Строение земли и земной коры. Процессы внутренней и внешней динамики земли 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Строение земли и земной коры. Процессы внутренней и внешней динамики земли



КУРС ЛЕКЦИЙ

для студентов III курса заочной формы обучения при изучении дисциплины ОПД. Ф. 09 «Инженерная геология» специальности 270114 «Проектирование зданий»

(Лектор: Мустакимов Валерий Раифович, к.т.н., доцент, член РОМГГиФ)

 

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ

                      

 

Казань, 2010

ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (Согласно стандарту с учетом особенностей дисциплины) Должен знать: - Состав, состояние и свойства геологической среды, развивающиеся в ней природные и техногенно вызванные процессы; - Возможные изменения геологической среды под влиянием строительства и эксплуатации сооружений, негативно влияющие на условия работы и геоэкологическую обстановку застроенной территории; - Методы исследований при инженерно-геологических изысканиях; - Содержание инженерно-геологического обоснования проектов в различных условиях Владеть: Навыками по профессиональному восприятию инженерно-геологической информации в нормативных документах (СНИП, ГОСТ и т.д.), в справочных руководствах, а так же в отчетах по инженерно-геологическим изысканиям, которые являются необходимыми для каждого строителя, как проектировщика, так и производителя работ, а так же специалиста по эксплуатации возведенных сооружений. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПО УЧЕБНОМУ ПЛАНУ Всего на дисциплину                                               58часа. В т. ч:                  -лекции_________________________16 часов. -самостоятельная работа __________32 часов -текущая работа__________________10 часов.  
Семестр Лекции Текущая работа Самостоятельная работа Форма отчетности
6 16 10 32 зачет

 

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

Семестр Вид работы Тематика работы Трудоемкость
  6   Текущая работа Знакомство с нормативными документами. Работа с литературой по тематике дисциплины. Подготовка к зачету.   32  
Рабочая программа 3.1. Лекции  
№ темы № лекции Наименование лекции и Программные вопросы. № практич занятия № лабор. занятия
1 1 Геология как наука о Земле. Предмет, задачи и значение инженерной геологии. Происхождение и состав грунтов.Процессы внутренней и внешней динамики Земли. Тектонические движения земной коры. Землетрясения.     Нет     Нет
2 2 Процессы внутренней и внешней динамики Земли. Выветривание горных пород. Классификация подземных вод по условиям залегания: верховодка, грунтовые воды, межпластовые воды.     Нет     Нет
3 3 Химический состав подземных вод, жесткость и агрессивность. Режим подземных вод. Приток воды к скважинам, дренажным канавам и котлованам.   Нет   Нет
4 4 Понятие о геологических и инженерно-геологических процессах и явлений. Объемные деформации и изменение свойств грунтов в результате провальных и просадочных процессов. Карст, суффозия, просадка лессовых пород.     Нет     Нет
4 5 Гравитационные процессы на склонах и в бортах строительных выемок. Оползни, обвалы, осыпи, сели. Сезонно-мерзлые и многолетнемерзлые грунты. Мероприятия по предупреждению отрицательного воздействия этих процессов на строительные сооружения.     Нет     Нет
4 6 Сезонно-мерзлые и многолетне-мерзлые грунты, строение мерзлых толщ, мерзлотные явления: термокарст, пучение, наледи, солифлюкция. Подземные воды. Условия строительства в областях развития вечной мерзлоты. Плывуны, разжижение водонасыщенных песков.     Нет     Нет
4 7 Инженерно-геологические исследования. Цель и задачи исследований, их роль в обосновании проектов строительства сооружений. Нормативные документы, регламентирующие проведение исследований. Организация и стадии исследований. Техническое задание и программа изысканий, отчетная документация. Основные методы инженерно-геологических исследований: инженерно-геологическая съемка, буровые и горно-проходческие разведочные работы, геофизические методы, отбор проб грунта и воды.     Нет     Нет
4 8 Полевые методы определения физико-механических свойств грунтов: метод штампов, прессиометрические исследования, зондирование, сопротивление грунтов сдвигу. Инженерно-геологические изыскания для целей промышленного строительства и градостроительных работ.     Нет     Нет

 

 

Учебно-методическое обеспечение 5.1. Учебники и учебные пособия (автор, название, когда и кем издано)   1. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология. М., Высшая школа, 2005. 2.  Пашкин Е.М. Инженерная геология, охрана памятников архитектурного наследия М. Высшая школа, 2005   5.2. Дополнительная литература (автор, название, когда и кем издано)   1. Белый Л.Д. Инженерная геология. М., Высшая школа, 1986. 2. Пешковский А.М., Перескокова Т.М. Инженерная геология. Высшая школа, 1982 г. 3. Чернышев М.Н., Гевелис И.Л., Чумаченко Г.Н. Задачи и упражнения по инженерной геологии. Высшая школа, 1984 г 4.. Ананьев В.П., Коробкин В.И.Инженерная геология. М., Высшая школа, 1973 5. СНиП II-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.   5.3. Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение.   1. Згадзай Л.К Построение карты гидроизогипс. Методические указания. Казань, КГАСА 2004г. 2. Згадзай Л.К. Построение геологического разреза по скважинам, Методические указания. Казань, КГАСА 2004г. 3.  Блудорова Е.А. Определение породообразующих минералов и горных пород. КИСИ, 1991 г. 4. СНиП 2.01.15-90 Инженерная защита территории от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования. 5. СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита от затопления и подтопления. 6. ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация.    

 

 

Лекция № 1

Тема: Геология как наука о Земле. Предмет, задачи и значение инженерной геологии. Строение земли и земной коры. Происхождение и состав грунтов. Процессы внутренней и внешней динамики Земли. Тектонические движения земной коры. Землетрясения

1.1. ГЕОЛОГИЯ КАК НАУКА О ЗЕМЛЕ.ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ И НАЗНАЧЕНИЕ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

Рис. 1. Схема строения земли и земной коры

R ср. =6371 км. – средний радиус земного шара. Полярный радиус (R полярный на 21 км.) короче экваториального радиуса (R экваториальный). Давление в центральной части земного шара (в его ядре) составляет Р=3.0 – 3.5 млн.ат. Влияние солнечной энергии до глубины 12-15 метров. Ниже зоны сезонных колебаний температур располагается - пояс постоянной температуры, где температура постоянна в течение многих лет и равняется – среднегодовой температуре на поверхности земли. Ниже этого пояса температура пород – повышается с глубиной. Мерой является «геометрическая ступень». Мощность каждой «геометрической ступени»h =33 метра. Повышение температуры каждой «геометрической ступени» - 10С. Температура излившейся лавы t =10000С. Средний удельный вес земного шара γ=55 кН/м3 или плотность ρ=5,5 т/м3 при удельном весе горных пород слагающих внешнюю оболочку (земную кору) γ=25 – 34 кН/м3 или плотность ρ=2,5 – 3,4т/м3. При этом удельный вес или плотность ядра земного шара γ=90 – 110 кН/м3 или плотность ρ=9,0 – 11,0 т/м3, т.е. близкой к плотности железа и даже никеля. Ядро Земли находится в особом псевдотекучем (упруго-пластично вязком) состоянии. Земная кора состоит из двух оболочек: верхней - гранитной и нижней - базальтовой. Внешний слой земной коры – осадочные породы h =4 – 10 км и более. Мощность земной коры в среднем принимается 1/400 диаметра Земли (примерно - для шара 4 метра – толщина оболочки 1см).

ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ

Землетрясения

(Головченко В.Т., Коломейцев В.Т. Основы строительства в сложных и особых региональных геологических условиях. Учебное пособие по направлению 653500 «Строительство», высш. шк. 2003. 34-35 с.)

Лекция № 2

Тема: П роцессы внутренней и внешней динамики земли. Выветривание горных пород. Классификация подземных вод по условиям залегания: верховодка, грунтовые воды, межпластовые воды

ПРОЦЕССЫ КАРСТООБРАЗОВАНИЯ И ЯВЛЕНИЯ КАРСТА

Лекция №3

Тема: Происхождение и состав грунтов. Физические и механические свойства грунтов. Происхождение и виды подземных вод. Химический состав подземных вод, жесткость и агрессивность. Режим подземных вод. Приток воды к скважинам, дренажным канавам и котлованам.

Лекция № 4

 Тема: Понятие о геологических и инженерно-геологических процессах и явлениях. Объемные деформации и изменение свойств грунтов в результате провальных и просадочных процессов. Оползни, карст, суффозия, просадка лессовых пород

ЛЕССОВЫЕ ПРОСАДОЧНЫЕ ГРУНТЫ

    

Лекция № 7

 Тема: Инженерно-геологические изыскания. Цель и задачи исследований, их роль в обосновании проектов строительства сооружений. Нормативные документы, регламентирующие проведение исследований. Организация и стадии исследований. Техническое задание и программа изысканий, отчетная документация. Основные методы инженерно-геологических исследований: инженерно-геологическая съемка, буровые и горно-проходческие разведочные работы, геофизические методы, отбор проб грунта и воды

 

Лекция №8

Тема: Полевые методы определения физико-механических свойств грунтов: метод штампов, прессиометрические исследования, зондирование, сопротивление грунтов сдвигу. Инженерно-геологические изыскания для целей промышленного строительства и градостроительных работ.

 

Специальная, дополнительная литература к главе: Справочник современного изыскателя / Под общ. ред. Л. Р. Маиляна.-Ростов н/Д: Феникс, 2006.-590

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

КУРС ЛЕКЦИЙ

для студентов III курса заочной формы обучения при изучении дисциплины ОПД. Ф. 09 «Инженерная геология» специальности 270114 «Проектирование зданий»

(Лектор: Мустакимов Валерий Раифович, к.т.н., доцент, член РОМГГиФ)

 

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ

                      

 

Казань, 2010

ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (Согласно стандарту с учетом особенностей дисциплины) Должен знать: - Состав, состояние и свойства геологической среды, развивающиеся в ней природные и техногенно вызванные процессы; - Возможные изменения геологической среды под влиянием строительства и эксплуатации сооружений, негативно влияющие на условия работы и геоэкологическую обстановку застроенной территории; - Методы исследований при инженерно-геологических изысканиях; - Содержание инженерно-геологического обоснования проектов в различных условиях Владеть: Навыками по профессиональному восприятию инженерно-геологической информации в нормативных документах (СНИП, ГОСТ и т.д.), в справочных руководствах, а так же в отчетах по инженерно-геологическим изысканиям, которые являются необходимыми для каждого строителя, как проектировщика, так и производителя работ, а так же специалиста по эксплуатации возведенных сооружений. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПО УЧЕБНОМУ ПЛАНУ Всего на дисциплину                                               58часа. В т. ч:                  -лекции_________________________16 часов. -самостоятельная работа __________32 часов -текущая работа__________________10 часов.  
Семестр Лекции Текущая работа Самостоятельная работа Форма отчетности
6 16 10 32 зачет

 

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

Семестр Вид работы Тематика работы Трудоемкость
  6   Текущая работа Знакомство с нормативными документами. Работа с литературой по тематике дисциплины. Подготовка к зачету.   32  
Рабочая программа 3.1. Лекции  
№ темы № лекции Наименование лекции и Программные вопросы. № практич занятия № лабор. занятия
1 1 Геология как наука о Земле. Предмет, задачи и значение инженерной геологии. Происхождение и состав грунтов.Процессы внутренней и внешней динамики Земли. Тектонические движения земной коры. Землетрясения.     Нет     Нет
2 2 Процессы внутренней и внешней динамики Земли. Выветривание горных пород. Классификация подземных вод по условиям залегания: верховодка, грунтовые воды, межпластовые воды.     Нет     Нет
3 3 Химический состав подземных вод, жесткость и агрессивность. Режим подземных вод. Приток воды к скважинам, дренажным канавам и котлованам.   Нет   Нет
4 4 Понятие о геологических и инженерно-геологических процессах и явлений. Объемные деформации и изменение свойств грунтов в результате провальных и просадочных процессов. Карст, суффозия, просадка лессовых пород.     Нет     Нет
4 5 Гравитационные процессы на склонах и в бортах строительных выемок. Оползни, обвалы, осыпи, сели. Сезонно-мерзлые и многолетнемерзлые грунты. Мероприятия по предупреждению отрицательного воздействия этих процессов на строительные сооружения.     Нет     Нет
4 6 Сезонно-мерзлые и многолетне-мерзлые грунты, строение мерзлых толщ, мерзлотные явления: термокарст, пучение, наледи, солифлюкция. Подземные воды. Условия строительства в областях развития вечной мерзлоты. Плывуны, разжижение водонасыщенных песков.     Нет     Нет
4 7 Инженерно-геологические исследования. Цель и задачи исследований, их роль в обосновании проектов строительства сооружений. Нормативные документы, регламентирующие проведение исследований. Организация и стадии исследований. Техническое задание и программа изысканий, отчетная документация. Основные методы инженерно-геологических исследований: инженерно-геологическая съемка, буровые и горно-проходческие разведочные работы, геофизические методы, отбор проб грунта и воды.     Нет     Нет
4 8 Полевые методы определения физико-механических свойств грунтов: метод штампов, прессиометрические исследования, зондирование, сопротивление грунтов сдвигу. Инженерно-геологические изыскания для целей промышленного строительства и градостроительных работ.     Нет     Нет

 

 

Учебно-методическое обеспечение 5.1. Учебники и учебные пособия (автор, название, когда и кем издано)   1. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология. М., Высшая школа, 2005. 2.  Пашкин Е.М. Инженерная геология, охрана памятников архитектурного наследия М. Высшая школа, 2005   5.2. Дополнительная литература (автор, название, когда и кем издано)   1. Белый Л.Д. Инженерная геология. М., Высшая школа, 1986. 2. Пешковский А.М., Перескокова Т.М. Инженерная геология. Высшая школа, 1982 г. 3. Чернышев М.Н., Гевелис И.Л., Чумаченко Г.Н. Задачи и упражнения по инженерной геологии. Высшая школа, 1984 г 4.. Ананьев В.П., Коробкин В.И.Инженерная геология. М., Высшая школа, 1973 5. СНиП II-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.   5.3. Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение.   1. Згадзай Л.К Построение карты гидроизогипс. Методические указания. Казань, КГАСА 2004г. 2. Згадзай Л.К. Построение геологического разреза по скважинам, Методические указания. Казань, КГАСА 2004г. 3.  Блудорова Е.А. Определение породообразующих минералов и горных пород. КИСИ, 1991 г. 4. СНиП 2.01.15-90 Инженерная защита территории от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования. 5. СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита от затопления и подтопления. 6. ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация.    

 

 

Лекция № 1

Тема: Геология как наука о Земле. Предмет, задачи и значение инженерной геологии. Строение земли и земной коры. Происхождение и состав грунтов. Процессы внутренней и внешней динамики Земли. Тектонические движения земной коры. Землетрясения

1.1. ГЕОЛОГИЯ КАК НАУКА О ЗЕМЛЕ.ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ И НАЗНАЧЕНИЕ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ И ЗЕМНОЙ КОРЫ. ПРОЦЕССЫ ВНУТРЕННЕЙ И ВНЕШНЕЙ ДИНАМИКИ ЗЕМЛИ

Экваториальный радиус с относительным сжатием 1/298 Нижняя оболочка Земной коры базальтовая γ=30–34 кН/м3(ρ=3–3,4 т/м3) Верхняя оболочка Земной коры Кристаллический фундамент гранитная γ=27 кН/м3 (ρ=2,7 т/м3) Возраст 3 млн. лет Внешний слой Земной коры из осадочных пород мощностью h=4-10 км и более Северный полюс Южный полюс «Геометрические ступени» h=33м, перепад t=10С Мантия земли Земная кора Мощность Земной коры 1/400 диаметра Земли (или для шара 4м – оболочка 1см)

Рис. 1. Схема строения земли и земной коры

R ср. =6371 км. – средний радиус земного шара. Полярный радиус (R полярный на 21 км.) короче экваториального радиуса (R экваториальный). Давление в центральной части земного шара (в его ядре) составляет Р=3.0 – 3.5 млн.ат. Влияние солнечной энергии до глубины 12-15 метров. Ниже зоны сезонных колебаний температур располагается - пояс постоянной температуры, где температура постоянна в течение многих лет и равняется – среднегодовой температуре на поверхности земли. Ниже этого пояса температура пород – повышается с глубиной. Мерой является «геометрическая ступень». Мощность каждой «геометрической ступени»h =33 метра. Повышение температуры каждой «геометрической ступени» - 10С. Температура излившейся лавы t =10000С. Средний удельный вес земного шара γ=55 кН/м3 или плотность ρ=5,5 т/м3 при удельном весе горных пород слагающих внешнюю оболочку (земную кору) γ=25 – 34 кН/м3 или плотность ρ=2,5 – 3,4т/м3. При этом удельный вес или плотность ядра земного шара γ=90 – 110 кН/м3 или плотность ρ=9,0 – 11,0 т/м3, т.е. близкой к плотности железа и даже никеля. Ядро Земли находится в особом псевдотекучем (упруго-пластично вязком) состоянии. Земная кора состоит из двух оболочек: верхней - гранитной и нижней - базальтовой. Внешний слой земной коры – осадочные породы h =4 – 10 км и более. Мощность земной коры в среднем принимается 1/400 диаметра Земли (примерно - для шара 4 метра – толщина оболочки 1см).

ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2021-12-15; просмотров: 89; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.188.241.82 (0.171 с.)