Аннотация
ПМ.01 Участие в проектировании зданий и сооружений
Тема 1.1. Инженерно-геологические исследования для строительства. Методические рекомендации по выполнению практических работ являются частью основной профессиональной образовательной программы по специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений в соответствии с требованиями ФГОС СПО третьего поколения.
Методические рекомендации по предназначены для студентов в помощь для работы на практических занятиях.
Разработчик: Чумак М.Б., преподаватель специальных дисциплин
Содержание
Введение…………………………………………………………………………...3
Практическая работа №1………………………………………………………....5
Литература……………………………………………………….………………22
Введение
Цель настоящего пособия - помочь студенту освоить материал по теме 1.1. Инженерно-геологические исследования для строительства.
Перед выполнением практических работ необходимо изучить теоретический материал, нормативную литературу. Практические работы выполняются на листах формата А4 (чертежи А3) в соответствии с вариантом задания.
Выполненные работы вкладываются в отчет, который оформляется в следующей последовательности:
1. Титульный лист
2. Содержание
3. Исходные данные
4. Практические работы
5. Список используемой литературы
В качестве самостоятельной работы студентам предлагается ответить на вопросы к практической работе и подготовиться к защите. В таблице 1 приведены критерии оценки, по которым оценивается работа.
Таблица 1- Критерии оценки
| Оценка | Критерии оценки |
| отлично | Работа выполнена в полном объеме в соответствие с заданием, без ошибок. При выполнении работы студент проявил самостоятельность и творческий подход. При ответе на вопросы студент демонстрирует знание материала, свободно владеет профессиональными терминами. |
| хорошо | Работа выполнена в полном объеме в соответствие с заданием, с 1 ошибкой в расчетах. При ответе на вопросы студент демонстрирует знание материала, владеет профессиональными терминами. |
| удовлетворительно | Работа выполнена в полном объеме в соответствие с заданием, с 2 ошибками в расчетах. Ответы на вопросы неточные. Студент не владеет профессиональными терминами. |
| неудовлетворительно | Работа выполнена не в полном объеме, не соответствует заданию, с 3 и более ошибками в расчетах. Ответы на вопросы неточные. Студент не владеет профессиональными терминами. |
Практическая работа №1
Тема: «Срок службы зданий»
2 Цель работы: Уметь определять сроки службы конструктивных элементов и зданий.
Пример выполнения практической работы (с разъяснениями).
Рассмотрим пример построения стратиграфической колонки геологической карты на основе топографической карты масштаба 1:25000 с сечением горизонталей через 10 м и разреза, вскрытого буровой скважиной с абсолютной отметкой устья 132 м (рис. 1).
Послойный разрез буровой скважины:
0-5 м – суглинки, супеси четвертичного возраста;
5-37 м – рыхлые галечники с прослоями крупнозернистых песков, верхний неоген;
37-52 м – светлые кварцевые пески, нижний неоген;
52-67 м – глины бурые тонкослоистые, верхний палеоген;
67-87 м – мергели серые, слоистые, песчанистые, под мергелями залегают крупнозернистые пески с обломками темно-серых известняков, пески лежат на размытой поверхности верхнемеловых известняков, средний палеоген;
87-115 м – известняки темно-серые, пористые, грубо-слоистые, верхний мел.
Кроме перечисленных пород на участке развиты аллювиальные отложения до 10 м мощности, показанные на карте в долине реки.
Рис. 1. Геологическая карта (I) и геологический разрез (II)
Начинаем построение стратиграфической колонки. Для нее надо вычислить мощность каждого слоя в разрезе, а для карты необходимо знать абсолютные отметки подошвы каждого слоя. Все это будет выглядеть так (табл. 1):
Таблица 1
| Слой | Мощность, м | Абсолютная отметка подошвы, м |
| I | 132-5=127 | |
| II | 132-37=95 | |
| III | 132-52=80 | |
| IV | 132-67=65 | |
| V | 132-87=45 | |
| VI | 132-115=17 |
Строим стратиграфическую колонку по образцу на рис. 2. Вертикальный масштаб для изображения слоев выбираем таким образом, чтобы самый маломощный слой (в нашем примере I-й) имел толщину не менее 1-2 мм. В нашем разрезе масштаб 1:1500, т.е. в 1 см – 15 м.
Рис. 2. Стратиграфическая колонка отложений, вскрытых скважиной с абсолютной отметкой устья 132 м. Масштаб 1:1500
На стратиграфической колонке в возрастной последовательности снизу вверх от древних к молодым условной штриховкой наносим породы, развитые на территории, изображенной на карте (см. рис. 1). Интрузивные породы на колонке не изображаются. Породы на колонке расчленяются в соответствии с выделенными на карте стратиграфическими подразделениями. Слева от колонки указываются возраст пород (система, отдел, ярус) и индекс; справа – мощность (в метрах), характеристика пород. В этой же графе указываются все более мелкие стратиграфические подразделения, имеющиеся на карте (серии, свиты), и встреченные в слоях окаменелости. Масштабы для построения колонок в зависимости от мощности пород могут быть различными. Общая их высота не должна превышать 40-50 см, ширина граф 1-4 см. При колебаниях мощности в колонке изображается максимальное ее значение и цифрами указываются крайние пределы. Согласные границы на колонке изображаются прямыми линиями, параллельные несогласия – волнистыми, угловые несогласия – зубчатыми.
Переходим к построению карты. Вычислив абсолютные отметки каждого из стратиграфических подразделений, нанесем границы на топографическую карту, воспользовавшись для определения положения границ высотными отметками проведенных на карте горизонталей. Границы слоев пород будут совпадать с соответствующими по высоте горизонталями. Промежуточные горизонтали следует наносить путем интерполяции. Границы между стратиграфическими подразделениями на карте согласные; исключение составляет граница несогласного налегания отложений среднего палеогена на верхнемеловые известняки. Все границы проводим сплошными тонкими черными линиями. Расставим на карте индексы, нанесем штриховые условные обозначения, и карта готова. Образец ее оформления приведен на рис. 1 и аудиторных картах. Учебные карты подлежат раскрашиванию соответственно возрасту пород, изображенных на них.
Геологические разрезы представляют изображение залегания пород на мысленно проведенной плоскости вертикального сечения земной коры от ее поверхности на ту или иную глубину. Они могут составляться по геологической карте, данным буровых скважин, геофизическим или каким-либо иным материалам. На геологической карте разрезы составляются по прямым линиям в направлениях, которые дают наиболее полное представление о залегании пород, слагающих территорию. При необходимости разрезы могут составляться и по ломаной линии. При наличии опорных скважин разрезы следует проводить через них. На концах линии разреза и в местах ее излома ставятся литерные буквы (русские) в алфавитном порядке.
Горизонтальный масштаб разрезов должен соответствовать масштабу карты. Увеличение вертикального масштаба допустимо только для районов с пологим или горизонтальным залеганием пород. Искажать вертикальный масштаб следует до значений, при которых мощность слоя, имеющего минимальное значение на разрезе, будет иметь ширину не менее 1 мм. На каждом разрезе должны быть показаны: гипсометрический профиль местности, шкала вертикального масштаба с делениями через 1 см (на обоих концах разреза) и буквенные обозначения, соответствующие указанным на карте. Буровые скважины показываются на разрезах черными сплошными линиями, если они попадают на линию разреза или располагаются вблизи нее, либо штриховыми линиями при проектировании их на плоскость разреза. Устье скважины ограничивается короткой горизонтальной линией в виде подсечки.
Разрезы составляются, раскрашиваются и индексируются в полном соответствии с геологической картой. Для каждого листа геологической карты обычно дается 1-3 разреза. Все геологические границы на разрезах (согласные, несогласные и др.) указываются одинаково-тонкими сплошными линиями. Для пород применяются штриховые условные знаки.
Построение разреза начинают с вычерчивания профиля рельефа. Для этого на листе бумаги проводят несколько горизонтальных параллельных линий, расстояние между которыми должно быть равно сечению рельефа горизонталями, взятому в масштабе карты. В нашем примере горизонтали секут рельеф через 10 м, что в масштабе 1:5000 составит 2 мм. Линейки ограничиваются вертикальными линиями, располагающимися на расстоянии, соответствующем длине разреза. У вертикальных линеек (с обеих сторон разреза) цифрами указываются высоты, соответствующие высотам горизонталей на топографической карте пересекаемых линией разреза. Далее измеряют на карте расстояния по линии разреза до пересечения с горизонталями и переносят эти расстояния на линейки, имеющие те же высотные отметки.
Полученные отметки соединяют плавной кривой, которая и будет представлять профиль рельефа.
Вычертив кривую рельефа, переносят на нее все точки пересечения линии разреза с геологическими границами, пользуясь для этой цели либо циркулем- измерителем, либо приложив чертеж к линии разреза, указанной на карте, или отметив расстояния на отдельной узкой бумажной полоске.
Найдя точки выхода геологических границ на поверхности рельефа, проводим горизонтальные линии между стратиграфическими комплексами, помня при этом, что все геологические границы на разрезах проводятся одинаково – тонкими сплошными линиями.
Рассмотренный пример построения разреза приведен на рис. 1.
3 Задание: ВАРИАНТЫРАЗРЕЗОВ СКВАЖИН
Вариант 1.
Карта 1. Линия А-Б. Скважина 1, Абсолютная отметка устья 250 м:
0-12 – элювиальные суглинки, коричневые – верхний отдел четвертичной системы;
12-48 – песчаник серый, полимиктовый верхний отдел пермской системы;
48-80 – мергель известковистый, трещиноватый нижний отдел пермской системы;
80-102 – известняк светло-серый, оолитовый – средний отдел каменноугольной системы.
Вариант 2.
Карта 1. Линия В-Г. Скважина 2, Абсолютная отметка устья 250 м:
0-15 – глина коричневая, песчаная – современный отдел четвертичной системы;
15-28 – глина белая, известковистая – верхний отдел неогеновой системы;
28-56 – гипс белый, трещиноватый – нижний отдел пермской системы;
56-105 – известняк серый, кавернозный – верхний отдел каменноугольной системы.
Вариант 3.
Карта 2. Линия А-Б. Скважина 3, Абсолютная отметка устья 805 м:
0-20 – галечник – отложения неогеновой системы;
20-48 – песчаник бурый с прослоями конгломерата – верхний отдел меловой системы;
48-120 – мергель серый, пелитоморфный, плитчатый – нижний отдел меловой системы;
120-285 – известняк светло-серый, тонкозернистый – верхний отдел пермской системы;
285-700 – доломит серый, массивный – средний отдел каменноугольной системы.
Вариант 4.
Карта 2. Линия В-Г. Скважина 3, Абсолютная отметка устья 805 м:
0-35 – глина коричневая, карбонатная, песчанистая – верхний отдел неогеновой системы;
35-74 – мергель темно-серый, трещиноватый – нижний отдел неогеновой системы;
74-140 – известняк светло-серый с прослоями мергелей – верхний отдел меловой системы;
140-280 – доломит розовато-серый, мраморовидный – нижний отдел меловой системы;
280-420 – известняк темный, массивный – верхний отдел юрской системы;
420-685 – кварциты серые, темно-серые, слюдистые – нижний отдел юрской системы.
Вариант 5.
Карта 3. Линия А-Б. Скважина 4, Абсолютная отметка устья 345 м:
0-10 – галечник – современный отдел четвертичной системы;
10-18 – мергель коричневато-серый, трещиноватый – верхний отдел пермской системы;
18-40 – известняк светло-серый – нижний отдел пермской системы;
40-95 – доломит оолитовый, массивный – средний отдел каменноугольной системы.
Вариант 6.
Карта 3. Линия В-Г. Скважина 5, Абсолютная отметка устья 325 м:
0-10 – суглинки серые, рыхлые – четвертичная система;
10-24 – песчаник коричневато-бурый, известковистый – верхний отдел пермской системы;
24-85 – известняк серый, окремненный – верхний отдел каменноугольной системы;
85-120 – доломит серый, мраморовидный – средний отдел каменноугольной системы.
Вариант 7.
Карта 4. Линия А-Б. Скважина 6, Абсолютная отметка устья 930 м:
0-20 – пески серые, кварцевые, косослоистые – верхний отдел неогеновой системы;
20-35 – глина серая, местами песчанистая – нижний отдел неогеновой системы;
35-80 – мергель светло-серый, толсто-плитчатый – верхний отдел палеогеновой системы;
80-435 – известняк светло-серый, плотный, массивный – верхний отдел меловой системы;
435-750 – доломит серый, с прослоями мергелей – нижний отдел меловой системы.
Вариант 8.
Карта 4. Линия В-Г. Скважина 7, Абсолютная отметка устья 1010 м:
0-400 – известняк серый, окремненный – верхний отдел юрской системы;
400-650 – аргиллит темно-коричневый, плотный – средний отдел юрской системы;
650-800 – песчаник серый, кварцитовидный – нижний отдел юрской системы;
800-1005 – известняк серый, темно-серый, окремненный, плотный – пермская система.
Вариант 9.
Карта 5. Линия А-Б. Скважина 8, Абсолютная отметка устья 185 м:
0-25 – гипс белый, сахаровидный – неогеновая система;
25-39 – известняк серый, трещиноватый, выщелоченный – верхний триас;
39-65 – доломит слоистый, местами мучнистый – средний триас;
65-89 – ангидрит голубой, плотный – нижний триас;
89-115 – известняк светло-серый, зернистый, с редкими кавернами – нижняя пермь.
Вариант 10.
Карта 5. Линия В-Г. Скважина 9, Абсолютная отметка устья 185 м:
0-20 – песчаник серый, по слоистости ожелезнен – верхняя пермь;
20-35 – доломит голубовато-серый, массивный – нижняя пермь;
35-60 – известняк тонкозернистый, кавернозный, битуминозный – карбон;
60-85 – аргиллит светло-серый – силур;
85-120 – известняк серый, полосчатый, мраморизован – силур.
Вариант 11.
Карта 6. Линия А-Б. Скважина 10, Абсолютная отметка устья 700 м:
0-12 – суглинки щебнистые – четвертичная система;
12-25 – глина коричневая, монолитная – неогеновая система;
25-85 – гипс серый, трещиноватый, выщелоченный – нижний отдел пермской системы;
85-140 – каменная соль, пестро-цветная – нижний отдел пермской системы;
140-180 – известняк светло-серый, оолитовый – нижний отдел пермской системы;
180-240 – доломит светлый, плотный – средний отдел каменноугольной системы.
Вариант 12.
Карта 6. Линия В-Г. Скважина 11, Абсолютная отметка устья 700 м:
0-8 – суглинки коричневые со щебнем карбонатных пород – четвертичная система;
8-50 – известняк органогенный, пористый – нижний отдел пермской системы;
50-115 – доломит серый, с прослоями мергеля – средний отдел каменноугольной системы.
115-240 – известняк серый, монолитный – нижний отдел каменноугольной системы.
Вариант 13.
Карта 7. Линия А-Б. Скважина 12, Абсолютная отметка устья 245 м:
0-10 – глины коричневые, щебнистые – четвертичные отложения;
10-34 – переслаивание мергелей, известняков и доломитов – средний девон;
34-85 – известняки глинистые, доломитизированные – средний девон;
85-108 – известняки серые, плотные, тонкозернистые – нижний девон;
108-150 – кварциты плотные, зернистые – нижний силур.
Вариант 14.
Карта 7. Линия В-Г. Скважина 12, Абсолютная отметка устья 245 м:
0-15 – галечники пестро-цветные, кварцевые – четвертичная система;
15-40 – песчаники серые, известковистые – верхняя пермь;
40-65 – мергель коричневый, плитчатый, местами кавернозный – верхняя пермь;
65-140 – известняк серый, выщелоченный, трещиноватый – нижняя пермь.
Вариант 15.
Карта 8. Линия А-Б. Скважина 13, Абсолютная отметка устья 523 м:
0-10 – суглинки коричневые, рыхлые, щебнистые – четвертичная система;
10-40 – известняки серые, пористые, кавернозные, битуминозные – верхний карбон;
40-75 – доломиты трещиноватые с прослоями глин – средний карбон;
75-127 – плотные глины, слабо рассланцованные – нижний карбон;
127-180 – кварцевые песчаники, зернистые, местами ожелезненные – верхний девон.
Вариант 16.
Карта 8. Линия В-Г. Скважина 13, Абсолютная отметка устья 523 м:
0-25 – суглинок коричневый с примесью гальки – четвертичные отложения;
25-60 – песчаник серый, полимиктовый, пористый – верхняя пермь;
60-105 – известняк светло-серый, оолитовый – нижняя пермь;
105-180 – каменная соль, пестро-цветная, с прослоями глин – нижняя пермь.
Вариант 17.
Карта 9. Линия А-Б. Скважина 14, Абсолютная отметка устья 153 м:
0-8 – суглинок светло-коричневый – отложения четвертичного возраста;
8-18 – тонкослоистая глина, коричневая – неоген;
18-45 – гипс белый, трещиноватый, с прослоями селенита – нижняя пермь;
45-52 – ангидрит голубой, массивный – нижняя пермь;
Вариант 18.
Карта 9. Линия В-Г. Скважина 14, Абсолютная отметка устья 153 м:
0-12 – суглинки рыхлые, коричневые, четвертичного возраста;
12-48 – песчаник серый, полимиктовый – верхний отдел пермской системы;
48-80 – мергель известковистый, тонкослоистый – нижний отдел пермской системы;
80-102 – известняк светлый, оолитовый, сильно выщелоченный – средний карбон.
Вариант 19.
Карта 10. Линия А-Б. Скважина 15, Абсолютная отметка устья 162 м:
0-10 – суглинок с включениями гальки – отложения четвертичного возраста;
10-24 – глина коричневая, жирная – неоген;
24-32 – глина синяя, слоистая – палеоген;
32-60 – известняк серый, оолитовый – верхний девон;
60-95 – известняк, местами выщелоченный, пористый – средний девон.
Вариант 20.
Карта 10. Линия В-Г. Скважина 16, Абсолютная отметка устья 155:
0-15 – глина с редкой галькой, четвертичного возраста;
15-35 – песчаник светлый, ожелезнен – нижняя пермь;
35-45 – аргиллит тонкослоистый, трещиноватый – верхний карбон;
45-67 – известняк темный, окремнелый – нижний карбон;
67-90 – доломит оолитовый, битуминозный – верхний девон.
22. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ
4. Ход работы (методика выполнения работы)
1) Ознакомиться с зданием
2) Построение стратиграфической колонки.
3) Построение разреза с вычерчиванием профиля рельефа.
4) Построение геологических границ на профиле рельефа.
5) Построение геологических границ на поверхности рельефа.
Литература
Основные источники:
1. Ухов С.Б. Механика грунтов, основания и фундаменты. М. Ассоциация строительных вузов. 2005г.
2. Лукин В.Н. Гидрогеология и инженерная геология. Часть 1. Гидрогеология: Учебное пособие. Издательство МГОУ, 2008 г
3. Лукин В.Н. Гидрогеология и инженерная геология. Часть 2. Гидрогеология: Учебное пособие. Издательство МГОУ, 2008 г
4. Платов Н.А. Основы инженерной геологии. Учебник для среднего профессионального образования. – М.:ИНФРА-М, 2009 г
Дополнительные источники:
1. ГОСТ 25100-2011
2. СНиП 11-02-96