14. Дать подробное описание и назначение нижеперечисленных методов инженерно-геологических изысканий (ИГИ): физические основы, применяемое оборудование и технология работ, в соответствии с вариантом. Описание необходимо сопровождать схемами и поясняющими рисунками.
| Номер варианта | Метод исследования - изыскания |
| 14.1 | Электроразведка Электрическая разведка, или электроразведка, является одним из основных разделов разведочной геофизики — науки, относящейся к циклу наук о Земле и занимающейся изучением геологического строения земной коры и глубинных зон нашей планеты. Методы электроразведки широко применяются как при геологоструктурных исследованиях и геологическом картировании, так и при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых. ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА — геофиз. метод разведки, основанный на изучении естественных и искусственно созданных в недрах электрических (электромагнитных) полей постоянного и переменного тока. Основой для успешного применения Э. является дифференциация г. п. я полезных ископаемых по электрическим свойствам (электрическому сопротивлению, диэлектрической проницаемости и др.). Существует несколько методов Э., отличающихся друг от друга по роду используемого электрического тока и техникой проведения полевых работ. Основными из них являются: 1) методы постоянного тока — естественного электрического поля, заряда, изолиний, сопротивления (электропрофилирование, электрозондирование) и др.; 2) низкочастотные методы переменного тока — теллурических токов, интенсивности, частотного электромагнитного зондирования и др.; 3) среднечастотные методы переменного тока — индукции, аэроэлектроразведки и др.; 4) высокочастотные методы переменного тока — радиоволнового просвечивания, радиокип и др.; 5) методы, использующие нестационарные поля — вызванной поляризации, переходных процессов, становления поля и др. Большая роль в развитии методов электроразведки принадлежит советским ученым Дахнову, Заборовскому, Нестерову, Петровскому, Семенову и др. Методы Э. применяются для решения широкого круга задач геол. картирования и структурной геологии, поисков и разведки ряда полезных ископаемых, гидрогеол. и инженерно-геол. изысканий и др. Выбор методов зависит от характера задач, а также от геолого-геофиз., гидрогеол., климатических и др. условий проведения работ. В каждом конкретном случае выбор метода работ обосновывается принципиальными возможностями его применения и уточняется на основании опытных исследований на известных геол. объектах. Общими условиями, необходимыми для успешного применения методов Э., являются: 1) заметная дифференциация г. п. и полезных ископаемых по электрическим свойствам, 2) благоприятная морфология и достаточные размеры изучаемого объекта по сравнению с глубиной залегания, 3) относительно малое экранирующее влияние перекрывающих п. Методы Э. применяются на разных стадиях геол. изучения земной коры. Электроразведочные работы в масштабах 1: 1 000 000—1: 200 000 проводятся при региональном изучении рельефа кристаллического ложа и тект. строения осад. толщ, при изучении участков региональных гравитационных и магнитных аномалий. Работы проводятся методами электрозондирования, теллурических токов, магнитотеллурического профилирования и зондирования. Электроразведочные работы в масштабах 1: 200 000—1:25 000 проводятся при геол. съемках соответствующих масштабов, при поисках и разведке структур, перспективных на нефть и газ, а также рудоконтролирующих структур, при изучении угленосных толщ и т. д. Работы выполняются методами электрозондирования, электропрофилирования, теллурических токов, реже методом естественного электрического поля. В более крупных масштабах электроразведочные работы ведутся при детальном геол. картировании, поисках и разведке м-ний полезных ископаемых, исследовании оснований под гидросооружения и т. д. На этом этапе работ широко используются метод естественного электрического поля, некоторые модиф. электропрофилирования, методы электроразведки на переменном токе и др. Э. применяют обычно в комплексе с др. геофиз. методами, при изучении рудных м-ний наиболее часто с магниторазведкой, при поисках нефтегазоносных структур с сейсморазведкой и грави-разведкой. М. Г. Илаев. |
| 14.2 | Статическое и динамическое зондирование грунтов Статическое зондирование с раздельной фиксацией бокового и лобового сопротивлений выполняют установкой С-832 и др. Сопротивление можно регистрировать как в процессе вдавливания зоида, так и при неподвижном зонде в состоянии предельного равновесия. За критерий стабилизации сопротивления по методике института НИИПромстрой принимается момент, когда в течение 2 мин на диаграммных лентах не наблюдают изменения величин лобового и бокового сопротивлений. Метод статического зондирования позволяет проводить опыты в короткий срок, получаемые результаты надежны. Применение этого метода дает возможность широко механизировать и автоматизировать изыскательские работы. Динамическое зондирование осуществляют погружением зонда, забиваемого молотом постоянного веса, падающим с постоянной высоты с постепенно возрастающим количеством ударов. Этот метод наиболее эффективен для выявления характера напластований, определения слоев с однородными физико-механическими характеристиками и для их сравнения, а также для определения плотности песчаных и консистенции глинистых грунтов. |
| 14.3 | Ядерно-физические методы |
| 14.4 | Рекогносцировочные и маршрутные наблюдения |
| 14.5. | Горнопроходческие и буровые работы |
| 14.6 | Сейсморазведка |
| 14.7 | Определение коэффициента фильтрации в полевых условиях |
| 14.8 | Лабораторные исследования горных пород – грунтов и подземных вод Лабораторные исследования грунтов Исследования грунтов лабораторными методами представляют собой комплекс работ по получению инженерно-геологической информации о составе и свойствах грунтов. Методы делятся на определение физических, механических, химических и физико-химических свойств грунтов. К исследованиям по определению физических свойств в лаборатории грунтов относится: · определение природной влажности; · изучение минерального состава; · определение плотности, плотности частиц (скелета) грунта; · расчет пористости; · методы по определению предела и числа пластичности (консистенции); · гранулометрический состав; · способность к просадочности и набуханию горных пород; и последующим определения вида, разновидности и классификации (наименования) грунта. К методам исследования по определению физико-механических (или механическим) свойств в грунтовой лаборатории относится: · прочность грунта при сдвиге (одноплоскостном срезе); · определение деформационных свойств грунтов; · прочность грунтов при одноосном сжатии; · прочность грунта при одноосном растяжении; · относительная просадочность и начальное просадочное давление; · определения угла естественного откоса. К методам исследования по определению химического состава и физико-химических свойств в лаборатории грунтов относится: · определение содержания и состава водорастворимых солей; · определение карбонатов в грунтах; · определение общего содержания органического вещества; · определение липкости грунтов; · водопроницаемость грунтов; · определение размокаемости, размягчяемости и размываемости горных пород; · степень агрессивности грунтов к бетону, цветным и черным металлам; |
Охарактеризуйте назначение и объем задач, решаемых различными видами горнопроходческих и буровых работ. Назовите породы, для которых они чаще всего применяются. Ответ сопровождайте схемами и рисунками.
| Номер варианта | Метод исследования - изыскания |
| 14.9 | Расчистка, шнековое бурение |
| 14.10 | Канава, вибрационное бурение |
| 14.11 | Шурф, ударно-канатное бурение |
| 14.12 | Штольня, колонковое бурение |
| 14.13 | Канава, шнековое бурение |
Основная литература и информационное обеспечение дисциплины
1. Ананьев В. П. Инженерная геология./ В.П. Ананьев, А.Д. Потапов - М., Высш. шк., 2002,– 511 с.
2. Ананьев В. П. Инженерная геология./ В.П. Ананьев, А.Д. Потапов - М., Высш. шк., 2009. – 575 с.
3. Семеняк Г. С. Инженерная геология: учебное пособие/ Г.С.Семеняк, Т.И.Таранина - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. – 176 с.
4. Таранина Т.И. Словарь по геологии: Учебное пособие/ Т.И.Таранина, Г.С.Семеняк. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – 88 с.
5. Чернышев С. Н. Задачи и упражнения по инженерной геологии: Учебное пособие / С. Н.Чернышев, А. Н. Чумаченко, И. Л. Ревелис - М., Высш. шк., 2001. – 254 с.
б) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
6. Практическое руководство по общей геологии: учеб пособие для студ. Вузов/ А.И.Гущин., М.А.Романовская, А.Н. Стафеев, В.Г. Талицкий; под редакцией Коровского Н.В. – М.: Издательский центр «Академия», 2007, 160 с.; https:// geoschol. Web.ru./
7. Таранина Т.И. Геология. Пособие к практическим занятиям. Часть 1. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013 (в издательстве и электронный вариант)
Рис. 12 Пример построения геологической и гидрогеологической колонки