ВВЕДЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.. 3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Екатеринбург
И контрольной работы с примерами решений.
Приводится методика выполнения расчетно-графической, домашней
Подлежащих самостоятельному изучению.
Подготовлено кафедрой материаловедения в строительстве
Научный редактор проф., д-р техн. наук Капустин Ф.Л.
Всех форм обучения по направлению подготовки бакалавров
Учебно-методическое пособие к самостоятельной работе студентов
Электронное текстовое издание
ГЕОЛОГИЯ
М.В. Венгерова, А.С. Венгеров
Министерство образования
и науки Российской Федерации
270800.62 «Строительство»
Содержит требования к общему объему знаний,
1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «ГЕОЛОГИЯ», ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.. 5
1.1. Основы общей геологии. 6
1.1.1. Строение Земли и земной коры.. 6
1.1.2. Породообразующие минералы и горные породы.. 7
1.1.3. Геохронология. 8
1.1.4. Глобальная геотектоника. 9
1.1.5. Вулканизм и сейсмические явления. 9
1.2. Основы грунтоведения. 10
1.3 Подземные воды.. 11
1.3.1. Классификация подземных вод. 11
1.3.2. Законы движения подземных вод. 12
1.4. Природные геологические и инженерно-геологические процессы и явления 14
1.4.1. Экзогенные процессы и вызванные ими явления. 14
1.4.2. Инженерно-геологические (антропогенные) процессы и явления. 16
1.5. Инженерно-геологические изыскания для строительства. 18
2. ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ.. 21
3. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ.. 22
4. РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА.. 48
5. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА.. 66
ПРИЛОЖЕНИЯ.. 67
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 81
В настоящее время объемы промышленного и гражданского строительства увеличиваются, а также усложняются объекты строительства (в частности повышается высотность зданий), расширяется подземное строительство. Часто строительство ведется в пределах уже существующей застройки, на ранее не используемых землях в виду сложных инженерно-геологических условий, реконструкция старых зданий требует дополнительного исследования основания сооружения. В связи с этим возросло значение оперативного, точного и экономически обоснованного проектирования, которое невозможно без грамотного применения инженерно-геологических исследований природных условий территорий, в пределах которых планируется строительство.
При подготовке бакалавров по основным образовательным программам, составленным в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 270800.62 «Строительство» дисциплина «Геология» изучается в рамках модуля «Инженерное обеспечение строительства».
В соответствии с учебными планами подготовки бакалавров профилей: Технология и организация промышленного и гражданского строительства; Проектирование строительных конструкций зданий и сооружений; Экспертиза и управление недвижимостью; Экспериментально-теоретические исследования, проектирования и возведения объектов промышленного и гражданского строительства; Теплоснабжение и вентиляция; Водоснабжение и водоотведение; Городское строительство и хозяйство; Экспертиза инвестиционно-строительного проекта и управления недвижимостью; Проектирование зданий; Гидропневмосистемы в строительстве и промышленности; Проектирование и эксплуатация систем теплогазоснабжения, вентиляции и кондиционирования, рабочая программа дисциплины «Геология» предусматривает 18 часов лекций, 18 часов лабораторных работ, контрольную работу, домашнее задание и расчетно-графическую работу.
Рабочая программа дисциплины «Геология» для подготовки бакалавров профилей: Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций; Механическое оборудование и технологические комплексы предприятий строительных материалов, изделий и конструкций – предусматривает 18 часов лекций, 18 часов лабораторных работ, контрольную работу и домашнее задание.
В результате изучения дисциплины «Геология» студент должен:
– знать основные требования нормативной документации в строительстве в области проектирования и градостроительства; способы и методы инженерно-геологических изысканий; законы геологии, гидрогеологии, генезиса и классификации пород и грунтов;
– уметь анализировать воздействие окружающей среды на материал в конструкции; применять нормативную документацию для разработки технических заданий на проектирование и инженерные изыскания; решать простейшие задачи инженерной геологии; читать геологическую графику;
– владеть опытом составления технического задания на новое строительство и реконструкцию объектов промышленного и гражданского строительства, а также сопутствующие инженерные изыскания; методами построения геологической графики.
Самостоятельная работа студентов по данной дисциплине складывается из следующих составляющих:
– изучение отдельных тем разделов программы дисциплины;
– подготовка к лекционным занятиям (мини-тест по каждому разделу дисциплины);
– подготовка к выполнению лабораторных работ;
– подготовка к контрольной работе (работа с коллекциями минералов и горных пород на кафедре);
– выполнение домашнего задания;
– выполнение расчетно-графической работы;
– подготовка к сдаче зачета.
1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «ГЕОЛОГИЯ», ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
Дисциплина «Геология» является комплексным курсом, объединяющим основные сведения из области общей геологии, грунтоведения, гидрогеологии, геодинамики и методики инженерно-геологических изысканий.
Разработкой научных геологических проблем и решением практических задач, возникающих при проектировании и строительстве всевозможных сооружений, при проведении инженерных работ по технической мелиорации территорий (осушение, орошение, борьба с геологическими процессами), а также при выполнении горных работ для разработки месторождений полезных ископаемых занимается наука – инженерная геология. Предметом изучения инженерной геологии является геологическое строение и динамика верхней части земной коры в связи с проектированием и строительством инженерных сооружений.
Целью геологии является изучение природной геологической обстановки местности до начала строительства, а также прогноз тех изменений, которые произойдут в геологической среде и породах в процессе строительства и эксплуатации.
Грунты или горные породы служат строительным материалом и основанием сооружений. От взаимосвязи сооружений с окружающей геологической средой во многом зависит их долговечность и надежность.
Инженерная геология из цикла геологических дисциплин наиболее тесно связана с такими науками, как общая геология – наука, изучающая состав, строение, историю развития Земли, динамическая геология – наука, изучающая процессы, протекающие в ее недрах и на поверхности; механика грунтов – наука, изучающая деформации и напряжения, возникающие в породах под действием внешних и внутренних сил; гидрогеология – наука о подземных водах; геокриология – наука, предметом изучения которой является зона многолетней мерзлоты в земной коре и все процессы и явления этой зоны, осложняющие строительное производство.
Студент должен знать общие сведения об инженерной геологии как науке: ее месте в цикле геологических наук, об основных инженерно-геологических дисциплинах (грунтоведении, инженерной геодинамике, региональной инженерной геологии), роли отечественных и зарубежных ученых в становлении и развитии этой науки.
1.1. Основы общей геологии
1.1.1. Строение Земли и земной коры
Земля − это сложное тело, состоящее из ряда концентрических оболочек, резко отличающихся по составу и свойствам. Внешние оболочки: атмосфера, гидросфера и биосфера. Внутренние оболочки (геосферы): ядро, мантия, земная кора. Методы изучения геосфер. Особое внимание следует обратить на строение и состав земной коры, ее химический состав. Необходимо получить представление о тепловом режиме Земли (о трех температурных зонах) и влиянии изменения этого режима на условия строительства в различных климатических поясах.
Вопросы для самопроверки:
1. Назовите цели и задачи инженерной геологии.
2. Строение Земли, характеристика внешних и внутренних оболочек, прямые и косвенные методы изучения.
3. Как называется огненно-жидкий силикатный расплав в недрах Земли?
4. Как называется оболочка Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии?
5. Как называется нижний слой атмосферы?
6. Тепловой режим земной коры (зона переменных, постоянных и нарастающих температур), в какой зоне изменение температур зависит от климата?
7. Для чего необходимо знание величины промерзания грунтов?
8. Геотермический градиент, геотермическая ступень.