Тема 2. Разведочные работы

Разведочные работы относятся к основным видам инженерно-геологи­ческих исследований. Они выполняются на всех стадиях инженерных изысканий, но наиболее широко применяются на стадии детальных ис­следований при обосновании технических проектов сооружений.

Необходимо ознакомиться с основными методами разведки, применя­емыми при инженерно-геологических исследованиях: геофизические мето­ды разведки, горные работы и разведочное бурение с инженерно-геологическими целями, опытно-фильтрационными работами, определение дефор­мационных и прочностных свойств горных пород в условиях естественно­го залегания, лабораторно-экспериментальные исследования состава. и физико-механических свойств образцов горных пород.

Студент должен четко усвоить, что хотя все методы разведки на изысканиях применяются комплексно, но на разных стадиях проектиро­вания сооружений масштабы их использования резко изменяются. Поэтому студенту необходимо знать возможность и эффективность применения того или иного метода в зависимости от стадии изысканий, инженерно-геологических условий изучаемого района и конкретного вида сооружения.

При изучении этой темы следует ознакомиться с задачами, которые решаются при поиске и разведке месторождений нерудных полезных ис­копаемых, а также с классификацией месторождений полезных ископаемых и методами подсчета запасов естественных строительных материа­лов.

Литература: [1,с. 260-274, 290-293]; [2,с. 323-328, 330-335] .

В опросы для самопроверки

1. Виды разведочных работ, применяемых при инженерно-геологических исследованиях; их задачи и объем на различных стадиях исследования.

2. Какие геофизические методы применяется при инженерно-геологических исследованиях? Объясните возможности их использования и задачи, которые решаются с их помощью.

3. Какие виды бурения применяется при инженерно-геологических исследованиях? Как производят отбор образцов горных пород при раз­личных видах бурения?

4. На каких стадиях исследования выполняются опытные полевые работы?

5. С какой целью применяется опытно-фильтрационные работы при инженерно-геологических исследованиях?

6. Охарактеризуйте основные полевые методы, применяемые для определения прочностных и деформационных свойств горных пород.

7. Какие горные выработки проходят при инженерно-геологических исследованиях? Охарактеризуйте возможности их использования и зада­чи, которые решаются с их помощью.

8. Охарактеризуйте цели и задачи лабораторно-экспериментального изучения состава и физико-механических свойств горных пород на раз­личиях стадиях проектирования.

ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ.

ЗАДАНИЕ 1

Составить характеристики свойств минералов, взятых из табл. 1, и представать их в таблице, составленной по форме № 1.

Таблица 1

Номер варианта	Минерал	Номер варианта	Минерал
1	Кварц, лабрадор	6	Ортоклаз, доломит
2	Кальцит, каолинит	7	Гематит, альбит
3	Гипс, авгит	8	Мусковит, сфалерит
4	Кварц, доломит	9	Микроклин, кальцит
5	Роговая обманка, ангидрит	10	Биотит, пирит

Форма № 1

Минерал

Класс

Химический состав (формула)

Происхождение

Цвет

Цвет черты

Блеск

Твердость

Спайность

Излом

Реакция с НСI

Формы нахождения в природе

Устойчивость к выветриванию

Применение в строительстве

ЗАДАНИЕ 2

Составить характеристики свойств горных пород, взятых из табл. 2, и представить их в таблице, составленной по форме № 2

Таблица 2

Номер варианта	Порода	Номер варианта	Порода
1	Гранит, гравий, алевролит	6	Андезит, доломит, глинистый сланец
2	Липарит, известняк, кварцит	7	Гранит, щебень, трепел
3	Габбро, песчаник, глина	8	Габбро, конгломерат, лесс
4	Базальт, суглинок, гнейс	9	Базальт, песок, опока
5	Андезит, гипс, кварцит	10	Диорит, мергель, мрамор

Форма № 2

Порода

Тип и группа по происхождению

Минералогический состав

Структура

Текстура

Окраска

Устойчивость к выветриванию

Реакция с НСI

Форма залегания

Применение в промышленности и строительстве

ЗАДАНИЕ 3

Объяснять условия образования отложений, взятых в соответ­ствия с номером варианта из табл. 3. Составить инженерно-геоло­гическую характеристику грунтов, наиболее часто встречающихся среди этих отложений.

Таблица 3

Номер варианта	Отложения	Номер варианта	Отложения
1	Делювиальные	6	Флювиогляциальные (водно-ледниковые)
2	Аллювиальные	7	Эоловые
3	Элювиальные	8	Морские
4	Гляциальные (ледниковые)	9	Озерные
5	Болотные	10	Пролювиальные

ЗАДАНИЕ 4

Охарактеризуйте одну из форм дислокаций горных пород, взятую в соответствии с номером варианта из табл. 4. Необходимо дать ха­рактеристику дислокации, привести схематический рисунок и оце­нить ее влияние на условия строительства различных сооружений.

Таблица 4

Номер варианта	Форма дислокаций горных пород	Номер варианта	Форма дислокаций горных пород
1	Сдвиг	6	Флексура
2	Взброс	7	Сброс
3	Горст	8	Надвиг
4	Грабен	9	Моноклиналь
5	Антиклинальная складка и ее элементами	10	Синклинальная складка и ее элементы

ЗАДАНИЕ 5

1. Зная период Т и амплитуду А колебаний сейсмической волны (табл.5), вычислить сейсмическое ускорение  и коэффициент сейсмичности К.

2. Подсчитать сейсмическую инерционную силу S (в Н) воздействующую на сооружение при землетрясении. Массу сооружения Р принимают равной 5500 т.

3. Используя величину сейсмического ускорения и шкалу МSК [1], определить силу землетрясения в баллах. Все эти данные внести в табл. 5.

4. По данным о силе землетрясения уточнить расчетную балльность строительной площадки в районах сложенными: а) рыхлыми оса­дочными породами с глубиной залегания грунтовых вод до 5 м от поверхности земли; б) скальными породами (гранитами, гнейсами), прикрытыми маломощным слоем сухого элювия.

Таблица 5

Номер варианта	Период сейсмической волны Т, с	Амплитуда колебаний сейсмической волны А, мм	Сейсмическое ускорение , мм/с2	Сила землетрясения, бал.	Коэффициент сейсмичности Кs	Инерционная сила S, кН
1	1,55	90
2	0,70	30
3	0,45	35	6817	12	0.696	3828
4	1,40	14
5	0,85	40
6	1,20	150
7	0,55	7
8	1,75	70
9	2,2	60
10	0,95	25

ЗАДАНИЕ 6

Определить коэффициент фильтрации массива водоносных песков по результатам откачки из одиночной совершенной скважины. Привести расчетную схему. Данные для рас­чета приведены в табл. 6.

Таблица 6

Номер варианта	Мощность водоносного горизонта Н, м	Дебит скважины Q, м3/сут	Понижение уровня воды в скважине S, м	Радиус влияния скважины R, м	Радиус скважины r, м
1	12	600	4	105	0,3
2	17	510	5	90	0,1
3	30	6800	8	580	0,3
4	10	150	3	45	0,2
5	18	810	4	120	0,2
6	24	2500	6	290	0,2
7	26	3000	6	320	0,2
8	8	650	2	75	0,3
9	22	4300	5	325	0,2
10	11	290	2	50	0,1

ЗАДАНИЕ 7

Составить описание геологического процесса, выбранного в соответствии с номером варианта по таблице 7. При характеристике геологических процессов необходимо рассмотреть: причины образования, стадии развития, условия строительства сооружений в районах развития этих процессов, мероприятия по их предупреждению и борьбе с ними.

Таблица 7

Номер варианта	Геологические процессы	Номер варианта	Геологические процессы
1	Заболачивание	6	Землетрясения
2	Карст	7	Многолетняя мерзлота
3	Оползни	8	Сели
4	Плывунные явления в песках	9	Просадочные явления в лессах
5	Оврагообразование	10	Абразия

ЗАДАНИЕ 8

Охарактеризовать один из методов инженерно-геологических исследований, указанный в табл. 8. Описание должно сопровождаться пояснительными схематическими рисунками.

Таблица 8

Номер варианта	Метод исследования	Номер варианта	Метод исследования
1	Электроразведка	6	Сейсморазведка
2	Испытания грунтов методами динамического и статического зондирования	7	Полевые методы определения коэффициента фильтрации
3	Инженерно-геологическая съемка	8	Инженерно-геологическая разведка, разведочные выработки
4	Лабораторные и эмпирические методы определения коэффициента фильтрации	9	Методы определения направления и скорости движения подземных вод
5	Стационарные наблюдения за режимом подземных вод	10	Испытания грунтов методом вращательного среза

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Ананьев В.П.. Коробкин В.И. Инженерная геология.-М.: Высшая школа, I973.

2. Маслов Н.Н., Котов М.Ф. Инженерная геология.-М.: Стройиздат, 1971.

Дополнительная

3. ПешковскийЛ.М., Перескокова Т.М. Инженерная геология – М.: Высшая школа, 1982.

4. Белый Л.Д., Попов В.В. Инженерная геология – М.: Стройиздат, 1985.

5. Смолянинов Н.А. Практическое руководство по минералогии – М.: Недра, 1972.