Барац Н.И. Задачи, упражнения и контрольные вопросы по инженерной геологии
Подождите немного. Документ загружается.
ЗАДАЧИ, УПРАЖНЕНИЯ
И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
ПО ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ
0
I
S
I
T
J
D
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная
академия (СибАДИ)»
Кафедра инженерной геологии, оснований и фундаментов
ЗАДАЧИ, УПРАЖНЕНИЯ
И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
ПО ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ
Составитель Н.И. Барац
Омск
СибАДИ
2010
1
ББК 26.3
Рецензент канд. техн. наук, проф. А.Г. Малофеев
Работа одобрена научно-методическим советом специальности 270205 в
качестве методических указаний для студентов специальностей 270201, 270205,
080502, 280202, 270100, 270102, 270105, 270106, 270109, 270113, 270114, 270115.
Задачи, упражнения и контрольные вопросы по инженерной геологии:
методические указания / сост. Н.И. Барац. – Омск: СибАДИ, 2010.– 38 с.
Методические указания составлены в соответствии с программой
дисциплины «Инженерная геология». Наибольшее внимание уделено решению
задач по изучению инженерно-геологической обстановки, определяющей
условия строительства и эксплуатации сооружений, а также инженерно-
геологическим процессам и явлениям. Приведены контрольные вопросы по
дисциплине «Инженерная геология». Задачи и упражнения направлены на
улучшение понимания дисциплины, закрепление теоретических знаний и
использование их в практике.
Табл. 13. Ил. 7. Библиогр.: 5 назв.
© ГОУ «СибАДИ», 2010
УДК 55
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение………………………..…………………………………….…...4
Задачи и упражнения
1. Минералы и горные породы………………………….……………5
2. Геологические карты и разрезы…………………………………...6
3. Грунтоведение…………………………………..…………………..8
4. Гидрогеология………………………..……………………………10
5. Геологические процессы и явления……………………………...14
6. Инженерно-геологические изыскания……………………….…..17
7. Охрана геологической среды…………………………………......18
Контрольные вопросы по дисциплине «Инженерная геология»….....25
Приложения…………………………………………….………………..29
Библиографический список………………………………………….....37
3
Введение
Строительство всех видов инженерных сооружений требует
всесторонней оценки геологической обстановки, в которой возводятся
и эксплуатируются сооружения. Дисциплина «Инженерная геология»
готовит студентов к самостоятельному анализу природных условий,
геологического строения массивов, горных пород, подземных вод,
геологических и инженерно-геологических (техногенных) процессов
и явлений. Необходимо уметь прогнозировать изменение условий
геологической среды до строительства, в процессе строительства и
затем при эксплуатации сооружений.
В методических указаниях приведены задачи и упражнения,
которые помогут студентам закрепить теоретические знания всех
разделов изучаемой дисциплины, дадут практические навыки чтения
инженерно-геологической информации и помогут пользоваться
геологической документацией в курсовом, дипломном
проектировании и на практике.
4
ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ
1. Минералы и горные породы
1.1. Дайте характеристику указанных ниже минералов. В состав каких
горных пород они могут входить? Приведите примеры.
Варианты: роговая обманка, кальцит;
полевой шпат, кварц;
биотит, гипс;
кальцит, полевой шпат.
1.2. Укажите происхождение, минеральный состав, структуру,
текстуру горных пород, отметьте их основные свойства.
Варианты: гранит, песчаник;
глина, мрамор;
конгломерат, габбро;
песок, кварцит.
1.3. Как классифицируются перечисленные ниже горные породы по
происхождению и содержанию кремнекислоты? Дайте описание
одной из пород. В чем сходство и различие пород?
Варианты: диорит, пегматит, пемза;
габбро, базальт, порфир;
диабаз, гранит, обсидиан.
1.4. Назовите магматическую горную породу указанного
генетического типа и дайте ее характеристику.
Варианты: глубинная кислая;
глубинная средняя;
излившаяся основная;
глубинная основная.
1.5. В результате цементации каких рыхлых или связных отложений
образовались перечисленные ниже горные породы? Укажите
преобладающие размеры и формы обломков или частиц, возможный
минеральный состав, структуру, текстуру.
Варианты: брекчия, алевролит;
5
конгломерат, аргиллит;
песчаник, известняк-ракушечник.
1.6. Для каких генетических типов горных пород характерна
слоистость, для каких массивность? Что означают эти термины?
Приведите примеры.
1.7. Из числа названных ниже минералов выделите растворимые в
воде. Расположите их в порядке возрастания растворимости.
Варианты: доломит, кальцит, ангидрит, галит;
кварц, пирит, галит, кальцит;
полевой шпат, галит, кальцит, гипс.
Примечание. При ответе на вопросы темы «Минералы и горные
породы» используйте прил. 1, 2 и 3.
2. Геологические карты и разрезы
2.1. Расположите геологические периоды в хронологическом порядке
и напишите их буквенные обозначения-индексы. Между породами
какого возраста имеется стратиграфический перерыв? При
составлении ответа используйте прил. 4.
Варианты: пермь, триас, неоген, палеоген;
силур, мел, юра, девон;
триас, ордовик, юра, мел;
девон, мел, кембрий, палеоген;
девон, пермь, силур, юра;
неоген, мел, палеоген, силур.
2.2. Палеозойская эра в геохронологической шкале разделена на
шесть периодов. Назовите эти периоды и расположите их в
стратиграфической последовательности от более древних к молодым.
2.3. Кайнозойская и мезозойская эры в геохронологической шкале
разделены на три периода каждая. Назовите их и расположите в
стратиграфической последовательности.
2.4. Схематически покажите указанные ниже формы залегания
горных пород. Для каких генетических типов пород эти формы
характерны? Объясните почему.
Варианты: батолиты, лакколиты, слой;
6
пласт, дайка, лавовый покров;
жила, лакколит, пласт.
2.5. Покажите на схематическом разрезе первичные формы залегания
осадочных горных пород: слой, линзу, прослой, выклинивание слоя.
Для слоя укажите его кровлю, подошву, мощность.
2.6. Покажите схематически на разрезе синклинальную и
антиклинальную складки. На схеме укажите элементы складки:
крылья, замок.
2.7. Схематически изобразите названные ниже дислокации. Чем они
принципиально отличаются друг от друга?
Варианты: моноклиналь, сброс;
синклиналь, горст;
антиклиналь, грабен.
2.8. Каково взаимное расположение линий горизонталей и границ
слоев на геологической карте при горизонтальном и
негоризонтальном залегании горных пород?
2.9. На рис. 2.1 изображены фрагменты геологических карт
территорий с примерно горизонтальной поверхностью рельефа
масштаба 1:2000. Покажите возможный разрез по линии 1-1. Какая
форма залегания пород видна на карте и разрезе? Между породами
какого возраста наблюдается стратиграфический перерыв?
Варианты: по номерам рис. 2.1.
7
б)
в)
г)
Рис. 2.1. Фрагменты геологических карт для участков с
горизонтальной поверхностью земли
3. Грунтоведение
3.1. Масса образца грунта ненарушенной структуры равна m=190 г.
Объем образца 100 см
3
, плотность частиц грунта ρ
s
=2,7 г/см
3
,
влажность грунта W=0,21. Определите плотность грунта ρ, плотность
скелета грунта ρ
d
, коэффициент пористости е, коэффициент
водонасыщения S
r
.
Варианты: W= 0,24; m =200 г;
s
= 2,71 г/см
3
;
W= 0,25; m= 201 г;
s
= 2,72 г/см
3
;
W= 0,19; m= 196 г;
s
= 2,69 г/см
3
.
3.2. По результатам лабораторных исследований, приведенным ниже,
определите наименование связного грунта и показатель текучести
(естественная влажность W; влажность на границе текучести W
L
;
влажность на границе раскатывания W
P
).
Варианты: W =0,16; W
L
=0,28;
W
P
=0,19;
W =0,23; W
L
=0,31;
W
P
=0,18;
W =0,28; W
L
=0,41; W
P
=0,25.
3.3. По результатам ситового анализа несвязного грунта,
приведенным в табл. 3.1, постройте интегральную кривую зернового
состава, определите коэффициент неоднородности и дайте
наименование грунта по прил. 5. На рис. 3.1 приведен пример
построения кривой по варианту № 1.
Таблица 3.1
Содержание фракций, %
№
вариан
та
>2
мм
2-1
мм
1-0,5
мм
0,5-0,25
мм
0,25-0,10
мм
0,10-
0,05
мм
<0,05
мм
1 8 6 11 23 30 13 9
2 26 31 26 8 3 2 4
3 2 5 10 17 35 22 9
4 4 9 6 41 27 5 8
5 18 22 35 12 7 3 3
8
3.4. Используя результаты лабораторных испытаний грунта,
приведенные в табл. 3.2, определите наименование грунта по ГОСТ
25100-95 (прил. 6).
3.5. По результатам лабораторных исследований, приведенным в
табл. 3.3, определите наименование связного грунта и дайте
предварительную оценку возможности отнесения его к просадочным
грунтам.
Таблица 3.2
Показатели
Варианты
1 2 3 4 5
Зерновой состав частиц , %:
>2мм
2-0,05мм
0,05-0,005мм
<0,005мм
32
57
5
6
22
44
25
9
21
20
16
43
23
44
19
14
32
22
17
29
Влажность на границе текучести, д.е.
0,12 0,17 0,52 0,26 0,36
Влажность на границе раскатывания, д.е. 0,08 0,11 0,23 0,15 0,20
Рис. 3.1. Интегральная кривая в полулогарифмическом масштабе
Таблица 3.3
Варианты 1 2 3 4 5
Естественная влажность, д.е. 0,13 0,16 0,17 0,09 0,12
Плотность частиц грунта, г/см
3
2,72 2,74 2,73 2,70 2,73
Плотность грунта, г/см
3
1,85 1,90 1,79 1,86 1,91
9