Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Курсовая работа - Геологический разрез и его построение по карте горных пород - файл 1.doc


Курсовая работа - Геологический разрез и его построение по карте горных пород
скачать (575 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc575kb.27.11.2011 20:36скачать

содержание

1.doc

  1   2
Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей сообщения

Кафедра МДТТ, основания и фундаменты

КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Инженерная геология»
на тему «Геологический разрез и его построение по карте горных пород»
Проверил: Выполнил:

Преподаватель студент Орлов В.А. Топова Е.Л.
Екатеринбург

2009

СОДЕРЖАНИЕ
1. ЗНАЧЕНИЕ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО И ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА…………………………………………. стр.3

2. ОПИСАНИЕ МАТЕРИАЛОВ И ПОРОД (ШИФР 08 ППГС 24)……………..стр. 4

2.1. Таблица 1. Каолинит………………………………………………………… стр.4

2.2. Таблица 2. Диорит, суглинок, слюдяной сланец……………………………. стр.5-6

3. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД…………… стр.7

3.1. ОПИСАНИЕ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ (АЛЛЮВИАЛЬНЫХ)……………………………стр.8-11

4. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО И ОТНОСИТЕЛЬНОГО ВОЗРАСТА ПОРОД………………………………………………………………………………стр.14

4.1. Относительный возраст горных пород и методы его определения……… стр.13-15

4.2. Абсолютный возраст горных пород и методы его определения……………стр.15-16


4.3. Исходные данные к вопросу определения возраста пород…………………стр.17

5. СУЩНОСТЬ ЭНДОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ЗЕМЛИ……………………… стр.18

6. СУЩНОСТЬ ЭКЗОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ЗЕМЛИ………………………..стр.19

6.1. Исходные данные к вопросу определения возраста пород………………..стр.20-24

^ 7. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД. УСЛОВИЯ ЗАЛЕГАНИЯ

И ДВИЖЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД…………………………………………. стр.25

7.1.Классификация подземных вод…………………………………………… . стр.26-29

7.2. Исходные данные к вопросу о состоянии и условиях залегания воды

в горных породах………………………………………………………………. . стр.30-31

7.2.2. Условия залегания и движения грунтовых вод………………………… стр.32

8. ОСНОВНОЙ ЗАКОН ФИЛЬТРАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД………………..стр.35

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ И РАСХОДА ПЛОСКОГО ПОТОКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД. ТРЕБОВАНИЯ К ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ. ПРИЧИНЫ АГРЕССИВНОСТИ ВОДЫ К БЕТОНУ И МЕТАЛЛУ…………. стр.35-40

9. МЕТОДЫ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ………..стр.41-45

10. Вариант № 12. Данные разведочных скважин………………………………стр.46

Список литературы

Инженерно – геологический разрез

^ 1. ЗНАЧЕНИЕ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО И ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Инженерная геология - наука, изучающая свойства горных пород (грунтов), природные геологические и техногенно-геологические (инженерно-геологические) процессы в верхних горизонтах земной коры в связи со строительной деятельностью человека.

Инженерная геология – наука самостоятельная, и давно является необходимой частью строительного производства.

^ Главная цель инженерной геологии – изучение природной геологической обстановки местности до начала строительства, а также прогноз тех изменений, которые произойдут в геологической среде в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

^ Задачи инженерной геологии:

→ выбор благоприятного в геологическом отношении места под строительство данного объекта;

→ выявление инженерно-геологических условий в целях определения наиболее рациональных конструкций фундаментов и объекта в целом, а также технологии производства строительных работ;

→ выработка рекомендаций по необходимым мероприятиям и сооружениям инженерной защиты территорий и охране геологической среды при строительстве и эксплуатации сооружений.

Ведение инженерно-геологических изысканий регламентируется основным нормативным документом в строительстве СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства». Данный документ определяет порядок, состав, объемы, виды выполняемых работ изысканий для различных этапов проектирования, строительства и эксплуатации объектов, а также состав документации по результатам изысканий, порядок их предоставления и приемки, а также ответственность исполнителей и заказчиков (проектировщиков).
2. ^ ОПИСАНИЕ МАТЕРИАЛОВ И ПОРОД (ШИФР 08 ППГС 24)

2.1 Минерал Каолинит

        

Единицы шифра

Минерал

Описание минерала

4

Каолинит

Каолинитглинистый минерал из группы водных силикатов алюминия.

Химический состав Al4[Si4, O10](OH)8; содержит 39,5% Al2O3, 46,5% SiO2 и 14% H2O.

Образует землистые массы, в которых при больших увеличениях под электронным микроскопом обнаруживаются мелкие шестигранные кристаллы. Кристаллизуется в моноклинной сингонии. В основе кристаллической структуры каолинита лежат бесконечные листы из тетраэдров Si—O4, имеющих три общих кислорода и связанных попарно через свободные вершины алюминием и гидроксилом. Эти листы соединены между собой слабыми связями, что обусловливает весьма совершенную спайность каолинита и возможность различного наложения одного слоя на другой, что, в свою очередь, ведет к некоторому изменению симметрии всей кристаллической постройки.

Слоистая структура каолинита придает минералам на его основе (глинам и каолинам) свойство пластичности.

Твердость по минералогической шкале 1; плотность 2540—2600 кг/м³; жирен на ощупь. При нагревании до 500—600 °С каолинит теряет воду, а при 1000—1200 °С разлагается с выделением тепла, давая вначале силлиманит, а затем муллит; реакция эта составляет основу керамического производства.

Каолинит — основной компонент многих глин. Образуется при каолинизации (выветривании и гидротермальном изменении полевошпатовых пород).

Цвет Белый, коричневатый, сероватый, бледно- жёлтый, зеленоватый

Цвет черты Белая

Блеск Землистый (тусклый)

Прозрачность Прозрачный, полупрозрачный

Твёрдость 1,5 — 2

Спайность Совершенная по {001}

Плотность 2,6 г/см³



2.2 Породы Диорит, Суглинок, Слюдяной сланец

        

Десятки шифра

Порода

Описание пород

2

Диорит

Диорит (фр. diorite, греч. diorízo — разграничиваю, различаю) — глубинная магматическая интрузивная горная порода, среднего состава, нормального ряда щелочности. Состоит из плагиоклаза (андезина, реже олигоклаза-андезина) и одного или несколько цветных минералов, чаще всего обыкновенной роговой обманки. Встречаются также биотит или пироксен. Цветных минералов около 30%. Иногда присутствует кварц, и тогда порода носит название кварцевого диорита.

По содержанию кремнезема (SiO2 52-65 %) относится к породам среднего состава. По сумме щелочей (Na2O+K2O 3-7,5% к нормальному ряду).Главными минералами являются: кислый плагиоклаз (андезин или олигоклаз), роговая обманка, реже авгит и биотит, кварц, иногда присутствует калиевый полевой шпат. Акцессорные минералы представлены титанитом, апатитом, магнетитом, ильменитом, цирконом.

^ Цвет. Обычно тёмно-зеленый или коричнево-зеленый.

Структура. Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, от мелко- до гигантозернистой.

Текстура. Массивная.

Удельный вес. 2,7—2,9

^ Форма залегания. Штоки, жилы, лакколиты и др. интрузивные массивы. Диориты часто встречаются совместно с гранитами, слагая отдельные фазы внедрения сложнопостроенных батолитов.

Отдельность. Пластовая, параллелепипедальная.

Диагностика. Окраска диорита более светлая, чем у габбро, иногда имеют совершенно лейкократовый облик.

Служит строительным материалом, используется для облицовки зданий, изготовления ваз, столешниц, постаментов и т. д. В Древнем Египте и древней Месопотамии использовался и как скульптурный материал .В связи с диоритами часто развиваются золотоносные кварцевые жилы.




Десятки шифра

Порода

Описание пород

2

Суглинок

Сугли́нок — осадочная горная порода, глина низкой пластичности, содержащая до 30-40 % примеси песка (менее 0,01 мм).

Существует 3 разновидности суглинка: валунный, лёссовидный, покровный.

Суглинок пластичен; применяется при изготовлении кирпича, черепицы и др.


Единицы шифра

Порода

Описание пород

4

Слюдяной сланец

Слюдяной сланец – метаморфическая порода.

^ Цвет. Окраска сланцев светлая, обусловленная присутствием мусковита, или же темная (при содержании в породе графита или биотита).
Состав. Главными минералами породы являются кварц и слюда (чаще мусковит, чем биотит). Кроме них содержатся, как правило, в небольших количествах альбит или кислый олигоклаз, а иногда крупные зерна темных минералов (граната или ставролита), по которым и дается название сланцу.
Строение. Сланцы имеют в большинстве случаев хорошо выраженную сланцеватую структуру (см. рис. 13), обычно полосчатую.
Месторождения. Например, в Чехии слюдяные сланцы распространены в Чешском Лесе, в Рудных и Йизерских горах, в Крконоше, на Чешско-Моравской возвышенности, в Высоком Ёсенике и в Малых Карпатах. Сланцы легко выветриваются и поэтому не пригодны для использования в качестве строительного камня; при разрушении сланцев возникают бедные почвы, отличающиеся высоким содержанием слюды.


^ 3. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД. ОПИСАНИЕ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ (АЛЛЮВИАЛЬНЫХ)
К основным физико-механическим свойствам г.п. отгосят: твердость, абразивность, упругость, пластичность, пористость, плотность, трещиноватость и др.
Твердость горной породы - параметр характеризующий сопротивляемость поверхностного слоя горной породы разрушению или деформированию.

Твердость - способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела.

Наиболее просто твердость минералов определяется по шкале Мооса, по которой в качестве эталонов твердости выбрано десять минералов, отличающихся тем, что каждый последующий минерал царапает предыдущий, более мягкий.
^

Таблица. Сравнительная твердость различных минералов и материалов (по шкалам Мооса и Кнупа)


Название минералов (материалов)

Твердость горных пород

по шкале Мооса

по шкале Кнупа

Тальк

1

12

Гипс

2

32

Известковый шпат

3

135

Плавиковый шпат

4

160

Апатит

5

400

Стекло

6

500

Кварц

7

1250

Топаз

8

1550

Корунд

9

1900

Карбид вольфрама

9,5

2800

Алмаз

10

8300

Для измерения твердости горной породы используются также другие методы, в частности вдавливание специального пуансона (метод, разработанный Л. А. Шрейнером). Твердость породы по этому методу

определяется по нагрузке на пуансон в момент ее разрушения. Количественно твердость по штампу определяется отношением разрушающей силы к площади штампа. Во время нагружения штампа (пуансона) при определении твердости породы самопишущий прибор регистрирует нагрузку и вычерчивает диаграмму деформации. По диаграмме определяют твердость рш, условный предел текучести δт, коэффициент пластичности Кпл и удельную контактную работу разрушения As.
Данные о механических свойствах некоторых горных пород, определенных по методу Л. А. Шрейнера, приведены в табл. 5.5.
Сопротивление породы разрушению зависит от характера нагрузки на буровой инструмент, внедряющийся в нее. При динамической (ударной) нагрузке сопротивление породы внедрению резца много ниже, чем при статическом давлении.
^

Таблица. Механические свойства некоторых горных пород (данные Л. А. Шрейнера и др.)


  Горная порода

Твердость рш· 107Па

Условный предел текучести, δт · 107Па ,

Коэффициент пластичности, Кпл

Модуль упругости первого рода (модуль Юнга) , Е · 1010Па

Удельная контактная работа раз­рушения As ·  105Дж/м2

Гипс

25-40

15-35

1,8-3,7

0,6-1,4

0,2-0,5

Аргиллит и глинистые сланцы

20-75

15-40

1.3-3,3

0,5-0,9

0,3-0,4

Алевролит с карбонатным ба зальным цементом

 

 

 

 

 

70-90

40-50

2,2-3,3

0,4-1,2

0,8-1,3

Мрамор

95-130

65-70

2,2-3,0

3,5

1,3

Ангидрит

105-140

40-95

2,1-4,3

1,8-5,4

0,5-1,2

Известняк плотный

110-200

50-110

1,7-2,8

2-5

0,7-2,8

Песчаник среднезернистый

 

 

 

 

 

с карбонатным цементом

170-300

140-210

1,7-2,8

1,8-2,5

2,2-2,8

Доломит плотный

250-320

150-220

2,5-4,5

5-8

1,7-3,4

Гранит (уральский)

300-370

220-300

1,4-1,9

4,1-5

2

Базальт

390

140

4,2

3,3

16,9

Диорит кварцевый (Урал) .

410

340

1,4

4,5

2,5

Сиенит (Урал)

570

480

2,2

8,8

14,6

Диабаз (Кольский п-ов)

630

500

1,5

10

5,1

Кварцит (Караганда)

580-630

-

1,0

6,9-7,3

4-6

Роговик эгириновый (Кривой Рог)

800

580

2,5

10



Абразивность горной породы - горно-технологическое свойство, характеризующее способность горной породы изнашивать контактирующие с ней поверхности.

Абразивность горной породы зависит от твердости породообразующих минералов, от характера сцепления зерен друг с другом, от крупности и формы зерен, от плотности породы и степени ее трещиноватости.
Наиболее абразивными являются крупнокристаллические породы, состоящие из зерен твердых минералов, слабо связанных между собой, и образующие при бурении крупный остроугольный шлам. Трещиноватые породы более абразивны, чем нетрещиноватые, монолитные.

Для оценки абразивности горных пород предложено много способов, однако в основании их положен один и тот же принцип: это истирание эталонного материала (коронка, стеклянный диск, стальной стержень и т.д.) испытуемой породой в полевых условиях. Наиболее часто применяются способы по потере веса шариков или стального стержня.
Способ стержня, разработанный Л. И. Бароном и А. В. Кузнецовым, заключается в определении потери веса стержня из стали серебрянки при трении о горную породу. Стержень изготавливается из необработанной термической стали серебрянки. Диаметр стержня 8 мм. Способ пригоден для пород и минералов с твердостью 3 и выше по шкале Мооса.

Упругость горных пород - способность породы восстанавливать первоначальную форму и объем после прекращения действия внешних усилий.

Пластичность горных пород - способность породы необратимо изменять (без нарушения сплошности), свою форму и размеры под действием внешних усилий; чаще всего проявляется в условиях всестороннего сжатия породы.

Пористость г.п. - наличие в породе пустот (пор); оценивается коэффициентом пористости, представляющим собой отношение суммарного объема пор и пустот в породе к объему породы.

К основным физическим свойствам горных пород относятся плотность пород и плотность твердого компонента породы. Плотностью породы называется масса единицы объема породы с естественной влажностью и ненарушенным строением.
^

Таблица. Плотность наиболее распространенных минералов и горных пород


frame1


Устойчивость - способность породы длительное время сохранять первоначальное положение при вскрытии ее в массиве (при бурении скважин, проходке шахт и других горных выработок); зависит от условий залегания, характера связи между частицами породы, трещиноватости и степени выветривания. При бурении в слабоустойчивых породах обрушаются стенки скважины, снижается выход керна, повышается износ буровых коронок и снижается скорость бурения за счет потери времени на борьбу с осложнениями.

^ Трещиноватость г.п. - совокупность в породе трещин различного происхождения и разных размеров. Наличие трещиноватости уменьшает прочность породы, но увеличивает ее абразивность.

^ Водопоглощение г.п. - способность сухой породы впитывать воду при выдерживании ее в воде при атмосферном давлении и комнатной температуре; определяется как отношение разности в массах свободнонасыщенного и сухого образца породы к массе сухого образца.

^ 3.1. ОПИСАНИЕ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ (АЛЛЮВИАЛЬНЫХ)
Алювиальные отложения - отложения, которые содержатся на дне заводи (речной долины), которая периодически затапливается водой.

По характеру осадков и месту их накопления речные отложения делят на: дельтовые, русловые, пойменные и старичные. Пойменный аллювий откладывается в период паводка и представляет собой суглинки различного состава, глины и мелкозернистые пески. Отложения поймы обычно обогащены органическими материалами.

Речные долины служат местом активной производственной деятельности человека. В связи с этим аллювиальные отложения зачастую попадают в сферу строительных работ. В речных долинах, на поймах и надпойменных террасах часто приходится строить крупные здания и сооружения, передающие значительные нагрузки на грунт. Примером могут служить элеваторы, речные вокзалы, различные портовые сооружения и др. В качестве оснований для них принимают древний уплотненный аллювий аккумулятивных террас и русловые отложения, так как русловой аллювий, представленный крупными обломками и песком, способен выдерживать тяжелые сооружения. Русловые отложения в долинах крупных рек служат хорошим основанием для мостовых переходов. В случаях, когда русловой аллювий перекрывается пойменными и старичными отложениями, используют свайные фундаменты.

Древний пойменный аллювий в виде суглинков и глин твердой консистенции является хорошим основанием. Однако следует иметь в иду, что на древних террасах аллювиальные суглинки часто имеют лессовидный облик и могут обладать просадочными свойствами. В этом случае строительство следует вести как на лессовых просадочных грунтах. Современный пойменный аллювий обладает высокой влажностью, либо вообще находится в водонасыщенном состоянии с низкой несущей способностью. Суглинки и глины легко переходят в пластичное и даже текучее состояние.

Наиболее слабыми из аллювиальных отложений являются иловатые старичные. При строительстве между подошвой фундамента и иловатым грунтом применяют песчаные подушки или свайные фундаменты. Следует учитывать и такую характерную особенность аллювиальных отложений, как многослойность их толщ с наличием линз и пропластков. Слои и прослои под нагрузкой могут обладать различной сжимаемостью, что значительно усложняет расчет осадки сооружений. Особенно большая опасность угрожает зданию, если его фундамент в разных своих частях опирается на грунты с различной сжимаемостью. С аллювиальными отложениями связаны такие явления, как плывунность песчаных и набухание глинистых грунтов.


^ 4. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО И ОТНОСИТЕЛЬНОГО ВОЗРАСТА ПОРОД

  1   2



Скачать файл (575 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации