Пояснительная записка

Данная дисциплина знакомит студентов с царством искусственных грунтов, их классификацией, свойствами, способами целенаправленного формирования.

Целью спецкурса «Искусственные грунты» является овладение студентами теоретическими и методическими основами формирования свойств искусственных грунтов, а также методами технической мелиорации.

Задачами спецкурса являются:

- ознакомление с методами технической мелиорации;

- усвоение способов искусственного улучшения свойств грунтов при использовании методов технической мелиорации;

- анализ свойств искусственных грунтов;

- формирование умений и навыков оценивать состояние различных инженерно-геологических массивов грунтов для выбора методов проведения технической мелиорации.

В результате изучения спецкурса студент должен:

знать:

- методы искусственного обезвоживания, уплотнения и кольматации пород;

- инъекционное закрепление пород;

- методы закрепления пород, основанные на приложении физических полей.

уметь:

- использовать специальную литературу и другие информационные данные (в том числе и на иностранном языке);

- использовать способы графического изображения результатов лабораторного эксперимента;

- использовать методы искусственного улучшения грунтов для повышения их прочностных, деформационных и тампонажных свойств.

владеть:

- аналитическими методами сопоставления свойств естественных и измененных грунтов;

- методами экспериментального изучения свойств искусственных грунтов.

Материал спецкурса «Искусственные грунты» базируется на ранее полученных студентами знаниях по таким дисциплинам, как «Введение в геологию», «Общая геология», «Почвоведение», «Минералогия», «Литология», «Петрография», «Механика горных пород», «Прикладная химия», «Физика».

Общее количество часов – 55; аудиторное количество часов - 34 из них: лекции – 20 в том числе самостоятельная управляемая работа студентов – 8, практические занятия – 14. Форма отчетности – зачет.

Содержание учебного материала

Раздел 1 Царство искусственных грунтов

Тема 1.1 Введение в спецкурс «Искусственные грунты»

Определение понятия «искусственный грунт». Царство искусственных грунтов по В. Т. Трофимову. Классификация искусственных грунтов СТБ 943-2007. Инженерно-геологическая классификация горных пород В. Д. Ломтадзе.

Формирование искусственных грунтов. Культурные слои - древние и современные. Насыпные грунты: породы, состоящие из смеси отходов промышленного и строительного производства; породы, состоящие из смеси отходов производства и бытовых отходов; породы отвалов на месторождениях полезных ископаемых; породы планомерно возводимых насыпей. Намывные грунты.

Техническая мелиорация грунтов как наука. Предмет и задачи технической мелиорации грунтов, основные методы искусственного улучшения пород - гидрогеомеханические, геохимические, геотехнические. История развития науки.

Тема 1.2 Класс скальных и полускальных искусственных грунтов

Скальные и полускальные инъекцирнно закрепленные грунты. Инъекционные растворы. Задачи, решаемые при тампонажном закреплении скальных трещиноватых грунтов: снижение противодавления и взвешивающего давления при возведении плотин; снижение фильтрационных расходов; предохранение пород от суффозии, карста и размыва; повышение прочностных и деформационных свойств грунтов.

Цементация скальных трещиноватых грунтов - история развития метода, преимущества метода, технология ведения работ. Факторы, влияющие на возможность цементации пород.

Глинизация — границы применения метода, его преимущества и недостатки, технология ведения работ.

Горячая битумизация, границы применимости метода, технология процесса, достоинства и недостатки метода.

Силикатизация скальных трещинных грунтов: суть метода, границы применения, достоинства и недостатки метода.

Скальные и полускальные термически упрочненные грунты. Основы термического упрочнения пород. Термическое упрочнение лессовых пород. Сущность метода. Метод И. М. Литвинова, технология ведения работ. Термическая обработка глинистых пород; границы применения метода, технология ведения работ.

Электрохимическое закрепление глинистых пород. Электрообработка пород - сущность метода, границы его применения. Три зоны в грунтах: анодная, катодная, промежуточная - их характеристика.

Электролитическая обработка - границы применения метода, его сущность. Метод Б. В. Толстопятова.

Электросиликатизация - границы применения метода, его суть. Характеристика закрепленных грунтов.

Скальные и полускальные техногенно ухудшенные грунты. Полускальные антропогенно образованные грунты.