1948
.pdf
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»
Кафедра «Строительная механика и геотехнологии»
ГЕОМОРФОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ГЕОЛОГИИ
|
|
|
|
|
И |
|
Методические указания |
||||
|
|
|
|
Д |
|
|
к практическим занятиям |
||||
|
|
|
А |
|
|
|
|
б |
|
|
|
Составители: В. . Гриценко, О.Л. Власенко |
|||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Омск - 2017
УДК 551.4:550.8 ББК 26.823:26.3
Г60
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.
Рецензент канд. техн. наук, доц. В.Е. Русанов (СибАДИ)
Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве методических указаний.
Г60 Геоморфология с основами геологии [Электронный ресурс] : методические указания к практическим занятиям / сост. : В.А. Гриценко, О.Л. Власенко. – Электрон. дан.
– Омск : СибАДИ, 2017. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r_plus/cgiirbis_64_ft.exe. -
Режим доступа: для авторизованных пользователей.
Приведены исходныеСибАДИданные и методика выполнения практических работ. Изложены методические указания по выполнению практических заданий по дисци-
плине «Геоморфология с основами геологии». Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.
Предназначены для обучающихся очной формы обучения направления «Геодезия и дистанционное зондирование», профиль «Геодезия».
Текстовое (символьное) издание (2,1 МБ)
Системные требован я : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ; DVD-ROM ;
1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов
Adobe Acrobat Reader ; Google Chrome
Редактор Н.И. Косенкова
Техническая подготовка − Т.И. Кукина Издание первое. Дата подписания к использованию 19.01.2017
Издательско-полиграфический центр СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПЦ СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2017
2
ВВЕДЕНИЕ
Практические работы выполняются в процессе изучения дисциплины «Геоморфология с основами геологии» и состоят из заданий, которые охватывают основные разделы дисциплины.
Цель выполнения практических работ – овладение знаниями и навыками, необходимыми при проведении и анализе инженерногеологических изысканий в современном строительстве.
В методических указаниях изложена методика выполнения практических работ. Работа состоит из пяти заданий. Студент выполняет работу на основании выданного ему индивидуального задания, пользуясь соответствующей учебной и учебно-методической литературой. Выполнять задания следует в последовательности, изложенной
в методических указаниях. |
|
|
И |
|
Графическаячасть работ оформляется на миллиметровой бумаге. |
||||
После проверки и исправления возможных ошибок студент обя- |
||||
|
|
|
Д |
|
зан защитить практические работы в устной форме. |
||||
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
3
Практическая работа № 1
Анализ физических характеристик грунтов
Исходные данные: значения физических характеристик грунтов основания приведены в табл. 1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
Варианты физических характеристик грунтов слоев основания |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№варианта |
ИГЭоснования |
|
|
Плотностьгрунта по группам предельныхсостояний ρ, т/м |
|
Плотностьчастиц грунтаρ |
Влажность грунта |
Коэффициент пористостие, д.е. |
|
||||
|
|
|
природнаяW,д.е. |
границена текучестиW |
границена раскатыванияWp,д.е. |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разновидности |
|
|
м / т , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
грунтов |
|
|
|
|
|
|
е . д , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
1 |
1 |
Песок мелкий |
|
2,00 |
|
2,67 |
Д |
|
– |
|
– |
0,67 |
|
|
|
0,27 |
|
|
|
||||||||
|
2 |
Песок пылеватый |
1,98 |
|
2,65 |
0,29 |
|
– |
|
– |
0,72 |
|
|
2 |
1 |
Суглинок серый |
1,96 |
|
2,73 |
0,32 |
0,36 |
0,21 |
0,82 |
|
|||
|
2 |
Песок крупный |
1,97 |
|
2,66 |
0,16 |
|
– |
|
– |
0,54 |
|
|
3 |
1 |
Песок крупный |
1,97 |
|
2,66 |
0,16 |
|
– |
|
– |
0,54 |
|
|
|
2 |
|
и |
|
А2,68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Супесь желтая |
|
1,98 |
|
0,15 |
0,22 |
0,17 |
0,50 |
|
|||
4 |
1 |
Супесь серая |
|
2,03 |
|
2,68 |
0,16 |
0,20 |
0,15 |
0,52 |
|
||
|
|
С |
б1,75 2,66 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
2 |
Песок ср.круп. |
|
0,22 |
|
– |
|
– |
0,82 |
|
|||
5 |
1 |
Суглинок бурый |
1,98 |
2,72 |
0,28 |
0,37 |
0,26 |
0,76 |
|
||||
|
|
Песок мелкий |
|
2,01 |
2,65 |
0,26 |
|
– |
|
– |
0,65 |
|
|
6 |
1 |
Глина черная |
|
1,94 |
2,75 |
0,20 |
0,51 |
0,27 |
0,69 |
|
|||
|
2 |
Песок крупный |
1,97 |
2,66 |
0,16 |
|
– |
|
– |
0,54 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
7 |
1 |
Суглинок серый |
1,96 |
2,70 |
0,32 |
0,36 |
0,21 |
0,82 |
|
||||
|
2 |
Песок пылеватый |
1,98 |
2,65 |
0,30 |
|
– |
|
– |
0,73 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8 |
1 |
Глина черная |
|
1,94 |
2,75 |
0,20 |
0,51 |
0,27 |
0,69 |
|
|||
|
2 |
Песок ср.круп. |
|
1,77 |
2,64 |
0,21 |
|
– |
|
– |
0,79 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
9 |
1 |
Песок крупный |
1,97 |
2,65 |
0,16 |
|
– |
|
– |
0,54 |
|
||
|
2 |
Супесь бурая |
|
2,01 |
2,66 |
0,18 |
0,25 |
0,19 |
0,51 |
|
|||
10 |
1 |
Суглинок серый |
1,98 |
2,69 |
0,25 |
30,0 |
15,0 |
0,74 |
|
||||
|
2 |
Глина серая |
|
1,92 |
2,71 |
0,29 |
54,0 |
30,0 |
0,68 |
|
|||
4
Требуется: классифицировать глинистые грунты основания по числу пластичности Ip и показателю текучести IL; пески классифицировать по коэффициенту пористости е.
Методика решения.
По исходным данным для грунта каждого слоя основания вычисляются:
– удельный вес грунта по группам предельных состояний
γI ,II = ρI ,II g , |
(1) |
где g – ускорение свободного падения, g = |
9,81м/с2; |
– плотность грунта во взвешенном состоянии |
|
|
ρв = (ρs − ρw )/(1+e), |
|
(2) |
|||
где ρw – плотность воды, ρw = 1,0 т/м3; |
|
|
|
|||
– удельный вес грунта во взвешенном состоянии |
|
|||||
|
|
γв = ρвg . |
|
|
(3) |
|
Для глинистого грунта каждого слоя дополнительно определяют: |
||||||
– число пластичности |
|
IP =WL −WP ; |
И |
(4) |
||
|
|
|||||
– показатель текучести |
|
Д |
|
(5) |
||
|
|
|
|
|||
|
|
IL = (W −WP )/ IP . |
|
|||
На основании полученных результатов дается сравнительная ин- |
||||||
женерно-геологическая характеристикаАдля использования их в каче- |
||||||
стве основания под сооружен е. |
|
|
|
|
||
|
б |
|
|
Ip и IL определяют |
||
На основании ГОСТ 25100 [2] по значениям |
||||||
разновидность глин стого грунта и его консистенцию (табл.1,2). |
|
|||||
и |
|
|
|
|
||
Для песчаного грунта вычисляют: удельный вес грунта γ по выра- |
||||||
жению (1); плотность грунта во взвешенном ρв |
по выражению (2); |
|||||
удельный вес грунтаСво взвешенном состоянии γв по выражению (3). Разновидность песков по степени плотности устанавливается в за-
висимости от его коэффициента пористости е по ГОСТ 25100 [2] (табл. 4).
Таблица 2
Классификация глинистых грунтов по числу пластичности Ip
(извлечение из ГОСТ 25100-2011 [2])
Разновидность глинистых грунтов |
Число пластичности Jp |
|
Супесь |
1 |
≤ Ip < 7 |
Суглинок |
7 |
≤ Ip < 17 |
Глина |
|
Ip ≥ 17 |
5
Таблица 3
Классификация глинистых грунтов по показателю текучести IL
(извлечение из ГОСТ 25100-2011 [2])
|
|
Разновидность глинистых грунтов |
|
|
|
|
|
Показатель текучести IL |
||||||||||||||||
|
Супесь: |
- твердая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IL < 0 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
- пластичная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 ≤ IL ≤ 1,00 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
- текучая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IL > 1,00 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суглинки и глины: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IL < 0 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
- твердые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
- полутвердые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0≤ IL ≤ 0,25 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
- тугопластичные |
|
|
|
|
|
|
|
0,25 < IL ≤ 0,50 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
- мягкопластичные |
|
|
|
|
|
|
0,50 < IL ≤ 0,75 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
- текучепластичные |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,75 < IL ≤ 1,00 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
- текучие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
IL > 1,00 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Классификация песков по коэффициенту пористости е |
Таблица 4 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(извлечение из ГОСТ 25100-2011 [2]) |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Разновидность |
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
Пески |
|
|
Пески |
|||||||||
|
|
|
Пески гравелистые: |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
песков |
|
|
|
крупные и средней |
|
|
мелкие |
|
пылеватые |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
Д |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
крупности |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Плотный |
|
|
|
|
|
|
е ≤ 0,55 |
|
|
|
|
|
е ≤ 0,60 |
|
|
|
е ≤ 0,60 |
||||
|
Средней плотности |
|
и |
|
|
|
|
|
0,60 < е ≤ 0,75 |
|
0,60 < е ≤ 0,80 |
|||||||||||||
|
|
0,55 < |
е ≤ 0,70 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
Рыхлый |
|
|
|
|
|
|
е > 0,70 |
|
|
|
|
|
е > 0,75 |
|
|
|
е > 0,80 |
||||
|
|
Результаты расчетов необходимо свести в табл. 5. |
|
|
|
Таблица 5 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
Физические характеристики грунтов основания |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
С3кН/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
γ |
|
|
L |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
№ ИГЭ |
|
Коэффициент пористостие |
грунтаПлотностьρ, т/м |
|
весУдельныйгрунта γ, |
|
|
весУдельныйчастиц γгрунта |
|
|
грунтаПлотностьво взвешенном |
состоянииρ |
весУдельныйгрунта во |
в |
пластичностиЧисло I |
Показательтекучести I |
|
Разновидность грунта |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
взвешенномсостоянии м/кН |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ т , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кН/ |
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6
Практическая работа № 2
Построение геологического разреза по карте, определение формы залегания и возраста литологических разностей горных пород
Исходные данные: геологическая карта (рис.1) на топографической основе масштаба 1:10000 и условные обозначения к ним; стратиграфическая колонка к карте (рис.2), условные обозначения (см. приложение).
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Рис. 1. Геологическая карта:
1 – граница стратиграфического несогласия; 2 – оползни; 3 – буровая скважина и ее номер; 4 – болото; 5 – карстовая воронка; 6 – линия разреза и ее номер
7
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Рис.2. Стратиграфическая колонка к геологической карте
Требуется: построить геологический разрез по линии заданного створа, приняв вертикальный масштаб 1:500, горизонтальный 1:1000.
Пример построения разреза показан на рис.3.
8
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Рис.3. Пример построения геологического разреза по карте
9
Необходимо установить форму залегания осадочных горных пород, представленных в разрезе. Определить, между какими слоями наблюдается стратиграфический перерыв. Назвать геологический возраст каждой литологической разности горных пород, развитых в пределах карты, и на какие периоды пришелся стратиграфический перерыв и какова его продолжительность.
Разрез строят на миллиметровой бумаге в следующем порядке. На горизонтальной линии отмечают начало и конец разреза в принятом масштабе. У начала разреза строят (в заданном масштабе) вертикальную шкалу абсолютных отметок в пределах, встречающихся на карте. Далее строят топографический профиль. На полученный топографический профиль проектируют стратиграфические границы сло-
отмечают индексами возраст пород. Теперь рассматривают состав и
ев, попадающих в разрез (линии с короткими пунктирными штрихами), и карандашом справа и слева от стратиграфическихИ границ
возраст пород, попавших на разрез. НаиболееДдревними из них явля-
ются доломиты каменноугольного возраста С. За ними следуют
пермские аргиллиты Р и глины триаса Т. Между триасом и мелом К
между пермью и триасомб, меломАи триасом). Размытую часть границы показывают пунктироми; границы остальных слоев проводят так же, то есть параллельно построенной, через точки стратиграфических границ на топографСческом профиле. В заключение штриховкой обо-
наблюдается стратиграфический перерыв, отсутствуют юрские отло-
жения. Проведение границ слоев начинают с линий, имеющих макси-
мальное количество точек на топографическом профиле (граница
значают литологическ й состав пород, индексами – возраст; карандашные записи стирают. В разрезе видна антиклинальная складка размытым ядром.
Практическая работа № 3
Построение геологической колонки по данным буровой скважины
Исходные данные: данные буровых скважин по заданному створу (табл.6); геологическая карта (см.рис.1); стратиграфическая колонка к карте (см.рис.2); условные обозначения (см. приложение).
Требуется: построить геологическую колонку скважины, пробуренной в пределах заданного створа, используя данные по этой скважине. Изучить стратиграфическую колонку к карте и назвать относительный возраст горных пород, вскрытых скважиной.
10