Контрольная работа по предмету "Инженерная геология"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

 

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-

СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (Сибстрин)

  

 

 

     Кафедра инженерной геологии,                                                                                                                                                  оснований и фундаментов

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

 

 

 

 

 

                                                                  Выполнил:

                                                                                                Студент     гр.    521- з

                                                                  Буданков А.А.

                                                                     шифр     209006                                                                                          

                                                                                     Проверил:

                                                                                     Шевченко А.А.

          

                                              

 

 

 

 

                                 Новосибирск, 2013

 

 

 

 

Содержание работы:

 

Тема 1. Минералы.

Задание 1.1.

Тема 2. Горные породы и  грунты.

Задание 2.1.

Тема 3. Процессы внутренней динамики Земли.

Задание 3.1.

Задание 3.2.

Тема 4. Процессы внешней  динамики Земли.

Задание 4.1.

Задание 4.2.

Тема 5. Основы гидрогеологии.

Задание 5.1.

Тема 6. Инженерно-геологические  изыскания.

Задание 6.1.

Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 1: Минералы.

Задание 1.1. Составить характеристики свойств  минералов из табл. 1.1 по варианту.        

                                                                                                             Таблица 1.1

№ вари-анта	Минерал	№ вари-анта	Минерал
1	Кварц, кальцит	6	Авгит, монтмориллонит
2	Ортоклаз, гипс	7	Микроклин, гидрослюда
3	Мусковит, галит	8	Тальк, доломит
4	Биотит, каолинит	9	Пирит, опал
5	Роговая обманка, кремень	10	Альбит, ангидрит

Описание  авгит.

1. Минерал – авгит.
2. Класс – силикаты.
3. Цвет – темно-зелёный,чаще чёрный.

4. Блеск – стеклянный.
5. Твердость – 6.
6. Спайность – средняя.
7. Излом – неровный.
8. Реакция с НСl – присутствует.
9. Структура – зернисто-кристаллическая.
10. Отношение к воде – не растворяется.
11. Агрессивность к строительному материалу – не агрессивен.
12. Устойчивость к выветриванию – умеренно устойчив - разлагаясь, образует лимонит.
13. Форма нахождения в природе – минерал
14. В составе каких пород встречается - является породообразующим минералом ультраосновных и основных горных пород (дунит, андезит).
15. Влияние на свойства грунтов – влияет (сообщает грунтам высокую сопротивляемость механическим воздействиям).
16. Применение в строительстве – облицовка декоративными плитами и камнем.

Описание  монтмориллонита.

1. Минерал – монтмориллонит.
2. Класс – силикаты.
3. Цвет – белый, бледно- розовый, желтый, красный.
4. Блеск – матовый, тусклый.
5. Твердость – 1

6. Спайность – совершенная.

7. Излом – неровный
8. Реакция с НСl – быстро растворим.
9. Структура – кристаллическая, слоистая.
10. Отношение к воде – поглощает большое кол-личество воды, набухание.
11. Агрессивность к строительному материалу- Обладая хорошими адсорбирующими свойствами, применяется при очистке воды, продуктов перегонки нефти, в текстильной и керамической промышленности.
12. Устойчивость к выветриванию – неустойчив.
13. Форма нахождения в природе – входит в состав глинистой фракции глинистых грунтов.
14. В составе каких пород встречается – глинистых грунтов.
15. Влияние на свойства грунтов – набухание при увлажнении и усадка при высыхании.

16. Применение в строительстве – производство  герметиков, лаков, керамических изделий.

 

 

Тема 2: Горные породы и грунты.

 

Задание 2.1. Составить характеристики горных пород, взятых из табл. 2.1. по варианту.

Таблица 2.1.

№ вари-анта	Порода	№ вари-анта	Порода
1	Гранит, мрамор, глина	6	Диабаз, песчаник, гипс
2	Липарит, гнейс, известняк	7	Андезит, опока, щебень
3	Диорит, кварцит, супесь	8	Сиенит, трахит, галечник
4	Габбро, глинистый сланец, гравий	9	Гранодиорит, амфиболит, суглинок
5	Базальт, роговик, песок	10	Дунит, серпентинит, лёсс

 

Порода  – диабаз.

1. Классификация по генезису:

а) группа – изверженные.

б) подгруппа – излившиеся.

2. Классификация по ГОСТ 25100-95 – скальная.

3. Структурные связи – жесткие.

4. Минеральный состав - основной плагиоклаз, преимущественно лабрадор, авгит, оливин.

5. Структура – порфировая, диабазова.

6. Текстура – массивная.

7. Форма залегания –  покровов, потоков, отдельность столбчатая, плитчатая и шарообразная.

8. Устойчивость к выветриванию  – устойчив.

9. Применение в строительстве  - Используется для приготовления щебня и брусчатки для мостовых. Применяется в каменнолитейном производстве . Диабаз легко полируется, что позволяет использовать его в качестве облицовочного материала.

10. Показатели механических  свойств, для расчета устойчивости основания:

- плотность 2,7-3 т/м³

- коэффициент удельного сцепления =200-260 кгс/см²

- предел прочности 100-300 Мпа

 

 Порода – песчанник.

1. Классификация по генезису:

а) группа – осадочная.

б) подгруппа – обломочная.

2. Классификация по ГОСТ 25100-95 – скальные, средне и крупно зернистые.

3. Структурные связи  – кристаллические.

4. Минеральный состав - кварцевый. Из обломков различных пород.

5. Структура – сцементированная.

6. Текстура – массивная, слоистая.

7. Форма залегания – слои, линзы.

8. Устойчивость к выветриванию  – слабо выветриваются.

9. Применение в строительстве  - в качестве стенового и облицовочного материала, бутового камня, щебня.

10. Показатели механических  свойств для расчета устойчивости основания:

- плотность 2,0—2,7 т/м3, предел прочности от 1 до 200 Мпа.  пористость 6,9—28,3%.

 

 

Порода  – гипс.

1. Классификация по генезису:

а) группа – осадочные.

б) подгруппа – сульфатные.

2. Классификация по ГОСТ 25100-95 – полускальные, химические.

3. Структурные связи  – волокнистые, зернистые.      

4. Минеральный состав -  минерал кристаллического строения, его кристаллы имеют зернистое, столбчатое, пластинчатое, игольчатое или волокнистое строение.

5. Структура –  кристаллическая.

6. Текстура – массивная.

7. Форма залегания – жилы в породах, линзы.

8. Устойчивость к выветриванию  – неустойчивы.

9. Применение в строительстве  – штукатурные работы, производство сухих смесей, изготовление декоративных деталей.

10. Показатели механических  свойств для расчета устойчивости основания:

- плотность 2,4-2,7 г/см³

- коэффициент пористости (в массиве) e,

- модуль деформации грунта (в массиве) E , Мпа,

- С (Мпа)=0,3-0,45 МПа

- ϕ (^о С)=42

 

Тема 3: Процессы внутренней динамики Земли.

 

№ варианта	Дислокация пород	№ вриан-та	Форма дислокации пород  и её элементы
1 2 3 4 5	Антиклиналь Синклиналь Моноклиналь Синеклиза Антиклиза	6 7 8 9 10	Сброс Сдвиг Всброс Грабен Горст

Задание 3.1. Охарактеризовать одну из форм дислокации, взятых из таблицы 3.1. по варианту.

Таблица 3.1.

 

                                                  

 

 

                     Сброс. 

Сбросы возникают в режиме растяжения слоев (например, в замке антиклинальной складки).

 Сброс образуется в результате опускания одной части толщи относительно другой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Складчатые тектонические движения(ТД) изменяют первоначальное залегание пород, приводя к таким дислокациям, как моноклиналь и различные складки – синклиналь, антиклиналь, флексура. Разрывные ТД приводят к образованию в земной коре(ЗК) разломов – тектонических трещин больших раскрытия, глубины и протяженности. По ним происходят смещения горных пород(ГП) – сбросы, взбросы, сдвиги, надвиги; образуются различные структуры ЗК. Таким образом, тектонические условия вообще и ТД в частности существенно определяют другие факторы инженерно-геологических условий (ИГУ) – рельеф, геологическое строение, гидрогеологические условия и геологические процессы. Учет конкретных ИГУ позволяет уточнить сейсмическую опасность территории, первоначально назначаемую по карте сейсмического районирования. Неблагоприятными факторами, заставляющими повысить сейсмическую опасность, являются: сильно расчлененный, или горный рельеф; наличие тектонических нарушений (разломов, сбросов и т.п.); высокое положение уровня подземных вод; наличие в основании сооружений водонасыщенных песчаных и пластичных глинистых грунтов, а также сильно выветрелых трещиноватых скальных пород.

Задание 3.2. Определить силу землетрясения.

 

1. Рассчитать величину сейсмического ускорения

а = А*4π²/Т² , мм/с².

2. Определить коэффициент сейсмичности

К_s = a/q , где q –ускорение свободного падения, равное 9.81 м/с²;

инерционную силу S = K_s*P, где Р – масса сооружения, равная 6000 т.

3. По силе землетрясения рассчитать балльность по шкале Рихтера:

М = 1,6  + 0,6Б, где М – магнитуда в Дж, Б – балльность по шкале MSK. Следует так же определить расчетную балльность строительных площадок, сложенных:  1) глинистыми обводнениями, 2) скальными грунтами.

Исходные  данные:

1. Период сейсмической волны Т = 1,50 с.

2. Амплитуда колебаний сейсмической волны А = 90 мм.

Решение:

1. Сейсмическое ускорение  -

а = 90 * 4 * (3,14)²/(1,50)² = 1577,54 мм/с².

2. Сила землетрясения по шкале MSK- 8 баллов.
3. Коэффициент сейсмичности - К_s =1577,54/9,81 = 157,75.
4. Инерционная сила – S = 157,75*6 000 = 946,5 т.
5. Сила землетрясения по шкале Рихтера – М =1,6+0,6*8=  6,4 баллов.
6. Расчетная балльность строительной площадки, сложенной глинистыми обводнениями, равна 9 баллам, а скальными грунтами – 7 баллам.

 

 

 

Тема 4: Процессы внешней динамики Земли.

 

Задание 4.1. Объясните условие образования  отложений согласно своему варианту.  Дайте характеристику строительных свойств грунтов, наиболее часто встречающихся среди этих отложений.

 

Морские отложения.

Наибольшей мощностью  пластов обладают морские отложения (до сотен и даже тысяч метров). Континентальные образования четвертичной системы, залегающие непосредственно под слоем почвы, имеют, как правило, относительно небольшую мощность (10—50 м).

Комплекс слоев, объединенных сходством состава или возраста, или один слой, но значительной мощности, нередко называют толщей. Примером могут служить толщи лессовых пород, мощность которых может достигать десятков метров.

Слои образуются в процессе накопления осадков в  морях, озерах, долинах рек и т. д. Это обусловливает образование  слоев различной формы как  по размеру в плане, так и по очертаниям

Рис. 21. Слоистое залегание осадочных пород, четко выделяющееся в обнаженном откосе речного берега