Геология

МПС РФ

Дальневосточный государственный

университет путей сообщения 
 

                                                                                          
 
 
 

Кафедра

<<Железнодорожный путь, Основания и фундаменты >> 
 
 
 

Контрольная работа

Тема: Инженерная геология 
 
 
 

                                                          
 
 
 

                                                    Выполнил: Подгаец С.В.

                                                                   Шифр: К08-СЖД-029

                                                             Проверил: Квашук С.В.    
 
 
 

2011 год 

     

1. Объясните значение   инженерной геологии для строительства  железных дорог, промышленных и гражданских  сооружений и их эксплуатации. Охарактеризуйте  элементы геологической среды. Опишите  строение Земной коры.

 

       Возникновение инженерной геологии и ёё развитие на первых этапах были связаны со строительством, когда строители изучали горные породы как основание, среду и материал для различных сооружений. Началом же научных исследований инженерно-геологического плана следует считать первые десятилетия XIX века. Строительство путей сообщения, заводов, фабрик, плотин и других сооружений требовало обеспечения их надёжности. В этом большую роль сыграли первые русские инженеры путей сообщения, воспитанники и профессора старейшего вуза страны-Института корпуса инженеров путей сообщения, основанного в 1810 году. 

      

        Инженерная геология включает следующие основные разделы:

Инженерная  петрология изучает состав, строение, физико-механические свойства горных пород. В задачу инженерной петрологии входит также прогноз изменения свойства пород под влиянием возводимых сооружений.

Инженерная  геодинамика изучает геологические процессы, как природные, так и возникающие под воздействием сооружений, влияющие на устойчивость и эксплуатацию сооружений, и разрабатывают защитные мероприятия.   

Специальная  инженерная геология изучает условия строительства гражданских, дорожных, гидротехнических и подземных сооружений в различных геологических условиях.

Региональная  инженерная геология изучает региональный и зональный характер распространения инженерно-геологических процессов и явлений; оценивает применительно к данной территории геологические факторы, определяющие условия строительства и эксплуатации инженерных сооружений; даёт прогноз изменения инженерно-геологических условий в результате строительства.

      

        Инженерная геология решает задачи, возникающие при проектирование, строительстве сооружений (тоннелей, плотин, мостов, дорог, промышленных и гражданских зданий ) и при проведении инженерных работ по улучшению территорий ( осушение, борьба с оползнями, карстом ).

    

         Атмосфера простирается над Землёй до высоты 2-3 тыс. км, но большая часть её массы сосредоточена у поверхности планеты. Атмосфера удерживается силой притяжения Земли, поэтому с высотой её плотность уменьшается. Атмосфера содержит кислород, необходимый для дыхания живых организмов. В атмосфере находится слой озона, так называемый защитный экран, который поглощает часть ультрафиолетовой радиации Солнца и защищает Землю от избыточных ультрафиолетовых лучей.

  Гидросфера включает в себя всю воду планеты — в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Гидросфера — это моря и океаны, реки и озёра, подземные воды, болота, ледники, водяной пар в воздухе и вода в живых организмах. Водная оболочка перераспределяет тепло, поступающее от Солнца. Медленно нагреваясь, водные толщи Мирового океана накапливают тепло, а потом передают его атмосфере, что смягчает климат на материках в холодные периоды. Вовлечённая в мировой круговорот, вода постоянно перемещается: испаряясь с поверхностей морей, океанов, озёр или рек, она облаками переносится на сушу и выпадает в виде дождя или снега.

Оболочка  Земли, в которой существует жизнь во всех её проявлениях, называется биосфера. Она включает самую верхнюю часть литосферы, гидросферу и приземную часть атмосферы. Нижняя граница биосферы располагается в земной коре материков на глубине 4-5 км, а в воздушной оболочке сфера жизни простирается до озонового слоя.

Литосфе́ра твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.

    

 Геологическая среда это верхняя часть литосферы, представляющая собой многокомпонентную динамическую систему (горные породы, подземные воды, газы, физические поля - тепловые, гравитационные, электромагнитные и др.) в пределах которой осуществляется инженерно-хозяйственная деятельность.

                              

                                      элементы геологической среды

Рельеф  совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. Слагается из положительных (выпуклых) и отрицательных (вогнутых) форм. Основными формами рельефа являются гора, котловина, хребет, лощина.

Геологическое строение составление физико-географической характеристики, геологического разреза, орогидрографической и структурно-тектонической схем, изучение литологии территории, исследование наличия полезных ископаемых.

                                        Свойства горных пород

Прочность

свойство  горных пород в определённых условиях, не разрушаясь, воспринимать воздействия  механических нагрузок, температурных, магнитных, электрических и других полей, неравномерное протекание физико-химических процессов в разных частях горных пород и др.

Плотность

Плотность горных пород зависит от их минерального состава, структурно-текстурных особенностей, пористости, вида вещества, заполняющего поры и пустоты (газ, нефть, вода), а  также от условий образования  и залегания горных пород.

Пористость  камня

характеризуется наличием пустот (пор), заключённых  в горных породах. Благодаря пористости горные пород могут вмещать (за счёт влияния капиллярных сил) жидкости и газы.

Водопоглощение

Способность сухой породы впитывать воду при  выдерживании ее в воде при атмосферном  давлении и комнатной температуре; определяется как отношение разности в массах свободнонасыщенного и сухого образца породы к массе сухого образца.

Морозостойкость

 характеристика  сопротивляемости пород разупрочнению  в процессе их промерзания  и оттаивания. Морозостойкость оценивается  коэффициентом морозостойкости  Кмр, равным отношению предела прочности пород при сжатии после 25 циклов промораживания (при температурах от -15 до -40°С) и оттаивания к пределу прочности полностью водонасыщенной исходной породы в условиях положительных температур.

                                     Гидрогеологические условия

 совокупность  признаков, характеризующих литологический  состав и водные свойства горных  пород, условия залегания, движения, качество и количество подземных  вод, особенности их режима  в природной обстановке и под  влиянием искусственных факторов.

                            тектонические условия

Изучают структуру земной коры и её изменения под влиянием механических тектонических движений и деформаций, связанных с развитием Земли в целом.

                                                  Сейсмичность

Возможность и периодичность возникновения землетрясения определенной интенсивностью.

                    Опасные геологические процессы (явления)

 Под термином  принято понимать современные  (быстротекущие) геологические процессы  и явления, наносящие значительный  материальный урон обществу и  создающие угрозу для жизни  людей. Максимальную степень проявления  опасности принято называть катастрофой. Перечень наиболее О.г.п., оказывающих существенно отрицательное влияние, включает: склоново-гравитационные (оползни,обвалы, лавины); водноэрозионные (селевые потоки, русловые процессы, овражная эрозия);процессы, связанные с подземными водами (подтопление, карст, суффозия, просадки); процессы, связанные с ветро-волновыми явлениями на акваториях (морская абразия, переработка берегов водохранилищ);процессы криогенной группы (термокарст, морозное пучение, термоэрозия, солифлюкция, наледи); землетрясения, извержения вулканов и др. На основании отечественного и зарубежного опыта анализа и оценки негативных последствий проявления О.г.п. на практике используют 4-ранговую оценочную шкалу опасности: чрезвычайно опасно (катастрофично), опасно, мало опасно, практически не опасно.

                                                   
 
 
 

                                                    Схема Земной коры

 
 
 
 

  2.Охарактеризуйте  породообразующие минералы. Перечислите  их основные физические свойства.   Дайте определение основных генетических групп горных пород (магматических, осадочных и метаморфических). Охарактеризуйте каждую группу как основание сооружений и строительный материал.

     Опишите минералы (табл. 1) и породы (табл. 2), отвечая на вопросы, помещенные в примечаниях к этим таблицам. 
 

                                                     Минералы 
 

                                                        КВАРЦ

 

Класс минерала: Оксиды 

Химическая  формула: SiO2

Твердость: 7

Плотность: 2,6 

Цвет: бесцветный, белый, грязно-водянистый, цветной у  разновидностей

Цвет черты: не определяется

Блеск: стеклянный до жирного

Прозрачность.: прозрачный, просвечивающий

Спайность: не совершенная

Излом: раковистый

Ковкость.: Нет

Реакция на HCl: Нет

  В породах  магматического и метаморфического  происхождения кварц образует  неправильные изометричные зерна, сросшиеся с другими минералами. В осадочных породах - встречается в виде мелких округлых или угловатых песлинках, как результат предыдущего выветривания. Такие частицы нередко обнаруживают агрегатное тонкозернистое сложение, представляя собой в различной степени окатанные обломки кварцитов, халцедонов, яшм и др. пород.

Кварц образуется при различных геологических  процессах: Непосредственно кристаллизуется  из магмы кислого состава. Кварц  содержат как интрузивные (гранит, диорит), так и эффузивные (риолит, дацит) породы кислого и среднего состава, может встречаться в магматических породах основного состава (кварцевое габбро).

                                                

                                                    ПОЛЕВОЙ ШПАТ 

 

Класс: силикаты.

Химическая  формула: Na[AlSi3O8] — альбит K[AlSi3O8] Na[Al2Si3O8] — анортит 

Твердость: 6-6,5.

Плотность:2,61—2,76 г/куб.см.2,54—2,58

Удельный  вес: 2,56-2,62.

Цвет: разноокрашенный.

Блеск: стеклянный 

Черта: белая.