|
|
Инженерная ГЕОЛОГИЯ. Программа дисциплины Инженерная геология
Таблица 5 – Разделы дисциплины и их трудоемкость по видам учебных занятий (для заочной формы обучения)
№ п/п
|
Раздел дисциплины
|
Общая трудоемкость
(в часах)
|
Виды учебных занятий, включая
самостоятельную работу
обучающихся, и трудоемкость
(в часах)
|
Вид промежуточной
аттестации
|
Лекции
|
Практические занятия
|
Лабораторные работы
|
Самостоятельная работа
|
Формы текущего контроля
успеваемости
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
|
Пятый семестр
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
Основы общей геологии
|
12
|
1
|
|
1
|
12
|
Устный опрос
|
|
2
|
Минералогия и петрография
|
28
|
1
|
|
1
|
26
|
Устный опрос
|
|
3
|
Грунтоведение и гидрогеология
|
32
|
2
|
|
2
|
28
|
Устный опрос
|
|
4
|
Инженерно-геологические изыскания
|
34
|
2
|
|
2
|
28
|
Устный опрос
|
|
|
Групповая консультация
|
2
|
|
|
|
2
|
|
|
|
Форма аттестации
|
|
|
|
|
|
|
Э
|
|
Всего часов по дисциплине в пятом семестре
|
108
|
6
|
|
6
|
96
|
|
|
|
Всего часов по дисциплине
|
108
|
6
|
|
6
|
96
|
|
|
3.2 Содержание дисциплины «Инженерная геология», структурированное по разделам (темам)
Содержание лекционных занятий приведено в таблице 5, содержание лабораторных работ – в таблице 6.
Таблица 5 – Содержание лекционных занятий (очной ФО)
№ п/п
|
Наименование темы дисциплины
|
Содержание темы
дисциплины
|
1
|
2
|
3
|
1
|
Основы общей геологии
|
Инженерная геология как наука о рациональном использовании ресурсов земной коры в строительных целях и охране природной (геологической) среды.
Роль инженерной геологии в обеспечении технической, экологической, социально-экономической эффективности строительства. Цели и задачи изучения дисциплины «Геология». Роль инженера-строителя в получении, обработке и использовании инженерно-геологической документации.
Понятие об инженерно-геологических изысканиях как виде строительной деятельности.
Строение земной коры, ее тепловой режим, движение земной коры.
Минералы и горные породы в составе земной коры. Минералы - классификация, диагностические признаки и свойства главных породообразующих и некоторых других характерных минералов.
Магматические горные породы.
Характеристика магматических пород: генезис, минеральный и химический состав, строение (структура и текстура), формы залегания в земной коре. Понятие о массиве и слоистой толще горных пород. Дислокации в горных породах. Свойств горных пород и их роль при строительстве зданий и сооружений.
Осадочные горные породы. Характеристика осадочных пород: генезис, минеральный и химический состав, строение (структура и текстура), формы залегания в земной коре. Понятие о массиве и слоистой толще горных пород. Дислокации в горных породах. Свойства горных пород и их роль при строительстве зданий и сооружений.
Метаморфических горных пород. Характеристика метаморфических пород: генезис, минеральный и химический состав, строение (структура и текстура), формы залегания в земной коре. Понятие о массиве и слоистой толще горных пород. Дислокации в горных породах. Свойства горных пород и их роль при строительстве зданий и сооружений.
|
2
|
Геохронология
|
Геологическая хронология земной коры. Возраст горных пород (абсолютный и относительный). Шкала геологического времени. Роль возраста горных пород при создании и использовании инженерно-геологической документации, а также при познании формирования свойств горных пород. Представления о глобальной геотектонике (литосферные плиты, их движения и роль в геологических процессах). Внутриплитная тектоника. Платформы и геосинклинали. Геотектонические движения и их роль.
Движения земной коры. Землетрясения и моретрясения, цунами. Оценка силы землетрясений. Сейсмическое районирование территории России. Понятие о сейсмическом микрорайонировании и его роли. Методы строительства в сейсмических районах.
Рельеф и строение земной коры. Понятие о геоморфологии. Формы и типы рельефа, их происхождение. Динамика рельефа во времени. Формирование рельефа в результате реализации масштабных проектов строительства крупных предприятий, тепловых и электрических станций и возведении подземных сооружений. Строение земной коры.
|
3
|
Геоморфология
|
Рельеф и строение земной коры. Понятие о геоморфологии. Формы и типы рельефа, их происхождение. Динамика рельефа во времени. Формирование рельефа в результате реализации масштабных проектов строительства крупных предприятий, тепловых и электрических станций и возведении подземных сооружений. Строение земной коры.
|
4
|
Грунтоведение
|
Грунтоведение - наука о грунтах. Понятие «грунт». Основные принципы генетического грунтоведения. Основные показатели свойств грунтов, значимые для строительства. Методы определения этих свойств. Классификация грунтов по ГОСТ 25100-95. Краткая характеристика классов грунтов (скальных; дисперсных: несвязных и связных; мерзлых; техногенных). Техническая мелиорация грунта, ее методы и способы. Особенности изучения нескальных грунтов в поверхностной части земной коры в условиях возведения сооружений для промышленных предприятий при различном технологическом оборудовании этих объектов.
|
5
|
Гидрогеология
|
Гидрогеология - наука о подземных водах. Значение подземных вод в строительстве. Водопроницаемость горных пород. Гидросфера Земли. Происхождение подземных вод. Состав подземных вод и его роль. Классификация подземных вод. Характеристика основных типов подземных вод - верховодка, грунтовые и межпластовые воды. Гидрогеологические карты. Режим подземных вод. Подтопление застроенных территорий - природные и техногенные причины, закономерности развития, инженерная защита подтопленных и дренированных территорий.
Движение грунтовых вод, законы движения, понятие о гидравлическом градиенте, коэффициенте фильтрации, расходе и напоре. Плоские и радикальные потоки. Водозаборные сооружения в строительстве. Понятие о депрессионных воронках. Дренажные системы. Приток воды к котлованам и другим строительным выемкам. Охрана подземных вод в связи со строительством и эксплуатацией зданий и сооружений. Особенности формирования гидрогеологических условий при возведении подземных сооружений.
|
6
|
Геологические процессы на земной поверхности
|
Инженерная геодинамика. Наука о процессах и явлениях в поверхностной части земной коры. Выветривание горных пород, строительных материалов в конструкциях зданий и сооружений.
Движение масс грунтов на склонах рельефа, строительных выемок, грунтовых сооружений (обвалы, осыпи, оползневые процессы). Геологическая деятельность атмосферных осадков (оврагообразование, сели, снежные лавины). Геологическая деятельность подземных вод (суффозионные и карстовые процессы, плывуны). Геологическая деятельность воды в речных долинах, на побережьях морей, озер, водохранилищ. Просадочность и просадка. Лессы, как грунты, обладающие просадочными свойствами. Строительная оценка и методы определения просадочных свойств. Способы строительства зданий и сооружений на просадочных грунтах.
Многолетняя мерзлота. Вечная мерзлота, зональность на территории России. Строение толщ вечномерзлых пород, гидрогеологические условия. Мерзлотные процессы и явления (пучение, термокарст, солифлюкция, термоабразия, наледи и др.). Деградация вечной мерзлоты, как глобальный геоэкологический процесс и процесс, активизирующийся при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений. Особенности проектирования подземных частей зданий и сооружений и подземных сооружений в
вечномерзлых грунтах.
|
7
|
Инженерно-геологические исследования для строительства
|
Геологическая документация о земной коре. Карьеры строительных материалов. Геологические разведочные (горные) выработки - шурфы, штольни и др. Буровые скважины. Геофизические исследования и их значение.
Геологические карты и разрезы. Особенности документирования геологической обстановки при крупномасштабном строительстве предприятий и энергетических установок. Определение глубины изучения геологической среды.
Инженерно-геологические работы для строительства зданий и сооружений. Понятие об инженерных изысканиях для строительства (СНиП 11.02-96). Цели и задачи инженерно-геологических изысканий. Основные требования к их результатам. Методы инженерно-геологических изысканий; опытно-фильтрационные работы. Полевые и лабораторные исследования. Проходка горных выработок. Геофизические исследования. Оборудование, приборы, установки для изучения свойств грунтов и подземных вод.
Организация инженерно-геологических изысканий. Состав и объем изысканий на различных стадиях строительного процесса. Роль данных инженерно-геологических изысканий для обоснования проектов зданий и сооружений.
Региональная инженерная геология. Различия в инженерно-геологических условиях на территории России. Основные принципы выделения инженерно-геологических регионов. Значение для организации проектно-изыскательских, строительно-технологических и других работ при возведении и эксплуатации зданий и сооружений.
|
8
|
Петрография
|
Микропетрография (терригенная минералогия) — изучение обломочных горных пород.
Экспериментальная петрография
Искусственный камень — шлаки, динас, шамот и другие огнеупоры, цементы, керамика, абразивы, камни в стекле, неметаллические включения в стали и прочие.
и другие.
В приложении к осадочным породам смежной наукой является литология.
Смежной с петрографией наукой, направленной на изучение структурно-текстурных особенностей магматических и метаморфических пород, их классификацией, минеральным составом является петрология. Но в отличие от петрологии, петрография изучает не только магматические и метаморфические породы. В отношении последних пород петрология и петрография часто рассматриваются как синонимы, но именно петрология, а не петрография, изучает генетические связи между породами.
Петрофизику можно рассматривать как науку о физико-механических свойствах горных пород и как часть петрографии.
|
9
|
Стратиграфия
|
Литостратиграфия изучает различия в составе горных пород, наиболее очевидно отображаемые в виде видимых слоев, связаны с физическими контрастами в типах горных пород (литология). Это изменение может происходить по вертикали в виде слоистости (напластования) или по горизонтали и отражает изменения в среде отложения (изменения фаций). Эти вариации обеспечивают литологическую стратиграфию горной толщи. Ключевые концепции стратиграфии включают понимание того, как возникают определенные геометрические отношения между слоями горных пород и что эта геометрия подразумевает об их исходной среде накопления осадков. Основная концепция стратиграфии, называемая законом суперпозиции[en], гласит: в недеформированной стратиграфической последовательности самые старые пласты находятся в основании последовательности.
Хемостратиграфия изучает изменения относительных соотношений микроэлементов и изотопов внутри и между литологическими слоями. Соотношения изотопов углерода и кислорода меняются со временем, и исследователи могут использовать их для картирования изменений, произошедших в палеосреде. Это привело к появлению специализированной области изотопной стратиграфии.
Циклостратиграфия исследует циклические изменения относительных пропорций минералов (особенно карбонатов), размер зёрен, толщину слоёв отложений и разнообразие окаменелостей, связанные с сезонными или более долгосрочными изменениями в палеоклиматах.
Биостратиграфия или палеонтологическая стратиграфия основана на окаменелостях в слоях горных пород. Считается, что пласты из широко распространённых мест, содержащие одну и ту же ископаемую фауну и флору, сопоставимы во времени. Биологическая стратиграфия была основана на принципе последовательности фауны[en] Уильяма Смита, который предшествовал биологической эволюции и был одним из первых и наиболее убедительных доказательств ее существования. Это убедительное свидетельство образования и исчезновения видов. Геологическая шкала времени была разработана в XIX веке на основе данных биостратиграфии и принципе последовательности фауны. Эта шкала времени оставалась относительной до тех пор, пока не было разработано радиоизотопное датирование, основанное на абсолютной временной шкале, что привело к развитию хроностратиграфии.
Одним из важных достижений является кривая Вейла, которая пытается определить глобальную историческую кривую уровня моря в соответствии с выводами из всемирных стратиграфических структур. Стратиграфия также обычно используется для определения природы и протяженности нефтегазоносных пород-коллекторов, уплотнений и нефтяных бассейнов в нефтяной геологии.
Хроностратиграфия это раздел стратиграфии, который устанавливает абсолютный, а не относительный возраст пластов горных пород. Этот раздел связан с получением геохронологических данных для горных пород, как напрямую, так и на основе логических выводов, чтобы можно было вывести последовательность событий, связанных со временем, которые привели к образованию горных пород. Конечная цель хроностратиграфии — установить даты в последовательности отложений всех горных пород в пределах геологического региона, а затем и в каждом регионе, и, как следствие, обеспечить полную геологическую летопись Земли.
|
10
|
Картирование
|
Региональное геологическое картирование проводится с целью получения
комплексной геологической информации, составляющей фундаментальную основу системного геологического изучения территории страны и прогнозирования месторождений полезных ископаемых. Оно призвано обеспечивать геологическое обоснование и удовлетворение потребностей различных областей
народного хозяйства при решении широкого круга вопросов в области геологоразведки, горного дела, мелиорации, строительства, обороны, рационального
природопользования, экологии.
Процесс составления геологических карт обычно называется геологическим картированием, причем в это понятие включаются как общие теоретические вопросы создания карт, так и вопросы методики, технологии и т.д. Поэтому понятие «картирование» целесообразно применять как термин свободного
пользования, объединяющий все направления геологической картографии. Собственно процесс составления карты методом полевых маршрутных исследований называется геологической съемкой, а составление карты путем камерального обобщения материалов геологической съемки и других данных -
геологическим картографированием.
Геологическое картирование представляет собой научно-методическую
геологическую дисциплину, занимающуюся рассмотрением способов выявления
и изображения геологического строения отдельных участков земной коры. Результаты региональных геологических исследований в виде различных карт геологического содержания образуют существенную часть научной информационной основы для выявления закономерностей формирования, размещения и
прогнозирования месторождений полезных ископаемых, геологического обоснования долгосрочных и краткосрочных программ по оценке минеральносырьевых ресурсов в различных регионах страны. Они также направлены на
удовлетворение потребностей различных отраслей промышленности и сельского
хозяйства в систематизированной геологической информации при решении широкого круга вопросов в области собственно геологоразведки, горного дела, мелиорации, строительства, обороны, экологии и прогноза опасных, в том числе
катастрофических, природных процессов и явлений
|
11
|
Маркшейдерское дело
|
Маркшейдерское дело — отрасль горной науки и техники, предметом которой является изучение на основе натурных измерений и последующих геометрических построений структуры месторождения, формы и размеров тел полезного ископаемого в недрах, размещения в них полезных и вредных компонентов, свойств вмещающих пород, пространственного расположения выработок, процессов деформации пород и земной поверхности в связи с горными работами, а также отражение динамики производственного процесса горного предприятия. Работы выполняются с помощью маркшейдерских приборов. Данные синтезируются в горной графической документации, представляющей собой чертежи, полученные методом геометрической проекции. На маркшейдере лежит ответственность за соблюдение всех проектных геометрических параметров систем разработки полезного ископаемого, всех параметров и деформаций зданий и сооружений в шахте и на поверхности горного предприятия. Помимо определённых знаний, умений и навыков, он обязан обладать очень уравновешенным характером, быть бесконечно педантичным, аккуратным и точным в исполнении своих обязанностей, знать технику безопасности. Ошибки в его работе могут привести к колоссальным убыткам, авариям с массовой гибелью людей. Маркшейдер занимается учётом движения и состоянием запасов полезного ископаемого (вскрытые, подготовленные и готовые к выемке запасы), учётом потерь и разубоживания полезного ископаемого.
Маркшейдерская служба на горном предприятии также следит за процессом сдвижения горных пород на бортах карьера, отвалах пустых пород, и при необходимости предпринимает меры для предотвращения сдвижения горных пород, либо о предотвращении дальнейших горных работ. Смежная профессия в наземном строительстве — инженер-геодезист.
|
12
|
Геотектоника
|
Структурная геология (морфологическая геотектоника) — изучает формы залегания горных пород в земной коре. Она включает выделение основных типов тектонических единиц различного масштаба.
Региональная геотектоника (тектоносфера) — раздел региональной геологии. В её рамках выделяются и характеризуются тектонические структуры на территории какого-либо региона, страны, континента, океана и всего земного шара.
Историческая геотектоника — раздел исторической геологии. Она занимается выделением основных этапов и стадий развития структуры литосферы в региональном и глобальном масштабе.
Неотектоника (новейшая тектоника) — особый подраздел исторической геотектоники, рассматривающий новейший, олигоцен-четвертичный этап развития литосферы. Изучение современных движений, которые могут быть зафиксированы инструментальными методами, выделяется в самостоятельное научное направление — актуотектонику.
Тектонофизика (экспериментальная тектоника) — занимаются раскрытием механизмов тектонических деформаций. При этом в рамках экспериментальной тектоники осуществляется физическое моделирование различных типов тектонических структур, а в рамках тектонофизики — как физическое, так и математическое их моделирование. Эти разделы геотектоники смыкаются с геодинамикой.
Тектоническая картография — раздел геотектоники, связанный с составлением тектонических карт, что имеет как прикладное, так и теоретическое значение.
|
13
|
Геодезия
|
Основные задачи геодезии
-определение фигуры и размеров Земли;
-распространение единой системы координат на территорию отдельного государства, континента и всей Земли в целом;
-выполнение измерений на поверхности земли;
-изображение участков поверхности земли на топографических картах и планах;
-изучение как локальных, так и массовых смещений грунта под действием ряда экзогенных процессов и природных явлений;
-изучение движения ледников, живых организмов;
-изучение смещения зданий и других техногенных объектов в ходе их эксплуатации;
-изучение сейсмической активности, активности поверхностных и глубинных разломов и вулканов;
-изучение смещений литосферных плит.
Небольшая часть земной поверхности может быть принимаема за плоскость; исследование такой части может быть сделано при помощи весьма простых средств и способов и составляет предмет низшей геодезии, или топографии; в высшей же геодезии принимается в расчет кривизна земной поверхности.
|
14
|
Охрана природной среды
|
Охрана природной (геологической) среды. Глобальные общечеловеческие проблемы по охране природной (геологической) среды. Нарушения в геологической среде и других геосферах при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений. Законы и другие нормативные документы по охране природы в России. Инженерная защита на территориях с развитием опасных геологических процессов и явлений. СНиП 2.01-15.90. Литомониторинг и его роль. Задачи строителей в охране геологической среды. Рекультивация земель.
| |
|
|
Скачать 342 Kb.