ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано | Утверждаю | |
Руководитель ООП по специальности 130101 декан ГРФ проф. | Зав. кафедрой ГиИГ проф. |
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Основы инженерной геологии»
(наименование по рабочему учебному плану)
Специальность: 130101 Прикладная геология
Специализация: №2 Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания
Квалификация (степень) выпускника: специалист
Форма обучения: очная
Составитель: профессор каф. ГиИГ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
Основы инженерной геологии
1. Цели и задачи дисциплины
Цель дисциплины «Основы инженерной геологии» - сформировать у студента современное научное мировоззрение в области основных проблем, направлений и понятий об инженерной геологии как науки, определяющей степень безопасности и сложности условий строительства и эксплуатации сооружений, принципов освоения и использования подземного пространства как многокомпонентной среды (горные породы, подземные воды, газы, микробиота), как науки прогнозирования изменения инженерно-геологических условий под влиянием многообразной инженерной деятельности человека, влияние которой необходимо изучать в трехмерной подземной среде с учетом фактора времени.
Задачи дисциплины «Основы инженерной геологии»:
а) изучение масштабов деятельности человека на геологическую среду; б) особенности взаимодействия инженерных сооружений с геологической средой; в) понятие о природно-технических системах; г) инженерно-геологические классификации пород (общие и частные); д) горные породы и грунты как основание и среда сооружений различного назначения; е) особенности инженерно-геологической оценки скальных и полускальных пород и дисперсных грунтов; ж) методология и методы инженерной геологии; з) состав и физико-механические свойства горных пород; и) использование основных положений инженерной геологии в практике расчетов устойчивости сооружений.
Цель изучения дисциплины «Основы инженерной геологии» достигается посредством решения связанных между собой теоретических положений и практических задач, в том числе инженерно-геологические исследования состава и физико-механических свойств горных пород и их использование в практике качественного и количественного прогнозирования устойчивости сооружений.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Учебная дисциплина «Основы инженерной геологии» является дисциплиной, обязательной для изучения студентами и относится к общей базовой (специализированной) части «Профессиональный цикл» С.3.с.2. Для изучения этой учебной дисциплины требуется предварительная подготовка в объёме полной средней школы, освоение дисциплины «Общая геология» базовой части цикла С.2.6 и «Общая геохимия» С.2.7.
Дисциплина является предшествующей курсам «Грунтоведение», «Общая инженерная геология», отдельных разделов учебных дисциплин «Механика горных пород и грунтов», «Инженерная геодинамика», «Инженерно-геологические изыскания» базовой (специализированной) части «Профессиональный цикл» С.3.с.2.
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
а) общекультурных:
- быть готовым обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути ее достижения (ОК-1);
- быть готовым к категориальному видению мира, умением дифференцировать различные формы его освоения (ОК-2);
- способностью логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-3);
- готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-4);
- стремлением к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9);
- умением критически оценивать свои личностные качества, нахождением путей и выбора средств развития достоинств и устранения недостатков (ОК-10);
- осознанием социальной значимости своей будущей профессии – инженерной геологии, высокой мотивации к выполнению профессиональной деятельности (ОК-11);
- готовностью критически осмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости профиль своей профессиональной деятельности (ОК-12);
- готовностью использовать основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач (ОК-13);
- владением одним из иностранных языков на уровне, достаточном для изучения зарубежного опыта в профессиональной деятельности, а также для осуществления контактов (ОК-21);
б) профессиональных, в том числе
б1) общепрофессиональных
- готовность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-2);
- готовностью к работе в качестве руководителя подразделения, лидера группы сотрудников, формировать цели команды, принимать решения в ситуациях риска, учитывая цену ошибки, обучать и оказывать помощь сотрудникам (ПК-3);
- готовность организовывать свой труд, самостоятельно оценивая результаты своей деятельности, владение навыками самостоятельной работы, в том числе в сфере проведения научных исследований (ПК-4);
- готовностью демонстрировать понимание значимости своей будущей специальности, стремление к ответственному отношению к своей трудовой деятельности (ПК-5);
- готовностью проводить самостоятельно или в составе группы научный поиск, реализуя специальные средства и методы получения нового знания (ПК-6);
- применять основные методы, способы и средства получения, хранения и обработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-8);
- владением основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ПК-9);
б2) в области производственно-технологической деятельности
- готовность выбирать технические средства для решения общепрофессиональных задач и осуществляет контроль за их применением (ПК-11);
- готовность проводить инженерно-геологические наблюдения и осуществлять их документацию на объекте изучения (ПК-12);
- готовность осуществлять привязку своих наблюдений на местности, составлять схемы, карты, планы, разрезы инженерно-геологического содержания (ПК-13);
- готовностью применяет правила обеспечения безопасности технологических процессов, а также персонала при проведении работ в полевых условиях, на горных предприятиях, промыслах и в лабораториях (ПК-16);
б3) в области проектной деятельности
– умением использовать знания методов проектирования полевых и камеральных геологоразведочных работ, выполнения инженерных расчетов для выбора технических средств при их проведении (ПК-19);
– умением проводить технические расчеты по проектам, технико-экономический и функционально-стоимостной анализ эффективности проектов (ПК-20);
б4) в области научно-исследовательской деятельности
- готовность устанавливать взаимосвязи между фактами, явлениями, событиями и формулировать научные задачи по их обобщению (ПК-21);
- готовность изучать, критически оценивать научную и научно-техническую информацию отечественного и зарубежного опыта по тематике исследований инженерно-геологического направления (ПК-22);
- способность планировать и выполнять аналитические, имитационные и экспериментальные исследования в области изучения физико-механических свойств горных пород и грунтов, критически оценивать результаты таких исследований и делать выводы (ПК-23);
- умение подготавливать инженерно-геологические данные для составления обзоров, отчетов и научных публикаций (ПК-25);
б5) в области организационно-управленческой деятельности
- нет;
в) по специализации №2 "Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания":
- способность анализировать, систематизировать и интерпретировать инженерно-геологическую информацию (ПСК-2.1);
- способность планировать и организовывать инженерно-геологические исследования (ПСК - 2.2);
- умение составлять программы инженерно-геологических исследований (ПСК-2.3);
- умение оценивать инженерно-геологические условия для различных видов хозяйственной деятельности (ПСК-2.4);
- умение проводить расчеты инженерно-геологических параметров – показателей физико-механических свойств горных пород (ПСК-2.5).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- основные закономерности условий формирования магматических, метаморфических и осадочных пород для анализа и оценки их инженерно-геологических особенностей;
- общие и частные инженерно-геологические классификации горных пород;
- инженерно-геологические характеристики скальных и полускальных горных пород, а также песчано-глинистых отложений;
- существующие методы инженерно-геологических исследований.
Уметь:
- самостоятельно изучать и анализировать опубликованную и фондовую инженерно-геологическую информацию;
- определять и описывать различные типы горных пород и давать их инженерно-геологическую оценку;
- определять гранулометрический состав крупнообломочных, песчаных и глинистых пород;
- определять основные показатели физических свойств горных пород;
- составлять инженерно-геологическое описание песчано-глинистых пород по лабораторным данным.
Владеть:
- лабораторными методами инженерно-геологических исследований гранулометрического состава и показателей физических свойств различных типов горных пород;
- навыками по оценке инженерно-геологических особенностей горных пород и грунтов различного генезиса.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоёмкость учебной дисциплины составляет 2 зачётные единицы.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры |
4 | ||
Всего | 64 | 64 |
Аудиторные занятия: в том числе | 32 | 32 |
Лекции | 16 | 16 |
Лабораторные работы (ЛР) | 16 | 16 |
Самостоятельная работа: в том числе | 32 | 32 |
Расчетно-графические работы | 20 | 20 |
Другие виды самостоятельной работы | 4 | 4 |
Изучение литературы по основам инженерной геологии, подготовка к лекциям и лабораторным работам | 8 | 8 |
Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен) | зачет | зачет |
Общая трудоёмкость час зач. ед. | 64 | 64 |
2 | 2 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | 2 | 3 |
1 | Теоретические и научно-практические основы инженерной геологии. | Введение. Краткая история инженерной геологии. Тема 1. Влияние деятельности человека на литосферу, гидро - и биосферу. Типы и масштабы воздействия. Понятие о геологической среде как части окружающей среды. Основные компоненты генетической среды: горные породы, подземные воды, газы, микробиота. Взаимодействие инженерных сооружений с компонентами геологической среды. Природно-технические системы. |
2 | Горные породы как основание, среда и строительный материал для различного типа инженерных сооружений. | Тема 2. Инженерно-геологические классификации горных пород. Общие и частные классификации. Инженерно-геологическая классификация Саваренского – Ломтадзе). Классификации горных пород и грунтов согласно нормативным документам. |
Тема 3. Методология и методы изучения горных пород и грунтов в инженерной геологии. | ||
Тема 4. Генетический подход к инженерно-геологическому изучению горных пород и грунтов. Понятие о техногенезе горных пород и грунтов и его роли при прогнозировании изменения компонентов геологической среды. | ||
3 | Общие закономерности изменения состава, состояния и физико-механических свойств горных пород и грунтов. | Тема 5. Особенности инженерно-геологического подхода и изучения скальных и полускальных пород. |
Тема 6. Особенности инженерно-геологического подхода и изучения дисперсных пород (грунтов) и органогенных образований. Понятие о техногенных образованиях. | ||
4 | Использование основных положений инженерной геологии в обосновании устойчивости наземных и подземных сооружений с учетом основ инженерной геологии. | Тема 7. Понятие об инженерно-геологических процессах и явлениях, развивающихся при взаимодействии сооружений с многокомпонентной геологической средой. |
Тема 8. Использование показателей физико-механических свойств горных пород в расчетах устойчивости сооружений. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемой (последующей) дисциплины | Номера разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемой (последующей) дисциплины | |||
1 | 2 | 3 | 4 | ||
1. | Общая инженерная геология | + | + | + | + |
2. | Грунтоведение | + | + | + | - |
3. | Механика горных пород и грунтов | - | + | + | + |
4. | Инженерная геодинамика | - | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Лабор. работы | СРС* | Всего час. |
1. | Теоретические и научно-практические основы инженерной геологии | 2 | - | 6 | 8 |
2. | Горные породы как основание, среда и строительный материал для инженерных сооружений. | 6 | 4 | 8 | 18 |
3. | Общие закономерности изменения состава, состояния и физико-механических свойств горных пород и грунтов. | 4 | 8 | 10 | 22 |
4. | Использование основных положений инженерной геологии в обосновании устойчивости наземных и подземных сооружений с учетом основ инженерной геологии. | 4 | 4 | 8 | 16 |
Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименования лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 2 | Знакомство с основными общими инженерно-геологическими классификациями горных пород | 4 |
Частные классификации песчаных и глинистых грунтов по гранулометрическому составу четвертичного и дочетвертичного возраста | |||
Визуальное описание и макроскопическое определение горных пород (грунтов) | |||
2. | 3 | Исследование гранулометрического состава песчаных пород ситовым методом | 8 |
Исследование гранулометрического состава глинистых пород ареометрическим и пипеточным методом | |||
Знакомство с основными классификационными и расчетными показателями состояния и физических свойств горных пород и грунтов | |||
3. | 4 | Методы определения основных показателей физических свойств песчаных и глинистых грунтов | 4 |
Методы определения физического состояния песчаных и глинистых грунтов |
7. Практические занятия (семинары) Не предусмотрены учебным планом.
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) Не предусмотрены учебным планом.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
ЛИТЕРАТУРА
Основная
, Потапов геология М., Высшая школа 2000, 511с. , , Ярг -геологические изыскания. 2-ое издание – М, КДУ, 2011, 672с. Грунтоведение // Под редакцией , М., Изд-во МГУ, 2005, 1024с. Инженерная геология России, том. 1, Грунты России // Под редакцией , , – М. Изд-во КДУ, 2011, 672с. Калинин -геологические расчеты и моделирование М., Изд-во МГУ, 2006. – 256 c. , , Кривоносова словарь – справочник по инженерной геологии. М., Изд-во КДУ, 2011г, 952с. , Зилинг геология М., Геоинформмарк, 2002. – 416 с. , Аверина основы региональной инженерной геологии М., Геос., 2007. – 464 с.Дополнительная
1. Бондарик теория инженерной (физической) геологии М., Недра, 1981, 256 с.
2. Дашко горных пород М., Недра, 19с
3. Дашко в геологической среде: ее роль и последствия // Сергеевские чтения: мат-лы годичной сессии науч. Совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (23-24 марта 2000 г.). М.: ГЕОС, 2000. С. 72-77.
4. и др. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых. Справочник геофизика. М.: Недра, 19с.
5. Золотарев геодинамика М., 1983, 328с.
6. , Тржцинский геодинамика СПб. Изд-во. Наука, 2001, 416с.
7. Котлов геологической среды под влиянием деятельности человека М., Недра, 19с.
8. Ломтадзе по инженерной геологии // Под редакцией , , СПбГГИ, 19с.
9. Ломтадзе геология. Инженерная петрология Л., Недра, 1984, 479 с.
10. Инженерная геология. Инженерная геодинамика Л., Недра, 1977, 482 с.
11. Ломтадзе геология. Специальная инженерная геология Л., Недра 1978, 496 с.
12. , Шестаков гидрогеомеханики М., Недра, 1с.
13. Москва. Геология и город // Под редакцией и М., Московские учебники и картография, 1с.
14. , Зерцалов разрушения инженерных сооружений и горных массивов. Учебное пособие для вузов М.; АСВ, 1с.
15. , , Румянцева глинистых пород. М.: Недра,1с.
16. Прозоров словарь «Геоэкология». М:. Научный мир, 2с.
17. Рященко грунтоведение (Восточная Сибирь), И., Иркутск, 2с.
18. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы // Под редакцией акад. М., Недра, 1с.
19. Теоретические основы инженерной геологии. Физико - химические основы // Под редакцией акад. , М., Недра, 1с.
20. Теоретические основы инженерной геологии. Механико-математические основы // Под редакцией акад. М., Недра, 1с.
21. Шешеня инженерно-геологического прогнозирования М., Наука, 1с.
22. Bulletin of Engineering Geology and the Environment Official Journal of the International Association for Engineering Geology and the Environment .
не предусмотрено
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
http://www. hge. *****
http://www. /files/geologic/geology/gsssr/
http://www. *****/ru/
http://www. *****/
http://*****/
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Специализированные лаборатории для проведения лабораторных занятий по дисциплинам: «Основы инженерной геологии», «Общая инженерная геология», «Грунтоведение (определение физических свойств и гранулометрического состава грунтов», «Определение показателей водных свойств грунтов»), а также лаборатории «Центра инженерно-геологических исследований».
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Основой изучения курса является историко-генетический подход к инженерно-геологической оценке горных пород, рассматриваемых как основание, среда сооружений различного назначения; особенности взаимодействия горных пород с сооружениями; прогнозирование изменения состава, состояния и физико-механических свойств под воздействием изменения напряженного состояния, гидродинамических, гидрохимических и термодинамических условий, современных методов исследования горных пород и грунтов, а также развития инженерно-геологических процессов и явлений, связи инженерной геологии с другими науками геологического и фундаментального циклов.
Разработал:
профессор кафедры ГиИГ
