1149
.pdfЗАДАЧИ, УПРАЖНЕНИЯ
И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
ПО ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ
J |
T |
|
D |
I |
|
|
|
|
I |
S |
|
|
|
0
Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная
академия (СибАДИ)»
Кафедра инженерной геологии, оснований и фундаментов
ЗАДАЧИ, УПРАЖНЕНИЯ
И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
ПО ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ
Составитель Н.И. Барац
Омск
СибАДИ
2010
1
УДК 55
ББК 26.3
Рецензент канд. техн. наук, проф. А.Г. Малофеев
Работа одобрена научно-методическим советом специальности 270205 в качестве методических указаний для студентов специальностей 270201, 270205, 080502, 280202, 270100, 270102, 270105, 270106, 270109, 270113, 270114, 270115.
Задачи, упражнения и контрольные вопросы по инженерной геологии:
методические указания / сост. Н.И. Барац. – Омск: СибАДИ, 2010.– 38 с.
Методические указания составлены в соответствии с программой дисциплины «Инженерная геология». Наибольшее внимание уделено решению задач по изучению инженерно-геологической обстановки, определяющей условия строительства и эксплуатации сооружений, а также инженерно-геологическим процессам и явлениям. Приведены контрольные вопросы по дисциплине «Инженерная геология». Задачи и упражнения направлены на улучшение понимания дисциплины, закрепление теоретических знаний и использование их в практике.
Табл. 13. Ил. 7. Библиогр.: 5 назв.
© ГОУ «СибАДИ», 2010
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение………………………..…………………………………….…...4
Задачи и упражнения
1.Минералы и горные породы………………………….……………5
2.Геологические карты и разрезы…………………………………...6
3.Грунтоведение…………………………………..…………………..8
4.Гидрогеология………………………..……………………………10
5.Геологические процессы и явления……………………………...14
6.Инженерно-геологические изыскания……………………….…..17
7.Охрана геологической среды…………………………………......18 Контрольные вопросы по дисциплине «Инженерная геология»….....25
Приложения…………………………………………….………………..29
Библиографический список………………………………………….....37
3
Введение
Строительство всех видов инженерных сооружений требует всесторонней оценки геологической обстановки, в которой возводятся и эксплуатируются сооружения. Дисциплина «Инженерная геология» готовит студентов к самостоятельному анализу природных условий, геологического строения массивов, горных пород, подземных вод, геологических и инженерно-геологических (техногенных) процессов и явлений. Необходимо уметь прогнозировать изменение условий геологической среды до строительства, в процессе строительства и затем при эксплуатации сооружений.
В методических указаниях приведены задачи и упражнения, которые помогут студентам закрепить теоретические знания всех разделов изучаемой дисциплины, дадут практические навыки чтения ин- женерно-геологической информации и помогут пользоваться геологической документацией в курсовом, дипломном проектировании и на практике.
4
ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ
1.Минералы и горные породы
1.1.Дайте характеристику указанных ниже минералов. В состав каких горных пород они могут входить? Приведите примеры.
Варианты: роговая обманка, кальцит; полевой шпат, кварц; биотит, гипс; кальцит, полевой шпат.
1.2.Укажите происхождение, минеральный состав, структуру, текстуру горных пород, отметьте их основные свойства.
Варианты: гранит, песчаник; глина, мрамор; конгломерат, габбро; песок, кварцит.
1.3.Как классифицируются перечисленные ниже горные породы по происхождению и содержанию кремнекислоты? Дайте описание одной из пород. В чем сходство и различие пород?
Варианты: диорит, пегматит, пемза; габбро, базальт, порфир; диабаз, гранит, обсидиан.
1.4.Назовите магматическую горную породу указанного генетического типа и дайте ее характеристику.
Варианты: глубинная кислая; глубинная средняя; излившаяся основная; глубинная основная.
1.5.В результате цементации каких рыхлых или связных отложений образовались перечисленные ниже горные породы? Укажите преобладающие размеры и формы обломков или частиц, возможный минеральный состав, структуру, текстуру.
Варианты: брекчия, алевролит; конгломерат, аргиллит; песчаник, известняк-ракушечник.
5
1.6.Для каких генетических типов горных пород характерна слоистость, для каких массивность? Что означают эти термины? Приведите примеры.
1.7.Из числа названных ниже минералов выделите растворимые в воде. Расположите их в порядке возрастания растворимости.
Варианты: доломит, кальцит, ангидрит, галит; кварц, пирит, галит, кальцит; полевой шпат, галит, кальцит, гипс.
Примечание. При ответе на вопросы темы «Минералы и горные породы» используйте прил. 1, 2 и 3.
2.Геологические карты и разрезы
2.1.Расположите геологические периоды в хронологическом порядке и напишите их буквенные обозначения-индексы. Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв? При составлении ответа используйте прил. 4.
Варианты: пермь, триас, неоген, палеоген; силур, мел, юра, девон; триас, ордовик, юра, мел; девон, мел, кембрий, палеоген; девон, пермь, силур, юра; неоген, мел, палеоген, силур.
2.2.Палеозойская эра в геохронологической шкале разделена на шесть периодов. Назовите эти периоды и расположите их в стратиграфической последовательности от более древних к молодым.
2.3.Кайнозойская и мезозойская эры в геохронологической шкале разделены на три периода каждая. Назовите их и расположите в стратиграфической последовательности.
2.4.Схематически покажите указанные ниже формы залегания горных пород. Для каких генетических типов пород эти формы характерны? Объясните почему.
Варианты: батолиты, лакколиты, слой; пласт, дайка, лавовый покров; жила, лакколит, пласт.
6
2.5.Покажите на схематическом разрезе первичные формы залегания осадочных горных пород: слой, линзу, прослой, выклинивание слоя. Для слоя укажите его кровлю, подошву, мощность.
2.6.Покажите схематически на разрезе синклинальную и антиклинальную складки. На схеме укажите элементы складки: крылья, замок.
2.7.Схематически изобразите названные ниже дислокации. Чем они принципиально отличаются друг от друга?
Варианты: моноклиналь, сброс; синклиналь, горст; антиклиналь, грабен.
2.8.Каково взаимное расположение линий горизонталей и границ слоев на геологической карте при горизонтальном и негоризонтальном залегании горных пород?
2.9.На рис. 2.1 изображены фрагменты геологических карт территорий с примерно горизонтальной поверхностью рельефа масштаба 1:2000. Покажите возможный разрез по линии 1-1. Какая форма залегания пород видна на карте и разрезе? Между породами какого возраста наблюдается стратиграфический перерыв?
Варианты: по номерам рис. 2.1.
б)
в) |
|
г) |
|
|
|
Рис. 2.1. Фрагменты геологических карт для участков с горизонтальной поверхностью земли
7
3.Грунтоведение
3.1.Масса образца грунта ненарушенной структуры равна m=190 г. Объем образца 100 см3, плотность частиц грунта ρs =2,7 г/см3 , влажность грунта W=0,21. Определите плотность грунта ρ, плотность скелета грунта ρd , коэффициент пористости е, коэффициент водонасы-
щения Sr. |
|
s = 2,71 г/см 3; |
Варианты: W= 0,24; |
m =200 г; |
|
W= 0,25; |
m= 201 г; |
s = 2,72 г/см 3; |
W= 0,19; |
m= 196 г; |
s = 2,69 г/см 3. |
3.2. По результатам лабораторных исследований, приведенным ниже,
определите наименование |
связного грунта и показатель текучести |
|
(естественная влажность W; влажность на границе текучести WL; |
||
влажность на границе раскатывания WP ). |
|
|
Варианты: W =0,16; |
WL =0,28; |
WP =0,19; |
W =0,23; |
WL =0,31; |
WP =0,18; |
W =0,28; |
WL =0,41; |
WP =0,25. |
3.3. По результатам ситового анализа несвязного грунта, приведенным в табл. 3.1, постройте интегральную кривую зернового состава, определите коэффициент неоднородности и дайте наименование грунта по прил. 5. На рис. 3.1 приведен пример построения кривой по варианту № 1.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание фракций, % |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ ва- |
>2 |
2-1 |
1-0,5 |
0,5-0,25 |
0,25-0,10 |
0,10- |
|
<0,05 |
рианта |
мм |
мм |
мм |
мм |
мм |
0,05 |
|
мм |
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
1 |
8 |
6 |
11 |
23 |
30 |
13 |
|
9 |
2 |
26 |
31 |
26 |
8 |
3 |
2 |
|
4 |
3 |
2 |
5 |
10 |
17 |
35 |
22 |
|
9 |
4 |
4 |
9 |
6 |
41 |
27 |
5 |
|
8 |
5 |
18 |
22 |
35 |
12 |
7 |
3 |
|
3 |
3.4. Используя результаты лабораторных испытаний грунта, приведенные в табл. 3.2, определите наименование грунта по ГОСТ 2510095 (прил. 6).
8
3.5. По результатам лабораторных исследований, приведенным в табл. 3.3, определите наименование связного грунта и дайте предварительную оценку возможности отнесения его к просадочным грунтам.
Таблица 3.2
Показатели |
|
|
Варианты |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
Зерновой состав частиц , %: |
|
|
|
|
|
|
|
>2мм |
32 |
22 |
|
21 |
|
23 |
32 |
2-0,05мм |
57 |
44 |
|
20 |
|
44 |
22 |
0,05-0,005мм |
5 |
25 |
|
16 |
|
19 |
17 |
<0,005мм |
6 |
9 |
|
43 |
|
14 |
29 |
Влажность на границе текучести, д.е. |
0,12 |
0,17 |
|
0,52 |
|
0,26 |
0,36 |
Влажность на границе раскатывания, д.е. |
0,08 |
0,11 |
|
0,23 |
|
0,15 |
0,20 |
Рис. 3.1. Интегральная кривая в полулогарифмическом масштабе
Таблица 3.3
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
Естественная влажность, д.е. |
0,13 |
0,16 |
0,17 |
0,09 |
0,12 |
Плотность частиц грунта, г/см3 |
2,72 |
2,74 |
2,73 |
2,70 |
2,73 |
Плотность грунта, г/см3 |
1,85 |
1,90 |
1,79 |
1,86 |
1,91 |
Влажность на границе текучести, д.е. |
0,32 |
0,44 |
0,37 |
0,21 |
0,41 |
Влажность на границе раскатывания, д.е. |
0,19 |
0,23 |
0,19 |
0,15 |
0,25 |
9 |
|
|
|
|
|