Контрольная работа по дисциплине "Геодезия"

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Объясните значение инженерной геологии для строительства железных дорог и их эксплуатации.
2. Опишите минералы (биотит, долонит) и породы ( габбро, песок, глинистый сланец), отвечая на вопросы, помещенные в примечаниях к таблицам.
3. Назовите основные физико-механические свойства горных пород, необходимые для проектирования и строительства. Опишите условия образования и строительные свойства грунтовых отложений. (озерные).
4. Перечислите методы определения абсолютного и относительного возраста пород. Пользуясь данными таблиц, назовите эры и периоды геологической истории Земли. (N2. J1. C2. N1).
5. Опишите сущность процессов внутренней динамики Земли (эндогенных процессов). Приведите схемы нарушений форм залегания пород (сдвиг, складка). Покажите зависимость силы землетрясения от геоморфологического строения участка, состава и обводненности пород.
6. Объясните сущность процессов внешней динамики Земли (экзогенных процессов). Опишите процессы (процессы в многолетней мерзлоте, оползни) и возможные защитные мероприятия.
7. Приведите классификации подземных вод. Опишите разные фазовые состояния воды в породах (пленочная), а также условия залегания и движения подземных вод (трещинновая).
8. Сформулируйте основной закон фильтрации подземных вод. Опишите методы определения коэффициента фильтрации и расхода плоского потока подземных вод. Назовите требования к питьевой воде. Объясните причины агрессивности воды к бетону и металлу.
9. Опишите методы инженерно-геологических исследований (бурение скважин, определение возраста пород).
10. Геологический разрез скважины 10-12

Список литературы

 

 

 

 

 

1. Объясните значение инженерной геологии для строительства железных дорог и их эксплуатации.

 

Инженерная геология - отрасль геологии, изучающая верхние горизонты земной коры и динамику последней в связи с инженерно-строительной деятельностью человека. Рассматривает состав, структуру, текстуру и свойства горных пород как грунтов; разрабатывает прогнозы тех. процессов и явлений, возникающих при взаимодействии сооружений с природной обстановкой, и пути возможного воздействия на процессы с целью устранения их вредного влияния.

Инженерная геология  зародилась в 19 в. В России первые инженерно-геологические работы были связаны со строительством железных дорог (1842-1914). В них принимали участие А. П. Карпинский, Ф. Ю. Левинсон-Лес-синг, И. В. Мушкетов, А. П. Павлов, В. А. Обручев и др. Как наука инженерная геология оформилась в СССР к концу 1930-х гг. в результате исследований, связанных главным образом с гидротехническим строительством. В её развитии большая роль принадлежит Ф. П. Саваренскому, И. В. Попову, Н. Н. Маслову, В. А. Приклонскому, М. П. Семёнову и др.

                     Инженерно-геологические изыскания для строительства обеспечивают комплексное изучение природных и техногенных условий территории (региона, района, площадки, участка, трассы) объектов строительства, составление прогнозов взаимодействия этих объектов с окружающей средой, обоснование их инженерной защиты и безопасных условий жизни населения. Одной из особенностей изысканий при строительстве железных дорог является большая протяженность при малой ширине полосы изысканий. При изысканиях под такие объекты инженер-геолог практически сталкивается со всеми разделами инженерной геологии (общая геология, подземные воды, геодинамика поверхности земли и многое другое). Инженерно-геологические изыскания выполняют по определенным нормативам, которые учитывают специфику объектов. Строительные нормы и правила устанавливают основные положения по определению опасных природных воздействий, вызывающих проявления и (или) активизацию природных процессов, учитываемых при разработке предпроектной документации, технико-экономических обоснований и рабочей документации на строительство.

 

2. Опишите минералы (кальцит) и породы (опока, мергель, кварцит), отвечая на вопросы, помещенные в примечаниях к таблицам.

 

Биоти́т — минерал, представляет собой калий-алюминий-магний-железосодержащую слюду. Широко распространен и составляет 2,5 — 3 % земной коры.

Название дано по фамилии французского физика Жан Батиста Био(1774—1862).

Весьма изменчив; окись калия (К2О) 4,5 — 8,5 %, окись магния (MgO) 0,3 — 28 %, закись железа (FeO) 2,8 — 27,5 %, окись железа (Fe2О3) 0,3— 20,5 %, окись алюминия (Al2О3) 9,5 — 31,5 %, окись кремния (SiO2) 33 — 45 %, вода (H2O) 6 — 11,5 %. Многочисленны примеси.

Биотит является важным породообразующим минералом гранитов,гранодиоритов, трахитов, минетт. Реже встречается в более основных и очень редко — в основных породах (базальты). Широко распространён в пегматитах. Во многих метаморфических породах(контактовые роговики, слюдяные сланцы, парагнейсы, ортогнейсы) встречается в виде мелкочешуйчатых, иногда плотных шлировых выделений.

Распространён повсеместно. Практически во всех кислых магматических (граниты, гранодиориты) и метаморфических (гнейсы, сланцы) по данным измерений методами геобаротермометриитемпература кристаллизации минерала колеблется в пределах 600—700 °C.

Доломи́т:

1) породообразующий минерал класса карбонатов, CaMg(CO3)2. Белый, сероватый и др. Твёрдость 3,5—4,5; плотность 2,85—3,2 г/см³. Осадочный, гидротермальный.

2) Осадочная карбонатная горная порода, целиком или преимущественно состоящая из минерала доломита.

Минерал получил название в честь Деода де Доломьё (1750—1801), французского минералога и геолога.

• Огнеупорный материал
• Флюс в металлургии
• Сырьё в химической промышленности, стекольном производстве
• Средство борьбы с насекомыми. Обладая абсолютнойнетоксичностью по отношению к любым живым существам, тонко молотый доломит вызывает абразивное разрушение хитиновыхпокровов у насекомых. Самое сильное воздействие происходит в местах сочленений.
• Плиты и изделия из доломита для отделки помещений, облицовки как снаружи, так и внутри
• Доломитовая мука используется для раскисления почв
• Использовался (вместе с бором, свинцом и глиной) при засыпке активной зоны 4-го энергоблока при ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС.

Гáббро (итал. gabbro) — магматическая интрузивная основнаягорная порода основного состава. Главными минералами габбро является основной (богатый анортитовым компонентом) плагиоклази моноклинный пироксен, иногда также содержатся оливин,ромбический пироксен, роговая обманка и кварц, в качестве акцессорных присутствуют апатит, ильменит, магнетит, сфен, иногда хромит.

Цвет. Чёрная, тёмно-зелёная, иногда пятнистая порода.

Структура. Полнокристаллическая, равномерно кристаллическая, крупно- и среднезернистая.

Текстура. Массивная, иногда пятнистая, полосчатая.

Удельный вес. 2,9-3,1

Форма залегания. Крупные лакколиты, лополиты, силлы и штоки. Часто встречается в расслоенных дифференцированных интрузивных комплексах, содержащих породы основного и ультраосновного состава. В офиолитовых комплексах образуеттектонические пластины.

Отдельность. Пластовая, параллелепипедальная.

Генезис. Интрузивная горная порода.

Месторождения. Распространены в различных районахВеликобритании, в Северной Америке (в горах Адирондак) и вдоль побережья п-ова Лабрадор (Канада), в ЮАР, Франции, Шотландии(Великобритания) и др.; крупные массивы габбро известны на Урале, Украине, Кольском полуострове, в Закавказье и др.

Практическое значение. Габбро иногда содержат скопления рудных минералов и в этих случаях могут использоваться как руды меди, никеля и титана. Часто применяются в качестве строительного и облицовочного камня высокой прочности, для наружной и внутренней облицовки, преимущественно в виде полированных плит и для приготовления щебня и дорожного камня. Также габбро очень часто используют в качестве надгробных сооружений (памятники, облицовка места захоронения). Чаще всего для этих целей используют габбро Украинских месторождений.

Разновидности. Анортозиты — лишены темноцветных минералов, нориты — состоят из плагиоклаза и ромбических пироксенов, троктолиты — состоят из плагиоклаза и оливина. Если в габбро вместе с пироксеном присутствует оливин, порода носит название оливиновые габбро. Богатые плагиоклазом (85-90 %) габбро выделяются под названием анортозитов. Из них известны лабрадориты, плагиоклазы которых обладают часто красивой голубоватой или зеленоватой игрой цветов. Габбро, содержащее в заметных количествах оливин (>5 %) называется оливиновым габбро. Если же пироксены практически отсутствуют, и порода состоит преимущественно из плагиоклаза и оливина, то такие габброиды обычно называют троктолитами.

Диагностика. От диорита отличается большим содержанием темноцветных минералов и, следовательно, более темной окраской.

Песо́к — среднеобломочная осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зёрен горных пород. Очень часто состоит из почти чистого минерала кварца (вещество — диоксид кремния).

Слово «песок» часто употребляется во множественном числе («пески»), но форма множественного числа имеет и другие значения.

Природный песок — рыхлая смесь зёрен крупностью 0,10—5 мм, образовавшаяся в результате разрушения твёрдых горных пород.

В зависимости от своего происхождения пески могут быть: терригенными (обломочными), органогенными (карбонатными) и пирокластическими.

Природные пески в зависимости от генезиса могут быть аллювиальными, делювиальными, морскими, озёрными, эоловыми. Пески, возникшие в результате деятельности водоёмов и водотоков, имеют более округлую, окатанную форму.

Тяжёлый иску́сственный песо́к  — рыхлая смесь зёрен, получаемаядроблением твёрдых и плотных горных пород. Форма зёрен дроблёных песков — остроугольная, а поверхность — шероховатая.

В торговле песок классифицируется по месту происхождения и произведённой обработке:

Речной песок

Речной песок — это строительный песок, добытый из русла рек, отличающийся высокой степенью очистки и отсутствием посторонних включений, глинистых примесей и камешков.

Карьерный мытый песок

Карьерный мытый песок — это песок, добытый в карьере путём промывки большим количеством воды, в результате чего из него вымывается глина и пылевидные частицы.

Карьерный сеяный песок

Карьерный сеяный песок — это добытый в карьере просеянный песок, очищенный от камней и больших фракций. Карьерный сеяный песок широко применяется при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ. А также в приготовлении асфальтобетонных смесей.

Строительный песок

Согласно ГОСТ 8736-93 строительный песок — это неорганический сыпучий материал с крупностью зёрен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.

Глинистый сланец — твёрдая глинистая порода явственно сланцеватого сложения, тёмно-серого, чёрного, реже красноватого или зеленоватого цвета. Сложен из очень мелких (0,01 мм) частиц минералов. Не размокает в воде.

Встречается в самых древних геологических отложениях и представляет уплотненную и измененную давлением и позднейшими метаморфическими процессами глину. При дальнейшем воздействии может преобразоваться изменении в хлоритовые сланцы или филлиты. В однородной массе его нередко выдаются кристаллы серногоколчедана, прожилки кварца и зерна известкового шпата. Микроскопоткрывает, сверх того, в этой породе постоянную примесь зёрен кварца, листочков слюды, желтоватых, характерных для глинистого сланца иголочек рутила и многие менее распространенные минералы.

По строению, физическим свойствам и минералогическому составу различают: кровельный и аспидный сланцы, первый: серого, второй чёрного цвета; легко колются на тонкие ровные пластинки, имеют обширное техническое применение; грифельный сланец — мягкий, серый, колется на длинные столбики; точильный сланец — очень твердый, богатый кремнезёмом, желтовато- или зеленовато-серого цвета; рисовальный сланец — мягкий чёрный, богатый углистым веществом; квасцовый сланец — чёрный, рыхлый, проникнут углистым веществом и серным колчеданом.

Глинистый сланец находит применение в электротехнической промышленности как сырьё для изготовления низковольтных щитков, рубильников; в строительной промышленности как кровельный материал, в измельчённом и обожжённом виде используется в качестве наполнителя отдельных сортов бетона, в производстве стенных блоков и бронированного рубероида.

 

3. Назовите основные физико-механические свойства горных пород, необходимые для проектирования и строительства. Опишите условия образования и строительные свойства грунтовых отложений. (озерные).

 

Озёрные отложения-        осадочные образования на дне озёр современных и древних, существовавших в прошлые геологические эпохи. О. о. относятся к континентальным отложениям, но в то же время обладают некоторыми признаками, присущими морским отложениям (хорошая сортировка материала, горизонтальная слоистость и др.). Отличительные черты О. о.: линзовидное залегание, небольшое число остатков специфической фауны и занесённых с берегов остатков растений и животных, а также тесная связь с аллювиальными и др. типами континентальных осадков. В особую категорию выделяют Озёрно-ледниковые отложения. В пресноводных озёрах накапливаются механические осадки, среди которых часто преобладают тонкозернистые с чёткой горизонтальной слоистостью, а также сапропель, диатомит. При зарастании озёра нередко превращаются в торфяные болота. Характер О. о. изменяется в зависимости от климата. В областях с холодным климатом отлагается обломочный песчано-глинистый материал, иногда с ленточной слоистостью; в озёрах умеренного пояса вместе с обломочным материалом накапливаются железо («бобовые» руды), кремнезём (диатомиты), карбонат кальция, органич. вещество (торф, сапропель и др.). В засушливых областях, где распространены солоновато-водные и солёные озёра, отлагаются карбонаты, галит, гипс, а в бессточных озёрах — доломитовые осадки, иногда сода.