Д.А. Урбаев

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОЙ И ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

Специальность 271501.65 "Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей"

Красноярск 2013

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Иркутский государственный университет путей сообщения»

Красноярский институт железнодорожного транспорта

- филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Кафедра «Эксплуатация железных дорог»

Д.А. Урбаев

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОЙ И ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

Специальность: 271501.65 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»

Специализации: «Строительство магистральных железных дорог» – СЖД.1;

«Управление техническим состоянием железнодорожного пути» - СЖД.2

Красноярск 2013

УДК 371.315.2:624.131.1(07)

Печатается по решению учебно-методического совета Красноярского института железнодорожного транспорта, филиала ГОУ ВПО ИрГУПС в г. Красноярске

Инженерная геология: метод. указания к практическим работам для студентов очной и заочной формы обучения специальности 271501.65 / сост. Д.А. Урбаев. – Красноярск: КрИЖТ, 2013. – 34 с.

© Красноярский институт железнодорожного транспорта, филиала ГОУ ВПО ИрГУПС в г. Красноярске, 2013.

ВВЕДЕНИЕ

Целью методических указаний к практическим занятиям по инженерной геологии для специальности «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» является оказание помощи студентам в самостоятельном изучении главнейших параметров Земли, в приобретении навыков анализа инженерно-геологических карт, в построении инженерно-геологических разрезов, что необходимо при проектировании, строительстве и эксплуатации различных сооружений, в первую очередь – инфраструктуры железных дорог.

Курс «Инженерная геология» включает в себя лекционные и практические занятия. Предлагаемое издание содержит описание шести практических работ, которые необходимо выполнить в течении одного семестра.

Описание каждой работы включает краткие теоретические сведения, задания, выполняемые студентами самостоятельно по индивидуальным вариантам.

Отчет по практической работе должен содержать формулировку цели работы, выполненное задание, а также выводы, самостоятельно сформулированные студентом.

При защите отчета студенту необходимо продемонстрировать теоретические знания по тематике работы и раскрыть методику решения инженерных задач.

Практическая работа 1 Общие понятия и терминология

Цель работы: изучить и освоить основные понятия и термины по общей и инженерной геологии.

Краткие сведения

Геология (от греч. «гео» земля, «логос» - учение ) как система наук о Земле (основные её дисциплины и связь геологии с фундаментальными и прикладными науками). Значение геологии в создании материально-технической базы России.

В своём развитии геология опиралась и опирается на различные естественные науки.

Так, в вопросах строения и изменения вещества, изучения его свойства и законов движения геология тесно связана с физикой и химией и широко использует основные методы этих наук. Ярким примером этой связи является возникновение геофизики и геохимии.

Геофизика объединяет комплекс наук, рассматривающих физические свойства Земли и происходящие на ней и в ней физические процессы

Геохимия изучает химический состав Земли и законы распространения, распределения, сочетания и миграции химических элементов в земной коре. Без применения методов и выводов этих наук современная геология не может обойтись, но и их развитие оказалось возможным лишь на прочной геологической основе. Не менее тесная связь объединяет геологию с такими науками как геодезия, которая изучает размеры и форму Земли, с физической географией, охватывающей обширный комплекс природных условий, определяющих географическую среду (рельеф, климат, почвы и др.)

В вопросах происхождения и развития жизни на Земле геология тесно связана с биологическими науками, а для выяснения проблемы происхождения Земли, её соотношения с другими небесными телами и положением во Вселенной геология не может обойтись без выводов астрономии и достижений космонавтики и космологии.

Следовательно, вся огромная область естествознания тесно связана с геологией. Вместе с тем специализация отдельных областей науки, которые непрерывно накапливаются в процессе научного творчества такова .что человек не в состоянии охватить в деталях все достижения и методы различных областей науки, происходит процесс расслоения дифференциации геологических знаний. То есть геология с одной стороны, это единая наука о Земле, с другой – это ряд наук, взаимно переплетающихся и тесно связанных между собой.

В настоящее время среди отраслей геологии обычно выделяют научные дисциплины, преимущественно изучающие: 1) вещественный состав земной коры; 2) геологические процессы; 3) проявления органической жизни и историю её развития на Земле по остаткам вымерших организмов и следам их жизнедеятельности; 4) историческую последовательность геологических процессов.

В особую группу выделились геологические науки, занимающиеся изучением практических вопросов, методических и экологических и проблем (инженерная геология, геоинформатика и др.).

В самое последнее время выделилась как самостоятельная отрасль – морская геология со своей спецификой и методами исследования, резко отличающимися от субаэральных.

К числу геологических дисциплин, изучающих преимущественно вещественный состав земной коры, относятся минералогия, кристаллография, петрология, петрография и литология.

Минералогия – наука о минералах (природных химических соединениях), изучающая во взаимной связи их состав и форму, физические свойства, условия образования и изменения.

Кристаллография – изучает кристаллическую структуру минералов. физические свойства кристаллического вещества. Взаимодействие между кристаллами и вмещающей их средой, а так же изучает процессы, протекающие в кристаллической среде. Кристаллография тесно связана с геологией и физикой.

Петрография, петрология и литология – науки о горных породах ,рассматривающие с различных точек зрения их строение и состав, закономерности образования, формы залегания и распространение.

Комплекс наук, изучающих геологические процессы, объединяет динамическая геология, геодинамика, рассматривающая процессы, вызывающие изменения Земной коры, деформирующие рельеф Земной поверхности и обуславливающие развитие Земли в целом.

Большое разнообразие объектов исследования привело к выделению таких самостоятельных наук как вулканология, сейсмология, геотектоника.

Вулканология – изучает процессы вулканических извержений, строение, развитие и причины образования вулканов и состав продуктов, ими выбрасываемых.

Сейсмология – наука о геологических условиях возникновения и проявления землетрясений

Геотектоника (тектоника) - наука, изучающая движение и деформации Земной коры, особенности её строения, возникающие в результате этих движений и деформаций. Раздел геотектоники, рассматривающий характер и закономерность размещения и сочетания различных горных пород в Земной коре, определяющие её структуру, называют структурной геологией.

Палеонтология (наука столь же биологическая, как и геологическая) изучает развитие живой природы на протяжении геологического времени.

Палеонтология на основе изучения остатков вымерших животных и растений устанавливает относительный возраст горных пород и делает возможным сопоставление разнородных толщ осадочных образований, возникающих одновременно.

Историческая последовательность геологических процессов изучается исторической геологией. Это своеобразная геологическая летопись, воспроизводящая всю сложную и многообразную историю развития Земной поверхности, проявлений горообразования, вулканизма, трансгрессий и регрессий (наступлений и отступлений) моря и т.д.

Раздел исторической геологии – стратиграфия – рассматривает последовательность напластования слоистых толщ осадочных горных пород и устанавливает их возраст по данным палеонтологии и различным геохимическим методом (с учетом радиоактивного распада элементов).

Гидрогеология – наука о происхождении, физических и химических свойствах, движении и условиях залегания подземных вод и проявлении их на земной поверхности. Гидрогеология возникла как прикладная наука, направленная на изучение минеральных источников, условий водоснабжения и т.д. Академик В.И. Вернадский считал, что подземные воды являются одним из важнейших факторов, обуславливающих течение химических реакций в недрах Земли. Сейчас – это ценный вид полезных ископаемых.

Инженерная геология – изучает вопросы применения геологии к инженерному делу. Задача её – изучать геологические процессы и физико-технологические свойства горных пород, определяющие условия возведения различных сооружений.