Учебное пособие 20
.pdfФедеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра проектирования конструкций, оснований и фундаментов
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ
Методические указания и задания к выполнению контрольной работы для студентов заочного факультета,
обучающихся по направлению 270100 «Строительство»
Воронеж 2010
2
УДК 624.131.1
Составитель А.Я.Шевцов
Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного архитектурно-строительного университета
Инженерная геология [Текст]: метод. указания и задания к выполнению контрольной работы для студ. заочного факультета, обучающихся по направлению «Строительство» / Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т; сост.: А.Я.Шевцов. – Воронеж, 2010. – 13 с.
Представлены задания, даны методические указания и рекомендуемая литература к выполнению контрольной работы по инженерной геологии
Ил. 2. Табл. 10. Библиограф.: 4. назв.
Рецензент – С.В. Иконин, доц. кафедры проектирования конструкций, оснований и фундаментов Воронежского государственного архитектурно-строительного университета
3
ВВЕДЕНИЕ
Изучение курса “Инженерная геология” на заочном факультете по направлению 270100 «Строительство» предполагает вводные лекции, лабораторные работы и выполнение контрольной работы.
Контрольная работа является итогом самостоятельного изучения дисциплины и выполняется по одному из предлагаемых вариантов табл. 1-10. Номер варианта определяется последней цифрой шифра зачетной книжки. Вариант содержит 10 заданий.
Контрольная работа высылается в вуз за 10 дней до начала сессии.
І. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Для успешного выполнения контрольной работы следует изучить соответствующие разделы дисциплины, изложенные в учебнике [1].
Особое внимание следует уделить таким разделам как “Грунтоведение”, “Геодинамические процессы”, “Инженерная гидрогеология”, которые являются основными при изучении курса “Инженерная геология”.
Контрольная работа выполняется в ученической тетради объемом не более 12 листов. Справа и слева на страницах оставляются поля шириной 2 см.
При выполнении контрольной работы рекомендуется пользоваться литературой, приведенной ниже задания.
Выполнение заданий по варианту следует начинать с написания содержания задания, а затем давать ответ.
Ответы должны быть, четкими, ясными и краткими, достаточными, чтобы раскрыть сущность вопроса, а также должны сопровождаться схемами и рисунками.
После завершения контрольной работы необходимо указать список использованной литературы, поставить роспись и дату ее выполнения.
4
ІІ. ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
Задание 1
Дать определение и краткую характеристику геосфер в соответствии с вариантом табл.1. Указать их строение, состав, границы.
Таблица 1
Номер |
Геосферы |
|
варианта |
||
|
||
1 |
Ионосфера |
|
2 |
Атмосфера |
|
3 |
Астеносфера |
|
4 |
Биосфера, поверхности Конрада и Мохоровичича |
|
5 |
Тропосфера |
|
6 |
Земная кора |
|
7 |
Ядро |
|
8 |
Стратосфера |
|
9 |
Тропосфера |
|
10 |
Гидросфера |
Литература: [1, 2].
Задание 2
Составить общую характеристику классов минералов по варианту табл. 2. Характеристика должна включать происхождение, химический состав, физические свойства и применение. Назвать минералы, входящие в данный класс.
Таблица 2
Номер |
Класс (группа) минералов |
|
варианта |
||
|
||
1 |
Ленточные силикаты |
|
2 |
Каркасные силикаты |
|
3 |
Сульфаты |
|
4 |
Карбонаты |
|
5 |
Окислы (оксиды) |
|
6 |
Гидроокислы (гидрооксиды) |
|
7 |
Сульфиды |
|
8 |
Галоиды |
|
9 |
Островные силикаты |
|
10 |
Листовые (слоевые) силикаты |
Литература: [1, 3].
5
Задание 3
Произвести описание горных пород по их отличительным признакам по варианту из табл.3. Под отличительными признаками следует понимать цвет, минералогический состав, структуру, текстуру и применение пород. Привести примеры горных пород, входящих в описываемый класс (группу, подгруппу).
Таблица 3
Номер |
Класс(группа, подгруппа) пород |
|
варианта |
||
|
||
1 |
Осадочные обломочные |
|
2 |
Осадочные химические (хемогенные) |
|
3 |
Магматические интрузивные |
|
4 |
Магматические эффузивные |
|
5 |
Магматические основные |
|
6 |
Магматические кислые |
|
7 |
Магматические средние |
|
8 |
Осадочные биохимические (биохемогенные) |
|
9 |
Метаморфические |
|
10 |
Вулканогенные (пирокластические) |
Литература: [1, 3].
Задание 4
Охарактеризовать тектоническую структурную форму в соответствии с вариантом табл. 4. Дать определение, привести схематический рисунок, элементы строения и оценить влияние этой формы на условия строительства.
Таблица 4
Номер |
Структурная форма |
|
варианта |
||
|
||
1 |
Антиклиналь |
|
2 |
Горст |
|
3 |
Взброс |
|
4 |
Сброс |
|
5 |
Надвиг |
|
6 |
Сдвиг |
|
7 |
Грабен |
|
8 |
Моноклиналь |
|
9 |
Флексура |
|
10 |
Синклиналь |
Литература: [1, 2, 3].
6
Задание 5
Зная период Т. амплитуду А колебаний сейсмической волны, вес сооружения Р, геологические условия строительной площадки (табл. 5), вычислить максимальное сейсмическое ускорение αmax, коэффициент сейсмичности Кс и инерционную силу S, определить силу землетрясения в баллах по шкале MSK (нормативное значение), уточнить ее расчетное значение для строительной площадки, исходя из геологических условий.
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
Амплитуда |
|
Период |
Вес со- |
Геологические |
|
варианта |
колебаний |
|
сейсмиче- |
оруже- |
условия строи- |
|
|
сейсмической |
|
ской вол- |
ния Р, т |
тельной площад- |
|
|
волны А, мм |
|
ны Т, с |
|
ки |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
18 |
|
1,30 |
4000 |
Песчаники |
|
2 |
23 |
|
0,94 |
5000 |
Конгломераты |
|
3 |
8 |
|
0,60 |
3800 |
Гранит |
|
4 |
50 |
|
2,00 |
4500 |
Мергель |
|
5 |
30 |
|
1,05 |
5500 |
Галечник плотный |
|
|
|
|
|
|
с песчаным запол- |
|
|
|
|
|
|
нителем, WL-18 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
20 |
|
0,70 |
6300 |
Пески, супеси, |
|
|
|
|
|
|
WL-10 м |
|
7 |
15 |
|
1,20 |
4800 |
Грунты |
крупнооб- |
|
|
|
|
|
ломочные, WL-2 м |
|
8 |
40 |
|
1,4 |
3600 |
Суглинки тугопла- |
|
|
|
|
|
|
стичные, WL-6 м |
|
9 |
22 |
|
1.68 |
7200 |
Горные |
породы |
|
|
|
|
|
осадочные обло- |
|
|
|
|
|
|
мочные |
рыхлые, |
|
|
|
|
|
WL-5 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
13 |
|
1,00 |
5200 |
Грунты |
крупнооб- |
|
|
|
|
|
ломочные, WL-8 м |
|
|
|
Литература: [1, 2]. |
|
|
||
7
Задание 6
Охарактеризовать инженерно-геологические особенности генетических типов отложений, приведенных в табл. 6. Указать их состав, строение, физи- ко-механические и водные свойства, индексы обозначения, формы рельефа, образуемые ими.
Таблица 6
Номер |
Генетические типы отложений |
|
варианта |
||
|
||
1 |
Морские |
|
2 |
Пролювий |
|
3 |
Элювий |
|
4 |
Делювий |
|
5 |
Аллювий |
|
6 |
Эоловые отложения |
|
7 |
Гляциальные(ледниковые) |
|
8 |
Флювиогляциальные (водно-ледниковые) |
|
9 |
Озерные |
|
10 |
Болотные |
Литература: [1, 2].
Задание 7
Дать определение, указать метод или расчетную формулу определения физической характеристики грунтов в соответствии с вариантом табл. 7.
Таблица 7
Номер |
|
варианта |
Физическая характеристика |
1 |
Коэффициент водонасыщения |
2 |
Показатель текучести |
3 |
Гранулометрический состав |
4 |
Плотность грунта |
5 |
Плотность скелета грунта |
6 |
Влажность природная |
7 |
Влажность на границе текучести |
8 |
Влажность на границе пластичности |
9 |
Пористость, коэффициент пористости |
10 |
Число пластичности |
Литература: [1, 4].
8
Задание 8
Рассмотреть и охарактеризовать геодинамические процессы и явления в соответствии с вариантом табл. 8. Дать определение, указать причины образования, мероприятия по устранению процессов и явлений.
Таблица 8
Номер |
Геодинамические процессы |
|
варианта |
||
|
||
1 |
Сели |
|
2 |
Наледи, термокарст |
|
3 |
Суффозия |
|
4 |
Карст |
|
5 |
Плывуны |
|
6 |
Обвалы, осыпи |
|
7 |
Просадка |
|
8 |
Оползни деляпсивные |
|
9 |
Оврагообразование |
|
0 |
Солифлюкция, бугры пучения |
Литература:[1, 2].
Задание 9
При инженерно-геологических работах пробурено 12 скважин, расположенных на плане в углах квадратной сетки на расстоянии 20 м одна от другой. В табл. 9 приведены абсолютные отметки устьев скважин (в числителе) и глубины залегания уровней грунтовых вод (в знаменателе). Используя эти данные, постройте карту гидроизогипс масштаба 1:500 на миллиметровой бумаге, приняв сечение горизонталей и гидроизогипс через 1 м. На карте определите направление потока подземных вод, тип потока, гидравлический уклон и выделите участки с глубиной залегания уровня грунтовых вод менее
2 м.
Таблица 9
Номер |
|
|
|
|
Номера скважин |
|
|
|
|
||||
вари- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
анта |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
7,8 |
9,0 |
11,1 |
10,4 |
8,8 |
7,2 |
7,6 |
8,8 |
10,4 |
5,7 |
4,1 |
7,4 |
|
|
3,1 |
4,2 |
5,3 |
4,7 |
7,5 |
5,6 |
3,3 |
2,2 |
3,6 |
3,5 |
2,4 |
2,3 |
|
2 |
9,1 |
8,2 |
7,5 |
7,4 |
10,1 |
9,4 |
9,3 |
9,1 |
11,9 |
11,1 |
10,4 |
10,2 |
|
|
4,2 |
2,5 |
1,5 |
1,9 |
3,1 |
2,4 |
1,7 |
2,4 |
3,1 |
1,6 |
0,7 |
2,2 |
|
3 |
15,6 |
16,5 |
17,4 |
18,2 |
17,2 |
15,0 |
15,1 |
15,3 |
10,4 |
11,1 |
12,2 |
13,3 |
|
|
2,1 |
3,6 |
5,2 |
5,3 |
2,0 |
2,7 |
4,3 |
3,2 |
0,3 |
0,8 |
3,1 |
3,4 |
|
9
Окончание табл. 9
Номер |
|
|
|
|
Номера скважин |
|
|
|
|
||||
вари- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
анта |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4 |
8,5 |
9,0 |
10,0 |
10,4 |
10,7 |
11,2 |
8,4 |
11,7 |
12,5 |
13,0 |
9,1 |
13,0 |
|
|
2,5 |
1,6 |
4,2 |
4,0 |
3,1 |
0,8 |
2,8 |
6,1 |
5,4 |
6,4 |
3,4 |
6,5 |
|
5 |
15,1 |
15,6 |
16,6 |
17,4 |
14,1 |
14,2 |
15,3 |
15,0 |
10,2 |
10,5 |
11,2 |
12,2 |
|
|
3,4 |
2,4 |
3,5 |
5,3 |
4,0 |
2,1 |
2,9 |
4,3 |
2,1 |
0,2 |
1,3 |
3,1 |
|
6 |
10,0 |
9,4 |
9,3 |
9,5 |
11,1 |
12,2 |
10,4 |
10,3 |
15,2 |
15,3 |
14,2 |
14,3 |
|
|
3,5 |
2,0 |
1,4 |
2,4 |
3,2 |
0,8 |
0,2 |
2,3 |
4,1 |
3,1 |
1,9 |
4,0 |
|
7 |
10,5 |
10,1 |
9,4 |
9,5 |
13,1 |
12,3 |
11,5 |
10,5 |
15,5 |
15,2 |
15,0 |
14,2 |
|
|
3,6 |
3,0 |
2,2 |
1,4 |
3,4 |
3,2 |
1,1 |
0,3 |
3,2 |
3,9 |
2,8 |
2,3 |
|
8 |
10,2 |
9,0 |
8,3 |
7,4 |
10,5 |
10,2 |
9,4 |
9,0 |
13,3 |
12,2 |
11,1 |
10,5 |
|
|
4,1 |
4,2 |
2,5 |
1,5 |
3,7 |
3,4 |
2,2 |
1,5 |
3,5 |
3,2 |
1,2 |
0,2 |
|
9 |
13,1 |
12,4 |
12,0 |
11,6 |
15,1 |
14,0 |
13,5 |
13,2 |
18,7 |
18,0 |
17,3 |
17,1 |
|
|
4,0 |
2,8 |
2,3 |
3,4 |
4,1 |
2,0 |
1,1 |
3,3 |
5,0 |
4,2 |
3,5 |
5,2 |
|
10 |
13,0 |
12,1 |
11,2 |
10,7 |
13,6 |
13,3 |
12,4 |
12,1 |
16,0 |
15,2 |
14,4 |
13,4 |
|
|
4,0 |
3,8 |
5,5 |
2,7 |
3,5 |
2,7 |
2,0 |
1,5 |
3,5 |
3,1 |
0,9 |
0,4 |
|
Литература:[1, 2].
Порядок выполнения задания
1.В заданном масштабе построить план расположения скважин, обозначая их кругами диаметром 2 мм (рис. 1).
Проставить номер каждой скважины слева от ее расположения, справа в числителе – абсолютную отметку устья, а в знаменателе – абсолютную отметку уровня грунтовых вод (WL), которую вычислить как разность между отметкой устья скважины и глубиной залегания WL.
2.Найти методом интерполяции по сторонам и диагоналям квадратов промежуточные значения абсолютных отметок, равные целым числам, между абсолютными отметками соседних скважин.
Интерполяцию производят при помощи палетки. Палетку изготавливают из прозрачной бумаги (кальки). На кальку нанести систему параллельных линий с расстоянием в 2 мм (в соответствии с масштабом задания). Количество линий определяется как разность между максимальной и минимальной отметками устьев скважин. Для удобства работы необходимо соединить начала линий, подписав их от минимального значения до максимального (рис. 2).
Для производства интерполяции необходимо на палетке найти начало линии с отметкой, равной отметке устья скважины и совместить их, наколов иголкой. Затем, вращая палетку, совмещают линию палетки с отметкой, соответствующей устью соседней скважины, и по стороне или диагонали квадратов расположения скважин накалывают положение линий с промежуточными значениями.
10