Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.geol.msu.ru/deps/engeol/rus/ProgIG-1.doc Дата изменения: Thu Apr 27 18:16:44 2006 Дата индексирования: Tue Oct 2 01:18:36 2012 Кодировка: koi8-r

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ, часть 1.
ГРУНТОВЕДЕНИЕ


Геологический факультет МГУ, кафедра инженерной и экологической геологии,
тел. 939-35-87.
Автор - проф. Королев Владимир Александрович.
Курс читается в 5 семестре для студентов специальности «Экологическая
геология».
Объем курса - 96 часов, лекции - 48 часов, лабораторные занятия - 48 часов.
Форма контроля. Прием лабораторных работ; экзамен в конце 5 семестра.
Аннотация. Курс посвящен изучению грунтов и их рационального использования
в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека и решением эколого-
геологических проблем. Он является вводным и базовым курсом по инженерной
геологии. Главные задачи курса заключаются в развитии у студентов
профессиональных инженерно-геологических навыков и знаний о составе,
строении и свойствах разных типов грунтов, необходимых им для изучения и
оценки экологических функций литосферы.

Содержание курса
Введение

1. Основные понятия и определения. Инженерная геология как наука. Цели,
задачи и структура инженерной геологии; ее объект и предмет исследования,
значение для инженерно-хозяйственной деятельности человека, строительства и
экологии. Инженерная деятельность человека как крупнейший геологический
фактор на Земле. Соотношение инженерной и экологической геологии.
2. Краткая история развития инженерной геологии.
3. Инженерно-геологические условия. Определение понятия и главнейшие их
компоненты. Динамичность геологической среды и основных природных и
техногенных факторов. Инженерно-геологические процессы и явления (по Г.Н.
Каменскому); понятие - опасные геологические процессы.

Часть 1. Грунтоведение
Грунтоведение как один из теоретических разделов инженерной геологии.
Объект, предмет исследования и задачи грунтоведения. Современное понимание
термина "грунт". Краткая история развития грунтоведения. Методические и
методологические основы грунтоведения. Основной закон грунтоведения. Связь
грунтоведения с другими науками и экологической геологией.
1.1. Состав грунтов
Компонентный состав грунтов. Подразделение твердого компонента грунтов при
инженерно-геологическом изучении пород. Строение и свойства первичных
силикатов, простых солей, сульфидов, глинистых минералов, органического
вещества и органно-минеральных комплексов, льда и газогидратов в грунтах.
Подразделение, состав и структура жидкого компонента грунтов. Классификация
и свойства разных видов воды в грунтах. Показатели, характеризующие
количественное содержание и физическое состояние жидкого компонента в
грунтах. Влияние воды на консистенцию и свойства грунтов.
Происхождение и состав газов в грунтах. Показатели и состояние газов в
грунтах. Их влияние на свойства.
Биотическая (живая) составляющая грунтов, ее подразделение. Макро- и
микроорганизмы в грунтах, их распространенность, экология, условия
существования и развития, влияние на грунты.
1.2. Строение грунтов
Размер, морфологические особенности и количественное соотношение элементов
твердого компонента грунта. Поверхность твердых компонентов грунта,
межфазные границы и явления на них. Образование двойного электрического
слоя частиц. Взаимосвязь минерального состава и дисперсности грунтов.
Структурные связи в грунтах. Природа структурных связей. Типы контактов и
теория контактных взаимодействий (теория ДЛФО).
Пространственная организация грунтов. Количественное соотношение компонент.
Пустотность грунтов и ее виды. Понятие структуры и текстуры грунтов.
Строение магматических, метаморфических, осадочных сцементированных,
обломочных (дисперсных) грунтов. Эколого-геологическое значение изучения
строения грунтов.
1.3. Свойства грунтов
1.3.1. Химические свойства грунтов: реакции в грунтах, химическая
агрессивность грунтов, кислотно-основные свойства, растворимость,
химическая поглотительная способность грунтов. Эколого-геологическое
значение химических свойств.
1.3.2.Физико-химические свойства грунтов. Адсорбционные и ионообменные
свойства дисперсных грунтов и их экологическое значение. Адгезия и
липкость. Диффузионные и осмотические свойства. Капиллярные свойства
грунтов. Набухаемость и усадочность грунтов. Водопрочность грунтов:
размягчаемость, размокаемость и размываемость. Эколого-геологическое
значение физико-химических свойств грунтов.
1.3.3. Физические свойства грунтов: плотностные, гидрофизические
(влагоемкость, водопроницаемость, влагопроводность т др.), газофизические
(газопроницаемость, диффузия газов, испарение и др.), теплофизические,
электрические, электрокинетические, электрохимические (коррозионные),
магнитные, радиационные свойства грунтов. Эколого-геологическое значение
физических свойств грунтов.
1.3.4. Биотические свойства грунтов: биологическая активность,
биоагрессивность и биологическая поглотительная способность грунтов.
Эколого-геологическое значение биотических свойств.
1.3.5. Физико-механические свойства грунтов. Виды напряжений и деформаций в
грунтах. Деформационные свойства скальных грунтов и их экологическое
значение. Показатели и методы определений. Деформационные свойства
дисперсных грунтов и их экологическое значение. Просадочность лессовых
пород, ее природа, основные закономерности развития. Показатели
просадочности, методы их определения. Прочностные свойства грунтов.
Реологические свойства грунтов, показатели и экологическое значение.
Ползучесть и вязкость грунтов, виды ползучести. Длительная прочность
грунтов. Динамические механические поля. Поведение грунтов при динамических
воздействиях - взрыве, вибрации, колебаниях разных видов. Тиксотропия и
плывунность грунтов, условия проявления и факторы, их определяющие.
Экологическое значение физико-механических свойств грунтов.
1.3.6.Корреляция свойств грунтов. Классификационные и расчетные показатели.
Корреляция между свойствами грунтов. Методы технической мелиорации,
применяемые для улучшения свойств грунтов и управления геологической
средой. Экологические возможности методов технической мелиорации.
1.4. Основные типы грунтов
Виды классификаций грунтов. Общие, частные, региональные, отраслевые
классификации грунтов. Принципы построения общей классификации грунтов
Е.МСергеева. Классификации грунтов по нормативным документам. Магматические
и метаморфические грунты. Обломочные сцементированные грунты. Химически
осажденные и биохимические (органогенные) грунты. Искусственные скальные
грунты. Крупнообломочные грунты. Мелкообломочные (песчаные) грунты.
Пылеватые (лессовые) и глинистые грунты. Глинистые грунты, их генезис,
распространение и подразделение. Строение и свойства глинистых грунтов.
Биогенные грунты - торфа и сапропели. Почвы и их свойства. Значение почв
для экосистем. Искусственные дисперсные грунты. Искусственно измененные
дисперсные грунты. Насыпные грунты. Намывные грунты. Культурные слои.
Грунты в мерзлом состоянии (мерзлые грунты). Подразделение, особенности
состава, состояния и свойств.
Экологическая роль и значение различных типов грунтов. Экологическое
значение искусственных грунтов, проблемы утилизации отвалов, шламов,
шлаков, зол и т.п.
Лабораторные занятия
1. Изучение минерального состава глинистых грунтов рентгеновским методом.
2. Изучение минерального состава глинистых грунтов термическим методом.
3. Определение гранулометрического состава песчаных грунтов ситовым
методом.
4. Определение гранулометрического и микроагрегатного составов глинистых
грунтов пипеточным и ареометрическим методами.
5. Определение естественной и гигроскопической влажности грунта.
6. Определение плотности твердых частиц в полярных и аполярных жидкостях.
7. Определение плотности песчаных и глинистых грунтов. Расчет плотности
скелета, пористости, коэффициента пористости и других показателей.
Определение плотности песков в плотном и рыхлом состояниях.
8. Определение плотности скальных грунтов, расчет плотности скелета,
пористости, коэффициента пористости и других показателей. Нахождение
коэффициентов водопоглощения и водонасыщения.
9. Определение угла естественного откоса песков.
10. Определение показателей пластичности глинистых грунтов.
11. Определение набухаемости и усадочности глинистых грунтов.
12. Определение водопрочности лессовых и глинистых пород по размоканию в
воде.
13. Определение высоты и скорости капиллярного поднятия воды в песках.
14. Определение сжимаемости грунтов статической нагрузкой без возможности
бокового расширения (компрессия и консолидация).
15. Определение просадочности лессовых грунтов.
16. Определение сопротивления дисперсных грунтов одноосному сжатию.
17. Определение сопротивления дисперсных грунтов сдвигу (плоскостной
сдвиг).
18.Вибрационное разжижение грунтов (демонстрационная).
19. Основные методы закрепления грунтов (демонстрационная).

Литература
Грунтоведение. / Учебник под ред. В.Т.Трофимова в 2-х т. - М., изд-во МГУ,
2005.
Злочевская Р.И., Королев В.А. Электроповерхностные явления в глинистых
породах/ Уч. пособие. М., МГУ, 1988.
Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород: В 2
т./ Ред. Е.М.Сергеев и др. - М., Недра, 1984.
Практикум по грунтоведению./ Ред. В.Т.Трофимов, В.А. Королев М., МГУ, 1993.
Сергеев Е.М. и др. Грунтоведение /Учеб. (5-е изд.). М., МГУ, 1983.
Теоретические основы инженерной геологии. Физико-химические основы. / Ред.
Е.М. Сергеев. М., Недра, 1985.
Трофимов В.Т. Теоретические аспекты грунтоведения. - М., МГУ, 2003.