- •Раздел 1. Основы инженерной геологии и гидрогеологии.
- •Дисциплина «Инженерная геология» и её связь с другими естественными и техническими науками. Роль инженерной геологии.
- •1.2. Краткие сведения о развитии инженерной геологии как науки. Особая роль инженеров путей сообщения в становлении и развитии инженерной геологии в России.
- •1.3. Строение и химический состав Земли. Понятие о сферах Земли.
- •Раздел 2. Основные породообразующие минералы.
- •Минералогия.
- •Минералы как составная часть горных пород.
- •Образование.
- •Физические свойства минералов.
- •Раздел 3. Магматические, осадочные и метаморфические горные породы.
- •3.1. Магматические горные породы
- •3.2. Осадочные горные породы
- •3.3. Метаморфические горные породы
- •Механические свойства горных пород
- •Физико-механические свойства горных пород.
- •Физико-механические свойства скальных и полускальных пород подразделяются также на физические, водные и механические.
- •Применение горных пород в строительстве.
- •Раздел 4. Подземные воды (классификация и законы движения)
- •Раздел 5. Процессы динамики Земли.
- •5. 1. Внутренняя динамика Земли.
- •Происхождение пород.
- •Основные типы грунтов и особенности строения грунтовых толщ.
- •Основные строительные категории грунтов.
- •Основы гидрогеологии.
- •Для характеристики инженерно-геологических условий
- •Раздел 6. Инженерно-геологические изыскания.
- •Полевые и лабораторные методы исследований. Наземные и аэровизуальные наблюдения.
- •Горные и буровые работы
- •Динамическое, ударно-вибрационное и статическое зондирование, пенетрационно-каротажный метод
- •Испытания грунтов статическими нагрузками в шурфах и скважинах
- •Лабораторные методы получения данных о свойствах горных пород и грунтов
Горные и буровые работы
При проведении инженерно-геологических исследований прибегают к проходке горных выработок. Горные выработки проходят с целью: 1) изучения геологического строения, проявлений тектонических процессов и трещиноватости пород; 2) проведения полевых опытных работ; 3) отбора образцов пород с ненарушенной структурой и проб воды; 4) организации наблюдений за режимом подземных вод и экзогенных геологических процессов (например, выветривания). Типы горныхвыработок и их целевое назначение рассмотрены ниже.
Закопушка. Изучение пород, залегающих под почвенным слоем, под приповерхностным слоем других пород небольшой мощности (до 0 5 и) Прослеживание контактов. Отбор образцов пород.
Расчистка. Изучение пород на склонах, залегающих под осыпями или делю вием, изучение пород под выветрелым слоем. Отбор образцов.
Канава. Изучение пород с крутым сечением, вертикальной трещиноватостью, приповерхностных зон дробления на глубину до 3 м. Проведение наблюдений за выветриванием. Отбор монолитов. Проведенеие опытных работ.
Шурф. Изучение геологического строения и состава горизонтально или пологозалегающих необводненных пород на глубину до 20 м. Проведение полевых опытных работ. Отбор монолитов. Проведение режимных наблюдений.
Штольня. Изучение строения пород, залегающих в склоне, кор выветривания, делювиальных и осыпных отложений, трещиноватости пород в зоне разгрузки. Проведение опытных работ в режимных инженерно-геологических наблюдений. Отбор монолитов.
Горные выработки предпочтительнее буровых скважин. С их помощью можно наблюдать разрез горных пород и, следовательно, выявлять все детали его строения, важные в инженерно-геологическом отношении. Из них можно более качественно, с меньшими нарушениями отобрать монолиты. Недостатком горных выработок следует считать трудоемкость их проходки (особенно глубоких шурфов), необходимость в крепежном материале, специальных средствах проходки, средствах водоотлива и т. д. Вследствие этого альтернативные буровым скважинам горные выработки (шурфы, дудки, шахты) нередко заменяются буровыми скважинами. В ходе инженерно-геологических исследований применяют способы бурения: 1) дающие керн в виде столбика грунта с относительно ненарушенной структурой (колонковый, пневмоудар-ный, ударно-канатный с кольцевым забоем, шнековый с кольцевым забоем, вибрационный способы); 2) дающие керн, представляющий собой грунт нарушенного строения (медленно-вращательный, шнековый и ручной ударно-вращательный способы); 3) позволяющий получать полностью разрушенный грунт в виде шлама (ударно-канатное бурение сплошным забоем и роторное).
В процессе бурения инженерно-геологических скважин должна быть обеспечена возможность: полного изучения разреза горных пород и установления положения границ слоев с высокой точностью; отбора образцов грунта требуемого диаметра, сохраняющих ненарушенное сложение и естественную влажность; проведения опытных испытаний грунтов. Колонковым способом можно бурить скважины глубиной до 100 м, диаметром до 168 мм практически во всех породах. Колонковый способ не позволяет получать образцы пород с ненарушенной структурой из рыхлых несвязных и сильно выветрелых пород. В процессе бурения наблюдается их истирание и разрушение обломков.