ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Диагностика породообразующих минералов (студент изучает диагностические признаки минералов).

2. Диагностика породообразующих минералов (изучение основных породообразующих минералов по образцам).

3. Магматические горные породы (изучение плутонических и вулканических горных пород по образцам).

4. Осадочные горные породы (изучение осадочных горных пород обломочного, химического и органогенного происхождения по образцам).

5. Метаморфические горные породы (изучение метаморфических горных пород по образцам).

6. Геологические карты и разрезы (изучение геологической карты и построение геологического разреза по фрагментам геологических карт с отражением литологии, стратиграфии и гидрогеологии).

7. Гидрогеологические карты и разрезы (изучение карт гидроизогипс, расчет основных площадных характеристик грунтового потока по методу трех скважин).

8. Химический состав подземных вод (обработка результатов химического анализа воды, выражение химического состава воды в виде формулы Курлова, определение видов жесткости, агрессивности к бетону и железобетонным конструкциям).

9. Определение водопритоков к водозаборным сооружениям (изучение типов водозаборных сооружений, определение водопритоков к вертикальным и горизонтальным водозаборам, изучение методов определения водопритоков в карьер).

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

Целью выполнения домашней работы является знакомство студентов с научной литературой по предмету, расширение знаний о геологической среде и развитие самостоятельных навыков анализа геологической информации и документации. Домашняя работа выполняется по предложенным вариантам, состоит из 10 заданий, которые в большинстве своем носят комплексный характер и относятся к двум или трем разделам дисциплины.

Задание 1

В состав, каких горных пород входят перечисленные минералы (табл. 1) в качестве породообразующих? Дайте сравнительную оценку их устойчивости при выветривании и растворимости (Приложение 1).

Таблица 1

Варианты заданий

Пример ответа: минерал альбит (натровый плагиоклаз) относится к классу силикатов, группа полевых шпатов. Образуется при кристаллизации кислой или средней магмы и в процессе гидротермальной метаморфизации силикатных и алюмосиликатных минералов. В воде не растворим. При выветривании устойчив, но менее устойчив, чем кварц. Как главный породообразующий минерал входит в состав магматических (граниты, риолиты и др.), осадочных (пески, песчаники) и метаморфических (гнейсы) пород.

Задание 2

Как классифицируются данные горные породы (табл. 2) по происхождению и по содержанию кремнезема (SiO₂)? Какими основными признаками они характеризуются. В чем их сходство и различие?

Таблица 2

Варианты заданий

Пример ответа: гранодиорит, трахит порфировый (бескварцевый порфир).

Гранодиорит – плутоническая (интрузивная) кислая порода, содержание SiO₂ > 65 %; имеет полнокристаллическую структуру и массивную текстуру.

Трахит порфировый (бескварцевый порфир) – вулканическая (эффузивная) средняя порода, содержание SiO₂ – 52–65 %; имеет порфировую структуру и массивную текстуру.

Сходство – обе породы прочные, слабо выветриваются, с массивной текстурой. Различие – генезис, структура, состав и содержание SiO₂.

Задание 3

Укажите генетический тип осадочных горных пород (табл. 3) – обломочные, хемогенные, биогенные. К какому классу, группе, подгруппе и типу относятся данные горные породы согласно ГОСТ 25100-95? Какие виды природных цементов встречаются? Составьте последовательный ряд по мере возрастания прочности природных цементов (самый слабый→самый прочный).

Таблица 3

Варианты заданий

Пример ответа: дресвелит – терригенная сцементированная крупнообломочная осадочная порода, образовавшаяся в результате цементации дресвы – рыхлой породы с преобладанием угловатых обломков размером от 2 до 10 мм. В промежутках между обломками могут присутствовать песчаный или глинистый заполнитель и цементирующие компоненты. Структура грубообломочная, текстура беспорядочная.

Согласно ГОСТ 25100-95 дресвелит относится к классу скальных грунтов, группа – скальные, подгруппа – осадочные, тип – силикатные.

Задание 4

Поставьте в соответствие метаморфическим породам (табл. 4) те осадочные, магматические или метаморфические, из которых они могли образоваться. Укажите тип метаморфизма, характер происшедших изменений.

Таблица 4

Варианты заданий

Пример ответа: Базальт, слюдяной сланец, гранит, эклогит.

Базальт → эклогит; гранит → слюдяной сланец.

Слюдяной сланец может быть продуктом среднетемпературного регионального метаморфизма гранитов (эпидот-амфиболитовая фация). Происходит рассланцевание породы, коренным образом меняется текстура (массивная → сланцеватая) и структура (полнокристаллическая → лепидобластовая).

Задание 5

Расположите геологические периоды (табл. 5) в хронологическом порядке и напишите их условные буквенные обозначения − геологические индексы. Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв? При составлении ответа используйте Приложение 2.

Таблица 5

Варианты заданий

Пример ответа: Ордовик, юра, кембрий, триас, мел

Кембрийский – Є, ордовикский – О, триасовый – Т, юрский – J, меловой – К периоды. Стратиграфический перерыв наблюдается между ордовикским и триасовым периодом; отсутствуют породы силурийского, девонского, каменноугольного, и пермского возраста (Приложение 2).

Задание 6

Как называются четвертичные отложения, показанные на геологических картах и разрезах условными обозначениями (табл. 6) – индексами (приложение 3). Объясните, какие геологические процессы, обусловили образование указанных в варианте процессов, какими литологическими разностями пород они представлены? Сравните возраст пород (приложение 2).

Таблица 6

Варианты заданий

Пример ответа. dQ₄, dQ₁

dQ₄ – делювиальные отложения четвертичного периода (квартера) верхней эпохи. Делювиальные отложения образуются в результате накопления продуктов выветривания горных пород на склонах и у подножий возвышенностей, в результате смыва с вышележащих участков дождевыми и талыми водами. По своему составу делювий отличается от подстилающих коренных пород и представляет собой несортированный материал (в предгорьях – супеси, суглинки, пески с включением дресвы и щебня, на равнинах – супеси, суглинки, глины). Мощность делювия возрастает к подножию склонов до десятков метров. Отрицательные свойства – способность движения (сползания) по склону, пестрота свойств в пределах даже небольших площадок.

dQ₁ – делювиальные отложения четвертичного периода (квартера) нижней эпохи, по возрасту старше, чем отложения верхней эпохи.

Задание 7

Схематически покажите указанные ниже формы залегания горных пород (табл. 7). Для каких генетических типов пород эти формы характерны? Объясните почему.

Таблица 7

Варианты заданий

Задание 8

Схематически изобразите названные ниже дислокации (табл. 8). Чем они принципиально отличаются друг от друга?

Таблица 8

Варианты заданий

Задание 9

В этом задании необходимо построить геологический разрез по разведочным данным (табл.9) и согласно заданию своего варианта. Топографический профиль постройте по абсолютным отметкам устьев скважин. Пример построения геологического разреза по абсолютным отметкам скважин (рис. 1).

Таблица 9

Описание буровых скважин

Строить разрез рекомендуется на миллиметровой бумаге в следующем порядке. В нижней части листа делаем три строки для характеристики скважин и указания расстояний между ними. Намечаем начало и откладываем вправо длину разреза в масштабе 1: 1000. У начала разреза строим шкалу абсолютных отметок с таким расчетом, чтобы максимальная отметка была несколько выше наибольшей абсолютной отметки скважин, а минимальная ниже забоя самой глубокой скважины.

Далее приступаем к построению топографического профиля. От левой шкалы в горизонтальном направлении откладываем в заданном масштабе расстояния до каждой скважины и проводим вертикальный штрих в верхней строке. Под штрихами указываем номера скважин, а ниже – абсолютные отметки их устьев, которые дают точки для построения профиля. Соединив все точки прямыми линиями, получаем топографический профиль поверхности земли.

На построенный профиль наносим колонки буровых скважин. Ствол скважины обозначают двумя вертикальными отрезками. На нижнем конце отрезка, соответствующем глубине пробуренной скважины (забою), ставим короткий поперечный штрих. Справа от штриха записываем глубину скважины.

Вдоль линии скважины размечаем границы слоев и проставляем глубину залегания каждого слоя. В интервале каждого слоя (на полосе шириной 1–2 см) условными обозначениями, взятыми из приложения 9, отмечаем карандашом состав и относительный возраст пород. Сначала на разрезе проводим возрастные границы, то есть, выделяем площади с одноименными индексами. Только после проведения возрастных границ проводим границы между слоями различных пород строго внутри возрастного комплекса. В первую очередь соединяют наиболее характерные, встреченные в нескольких выработках слои. Если в соседних скважинах аналогичного слоя не наблюдается, то его выклинивают на расстоянии середины от соседней скважины. Отметки уровней грунтовых вод по различным выработкам соединяют пунктирной линией. Стволы скважин в интервалах развития водоносных слоев затемняют.

На инженерно-геологических разрезах дополнительно около колонки скважины проставляются условными обозначениями номера проб воды, грунта, монолитов и т.д., а внутри ствола скважины условными обозначениями (штриховкой) показывается консистенция для глинистых грунтов и влажность для обломочных грунтов.

После построения разреза проводим анализ природных особенностей участка строительства. Необходимо выявить какие инженерно-геологические процессы вызвали аварийную ситуацию, или какие геологические процессы могут возникнуть или активизироваться после строительства зданий?

Рис. 1. Геологический разрез

Вариант 1. На одной прямой, на расстоянии 50 м друг от друга пробурены скважины 1, 2, 3, 4 (табл. 9). Постройте геологический разрез по данным бурения. Примите масштабы: горизонтальный 1:1000; вертикальный 1:200.

В какой части разреза лучше разместить здание заводоуправления шириной 18 м и цех с мокрым технологическим процессом шириной 48 м? Какие геологические процессы могут возникнуть или активизироваться после строительства зданий?

Вариант 2. По данным бурения скважин 5, 6, 7 (табл. 9), расположенных по прямой на расстоянии 160 м одна от другой, постройте геологический разрез. Масштабы горизонтальный 1:2000, вертикальный 1:500. Территория между скважинами 5 и 6 застроена жилыми зданиями, территория между скважинами 6 и 7 предназначена под орошение.

Породы, какого возраста вскрыты буровыми скважинами? Каковы условия их образования? Какие геологические процессы и явления могут возникнуть при утечке воды из коммунальных коммуникаций, укладываемых в подземном проходном коллекторе-туннеле с отметкой лотка 291 м, который проектируется на месте скважины 6 перпендикулярно линии разреза?

Вариант 3. Постройте геологический разрез по топографическому профилю (рис. 2) и данным бурения скважин 12, 13, 14, и 15 (табл. 9). Какой геологический процесс протекал и протекает в массиве? Каков возраст пород, слагающих массив? Какие геологические процессы будут активизироваться при понижении или повышении уровня воды в реке? Уточните геологические индексы в соответствии с вашим выводом о геологическом явлении, изображенном на разрезе.

Рис. 2. Топографический профиль

Вариант 4. Производственное здание длиной 100 м с фундаментом ленточного типа построено на элювиальных грунтах, исследованных скважинами 8, 9,10 (табл. 9). Скважины пробурены по оси здания с интервалом 50 м. После постройки произошла неравномерная осадка здания, которая вызвала деформации верхнего строения. Для выяснения причин деформации пробурена скважина 11 между скважинами 9 и 10 посередине.

Постройте геологический разрез по данным бурения, масштабы горизонтальный 1:1000, вертикальный 1:200, определите причину неравномерной осадки. Какие ошибки были допущены при инженерно-геологических изысканиях и, как следствие, при проектировании здания.

Вариант 5. На заводе строительных материалов пробурены скважины 20, 21, 22 (табл. 9) на расстоянии 70 м друг от друга с целью выбора участка для размещения вращающейся обжиговой печи и камнедробильной установки.

Постройте геологический разрез, масштабы горизонтальный 1:1000 вертикальный 1:200. Следует ли уточнить геологический разрез до строительства? В ходе строительства?

Вариант 6. Постройте геологический разрез участка, масштабы горизонтальный 1:1000, вертикальный 1:200, находящегося в зоне распространения многолетнемерзлых пород и покрытого таежной растительностью. На участке пробурены скважины 39, 40, 41 и 42 (табл. 9) по одной прямой через 50 м.

В какой части участка можно построить открытую стоянку для грузового автотранспорта, и на каком участке устройство стоянки приведет к необратимым изменениям геологической среды?

Вариант 7. На территории поселка на расстоянии 25 м друг от друга пробурены скважины 23 и 24 (табл. 9). Между ними заложен строительный котлован на глубину 5 м. На дне котлована под экскаватором на площади 3–3,5 м² образовались провалы глубиной от 0,5 до 1,3 м.

Постройте геологический разрез, масштабы горизонтальный 1:1000 вертикальный 1:200. Объясните возможные причины провалов. Какие исследования необходимо провести, прежде чем продолжить строительные работы?

Вариант 8. На заводе строительных материалов пробурены скважины 20, 21, 22 (табл. 9) на расстоянии 70 м друг от друга с целью выбора участка для размещения вращающейся обжиговой печи, длиной 60 м и шириной 4 м.

Постройте геологический разрез, масштабы горизонтальный 1:1000 вертикальный 1:200. На каком участке разреза целесообразнее установить печь, если учесть, что разность осадок должна быть минимальной? Какие процессы могут возникнуть в грунтах при эксплуатации печи?

Вариант 9. Территория между скважинами 5 и 6 застроена жилыми зданиями, территория между скважинами 6 и 7 предназначена под орошение.

По данным бурения скважин 5, 6, 7 (табл. 9), расположенных по прямой на расстоянии 160 м одна от другой, постройте геологический разрез масштабы горизонтальный 1:2000, вертикальный 1:500.

Какие геологические процессы и явления могут возникнуть при утечках воды из канала, который проектируется перпендикулярно линии разреза рядом со скважиной 7, если абсолютная отметка дна канала 303,3м? В каком месте поперечного разреза канала потребуется наиболее надежная гидроизоляция?

Вариант 10. Проектируется цех с мокрым технологическим процессом, в котором используются кислоты и другие материалы. Утечки могут повлечь за собой изменение свойств грунтов основания и деформацию сооружения.

Постройте геологический разрез по скважинам 43, 44,45 и 46 (табл. 9), расположенных на одной прямой через 50, масштабы горизонтальный 1:1000, вертикальный 1:200. Выберите место для цеха длиной 20 м, где он нанесет минимальный ущерб геологической среде.

Вариант 11. Неогеновые отложения на разрезе (рис. 3) представлены глинами, палеогеновые – известняками и глинами, верхнечетвертичные – галечниками, современные – песками. В известняках и глинах палеогена имеются трещины длиной 100 м.

Сколько характерных участков можно выделить на разрезе для размещения отстойника промышленных стоков размером 60 х 60 м? На каком участке лучше расположить отстойник с точки зрения охраны окружающей среды от утечек?

Вариант 12. Постройте геологический разрез участка, масштабы горизонтальный 1:1000, вертикальный 1:200, находящегося в зоне распространения многолетнемерзлых пород и покрытого таежной растительностью. На участке пробурены скважины 39, 40, 41 и 42 по одной прямой через 50 м.

В какой части участка можно построить здание склада 50х50, и на каком участке строительство приведет к необратимым изменениям геологической среды?

Рис. 3. Геологический разрез

Вариант 13. На заводе строительных материалов пробурены скважины 20, 21, 22 (табл. 9) на расстоянии 70 м друг от друга с целью выбора участка для размещения камнедробильной установки.

Постройте геологический разрез, масштабы горизонтальный 1:1000 вертикальный 1:200. На каком участке разреза целесообразнее установить камнедробильную установку? Какие геологические процессы могут возникнуть в процессе ее эксплуатации?

Вариант 14. Для выяснения причин образования крупных трещин в стене заводского корпуса длиной 150 м вдоль стены через 50 м пробурены скважины 36, 37, 38 (табл. 9). Глубина уровня грунтовых вод дана до начала интенсивной эксплуатации подземного водозабора на соседней территории. Постройте геологический разрез, масштабы горизонтальный 1:1000, вертикальный 1:200. Нанесите статистический и динамический уровни грунтовых вод, определите гидравлический уклон потока по линии разреза и опишите процесс, который привел к деформации стены.

Вариант 15. На расстоянии 80 м друг от друга пробурены скважины 27, 28 и 29 (табл. 9). Постройте геологический разрез, масштабы горизонтальный 1:1000 вертикальный 1:100. Топографический профиль постройте по абсолютным отметкам устьев скважин. Укажите участки на поверхности земли, где может проявляться пучение, на каком участке оно будет наиболее сильным, (приложение 6)?

Вариант 16. На расстоянии 80 м друг от друга пробурены скважины 30, 31 и 32 (табл. 9). Постройте геологический разрез, масштабы горизонтальный 1:1000 вертикальный 1:100. Топографический профиль постройте по абсолютным отметкам устьев скважин. Укажите участки на поверхности земли, где может проявляться пучение, на каком участке оно будет наиболее сильным? (приложение 6).

Вариант 17. На расстоянии 70 м друг от друга пробурены скважины 33, 34 и 35 (табл. 9). Постройте геологический разрез, масштабы горизонтальный 1:1000 вертикальный 1:100. Топографический профиль постройте по абсолютным отметкам устьев скважин. Укажите участки на поверхности земли, где может проявляться пучение, на каком участке оно будет наиболее сильным? (приложение 6).

Вариант 18. Постройте геологический разрез по скважинам 43, 44, 45 и 46 (табл. 9), расположенных на одной прямой через 50, масштабы горизонтальный 1:1000, вертикальный 1:200. Выберите место для цеха длиной 25 м с мокрым технологическим процессом, в котором используются кислоты. Утечки могут повлечь за собой изменение свойств грунтов основания и деформации. Где ожидается минимальный ущерб геологической среде?

Вариант 19. По данным бурения скважин 5, 6, 7 (табл. 9), расположенных по прямой на расстоянии 160 м одна от другой, постройте геологический разрез, масштабы горизонтальный 1:2000, вертикальный 1:500. Территория между скважинами 5 и 6 застроена жилыми зданиями, территория между скважинами 6 и 7 предназначена под орошение.

Повлияют ли на устойчивость зданий орошение территории между скважинами 6 и 7 и сопряженная с ними инфильтрация воды в грунт?

Вариант 20. Используя данные бурения скважин 16, 17, 18 и 19 (табл. 9) и топографический профиль (рис. 2) постройте геологический разрез, примите вертикальный масштаб 1:200.

На каком участке разреза целесообразнее по сейсмическим условиям разместить ответственное промышленное здание шириной 50 м, если по карте сейсмического районирования (СНиП II-7–81) сейсмичность территории 8 баллов? Есть ли в пределах разреза участки, где интенсивность сотрясений может быть 9 баллов? (Приложение 7).

Вариант 21. Используя данные бурения скважин 16,17,18 и 19 (табл. 9) и топографический профиль (рис. 4) постройте геологический разрез, примите вертикальный масштаб 1: 200. Какой геологический возраст имеют горные породы массива? Сколько участков можно выделить на разрезе для размещения отстойника промышленных стоков, размером 60х40 м. На каком участке лучше расположить отстойник с точки зрения охраны окружающей среды от утечек?

Рис. 4. Топографический профиль

Вариант 22. Скважины 39, 40, 41 и 42 пробурены по одной прямой через 50 м. Постройте геологический разрез участка, масштабы горизонтальный 1:1000, вертикальный 1:200, находящегося в зоне распространения многолетнемерзлых пород и покрытого таежной растительностью.

Где в пределах участка можно организовать открытую стоянку для машин, а где устройство стоянки приведет к необратимым изменениям геологической среды?

Вариант 23. Элювиальные грунты, слагающие основание цеха с фундаментом ленточного типа и длиной 100 м, исследованы скважинами 8, 9, 10 (см. табл. 9). Скважины пробурены по оси здания с интервалом 50 м. После постройки произошла неравномерная осадка здания, которая вызвала деформации верхнего строения. Для выяснения причин деформации пробурена скважина 11 между скважинами 9 и 10 посередине.

Постройте геологический разрез по данным бурения, масштабы горизонтальный 1:1000, вертикальный 1:200, определите причину неравномерной осадки. Какие ошибки были допущены при инженерно-геологических изысканиях и, как следствие, при проектировании здания.

Вариант 24. На одной прямой, на расстоянии 50 м друг от друга пробурены скважины 1, 2, 3, 4 (табл. 9). Постройте геологический разрез по данным бурения. Примите масштабы: горизонтальный 1:1000; вертикальный 1:200.

В какой части разреза лучше поместить отстойник промышленных стоков размером 50 х 30 м глубиной 3 м? Какой геологический процесс может активизироваться после начала эксплуатации отстойника? В чем он будет выражаться?

Вариант 25. В процессе строительства подземного сооружения на соседней территории был понижен уровень грунтовых вод (УГВ), что привело к образованию провала на горизонтальной площадке с абсолютной отметкой 255,0 м, подлежащей застройке. С целью выяснения причин провала пробурены три скважины 47, 48 и 49 (табл. 9) на расстоянии 25 м друг от друга.

Постройте геологический разрез, масштабы горизонтальный 1:1000, вертикальный 1:200 и объясните причину провала. Возможно, ли устранить эту причину и застроить участок.

Вариант 26. Неогеновые отложения на разрезе (рис. 3) представлены глинами, палеогеновые – известняками и глинами, верхнечетвертичные (Q₃) – галечниками, современные (Q₄) – песками. В известняках и глинах имеются трещины длиной 100 м.

Какую сейсмичность следует принять для отдельных участков в пределах разреза, если сейсмичность района по карте сейсмического районирования (СНиП II-78–81) равна 7 баллам? (приложение 7).

Вариант 27. Для проектирования здания длиной 50 м с подвалом пробурены скважины 25 и 26 (табл. 9) на расстоянии 50 м. Здание запроектировано между скважинами. При проходке котлована до глубины 4 м произошло его затопление подземными водами.

Постройте геологический разрез, масштабы горизонтальный 1:1000 вертикальный 1:100. Объясните, какие причины вызвали затопление котлована, и какие меры необходимо принять для продолжения строительства.

Вариант 28. Постройте геологический разрез по данным бурения скважин 1, 2, 3, 4 (табл. 9), расположенных по одной прямой на расстоянии 50 м друг от друга. Примите масштабы: горизонтальный 1:000; вертикальный 1:200.

Породы, какого возраста залегают в пределах разреза? Как называется форма залегания коренных пород? Какие процессы в дочетвертичное и четвертичное время обусловили формирование указанной на разрезе геологической обстановки?

Вариант 29. Используя данные бурения скважин 16, 17, 18 и 19 (табл. 9) и топографический профиль (рис. 4) постройте геологический разрез, примите вертикальный масштаб 1:200.

На каком участке разреза лучше по геологическим условиям и соображениям охраны геологической среды построить очистные сооружения химического предприятия длиной 50 м, если учесть, что в промышленных стоках присутствуют кислоты, растворы солей, а утечки полностью исключить нельзя?

Вариант 30. Используя данные бурения скважин 16, 17, 18 и 19 (табл. 9) и топографический профиль (рис. 4) постройте геологический разрез, примите вертикальный масштаб 1:200.

На каком участке разреза целесообразнее по сейсмическим условиям разместить ответственное промышленное здание шириной 50 м, если по карте сейсмического районирования (СНиП II-7–81) сейсмичность территории 7 баллов? Есть ли в пределах разреза участки, где интенсивность сотрясений может быть 8 баллов? (приложение 7).

Задание 10

Определить количество и ориентировочную глубину буровых скважин при проведении инженерно-геологических изысканий при проектировании здания (сооружения) на стадии рабочей документации, используя СП 11-105–97 ч. 1. п. 8 (приложение 8, табл. 1). Варианты заданий приведены в таблице 10. Категорию сложности инженерно-геологических условий определить по Приложению 8.

Таблица 10

Варианты заданий

*) в таблице 8.1 приложения 8 значения расстояний между скважинами следует применять для зданий и сооружений мало­чувствительных к неравномерным осадкам.

**) в таблице 8.1 приложения 8 значения расстояний между скважинами следует применять для зданий и сооружений для чувствительных к неравномерным осад­кам.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: