Значение инженерной геологии для проектирования и строительства железных дорог, а также для их эксплуатации
Вопрос № 1.
Объясните значение
инженерной геологии для проектирования
и строительства железных дорог,
а также для их эксплуатации.
Ответ:
Геология (греч.
"гео" - Земля, "логос" - учение)
- наука о Земле, ее составе, строении
и развитии, о процессах, протекающих
на ней, в ее воздушной, водной и каменной
оболочках.
Истории инженерной
геологии связан с привлечением геологов
к изысканиям под строительство
(с начала XIX по 20-е годы XX в.). В
это время геологи начали привлекаться
к решению вопросов в связи
со строительством железных дорог, каналов
и других крупных сооружений.
При изысканиях
под железные дороги большое внимание
уделялось геологическому строению
полосы трассы и геологическим процессам
в ее пределах.
Сложные условия
для дорожного строительства
создаются при наличии: заболоченных
территорий и торфяников, глубоко
рассеченных эрозией склонов
крутизной >10, значительного развития
современных геологических
Инженерно-геологические
изыскания проводят для обоснования
проектов: трассы, земляного полотна,
искусственных сооружений (включая
тоннели и мостовые переходы), устройства
электрификации и связи, станционных
комплексов, промышленных предприятий
и жилых поселков дорожников, карьерного
хозяйства и организации
Вопрос № 2.
Опишите минерал
ортоклаз. При описании минералов
следует назвать: класс, химический
состав, цвет, цвет черты, блеск, спайность,
излом, твёрдость, реакцию с HCl (соляной
кислотой) . И породы опока, мергель,
кварцит. В описаниях пород указать
происхождение, минералогический состав,
структуру, текстуру, цвет, реакцию
с HCl, практическое применение.
Ответ:
ОРТОКЛАЗ
Минерал - это
встречающийся в природе
Ортоклаз KAlSi3O8 Твердость
: физическая твердость минерала обычно
измеряется согласно Шкале твердости
по Моосу. Ортоклаз на 6 месте.Ортоклаз
(от греч. orthos - прямой и klasis - ломка, раскалывание),
породообразующий минерал из группы
полевых шпатов. Минералы этой группы
обладают ясно выраженной спайностью.
Наиболее прочный из них — ортоклаз
Другие названия минерала и его разновидностей:
ледяной шпат, рыбий глаз, гиалофан,
аглаурит, санидин, аглаирит. Ортоклаз
является одной из разновидностей нолевого
шпата.Химический состав. K[AlSi3O8]. В качестве
примес и содержит Na (до 8% Na2O), реже Ва
и в небольших количествах Fe, Са,
Rb, Cs и другие.Цвет светло-розовый, буровато-желтый,
иногда красный; блеск стеклянный. Спайность
соответствует моноклинической
системе, так что две из трех плоскостей,
по которым раскалываются его
зерна, образуют между собой прямой
угол. Прозрачная, стекловидная разновидность
ортоклаза, встречаемая в лавах,
наз. санидин.Отртоглаз используется
в качестве сырья в стекольной
и керамической промышленности. В
соляной кислоте полевые шпаты
не разлагаются.
МЕРГЕЛЬ состоит
из глины и известняка (примерно
50/50%). Как карбонатсодержащая порода,
реагирует с кислотой, несколько
хуже глин размокает в воде. Хемогенная
порода Цвет: светло-серый, серый, тёмно-серый,
бурый, чёрный (определяется цветом глинистого
вещества). Структура: скрытокристаллическая,
тонкозернистая. Текстура: однородная,
слоистая. Минералогический состав: состоит
из кальцита до 50 %, иногда доломита и
глинистых минералов (реагирует
с соляной кислотой в куске). Отличительные
признаки: издает запах глины при
увлажнении дыханием; прилипает к
языку; иногда в образцах видны остатки
флоры и фауны, обломки горных
пород; наличие окислов и гидроокислов
железа обнаруживается по жёлтой, коричневой,
бурой окраске; грязно-бурый налёт
в месте реакции с соляной
кислотой – отличие от известняков,
мела; стекло не царапает, реагирует
с соляной кислотой – отличие
от опок, аргиллитов, алевролитов. Происхождение:
образуется при выпадении в осадок
минералов кальцита и глинистых
частиц или смеси глинистых частиц
с продуктами истирания раковин
в морях и озёрах. Применение:
мергели являются ценным сырьем для
получения цемента; при применении
мергеля как материала для
насыпей автомобильных дорог
и подсыпок возникает необходимость
в его экспериментальной
ОПОКА
Название польское,
так называют пористые кремнистые горные
породы; группа – полускальные; тип
по вещественному составу –
Применение:
в строительстве иногда
КВАРЦИТ – название
от минерала кварц; тип по вещественному
составу – силикатные. Цвет: разный.
Структура: от мелко - тонкозернистой до
скрытокристаллической. Текстура: однородная,
иногда полосчатая, реже узорчатая. Минералогический
состав: состоит в основном из кварца
(царапает стекло с характерным треском);
в качестве примесей могут быть слюды,
кристаллы пирита, пироксена, граната;
при значительном содержании минералов
магнетита, гематита выделяют кварцит
ожелезненый (джеспилит).Отличительные
признаки: очень прочный, твердый (царапает
стекло с характерным треском); отсутствие
реакции с соляной кислотой при
высокой твердости – отличие
от кристаллических мраморов, некристаллических
известняков и доломитов; при
трении между собой обломков кварцита
зерна кварца не выкрашиваются –
отличие от кварцевых песчаников;
гладкая поверхность при
Вопрос № 3.
Назовите основные
физико – механические свойства горных
пород, знание которых необходимо для
проектирования и строительства. Опишите
условия образования и
Ответ:
Основные физико-механические
свойства горных пород
Показатели физических
и механических свойств скальных
и нескальных грунтов между собой
довольно значительно разнятся, особенно
физические. Характеристики физических
свойств выражают физическое состояние
грунтов (плотность, влажность и
др.) и позволяют их классифицировать
по типу, виду и разновидностям. Под
механическими подразумевают
Для решения
задач проектирования, строительства
зданий и сооружений все физико-механические
характеристики грунтовых оснований
разделяют на две группы:
1) показатели
физико-механических свойств,
2) вспомогательные
показатели, с помощью которых
осуществляют классификацию
Характеристики
физико-механических свойств используемых
в расчетах оснований
Прочность грунта
оценивается максимальной нагрузкой,
приложенной к нему в момент разрушения
(потери сплошности). Эта характеристика
называется пределом прочности Rc измеряется
в МПа, или временным сопротивлением
сжатию.
На прочность
грунтов влияют: минеральный состав,
характер структурных связей, трещиноватость,
степень выветрелости, степень размягчаемости
в воде. Для нескальных грунтов
другой важной характеристикой прочности
является сопротивление сдвигу.
Определение этого показателя необходимо
для расчета устойчивости оснований,
а так же для оценки устойчивости
грунтов в откосах строительных
котлованов, расчета давления грунта
на подпорные стены и т. д. Сопротивление
сдвигу оценивается силами внутреннего
сдвига φ измеряется в градусах,
сцепления C, кПа. Под первыми понимают
силы сопротивления, которые возникают
между соприкасающимися друг с другом
частями грунта, а под вторым –
сопротивление структурных
Для практических
расчетов по деформациям и несущей
способности грунтов
Деформационные
свойства характеризуют поведение
грунтов под нагрузками, не превышающими
критические и не приводящие к
разрушению. Деформируемость грунтов
зависит как от сопротивляемости
и податливости структурных связей,
пористости, так и от способности
деформироваться слагающих их минералов.
Для проведения
расчетов по деформациям грунтов
используют модуль общей деформации
E, измеряется в МПа. Для его определения
проводят штамповые и прессиометрические
полевые работы, а так лабораторные
исследования компрессионные и стабилометрические
испытания грунтов.
При определении
ориентировочных размеров подошвы
слоя по таблицам СНиП 2.02.01-83 находят
значение расчетного сопротивления
грунтов R0 (кПа)
Для расчета
стабилизации осадок зданий и сооружений
определяющим показателем будет
коэффициент фильтрации kф. Определяется
в лабораториях, по таблицам, по опытным
откачкам воды для водонасыщенных и
наливы для сухих грунтов.
В расчетах по деформациям
и по несущей способности грунтов
используется плотность грунта p (отношение
массы образца к его объему).
Вспомогательные
характеристики, отражающие физические
свойства дисперсных грунтов
Важными расчетными
характеристиками являются коэффициент
пористости е, степень влажности
Sr и показатель текучести JL. Они характеризуют
состояние грунтов. По наименованию
грунтов и их коэффициенту пористости
определяют плотность сложения песчаных
грунтов. Показатель текучести характеризует
подвижность глинистых частиц при
механических воздействиях на грунт. JL
отражает степень заполнения пор
грунтовой водой
В лабораторных
условиях для определения
Кроме указанных
характеристик на свойства грунтов
во многих случаях существенное влияние
оказывают минеральный и
Реологические
свойства грунтов. При оценке свойств
грунтов следует помнить, что
эти свойства могут изменяться во
времени в силу воздействия процессов
выветривания и многолетнего воздействия
больших нагрузок. Всё это приводит
к «усталости» грунтов. В грунтах
возникают процессы деформации в
виде ползучести и даже текучести. –
этот процесс называется реологическим.
В результате грунт разрушается,
издание деформируется.
Озёрные отложения-,
осадочные образования на дне
озёр современных и древних, существовавших
в прошлые геологические эпохи.
Озёрные отложения относятся
к континентальным отложениям, но
в то же время обладают некоторыми
признаками, присущими морским отложениям
(хорошая сортировка материала, горизонтальная
слоистость и др.). Отличительные
черты озёрных отложений: линзовидное
залегание, небольшое число остатков
специфической фауны и
Озерные отложения
- осадки, образующиеся на дне озер,
сложенные обломочным (гравий, галька,
песок, глина), химическим или органогенным
материалом. Различают отложения
пресноводных, соленых и вулканических
озер. Состав озерных отложений подчинен
климатической зональности. Применяются,
в зависимости от их свойств, в
качестве заполнителей бетонов, растворов.
Вопрос № 4.
Перечислите методы
определения абсолютного и
Ответ:
Геохронология(от
гео и хронология), геологическое
летосчисление, учение о хронологической
последовательности формирования и
возрасте горных пород, слагающих земную
кору. Различают относительную и
абсолютную (или ядерную) геохронологию.
Относительная геохронология
Относительная
геохронология -для определения
относительного возраста слоистых осадочных
и пирокластических пород, а также
вулканических пород (лав) широко применяется
принцип последовательности напластования
[т. н. закон Стенсена (Стено)]. Согласно
этому принципу, каждый вышележащий
пласт (при ненарушенной последовательности
залегания слоистых горных пород) моложе
нижележащего. Относительный возраст
интрузивных пород и других неслоистых
геологических образований
В результате трудов
нескольких поколений геологов была
установлена общая
Абсолютная геохронология-
в начале 20 в. П. Кюри во Франции и
Э. Резерфорд в Великобритании предложили
использовать радиоактивный распад
химических элементов для определения
абсолютного возраста горных пород
и минералов. Измерение возраста
производится по содержанию продуктов
радиоактивного распада в минералах.
В 1907 по инициативе
Э. Резерфорда Б. Болтвуд в Канаде
определил возраст ряда радиоактивных
минералов по накоплению в них
свинца. В СССР инициатором радиологических
исследований был В. И. Вернадский. Его
начинания продолжили В. Г. Хлопин, И.
Е. Старик, Э. К. Герлинг. В 1937 была создана
Комиссия по определению абсолютного
возраста геологических формаций.Цифры,
полученные в результате первых определений
абсолютного возраста пород, позволили
английскому геологу А. Холмсу в
1938 предложить первую геохронологическую
шкалу фанерозоя. Эта шкала неоднократно
уточнялась и перерабатывалась.
Методы определения
абсолютного возраста. Накопление продуктов
радиоактивного распада в течение
времени, положенное в основу определений
абсолютного возраста
Свинцовый метод
основан на исследованиях радиогенного
свинца в минералах (уранините, монаците,
цирконе, ортите). Он является наиболее
достоверным, поскольку решение
задачи о возрасте урано-ториевого
минерала достигается по трем независимым
уравнениям:
Аргоновый метод.
Основан на радиогенном накоплении
аргона в калиевых минералах.
Стронциевый метод,
основанный на радиоактивном распаде
87Rb и превращении его в 87Sr,
Для оценки возраста
геологических объектов в пределах
60000 лет огромное значение приобрёл
радиоуглеродный метод, основанный
на том, что в атмосфере Земли
под воздействием космических лучей
за счёт обильного азота идёт ядерная
реакция 14N + n= 14С + Р; вместе с тем 14С
радиоактивен и имеет период полураспада
более 5700 лет. В атмосфере установилось
равновесие между синтезом и распадом
этого изотопа, вследствие чего содержание
14С в воздухе постоянно. Растения
и животные при их жизни всё
время обмениваются углеродом с
атмосферой. Измеряя содержание 14С
с помощью высокочувствительной
радиометрической аппаратуры, можно
установить возраст органических остатков.
Т2
Эон (эонотема) Фанерозой
Эра (эратема) Мезозой
Период (система)
Триасовый
Эпоха (отдел) Среднетриасовый
Триа́совый пери́од
или триа́с — геологический период,
первый этап мезозоя; следует за пермским
периодом, предшествует юрскому. Начало
около 251 млн. лет, конец — 200 млн. лет
назад, длительность около 50 млн. лет.
О1
Эон (эонотема) Фанерозой
Эра (эратема) Палеозой
Период (система)
Ордовикский
Эпоха (отдел) Нижнеордовикский
Ордовикская система
(период) — ордовик, вторая снизу
система палеозойской группы, соответствующая
второму периоду палеозойской эры
геологической истории Земли. Начало
ордовикской системы
К1
Эра (эратема) Мезозойская
Период (система)
Меловой
Эпоха (отдел) Нижнемеловой
Меловой период
–– геологический период, третий этап
мезозоя; следует за юрским периодом,
предшествует палеогеновому. Начало около
137 млн. лет, длительность около 70 млн. лет.
С2
Эра (эратема) Палеозойская
Период (система)
Каменноугольный
Эпоха (отдел) Среднекаменноугольный
Каменноугольный
период — пятый снизу период палеозойской
группы. Начало Каменноугольной системы
радиологическими методами определяется
350 млн. лет назад, а длительность
65 млн. лет.
Вопрос № 5.
Опишите сущность
процессов внутренней динамики Земли
(эндогенных процессов). Приведите схемы
нарушения форм залегания пород
(грабен, взброс). Покажите зависимость
силы землетрясения от геоморфологического
строения участка, состава и обводнённости
пород.
Ответ:
Эндогенные процессы(греч.Endon
- внутри + Genes - рождающий, рожденный) - рельефообразующие
геологические процессы, связанные
с энергией, возникающей в недрах
твёрдой земли.и обусловленные
ее внутренней энергией, силой тяжести
и силами, возникающими при вращении
Земли. Эндогенные процессы проявляются
в виде тектонических движений земной
коры, магматизма, метаморфизма горных
пород, сейсмической активности. Главными
источниками энергии эндогенных
процессов являются тепло и перераспределение
материала в недрах Земли по плотности
(гравитационная дифференциация). Эндогенные
процессы играют главную роль при
образовании крупных форм рельефа.
Глубинное тепло
Земли имеет преимущественно
радиоактивное происхождение. Непрерывная
генерация тепла в недрах Земли
ведёт к образованию потока его
к поверхности. Под влиянием теплового
потока или непосредственно тепла,
приносимого поднимающейся
ГРАБЕН –
когда подвижный участок земной
коры опустился по отношению к
двум неподвижным участкам в результате
тектонического движения.
.Грабен
ВЗБРОС –
разрывное нарушение, когда подвижная
часть земной коры поднялась в
результате тектонического движения по
отношению к неподвижн
Зависимость силы
землетрясения от геоморфологического
строения участка, состава и обводнённости
пород
В зависимости
от геологических особенностей конкретного
района оценка силы землетрясения может
меняться в большую или меньшую
сторону. Породы делят на категории
по сейсмическим свойствам:
Породы I категории
уменьшают оценку силы землетрясений
на 1 балл от общей оценки по сейсмической
карте района, т. е. последствия землетрясений
будут менее катастрофичны. К
ней относятся: скальные, например,
граниты, гнейсы, известняки, песчаники;
полускальные, например, мергель, глинистые
песчаники, туфы, гипсы породы, крупнообломочные
особо плотные породы при глубине
залегания грунтовых вод более
15 метров.
Породы II категории
по своим сейсмическим свойствам
свою исходную бальность сохраняют
без изменения. Это глины и
суглинки, находящиеся в твердом
состоянии, пески и супеси при
глубине залегания грунтовых
вод менее 8 метров, крупнообломочные
породы при глубине залегания
грунтовых вод от 8 до 10 метров.
Породы III категории
на участках таких пород при оценке
последствий землетрясений балл
повышают на единицу, т. е. последствия
землетрясения на такой площадке
будут более разрушительными. К
таким породам относят: глины
и суглинки, находящиеся в пластичном
состоянии, пески и супеси при
глубине залегания грунтовых
вод менее 4 метров, крупнообломочные
породы при глубине залегания
грунтовых вод 3 метров.
Крайне опасным
для строительства являются участки
с сильно расчлененным рельефом, слоны
оврагов и ущелий, берега рек. Весьма
затруднительно строить при высоком
залегании уровня грунтовых вод
(1-3 метра). Опасны для строительства
оползневые и карстовые участки.
Следует учитывать, что наибольшие
разрушения происходят на заболоченных
территориях, на обводненных пылеватых,
на лессовых недоуплотнённых породах.

- Значение инноваций в повышении эффективности привлечения иностранных инвестиций
- Значение инновационной деятельности предприятий в условиях переходной экономики
- Значение информатики
- Значение информации в организации прямых форм продаж
- Значение информационного менеджмента в мире
- Значение информационного потока в организации
- Значение и основные предпосылки рациональной организации бухгалтерского учета и его аппарата
- Значение и задачи страхового маркетинга
- Значение избирательно права
- Значение изобразительной деятельности в развитии личности ребёнка
- Значение изучения основ психодиагностики для организации практической деятельности специалиста по социальной работе
- Значение инвестиционного портфеля
- Значение и необходимые предпосылки проведения денежной реформы. Денежная единица и денежное обращение Франции
- Значение и необходимые предпосылки проведения денежной реформы. Денежная единица и денежное обращение Франции