Геология - Геология, гидрология и геодезия курс лекций
Породообразующие минералы и горные породы. Водно-физические свойства грунтов. Экзогенные процессы и вызванные ими явления. Геологическая деятельность атмосферных осадков. Геологическая деятельность озер, болот и водохранилищ. Особенности лессовых грунтов.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Конспект лекций для студентов всех форм обучения
по направлению подготовки бакалавров 270800.62 «Строительство»
Подготовлено кафедрой материаловедения в строительстве
1.2 Породообразующие минералы и горные породы
1.5 Вулканизм и сейсмические явления
2.1 Классификация грунтов Гост 25100-95
2.3 Водно-физические свойства грунтов
2.6 Классификационные показатели глинистых грунтов
2.7 Классификационные показатели обломочных грунтов
2.8 Классификационные показатели скальных грунтов
IV. ПРИРОДНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЯВЛЕНИЯ
4.1 Экзогенные процессы и вызванные ими явления
4.1 2 Геологическая деятельность ветра
4.1.3 Геологическая деятельность атмосферных осадков
4.1.4 Геологическая деятельность рек
4.1.5 Геологическая деятельность моря
4.1.5 Геологическая деятельность озер, болот и водохранилищ
4.1.6 Геологическая деятельность ледников
4.1.7 Движение горных пород на склонах рельефа местности
4.1.8 Карстовые и суффозионные процессы
4.2 Инженерно-геологические (антропогенные) процессы и явления
4.2.1 Деформация над горными выработками
5.2.5 Гидрогеологические исследования (опытно-фильтрационные работы)
5.2.6 Стационарные наблюдения (режимные)
5.3 Лабораторные и камеральные работы
В настоящее время необходимость подготовки строителей в области инженерной геологии возрастает. Участились аварии зданий из-за деформации оснований. В европейской части страны в больших городах строительство ведется в пределах существующей застройки, на землях, которые ранее не были использованы из-за сложности инженерно-геологических условий и даже ухудшены свалками грунта и отходов. Реконструкция существующих предприятий - обследование старых фундаментов и существующих оснований. Расширение подземного строительства.
В результате освоения дисциплины «Геология» студент должен:
- читать и анализировать геологическую графику (геологические карты, разрезы и т.д.);
- выбирать оптимальные проектные решения по размещению сооружений и способов производства земельно-строительных работ соответствующих природным условиям;
- идентифицировать строительный котлован и проектный чертеж, строительные материалы (свободно распознавать горные породы);
- прогнозировать неблагоприятные инженерно-геологические процессы, а также выбирать меры борьбы с ними;
- составлять проекты на инженерно-геологические изыскания;
- владеть основными положениями нормативной литературы: СНиП 11.02-96 «Инженерные изыскания для строительства», СП 11.105.-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства, СНиП 2.01.15-90 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов», ГОСТ 25100-95 «Грунты».
Инженерная геология - отрасль геологии, которая изучает геологическое строение и динамику верхней части земной коры в связи с проектированием и строительством инженерных сооружений.
Цель инженерной геологии: изучение природной геологической обстановки местности до начала строительства, а также прогноз тех изменений, которые произойдут в геологической среде и породах в процессе строительства и эксплуатации.
1. Выбор оптимального, благоприятного в геологическом отношении места, площадки строительства объекта.
2. Выявление инженерно-геологических условий для определения наиболее рациональной конструкции фундамента и производства строительных работ.
3. Выработка рекомендаций по необходимым мероприятиям инженерной защиты территорий и охране геологической среды при строительстве и эксплуатации сооружений.
Инженерная геология - три научных направления.
- Грунтоведение - изучение физических и физико-механических свойств грунтов.
- Инженерная геодинамика - природные и антропогенные процессы.
- Региональная инженерная геология изучает строение и свойства геологической среды определенных территорий.
Кроме того, специальные разделы - механика грунтов, механика скальных грунтов, гидрогеология, геофизика, геокриология.
Историческая геология изучает закономерности развития земной коры.
Различают относительный и абсолютный возраст горных пород.
Методы определения относительного возраста:
Установлением возраста горных пород занимается историческая геология. Различают относительный и абсолютный возраст породы.
Относительный возраст позволяет сказать, какая порода моложе, а какая древнее стратиграфическим и палеогеографическим методами. Стратиграфический метод основан на том, что если породы не испытали сложных деформаций, то вышележащий слой всегда моложе нижележащего.
При контакте интрузии с осадочными г.п. -интрузия моложе тех пород, которые она пересекает. Жилы, секущие магматическое тело моложе его.
Палеонтологический метод основан на изучении остатков, так называемых руководящих вымерших организмов, характерных только для определенного геологического времени. Животный и растительный мир развиваются последовательно и необратимо. Каждой геологической эпохе соответствует свой комплекс животных и растений.
Петрографический метод основан на определении скорости накопления осадков в дельтах рек и на дне океанов. В дельтах рек слой мощностью1 мм образуется за 3-10 лет. На дне океана - 0,1-0,01 мм в год.
Абсолютный возраст горной породы - продолжительность существования породы (в годах).
Сущность метода - при образовании кристаллических решеток минералов, содержащих радиоактивные элементы, образуется закрытая система, в которой в течение геологического времени накапливаются дочерние продукты радиоактивного распада материнских радиоактивных изотопов (U, K, Rb).
Период полураспада 238U=4,5 млрд. лет, 14С=5568 лет.
Свинцовый - превращение изотопа 235U в стабильные изотопы свинца Рb. Зная, какое количество Pb образуется из 1 г U в течение года, определяется их содержание в минерале (точность определения - сотни миллионов лет).
К-Аr -изотоп 40K превращается в ходе распада в изотоп 40Ar (точность - до 1 млн. лет).
Радиоуглеродный - изотоп углерода 14C непрерывно образуется в атмосфере из 14N под действием космической радиации. Свободные атомы 14C входят в молекулы 14CО2 и усваивается живыми организмами. Умершие организмы не получают СО2 и концентрация 14C убывает в костном органическом веществе по определенному закону (точность 1 млн. - 10 000 лет).
Палеомагнитный метод основан на сохранении первичного магнитного поля окислами железа, которые выкристаллизовывались в момент формирования осадочных пород и сохранили память о бывшем магнитном поле.
Геохронологическая шкала. Все геологическое время делится на отрезки, соответствующие этапам развития животного и растительного мира.
Слои пород, образованные в эти отрезки образуют стратиграфическую шкалу.
Геохронологическая и стратиграфическая шкала
Стратиграфическая шкала слоев пород
Пресмыкающиеся и головоногие моллюски
Платформа (Русская, Сибирская) - кристаллический фундамент перекрытый чехлом горизонтально залегающих осадочных пород - устойчивая малоподвижная структура.
Щит - кристаллический фундамент, вышедший на поверхность (Балтийский, Скандинавский).
Геосинклиналь - подвижный участок земной коры между платформами.
Колебательные - медленные поднятия (Скандинавия) и опускания (Голландия) отдельных участков земной коры без нарушения первоначального залегания слоев, изменение береговой линии и базиса эрозии (до 6 см/год). Замеряется изменение высот геодезическими приборами высокой точности.
Складчатые (пликативные) движения - смятие горизонтальных пластов (рис. 15) в складки без разрыва сплошности пород.
Моноклиналь - общий наклон слоев в одну сторону.
Антиклиналь - складка, обращенная вершиной вверх (рис. 15).
Синклиналь - складка, обращенная вершиной вниз.
Рис. 15 Фотографии: слева - горизонтальное залегание слоев,
Разрывные (дизъюнктивные) движения - разрывы слоев и массивов горных пород.
Сброс - опускание одного блока толщи относительно другой в результате сил растяжения, при наличии нескольких разрывов возникает ступенчатый сброс (рис.16).
Взброс - поднятие одной части толщи относительно другой в результате сжимающих сил.
Надвиг - смещение толщ в горизонтальной или близкой к горизонту плоскости в результате сил сжатия.
Сдвиг - смещение толщ горных пород вдоль разлома.
Рис.16 Схема сдвига, сброса и взброса
Грабен - опускание участка земной коры между двумя крупными разрывами.
Горст - поднятие участка земной коры между двумя крупными разрывами.
Наличие деформаций усложняет проектирование и строительство:
- нарушается однородность грунтов основания сооружения;
- образуются зоны дробления, снижается прочность грунтов;
- по трещинам разрывов происходят смещения, циркулируют подземные воды.
1.5 Вулканизм и сейсмические явления
Землетрясения происходят только в районах геосинклиналей, точнее в зонах, где литосферные плиты либо сталкиваются друг с другом, либо расходятся, наращивая образование новой океанической коры.
Ежегодно регистрируются сотни тысяч землетрясений, но только около 100 из них можно отнести к разрушительным.
Землетрясения - одно из наиболее страшных природных катастроф, уносящих десятки и сотни тысяч человеческих жизней и приносящих огромный материальный ущерб. От землетрясений за историческое время погибло 13 млн. человек (что намного меньше погибших в войнах).
Примеры: Ашхабад (5.10.1948 г.) - более 100 тыс. чел.; Спитак (7.12.1988) - 28854 чел. (неофициально 55 тыс. чел.); Нефтегорск на Сахалине (1995) - 2 тыс. чел. Для сравнения: Китай (1920) - 200 тыс. чел, Токио и Иокогама (1923) - 150 тыс. чел., Токио (1703) - 200 тыс. чел., японский город Неддо (1730) - 137 тыс. чел., Италия (1980) - 3100 чел., Иран (1981) - 2500 чел.
Причины: извержение вулканов, обрушение пород над горными выработками, в результате искусственных взрывов и тектонические.
Тектонические землетрясения - это мгновенное высвобождение энергии за счет образования разрыва горных пород. Деформация пород происходит скачкообразно с образованием упругих волн. Объем пород определяет силу сейсмического толчка и выделившуюся энергию. Чем меньше объем очага, тем слабее толчки.
Цунами - возникновение пологих волн (L = 150 км, Н =20-40 м) в результате подводного землетрясения.
Гипоцентр - очаг зарождения землетрясения, различают (поверхностные - гипоцентр находится от 1-10 км от поверхности земли, коровые от 30 до 50 км и плутонические - более 100 км).
Эпицентр - проекция гипоцентра на поверхность Земли.
В зависимости от глубины гипоцентра различают: 1) мелкофокусные землетрясения - до 70 км, 2) среднефокусные - 70-300 км, 3) глубокофокусные - 300-700 км. Чаще очаги землетрясений находятся на глубине 10-30 км, т.е. в нижней части литосферы.
Из гипоцентра распространяются упругие колебания в виде продольных и поперечных волн.
Продольные называются Р-волны (primary - первые, т.к. они приходят первыми к поверхности земли). Продольные волны вызывают сжатие и растяжение среды в направлении их движения. Распространяются в любой среде, скорость зависит от вещества породы (в песках 0,7-1,6 км/сек, в гранитах 1,5-5,6 км/сек, в воде - 1,5 км/сек.
Поперечные волны при своем распространении сдвигают частицы под прямым углом к направлению своего пути. Они распространяются только в твердой среде и вызывают в породах деформацию сдвига, не распространяются в жидкостях и газах, т.к. их модуль сдвига равен 0. Скорость Vs в 1,7 раза меньше Vр. Период волн от долей сек до 5 сек.
Поверхностные сейсмические волны L наблюдаются на поверхности земли, скорость их в 2 раза ниже Vs. Они затухают быстрее на расстоянии, но не менее опасны.
Оценка силы землетрясения производится при помощи сейсмографов. Принцип работы сейсмографа основан на неподвижности маятника, который подвешен на тонкой пружине. Маятник имеет рамку, которая находится в поле постоянного магнита, и чувствительный гальванометр-самописец, колебания которого записывает самописец. Получается непрерывная сейсмограмма, отражающая перемещения грунта в какой-то одной плоскости. Для записи колебаний в трех направлениях нужны три сейсмографа с разными рамками. Расшифровка сейсмограмм заключается в фиксировании точного времени прихода различных волн P, S, L, R (Лява и Рэлея) и их интерпретации, т.к. они приходят не только с разной скоростью, но и с разных сторон. Определив время прихода разных волн и зная скорость их распространения, можно определить расстояние до очага - гипоцентра землетрясения. Существующая мировая сеть сейсмостанций со многими сотнями сейсмографов позволяет немедленно регистрировать землетрясения в любой точке Земли.
Интенсивность сейсмического эффекта выражают в баллах или в магнитуде. Для строительных целей в России с 1952 года применяют 12-балльную шкалу MSK-64 (Медведев - Шпонхойер - Карник). До недавнего времени действовал ГОСТ 6249-52 для оценки силы землетрясений в баллах. Каждый балл шкалы соответствует определенному сейсмическому ускорению б:
Баллы землетрясений , сейсмическое ускорение
Сейсмическое ускорение определят по формуле:
где, б - сейсмическое ускорение, мм/сек2; А - амплитуда колебаний, мм; Т - период колебаний сейсмической волны, сек. По величине б вычисляют коэффициент сейсмичности КS=б/g, где g - ускорение силы тяжести, мм/сек2.
Коэффициент сейсмичности КS необходим для расчета добавочных горизонтальных сил Q при оценке прочности сооружения: Q=KSP, где Р - вес сооружения.
Землетрясения 1-3 балла слабые, 4-5 баллов - ощутимыми, 6-7 баллов - сильными (разрушаются ветхие постройки), 8 баллов - разрушительными (частично разрушаются прочные здания, падают фабричные трубы), 9 баллов - опустошительными, разрушается большинство зданий, в грунтах образуются трещины до 10 см, 10 баллов - уничтожительными, разрушаются мосты, образуются большие оползни, обвалы, трещины в грунтах до 1 м; 11 баллов, катастрофическими, разрушаются все сооружения, изменяется ландшафт, 12 баллов - сильная катастрофа, то же, но на более обширной территории.
Магнитуда характеризует энергию в центре землетрясения. Для этого Чарльз Рихтер в 1935 году предложил шкалу энергии землетрясений, которую пользуют сейсмические службы. Шкала балльности служит для строительных расчетов и при районировании территорий.
Сильнейшие землетрясения - Чилийское (1960) и Аляскинское (1964) имели магнитуду - 8,5-8,6. Атомная бомба имеет магнитуду М=6,5, водородная бомба - М=8,5.
В пределах СНГ наиболее сейсмически активными регионами являются Восточные Карпаты, Горный Крым, Кавказ, Копетдаг, Тянь-Шань, Памир, Алтай, р-н оз. Байкал, Камчатка, Курильские о-ва, о-в Сахалин).
Карты сейсморайонирования в СССР впервые приведены в СНиП 1962 года. Методика их составления учитывает: 1) геологическое строение, тектонику, разломы и другие нарушения земной коры, 2) сведения о прошлых землетрясениях.
В сейсмических районах выполняются дополнительные работы, согласно СНиП 11.02-96 «Инженерные изыскания» и СП 11.105-97 «Инженерные изыскания для строительства».
Территории с силой землетрясений меньше 7 баллов - проектируют без учета сейсмичности, с расчетной сейсмичностью 7,8,9 баллов - проектирование по СНиП 11.7-81.
Корректировка баллов по сейсмическим картам.
Исходный балл увеличивается на 1 - для участков, сложенными дисперсными (рыхлыми) грунтами, при высоком уроне залегания грунтовых вод (3-4 м).
Балл не изменяют - для участков сложенных твердыми и полутвердыми пластичными и обломочными грунтами, при УГВ более 8 м.
Исходный балл уменьшаем на 1 для участков сложенных скальными и полускальными породами при глубине залегания УГВ более 15 м.
Вулканы образуются, когда магма, сформированная во внутренней части Земли (астеносфере) выливается на поверхность. Магма формируется в результате частичного плавления горных пород либо в нижней части мантии, либо в нижней части земной коры. Плотность магмы меньше, чем плотность горных пород, поэтому сформировавшаяся магма поднимается на поверхность.
Породообразующие минералы. Магматические, метаморфические и осадочные горные породы. Их основные признаки и физические свойства. Классификация грунтов. Анализ инженерно-геологических процессов и условий территории, оценка перспективности её застройки. учебное пособие [3,7 M], добавлен 30.05.2012
Характеристика крупнообломочных и песчаных грунтов. Анализ влияния состава, структуры, текстуры и состояния грунтов на их свойства. Инженерно-геологическая классификация грунтов. Характер связей между частицами в породах. Механические свойства грунтов. контрольная работа [27,9 K], добавлен 19.10.2014
Классификация обломков и частиц осадочных горных пород, принятая в дорожном строительстве. Геологическая деятельность моря. Влияние поглотительной способности грунтов на их строительные свойства. Определение угла естественного откоса песчаных грунтов. контрольная работа [32,2 K], добавлен 22.11.2010
Состав и строение грунтов, типы просадки. Методы устранение просадочности лессовых грунтов. Лессовые просадочные грунты западной Сибири. Изменения физико-механических характеристик лессовых грунтов г. Барнаула в зависимости от сроков эксплуатации зданий. реферат [633,7 K], добавлен 02.10.2013
Геологическая деятельность и классификация рек по мощности. Создаваемые реками дельты, их разновидности в зависимости от относительной плотности воды. Гидрографические сети и их конфигурации. Формирование речной системы. Образование и виды озер. реферат [22,6 K], добавлен 18.05.2009
Характеристики и свойства горных пород и их породообразующих минералов. Условия образования эоловых отложений. Составление инженерно-геологической характеристики грунтов. Описание подземных межмерзлотных вод, особенности их существования и движения. контрольная работа [588,9 K], добавлен 31.01.2011
Хемогенные и органогенные осадочные горные породы. Геологическая деятельность рек. Развитие речных долин. Тектоническое районирование Российской Федерации. Элементы залегания геологических объектов. Горные породы и полезные ископаемые Кемеровской области. контрольная работа [255,0 K], добавлен 25.01.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Геология курс лекций. Геология, гидрология и геодезия.
Сочинение по теме М.А. Кузмин
Реферат На Тему Рынок Ценных Бумаг Германии
Реферат: Проектирование базы данных Библиотека
Реферат: Основные о оборотные фонды предприятия
Реферат: Тактика назначения криминалистической экспертизы
Курсовая Работа По Теме Сахарный Диабет
Реферат: складається з нижчих судів міських судів і Верховного суду що є вищою апеляційною інстанцією
Реферат по теме Восстание декабристов 1825 года
Реферат по теме Внезапное нападение Германии на СССР (миф или реальность)
Апелляционное Производство Гпк Рф Диссертация
Реферат: Основные свойства фитомасс
Почему Важно Быть Толерантным Эссе
Прямой Маркетинг Реферат
Дипломная работа по теме Эвфемизмы в выступлениях ведущий политических деятелей США и Великобритании начала XXI вeкa
Дипломная работа по теме Исследование подстанции 35/6 кВ №516 Лугинецкого нефтяного месторождения
Диссертация Зуева Александра Анатольевич Барнаул
Реферат по теме Вера, разум и опыт
Реферат: «Дамская музыка» при французском дворе
Дипломная работа по теме Continental legal system
Оформление Реферата По Госту Размеры Страницы
Территориальные связи рябчика в различные сезоны в окрестностях поселка Соголево, Клинского района Московской области - Биология и естествознание дипломная работа
Бухгалтерский учет финансовых вложений - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Аудит расчетов с поставщиками и подрядчиками - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа