Основные проблемы инженерной геологии
А. И. ДОГОДАЙЛО
А. В. НОВСКИЙ
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
Одесская государственная академия строительства и архитектуры
А. И. Догодайло, А. В. Новский
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ
Конспект лекций по дисциплине «Инженерная геология» для студентов строительных ВУЗов специальности «Строительство»
Одесса
2004
ВВЕДЕНИЕ
Настоящий конспект лекций написан в соответствии с программой курса "инженерная геология" для специальности 7.092.101 "Промышленное и гражданское строительство" инженерно-строительных вузов и факультетов и предназначен для подготовки специалистов в области строительства. В конспекте лекций даны общие представления о нашей планете, приведен достаточно подробный материал по горным породам, геохронологии, тектоническим явлениям, подземным водам, природным геологическим явлениям и инженерно-геологическим процессам. Освещаются вопросы инженерно-геологических исследований для промышленного и гражданского строительства.
Важной особенностью конспекта лекций является наличие связи между курсами по инженерной геологии и механики грунтов, что позволило характеризовать многие природные процессы количественно,а нетолько качественно.
Авторы будут признательнывсем специалистам, которые при прочтении настоящего первого издания конспекта лекций дадутсвои замечания. Это позволит авторам в дальнейшем при доработке конспекта устранить имеющиеся недостатки.
|
|
|
ТЕМА I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.
Инженерная геология как раздел общей геологии.
Геология -представляет собой комплексную науку о Земле, ее строении, составе, истории развития, а также процессах, происходящих вее воздушной, водной и каменной оболочках. Основным объектом изучения геологии является наружная твердая оболочка Земли - литосфера (земная кора):ее состав, структура, происходящие в ней процессы и история развития, а также закономерности распределения и условия образования полезных ископаемых, в том числе различных строительных материалов.
Изучение разнообразных горных пород, составляющих земную кору, представляет нам многочисленные доказательства того, что она непрерывно изменяется в процессе своего развития. Поэтому, научные геологические взгляды на происхождение Земли и развитие жизни на ней сыграли большую роль в торжестве материалистического объяснения всех явлений природы.
Геологические познания широко используется в практике различных отраслей народного хозяйства. Знания помогают находить руды, нефть, уголь, газ, всевозможные строительные материалы и другие полезные ископаемые. Только опираясь на знания геологии, можно возводить различные инженерные сооружения (здания, мосты, дороги, плотины, тоннели, оборонительные сооружения и др.) и делать их достаточно устойчивыми и долговечными с наименьшей затратой средств, труда и времени.
|
|
|
По мере развития производительных сил и углубления научного познания окружающего мира развивалась и геология. Но мереее развития происходило выделение некоторых разделов геологии в самостоятельные науки. Так сформировались: кристаллография, минералогия, петрография, динамическая и историческая геология, гидрогеология, геоморфология, четвертичная геология, инженерная геология, грунтоведение и др.
Одной из древнейших ветвей геологических наук, получивших развитие в связи с добычей и применением полезных ископаемых, была минералогия- наука о минералах, их составе, физических свойствах и процессах образования.
Кристаллография - наука о кристаллах, их внешней форме и внутренней структуре. Кристаллография изучает как природные минеральные тела, так и различные искусственные материалы. Кристаллическое состояние вещества очень важно учитывать в технологии строительных материалов.
|
|
|
Петрография - наука о горных породах земной коры, состоящих обычно из нескольких минералов. Петрография изучает происхождение, состав и свойства, условия залегания и географическое распространение горных пород.
Динамическая геология - наука о процессах, протекающих в земной коре и на ее поверхности и преобразующих ее (движение земной коры, вулканизм, землетрясения, разрушение горных пород, перенос и отложение продуктов разрушения).
Историческая геология - изучает историю развития земной коры и населявших ее растительных и животных организмов, а также последовательное образование во времени пород, слагающих земную кору.
Изучением ископаемых остатков растительных и животных организмов, существовавших в прошлые геологические периоды и позволяющих установить относительный возраст горных пород, занимается специальная отрасль геологии - палеонтология.
Гидрогеология - наука о подземных водах, их образовании, залегании, движении, свойствах и условиях, определяющих использование в народном хозяйстве, а также о влиянии их на устойчивость инженерных сооружений, в том числе автомобильных дорог и др.
|
|
|
Особое значение для дорожного строительства имеет четвертичная геология, в задачу которой входит изучение отложений самого позднего четвертичного периода, продолжающегося до настоящего времени.
Непрерывный рост народного хозяйства и культуры в нашей стране обусловил развитие новых геологических дисциплин - инженерной геологии, грунтоведения, мерзлотоведения и др.
Инженерная геология изучает современное состояние и динамику поверхностных слоев земной коры в связи с инженерной деятельностью человека. В ее задачу входит рассмотрение тех геологических явлений и процессов (оползни, обвалы, наледи, карст и пр.), которые определяют условия возведения инженерных сооружений (мосты, здания, дороги, плотины и др.) и характер мероприятий, обеспечивающих устойчивость естественных земляных масс.
Грунтоведение является сравнительно молодой геологической дисциплиной и изучает происхождение, состав, строение и свойства любых горных пород поверхностных слоев земной коры в целях их познания как объекта инженерной деятельности человека. Грунтоведение органически связано с инженерной геологией и широко применяет геологические методы изучения горных пород (грунтов). При изучении грунтов также широко применяют методы почвоведения, физической и коллоидной химии, строительной механики, механики дисперсных тел.
1.2. Роль отечественных ученых в развитии инженерной геологии.
Необходимость привлечения геологов к строительству возникла в середине XIX столетия, когда в передовых странах Европы и Америки широко развернулось строительство дорог, мостов, тоннелей, различных промышленных и гражданских зданий и сооружений. Опыт показал, что без проведения инженерно-геологических изысканий, а иногда и специальных исследований, невозможно обеспечить надежность строительства и эффективную, безаварийную эксплуатацию сооружений, которые становятсявсе более сложными и дорогостоящими.
В России геологические исследования первоначально проводились при строительстве железных дорог, многие из которых пересекали районы со сложным геологическим строением и развитием опасных для сооружений геологических процессов. Например, были проведены крупные геологические исследования при строительстве железной дороги через Кавказский хребет, Сибирского железнодорожного пути, Закаспийской дороги и других сооружений. К изысканиям привлекались виднейшие геологи: А.Л.Карпинский (1847-1936 г.г.), Д.Л.Иванов, Л.В.Мушкетов, А.П.Павлов (1854-1929), В.А.Обручев (1863-1956) и многие другие. Позднее необходимость в геологических изысканиях стала ощущаться и при других видах строительства.
В начале прошлого столетия широкий размах приобрели геологические изыскания для гидротехнического, транспортного, промышленного, гражданского, сельскохозяйственного и других видов строительства. С конца 20-х годов эти работы получили название инженерно-геологических. В 1932 г. в Московском геологическом институте была создана первая в мире кафедра инженерной геологии, которую возглавил Ф.П. Саваренский (1881-1946). С начала 30-х годов издаются методические руководства, инструкции и учебные пособия по инженерно-геологическим изысканиям (И.В.Попов и др.). В 1937 г. вышел учебник Ф.П. Саваренского "Инженерная геология".
В Советском Союзе инженерная геология получила мощный стимул к развитии в связи со строительством в трудных геологических условиях ряда гидроэлектростанций ( Волховской, Днепровской, Свирской, Куйбышевской, Каховской, Волгоградской и др.), крупных каналов ( Беломорско - Балтийского им. Москвы, Волго-Донского и др.), промышленных объектов (Кузнецкий и Магнитогорский металлургические комбинаты, Харьковский и Волгоградский тракторные заводы), сооружением метро в Москве, Ленинграде, Киеве и др. городах. В связи с этим следует указать на труды в области инженерной геологии известных советских ученых: Н.М.Герсеванова, В.А.Приклонского, Н.В.Коломенского, П.Н.Панюкова, Н.Я.Денисова, Б.М.Гуменского, Н.Н.Маслова, Е.М.Сергеева.
Основные проблемы инженерной геологии.
Основные проблемы, которые должны решаться инженерной геологией, можно сформулировать следующим образом:
1. Оценка геологических условий и физико-технических свойств пород района строительства с учетом инженерно-геологических явлений, возника-ющих в результате строительства.
2. Рекомендация мероприятий по инженерной подготовке территории.
3. Общие указания относительно наиболее рациональных типов и кон-струкций сооружений, размещения объектов и способов производства работ.
Из этого перечня видно, какое большое значение имеет инженерная геология в строительном деле. Знание природных условий района является важнейшим условием успешного строительства. Для возведения инженерных сооружений не столько опасны неблагоприятные геологические условия сами посебе , сколько их незнание при проектировании, с чем связано увеличение сроков и стоимости строительства, а иногда аварии сооружений.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1204; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!