Министерство образования и науки Украины

Одесская государственная академия

строительства и архитектуры

кафедра оснований и фундаментов

Методические указания

к лабораторным работам по дисциплине

«Инженерная геология и основы механики грунтов»

для подготовки студентов по направлению «Строительство» 6.092.100

Одесса — 2009

УДК 624.131.5.(07)

«УТВЕРЖДЕНО» Ученым советом Инженерно-строительного института ОГАСА Протокол № от 16 апреля 2009г.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры оснований и фундаментов

Протокол № 8 от 07 апреля 2009 года.

Составители: к.т.н., доц. Митинский В.М.

ассистент Ересько Е.Г.

Рецензенты: Директор Центра инженерных изысканий

Лопотан В.И.

Зам. директора КП «Будова»

Чепелев В.Т.

Методические указания могут использоваться при выполнении лабораторных работ по курсу дисциплины «Инженерная геология и основы механики грунтов» студентами, обучающимися по направлению 6.092.100 «Строительство» и способствуют закреплению теоретического материала.

Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой оснований и фундаментов к.т.н. проф. Новский А.В.

Содержание

Введение 4

1. Лабораторные работы № 1, 2. Породообразующие минералы, горные породы их свойства 5

1.1. Основные диагностические признаки породообразующих минералов 6

1.2. Магматические горные породы 8

1.3. Метаморфические горные породы 10

1.4. Осадочные горные породы 12

3. Лабораторная работа № 3. Определение плотности, влажности,

вида и консистенции пылевато-глинистых грунтов 18

3.1. Определение плотности грунта. 18

3.1.1. Характеристика методов определения 18

3.1.2. Методика определения плотности грунта с помощью режущего кольца 19

3.2. Определение природной влажности грунта,

вида и консистенции пылевато-глинистых грунтов 20

3.2.1. Определение природной влажности 20

3.2.2. Определение вида и консистенции пылевато-глинистых грунтов 21

4. Лабораторная работа № 4. Определение показателей сжимаемости

грунтов в компрессионном приборе (одометре)…………………..24

4.1. Методика определения 25

5. Лабораторная работа № 5. Определение показателей просадочности грунта в компрессионном приборе (одометре)….28

5.1. Методика определения 28

6. Лабораторная работа № 6. Определение показателей

сопротивления грунта срезу…………………………………………..31

6.1. Методика определения 32

7. Лабораторная работа №7. Определении деформационных и прочностных характеристик грунтов в стабилометре 34

7.1. Методика определения 34

8. Литература 38

1. Введение

Подготовка бакалавров по направлению «Строительство» включает изучение дисциплины «Инженерная геология и основы механики грунтов», рассматривающей широкий круг геологических проблем и позволяющей решать практические задачи, возникающие при проектировании и строительстве зданий и сооружений.

Инженерная оценка территорий, выбранных для строительства или другого хозяйственного использования, определяется в первую очередь их геологическим строением - геологическими условиями в широком смысле этого слова. Геологические условия в данном случае принято называть инженерно-геологическими, так как их изучают и оценивают в инженерном аспекте, т. е. как природные условия строительства сооружений и производства инженерных работ.

Данные, полученные при инженерно-геологических изысканиях, используются при проектировании оснований и фундаментов, а также при разработке мероприятий, обеспечивающих прочность, устойчивость и долговечность возводимых сооружений и инженерных коммуникаций.

Изложение материала методических указаний предусматривает увязку знаний будущего специалиста в области инженерной геологии, механики грунтов, оснований и фундаментов, т. к. цель изучения всех перечисленных дисциплин едина - знание основных критериев для качественной оценки инженерно-геологических условий строительства и проектирования рациональных и надёжных фундаментов и инженерных сетей.

Методические указания разработаны для студентов всех специальностей по направлению «Строительство», для дневной и заочной форм обучения.

Лабораторные работы № 1, 2 породообразующие минералы, горные породы и их свойства

Земную кору слагают горные породы, состоящие из минералов. Отдельные минералы выделяют как природные тела примерно одинакового химического состава и физических свойств, образовавшиеся в результате физико-химических процессов на поверхности или в глубине Земли.

В целом, в природе встречается более 6000 минералов, которые находятся в твердом, жидком и газообразном состоянии. Лишь около 50 из них составляют основную массу горных пород и поэтому называются породообразующими.

По химическому составу их разделяют на 9 классов. Характерные для каждого класса минералы приведены в таблице 1.1.

По условиям образования минералы можно разделить на три группы: первичные - образованные при остывании магмы; вторичные - образованные вследствие химического и биогенного разрушения первичных минералов и следующего накопления продуктов разрушения; видоизмененные - образованные вследствие преобразования первичных и вторичных минералов под влиянием высоких температур и давлений.

Горные породы - это агрегаты или смеси минералов. Они могут состоять преимущественно из одного минерала (мономинеральные) или из определенного соотношения частей двух и больше минералов (полиминеральные). Известно более 1000 видов горных пород. За происхождением (генезисом) их разделяют на три группы:

- магматические - образовались вследствие остывания магмы;

- осадочные - образовались в верхней части земной коры вследствие разрушения других пород и жизнедеятельности растений и животных;

- метаморфические - образовались в результате последующих изменений магматических и осадочных пород под влиянием высокой температуры и давления.

Отличительными признаками горной породы являются минералогический состав, структура и текстура. В составе горных пород преобладают минералы класса силикатов. На их долю приходится 85% всех горных пород земной коры. Минералогический состав определяет лишь вещество горной породы. Условия образования горных пород устанавливаются путем изучения их структуры и текстуры.

Структура характеризует особенности внутреннего строения горной породы, обусловленные размерами, формой, количественным соотношением минералов, которые ее составляют, а также характером связей между частями породы. Структура магматической породы бывает: полнокристаллической (зернистой), полукристаллической (кристаллы и аморфное вещество), аморфной (стекловидной). Для осадочных пород характерны обломочные, органогенные, смешанные и прочие структуры.

Текстура характеризует способ заполнения пространства горной породы. Она отображает особенности внешнего строения: массивность, слоистость, пористость и т.п. Таким образом, текстура бывает массивная, слоистая, макропористая.