Шпаргалка по "Инженерной геологии"

1. Содержание инженерной геологии, её объект. История становления науки.Инженерная геология – наука о геологической среде, ее свойствах, строении и динамике; о ее рациональном использовании и охране в связи с инженерно-хозяйственной, прежде всего инженерно-строительной деятельностью человека. Инженерная геология изучает факторы инженерно-геологических условий, имея в виду, что это компоненты геологической среды, затронутые деятельностью человека – инженерными сооружениями.

В истории развития инженерной геологии нашей страны выделяют три основных этапа.

В первый этап развития (1923-1945г.г.) начинается подготовка специалистов.

Второй этап охватывает 1946-1978г.г. Его главная черта – формирование третьего научного направления в инженерной геологии – региональной инженерной геологии. Начинается восстановление хозяйства, развитие строительства в сложных условиях, освоение районов вечной мерзлоты, подземное строительство. В этот же период оформляются прикладные разделы инженерной геологии: инженерная геология месторождений полезных ископаемых, мелиоративная инженерная геология и др. Создаются учебники, монографии, методические руководства.

Третий этап с 1979г. и настоящее время.

На этом этапе коренным образом изменилась организация  инженерно-геологических исследований и инженерных изысканий. Возникло множество частных изыскательских компаний, сократилось государственное финансирование научно-исследовательских работ в области инженерной геологии. Вместе с тем, на этом этапе существенно расширились теоретические исследования во всех направлениях инженерной геологии, а также началось бурное внедрение информационных технологий, разработка специализированных инженерно-геологических ГИС, внедрение автоматизированных средств изучения грунтов и т.п. Принципиально новым в развитии инженерной геодинамики и инженерной геологии в целом этого периода стала разработка экологических аспектов.

 

2. Основоположники инженерной геологии Большое значение для возникновения и развития инженерной геологии имели работы Ф. П. Саваренского, Г. Н. Каменского, Н. Ф. Погребова, И. В. Попова, Н. Н. Маслова, М. П. Семенова. R А. Приклонского и др

3. Геологическая среда – верхняя часть литосферы, которая рассматривается как сложная динамичная система, находящаяся под воздействием деятельности человека и в значительной степени определяющая эту деятельность. ГС- часть ОС. Границы ГС постоянно увеличиваются. Инженерно-геологические условия – это совокупность природных условий, которые определяют планирование, размещение строительства, выбор места расположения сооружения, условия строительства и эксплуатации сооружений.

4. Основные  научные направления инженерной  геологии. Краткая характеристика.

 

5. Объект изучения грунтоведения. Цель, задачи.

 Инженерная петрография (грунтоведение) исследует свойства горных пород, определяющие их поведение в сфере воздействия инженерных работ и сооружений. В теоретическом плане главная проблема – изучение природы свойств горных пород, знание которой составляет научную базу для их прогнозирования и управления этими свойствами.

 

6. Что понимается  под физическими свойствами пород?  Перечислить показатели физических  свойства пород.это показатели физич. состояния: плотность, влажность, пористость. Компрессионные свойства грунтов. Эти свойства выража¬ются в деформации сжатия грунтов, т. е. уплотнения их (или ком¬прессии), в результате чего уменьшается пористость грунта, повы-шается плотность, увеличивается сопротивление сдвигу. Эти свойст¬ва особенно характерны для песчаных и глинистых грунтов.Реологические свойства грунтов. Отражают характер де-формаций грунтов в зависимости от скорости и времени приложения внешних сил или нагрузок. 

 

8.Что понимается под водными свойствами пород? Перечислить показатели водных свойств пород. Методы их определения.Водные свойства проявляются в отношении горных пород к воде. Они характеризуют способность породы изменить состояние, прочность и деформируемость при взаимодействии с водой, поглощать и удерживать воду, фильтровать ее.  
Важнейшие водные свойства: водоустойчивость; -усадка; -просадка; -набухаемость грунта; -различаемость грунта; -размокаемость грунта; -влагоемкость грунта; -водопоглащение; -водонасыщение; -полная влагоемкость; -молекулярная влагоемкость; -кпилярная влагоемкость; -водопроницаемость; -водоотдача 

 

9.Что такое гранулометрический состав грунтов. Методы определения.Что такое гранулометрический состав грунтов. Методы определения.Это относительное содержание в нем (по массе) частиц различной величины.

Меры определения:

1. Глазомерный или  визуальный. сравнении на глаз  или с помощью лупы изучаемого грунта с эталонами, гранулометрический состав которых известен.

2. Полевые методы. способность  глинистых частиц набухать в  воде и различная скорость  падения частиц в воде в  зависимости от их размера.

3. Ситовой метод – рассеивание  грунта на ситах.

4. Гидравлические методы. Методы  основаны на различии в скорости  падения в воде частиц разной  крупности. Среди методов этой  группы различают: 

а) методы отмучивания в спокойной  воде – Сабанина, Аттерберга и др.;

б) методы разделения током воды, например, способ Щене. 

5. Непрерывные методы анализа: 

а) методы, основанные на последовательном взятии проб из приготовленных суспензий (пипеточный анализ);

б) методы, заключающиеся в непосредственном взвешивании осадков последовательно  выпадающих из суспензии при ее отстаивании (способ Овен-Одела);

 в) методы, основанные на учете  изменения плотности или гидростатического  давления суспензии (ареометрический  анализ и метод Вигнера).

6. Центрифугирование. основан на  разной скорости осаждения частиц  грунта разной крупности центробежной силой, развивающейся при вращении центрифуги.

 

10. Способы отображения гранулометрического состава грунтов. Какие используются показатели для классификации грунтов по гранулометрическому составу.Размер фракций, слагающих ту или иную породу, определяют по диаметру и выражают обычно в миллиметрах. От него зависят такие важные свойства, как пластичность, пористость, сопротивление сдвигу, сжимаемость, усадка, разбухание, высота капиллярного поднятия, водопроницаемость и др.

 

11.Что понимается под механическими свойствами пород? Перечислить показатели механических свойств. Методы определения. Типы используемых приборов.Механические свойства определяют поведение горных пород при воздействии на них внешних  нагрузок (усилий). Различают прочностные и деформационные свойства.

По практическому использованию  показатели свойств делятся (    ) на:

Классификационные-определяются визуально, либо с помощью не сложных приспособлений.

Свойство или признак  грунта	Показатели	Метод определения
Плотность	Масса 1см3  в  г	Взвешивание образца  известного объема
Естественная пористость	Объем пор в % ко всему  объему образца	Вычисление по плотности, влажности и плотности минеральной  части (удельный вес)
Размокаемость	Характер и скорость размокания	Непосредственное наблюдение
Набухаемость	1.Влажность набухания, % 2.Увеличение объема, %	Приборы: 1.Ф. Лаптева 2. Ф.  Филатова 3.А.М.Васильева
Пластичность	Пределы и число пластичности	1.Стандартный ручной 2.Объемный (для числа  пластичности)
Уплотняемость	Показатель уплотняемости	Вычисление по максимальной и минимальной пористости
Водопроницаемость	Коэффициент фильтрации	Трубка Г.Н. Каменского или Спецгео
Выветрелость	Изменение характерных  для данной породы признаков и свойств, в частности, цвета, прочности (гр.I кл.), проявление вторичных минералов (гипс), трещиноватость.	Визуальный
Естественная (природная) влажность	Влажность в весовых  процентах	Высушивание и взвешивание
Естественная консистенция	1.Сопротивление вдавливанию 2. Показатель текучести	1.Конус А.М. Васильева 2. С помощью прибора  типа иглы 3. Вычисление по влажности и пределам пластичности
Степень плотности	Показатель степени  плотности для песков	Вычисление по максимальной, минимальной и естественной пористости
Степень уплотненности	Показатель степени  уплотненности для глинистых  пород по В.А. Приклонскому	Вычисление по пределам пластичности и естественной пористости

 

• Прямые. Они непосредственно входят в расчеты при оценке устойчивости и деформируемости оснований зданий и сооружений или устойчивости инженерного сооружения (открытая горная выработка, насыпь и т.д.)

Показатель	Практическое применение
Плотность	1.Вычисление осадки  сооружения. 2. Расчет устойчивости  основания 3. Расчет устойчивости  откосов. 4. Вычисление давления  на подпорную стенку. 5.Определение критической скорости для    оценки суффозии  критического градиента
Временное сопротивление  сжатию	Расчет устойчивости основания
Сопротивление сдвигу Угол внутреннего трения Сцепление	1. Оценка устойчивости  основания. 2. Расчет устойчивости откосов. 3. Оценка давления  на подпорную стенку 4. Определение несущей  способности основания
Модуль общей деформации	Расчет суммарной осадки сооружений
Угол естественного  откоса	Оценка устойчивости откоса.
Гранулометрический состав (содержание фракций в %)	1.Подбор  оптимальных  смесей. 2. Выбор отверстий  фильтра. 3. Оценка механической  суффозии.
Коэффициент фильтрации	1. Подсчет потери на  фильтрацию в водохранилищах, каналах и т.д. 2. Расчет притока воды  в котлованы и другие выработки. 3. Расчет дренажных  сооружений. 4. Расчет искусственного  водопонижения. 5. Построение эпюры  напоров по подземному  контуру  сооружения при неоднородном  основании. 6. Расчет продолжительности осадки. 7. Расчет подпора грунтовых вод.
Водоотдача	Оценка водообилия  водоносного горизонта
Высота капиллярного поднятия	Определение глубины  заложения фундамента

12.Полевые методы исследования деформационных свойств.В лаборатории  проводят испытания грунтов в одометрах, стабилометрах, компрессионно-фильтрационных приборахВ полевых условиях – проведение штампоопытов, прессиометрии

 

13.Полевые методы исследования прочностных свойств – сдвиг среза, кольцевой, вращательный и искиметрия

 

14.Статическое и динамическое зондирование. Сущность метода. С какой целью проводятся.

методы испытания  грунтов в условиях их естественного  залегания. Метод статического зондирования основан на вдавливании испытательного зонда в грунт статической  нагрузкой.

 Цель: повышения детальности изысканий в целом и решения специальных вопросов (например, при проектировании свайных фундаментов и др.).

 

15.Инженерно-геофизические исследования. Применение геофизических изысканий связано со спецификой решаемых задач, условиями проведения работ, нередко их применение обусловлено целью удешевления комплекса изысканий.

- поверхностные методы- разведочные- сейсмо разведоч- магнитно  разведоч- электро сейсмо каратаж-  радиоактив методы

17. Основные  классификационные признаки общей  классификации грунтов  ГОСТ 25100-95. "Грунты. Классификация" .

Класс природных скальных грунтов - грунты с жесткими структурными связями (кристаллизационными и цементационными) подразделяют на группы, подгруппы, типы, виды и разновидности согласно таблице 1.

5.2 Класс природных  дисперсных грунтов - грунты с  водноколлоидными и механическими структурными связями подразделяют на группы, подгруппы, типы, виды и разновидности согласно таблице 2.

5.3 Класс природных  мерзлых грунтов* - грунты с криогенными  структурными связями подразделяют  на группы, подгруппы, типы, виды  и разновидности согласно таблице 3.

5.4 Класс техногенных  (скальных, дисперсных и мерзлых)  грунтов - грунты с различными  структурными связями, образованными  в результате деятельности человека, подразделяют на группы, подгруппы,  типы и виды согласно таблице  4.

5.5. Частные классификации по вещественному составу, свойствам и структуре скальных, дисперсных и мерзлых грунтов (разновидности) представлены в приложении Б.

 

18. Критерии  выделения  разновидностей грунтов  по  ГОСТ 251000-95. "Грунты. Классификация" .

Разновидности глинистых грунтов	Число пластичности
Супесь	1- 7
Суглинок	7-17
Глина	≥ 17
Супесь:
твердая	< 0
пластичная	0-1
текучая	> 1
Суглинки и  глины:
твердая	< 0
полутвердая	0-0,25
тугопластичная	0,25-0,50
мягкопластичная	0,50-0,75
текучепластичная	0,75-1,0
текучая	> 1,0