Контрольная работа по "Геологии"

 

СОДЕРЖАНИЕ: 
 

1. Грунты  и их классификация……………………………………. .3
2. Методы уплотнения грунтов…………………………………… .4
3. Рельеф и его виды (холмистые, горные, равнинные)………… ..5
4. Элементы рельефа………………………………………………...6
5. Подземные воды и их виды……………………………………....7
6. Агрессивность подземных вод…………………………………...8
7. Последовательность изыскания для строительства (какие и в какой последовательности)……………………………………....9
8. Минералы и их классификация………………………………….10
9. Свойство минералов……………………………………………...11
10. Сущность и цели изыскания для строительства………………..12
11. Горные породы и их классификация……………………………14
12. Добыча и обработка камня………………………………………15
13. Геологическая карта и геологический разрез…………………..17
14. Список использованной литературы……………………………21

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Грунты и их классификация 

    Грунт- это горные породы, почвы, техногенные образования , представляющие собой геологическую систему  и являющиеся объектом инженерно- хозяйственной деятельности человека. Горные породы называют грунтом, когда они служат в качестве оснований или среды для зданий и сооружений,   или используются как строительный материал для их возведения.

 Классификация грунтов включает в себя следующие таксономические единицы  выделяемые по группам признаков:

• класс - по общему характеру структурных связей
• группа - по характеру структурных связей с учетом их прочности
• подгруппа - по происхождению и условиям образования
• тип - по вещественному составу
• вид - по наименованию грунтов
• разновидность- по количественным показателям вещественно состава, свойств и структуры грунтов.

Наименования  грунтов должны содержать сведения об их геологическом возрасте.

  1 класс- скальные грунты- подразделяются на две группы: скальные и полускальными. Скальные грунты включают в себя не выветренные магматические (гранит), метаморфические (кварцит) и прочные осадочные (известняк) породы. Они отличаются высокой плотностью. Малой пористостью, высокой прочностью, практически, несжимаемые. Невлагоемкие и нерастворимы в воде, устойчивы в откосах, разрабатываются взрывным способом.

К полускальным грунтам относят такие осадочные  породы  как алевролиты , песчаники,  трепела, опоки (кремнистые), мела, глинистые известняки (карбонатные), гипсы, ангидриты сульфатные, каменная соль, вулканические туфы (силикатные), а так же выветренные и метаморфические породы. Они характеризуются средней плотностью, пористость может достигать 10- 15 %, Слабовлагоемкие, слабо сжимаемые, что естественно сказывается на свойствах деформации и прочности. Некоторые из них не водостойки или растворимы в воде. Разрабатываются ударным инструментом и взрывным способом.

  2 класс- дисперсные грунты- Сюда относятся только осадочные породы. Класс делится на две группы- связных и несвязных грунтов.

Связные грунты в свою очередь делятся на три  типа: минеральные (песчано- глинистые образования), органно- минеральные (илы, сапропели) и органические (торфы). Связные грунты имеют большой  диапазон плотности, пористость 25-80 %, влагоемки, водоупорны, не растворимы в воде и  сжимаемы . Разрабатываются механизмами и вручную. Несвязные (рыхлые)  грунты разделяются на песчаные и крупнообломочные. Рыхлые грунты имеют 25-40 % пористости, не влагоемки, водопроницаемы, практически нерастворимы, сжимаемы, прочность зависит от плотности сложения и крупности обломков.

  3 класс- мерзлые грунты. В состав этого класса входят породы, находящиеся в мерзлом состоянии ( температура их отрицательная или нулевая) и имеющие в своем составе лед, который обеспечивает структурные связи. Мерзлые песчано- глинистые породы по их состоянию разделяются на твердомерзлые, пластично мерзлые и сыпучемерзлые. Мерзлые нескальные породы характеризуются низкой плотностью, высокой влажностью, водоупорностью, высокой прочностью. При переходе мерзлых пород в талое состояние, прочность их резко снижается за счет исчезновения сил смерзания.

  4 класс- техногенные грунты- являются измененными природными породами, которые были подвергнуты физическому или физико- химическому воздействию в условиях их естественного залегания или перемещенном- были отсыпаны или намыты. А так же искусственные минеральные и органоминеральные образования, сформировавшиеся в процессе бытовой и производственной деятельности человека.

2.Методы  уплотнения грунтов.

 

Поверхностное уплотнение производится укаткой,  трамбованием,  вибрационными механизмами, подводными взрывами,  методом  вытрамбовывания котлованов. Используют поверхностное уплотнение  для устройства песчаных и грунтовых подушек, устранения усадки макропористых и рыхлых песчаных грунтов. Поверхностное уплотнение осуществляется тяжелыми трамбовками массой от 1 до 10 т, подъем и сбрасывание которых производится с помощью крана с высоты 4- 8м и более.

 К методам  глубинного уплотнения относятся  устройство песчаных, грунтовых  и известковых свай, глубинное  виброуплотнение, уплотнение статической нагрузкой в сочетании с устройством вертикального дренажа и водопонижение. При любом режиме уплотнения повышение степени плотности грунта происходит только до определенного предела, зависящего от вида и физического состояния грунта, а так же от характера уплотняющего воздействия. Уплотнение грунтов с помощью трамбовок ведут до тех пор, пока поверхность грунта при каждом последующем падении не будет опускаться на одну и ту же величину , называемую отказом.       Уплотнение укаткой. В следствии того, что укаткой удается уплотнить грунты только на небольшую глубину, этот метод в основном применяется при послойном возведении грунтовых подушек, планировочных насыпей, земляных сооружений, при подсыпке оснований под полы. Уплотнение укаткой производится самоходными и прицепными катками на пневматическом ходу, гружеными скреперами, автомашинами, тракторами. Уплотнение достигается многократной проходкой уплотняющих механизмов. Влажность грунтов  при уплотнении должна соответствовать- оптимальной. При меньшей влажности грунты увлажняются в резервах, карьерах или реже на месте укладки расчетным количеством воды, определяемым по формуле:  

V_w= ^{Pd. com}   (kw_o –w)V

^Pw 

где P_{d, com} и P_w – плотность скелета уплотненного грунта и воды ,  k- коэффициент , принимаемый при отсыпке грунта в дождливое время.   w_o и w- оптимальная и естественная влажность грунта. 

      Уплотнение трамбующими машинами. Этот способ используется как правило, при укладке грунтов в естественных условиях- при возведении обратных  засыпок котлованов. Траншей, засыпке пазух, щелей.

При уплотнении всех видов грунтов эффективны машины трамбующего действия, а машины основанные на вибрационном и виброударном воздействиях- только для песчаных грунтов. При большом фронте работ чаще всего используются  самоходные трамбующие машины и виброкатки. При ограниченном –самопередвигающиеся виброплиты и механические трамбовки.

     Уплотнение тяжелыми трамбовками. Этот метод предложен Ю.М. Абелевым. Тяжелые трамбовки применяются для уплотнения всех видов грунтов в природном залегании, а так же искусственных  оснований и насыпей.

      Уплотнение подводными взрывами. Метод применяется в просадочных лессовых грунтах, рыхлых песчаных и пылевато- глинистых грунтах. Суть метода заключается в использовании энергии взрыва, производимого в водной среде, для разрушения  структуры и уплотнения грунтов. Водная среда, с одной стороны , обеспечивает более равномерное распределение уплотняющего взрывного воздействия по поверхности грунта, с другой- гасит энергию взрыва,  направленную вверх. 

    Вытрамбовывание котлованов. Метод эффективен тем, что при вытрамбовывании полости грунт вокруг нее уплотняется, за счет чего увеличивается несущая  способность основания и снижается деформация, а сооружение монолитной фундаментной конструкции не требует применения опалубки.  Фундаменты в вытрамбованных котлованах используются при строительстве каркасных и бескаркасных зданий.. Такой способ устройства фундаментов  позволяет сократить объем земляных работ в 3-5 раз, практически полностью исключить опалубочные работы, снизить расход бетона в 2-3 раза, металла в 1,5-4 раза, а стоимость и трудоемкость уменьшить в 2-3 раза.

    Песчаные и грунтовые сваи. Глубинное уплотнение грунта с помощью песчаных и грунтовых свай используют чаще всего в макропористых просадочных грунтах, рыхлых пылеватых и мелких песках, так же слабых сильно сжимаемых заторфованных грунтах. Связной грунт чаще применяют для грунтовых свай. Для уплотнения насыщенных водой заторфованных песков и слабых насыщенных водой пылевато- глинистых грунтов используют известковые сваи.

      В тех случаях, когда с помощью вышеперечисленных способов невозможно добиться требуемого уплотнения грунтов, прибегают к уплотнению грунтов основания статической нагрузкой в виде насыпи. Этим способом улучшают грунты, обладающие малой водопроницаемостью, уплотнение которых связано с выдавливанием воды из пор. К такому типу грунтов относят слабые, насыщенные водой пылевато-глинистые грунты (очень пористые глины и суглинки в текучем состоянии, илы и торф). Слабые пылевато-глинистые грунты уплотняют с помощью искусственного водопонижения.  Искусственное водопонижение вызывает снятие взвешивающего: действия воды в соответствии с законом Архимеда, равноценное воздействию внешней нагрузки, что приводит к образованию дополнительных напряжений в скелете грунта. Таким образом, пылевато-глинистый  грунт уплотняется в результате понижения уровня подземных вод и увеличения напряжений, а также уменьшения влажности за счет поступления поровой воды к катодам. Поэтому в условиях городского строительства этим методом следует пользоваться только после соответствующего обоснования или применять шпунтовое ограждение уплотняемой зоны. 
 

  3. Рельеф и его виды.

       Рельеф - совокупность неровностей земной поверхности, слагающихся из разнооб-разных элементарных форм различного порядка.                                                        Горный рельеф слагается главным образом из линейно вытянутых, простирающихся на большие расстояния горных цепей с их отрогами, разделённых продольными долинами и другими межгорными понижениями. Глубина расчленения достигает: в низких горах (500-1000 м) - до 500 м, в средних горах (1000-2000 м) - до 1000 м, в высоких горах (свыше 2000 м) - более 1000 м.     Равнинный рельеф (равнины) характеризуется формами поверхности с малыми (в пределах 200 м) колебаниями высот. Чем выше над уровнем моря, тем сильнее может быть расчленена поверхность. По общему характеру поверхности различают равнины горизонтальные, наклонные, выпуклые и вогнутые. Холмистый рельеф является одной из разновидностей равнинного рельефа. По форме и строению неровностей различают также плоскоравнинный, волнистый, ступенчатый, овражно-балочный и другие разновидности равнинного рельефа. Равнинная местность может быть открытой, если на ней нет местных предметов, ограничивающих  обзор и наблюдение, или закрытой, если местность покрыта лесом, кустарником или на ней много населённых пунктов. Всё многообразие неровностей, из которых слагается рельеф земной поверхности- можно в основном свести к следующим пяти элементарным формам: гора, котловина, хребет , лощина ( долины, ущелья, овраги, балки, каньоны),  седловина.  
 

  4.Элементы рельефа.

• Конденсационный- проникновение водяного пара из атмосферы в поры и трещины горных пород и превращение его в капельно-жидкую воду.
• Седиментационный- отжим воды из свежих илов и выдавливание из молодых глинистых отложений при их уплотнении.
• Магматический- при внедрении магмы и выделений из неё в земную кору водяного пара.
• Метаморфический- освобождение воды при кристаллизации осадочных пород.

      Поскольку подземные воды находятся в движении. Происходит смешивание вод, образовавшихся разными путями. Рельеф земной поверхности весьма разнообразен. Различают следующие основные формы рельефа: равнину, гору, котловину, хребет, лощину и седловину.

       Равнина имеет плоскую форму. Если высота равнин над уровнем океана не превышает 200 м, их называют низменностями или низменными. Равнины, лежащие над уровнем океана выше 200 м. называются возвышенными или плоскогорьем. Выпуклость земной поверхности, напоминающая купол или конус, называется горой  или холмом , в зависимости от высоты. Холмом называют возвышенность, приподнимающуюся над окружающей местностью не более чем на 200 м.