Рабочая программа дисциплины «Инженерная геология»

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 271101 декан СФ проф.		Зав. кафедрой ГиИГ проф.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Инженерная геология»

(наименование по рабочему учебному плану)

Специальность: 271101 Строительство уникальных зданий и сооружений

Специализация: № 2 Строительство подземных сооружений

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: очная

Составитель: доцент каф. ГиИГ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

инженерная геология

1. Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины «Инженерная геология» - сформировать у студента современное научное мировоззрение в области основных проблем, понятий и направлений инженерной геологии как науки определяющей степень безопасности и сложности геологических условий проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений, в том числе подземных и уникальных, а также принципы освоения и использования подземного пространства с учетом особенностей взаимодействия подземных сооружений с компонентами подземной среды.

Задачи дисциплины «Инженерная геология»:

а) дать представление об изучении горных пород и грунтов как основания и среды размещения сооружений различного назначения; б) изучить принципы качественной и количественной инженерно-геологической оценки различных генетических типов горных пород и грунтов; в) познакомить с методологией и методами в инженерной геологии; г) научить использовать основные положения инженерной геологии в практике обоснования устойчивости при проектировании и строительстве сооружений различного назначения, в том числе подземных, а также при захоронении особо опасных промышленных отходов и пр.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Учебная дисциплина «Инженерная геология» является дисциплиной, обязательной для изучения студентами и относится к базовой части «Математический и естественнонаучный цикл» С2 подготовки специалистов по специальности «Строительство уникальных зданий и сооружений» и изучается студентами в течение 5 семестра. Для освоения этой учебной дисциплины требуется предварительная подготовка в объёме полной средней школы и изучение дисциплин «Математика», «Химия», «Физика» базовой части «Математический и естественнонаучный цикл» С2, «Геология», «Строительные материалы» базовой части «Профессиональный цикл» С3.

Дисциплина является предшествующей для освоения отдельных разделов учебных дисциплин «Геомеханика» базовой части «Математический и естественнонаучный цикл» С2, «Основания и фундаменты» базовой части «Профессиональный цикл» С3.

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

а) общекультурных:

-  владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, критическому осмыслению, систематизации, прогнозированию, постановке целей и выбору путей их достижения, умением анализировать логику рассуждений и высказываний (ОК-7);

-  способностью самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности, развития социальных и профессиональных компетенций (ОК-8);

-  знанием истории развития выбранной специальности и специализации, тенденций ее развития и готовностью пропагандировать ее социальную и общественную значимость (ОК-12);

б) профессиональных, в том числе

б1) общепрофессиональных

-  способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества и приобретать новые знания, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ПК-2);

-  способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ПК-4);

-  способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-6);

-  владением основными законами геометрического формирования, построения и взаимного пересечения моделей плоскости и пространства, необходимыми для выполнения и чтения чертежей зданий, сооружений и конструкций, составления конструкторской документации и деталей (ПК-7);

-  владением методами проведения инженерных изысканий, технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием лицензионных прикладных расчетных и графических программных пакетов (ПК-10).

б2) в области изыскательской, проектно-конструкторской и проектно-расчетной деятельности

-  знанием нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест (ПК-9);

-  владеть методами проведения инженерных изысканий, технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием лицензионных прикладных расчетных и графических программных пакетов (ПК-10);

б3) в области производственно-технологической и производственно-управленческой деятельности

-  нет;

б4) в области экспериментально-исследовательской деятельности

-  знанием научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по профилю деятельности (ПК-17);

б5) в области монтажно-наладочной и эксплуатационной деятельности

-  нет;

в) по специализации №2 "Строительство подземных сооружений"

-  способностью разрабатывать эскизные проекты зданий и подземных сооружений, руководить разработкой технического и рабочего проектов этих сооружений с использованием средств автоматизированного проектирования (ПСК-2.1);

-  способностью организовать работу коллектива исполнителей, планировать выполнение работ по проектированию и строительству подземных сооружений, зданий и их подземных конструкций, принимать самостоятельные технические решения (ПСК-2.2);

-  способностью проведения геотехнических изысканий и научных исследований для проектирования зданий и подземных сооружений, составления их планов (ПСК-2.3);

-  способностью организовать процесс возведения подземных сооружений и конструкций с применением новых технологий и современного оборудования, принимать самостоятельные технические решения (ПСК-2.4);

-  способностью осуществлять авторский надзор при строительстве подземных сооружений и конструкций, а также организовать работы по его осуществлению (ПСК-2.5).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

- значимость и роль инженерной геологии при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, в том числе подземных и уникальных;

- инженерно-геологические характеристики скальных, полускальных и песчано-глинистых пород, используемые при освоении и использовании подземного пространства в различных целях;

- существующие методы инженерно-геологических исследований.

Уметь:

- самостоятельно изучать и анализировать опубликованную и фондовую инженерно-геологическую информацию;

- оценивать особенности инженерно-геологических условий при проектировании, строительстве и эксплуатации подземных сооружений в различных типах горных пород и грунтов;

Владеть:

- лабораторными и полевыми методами инженерно-геологических исследований различных типов горных пород и грунтов;

- навыками по оценке инженерно-геологических особенностей горных пород и грунтов различного генезиса;

- навыками по прогнозированию опасных инженерно-геологических процессов и явлений, определяющих степень сложности и безопасности строительных работ и условия эксплуатации зданий и сооружений, в том числе подземных.

4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоёмкость учебной дисциплины составляет 3 зачётные единицы.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
5
Всего	108	108
Аудиторные занятия: в том числе	54	54
Лекции	37	37
Лабораторные работы (ЛР)	17	17
Самостоятельная работа: в том числе	54	54
Расчетно-графические работы	34	34
Другие виды самостоятельной работы
Изучение литературы по геологии, подготовка к лекциям и лабораторным работам	20	20
Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)	зачет	зачет
Общая трудоёмкость час зач. ед.	108	108
3	3

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1	2	3
1	Структура инженерной геологии	Структура инженерной геологии. Инженерная геология и строительное дело. Основные разделы инженерной геологии: грунтоведение или инженерная петрология, инженерная геодинамика, специальная инженерная геология, региональная инженерная геология, инженерная геология месторождений полезных ископаемых и т. д. Основные компоненты подземной среды: горные породы, подземные воды, газы, микробиота. Взаимодействие подземных сооружений и конструкций с компонентами подземной среды.
2	Инженерно-геологические классификации горных пород и грунтов	Инженерно-геологические классификации горных пород и грунтов. Общие и частные классификации. Инженерно-геологическая классификация Саваренского-Ломтадзе. Классификации горных пород и грунтов согласно нормативным документам.
3	Общие показатели физических, водных и механических свойств горных пород и грунтов	Общие показатели физических, водных и механических свойств горных пород и грунтов. Экспериментальные и расчетные показатели физических свойств горных пород и грунтов. Параметры водных свойств горных пород и грунтов. Параметры прочности и деформационной способности горных пород и грунтов.
4	Инженерно-геологическая характеристика скальных и полускальных горных пород	Инженерно-геологическая характеристика скальных и полускальных горных пород. Инженерно-геологический анализ скальных и полускальных пород как трещиновато-блочной среды. Влияние трещиноватости и блочности пород на устойчивость подземных выработок и транспортных тоннелей. Методы оценки тектонической и нетектонической трещиноватости в полевых и лабораторных условиях (специализированная съемка трещиноватости, геофизические работы, бурение скважин). Масштабный эффект в горных породах. Оценка прочности и деформируемости трещиноватых пород различными методиками (по , и т. д.). Коэффициент размягчаемости пород и его использование в расчетах устойчивости. Опасные геологические процессы при строительстве в скальных и полускальных породах. Способы технической мелиорации скальных и полускальных пород при строительстве.
5	Инженерно-геологическая характеристика крупнообломочных и песчаных грунтов	Инженерно-геологическая характеристика крупнообломочных и песчаных грунтов. Крупнообломочные и песчаные грунты как среда размещения подземных сооружений. Особенности гранулометрического состава песчаных пород при оценке их прочности. Критическая пористость песков. Факторы, определяющие водопроницаемость песков и их фильтрационную неустойчивость. Суффозионные процессы в песках и критерии их оценки. Понятие об истинных и ложных песках-плывунах. Деформационные свойства и прочность песков. Методы определения водных и механических свойств песков. Основные способы технической мелиорации песчаных пород при строительстве.
6	Инженерно-геологическая характеристика глинистых пород	Инженерно-геологическая характеристика глинистых пород. Особенности инженерно-геологического изучения глинистых пород в зависимости от степени их литификации. Генетически слабые глинистые породы. Факторы, определяющие прочность и деформационную способность слабых глинистых грунтов в условиях естественного залегания. Методы оценки их водных и механических свойств. Глинистые породы как трещиновато-блочная среда. Использование показателей трещиноватости, критериев квазисплошности и квазиоднородности, коэффициента структурного ослабления для трещиноватых глинистых пород. Оценка водопроницаемости, прочности и деформационной способности трещиноватых глинистых пород. Понятие о начальном градиенте. Методы изучения водных и механических свойств трещиноватых глин. Реологические свойства глинистых пород.
7	Основные положения инженерной геологии в обосновании устойчивости подземных сооружений	Основные положения инженерной геологии в обосновании устойчивости подземных сооружений. Понятие об инженерно-геологических процессах и явлениях, развивающихся при взаимодействии подземных сооружений с многокомпонентной подземной средой. Параметрическое обеспечение проектирования, строительства и эксплуатации сооружений с позиций инженерной геологии.

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	5	6	7
1.	Геомеханика	+	-	+	+	+	+	+
2.	Основания и фундаменты	+	+	+	+	+	+	+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекц.	Лабор. работы	СРС*	Всего час.
1.	Структура инженерной геологии	2	-	4	6
2.	Инженерно-геологические классификации горных пород и грунтов	2	1	4	7
3.	Общие показатели физических, водных и механических свойств горных пород и грунтов	6	-	6	12
4.	Инженерно-геологическая характеристика скальных и полускальных горных пород	8	6	10	24
5.	Инженерно-геологическая характеристика крупнообломочных и песчаных грунтов	6	4	8	18
6.	Инженерно-геологическая характеристика глинистых пород	8	6	8	22
7.	Основные положения инженерной геологии в обосновании устойчивости подземных сооружений	5	-	14	19

Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов

6. Лабораторный практикум

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименования лабораторных работ	Трудо-емкость (час.)
1.	2	Обзор существующих методов для оценки гранулометрического состава песчано-глинистых пород	1
2.	4	Исследование прочности и деформационной способности полускальных пород в условиях одноосного сжатия на прессах	2
3.	4	Расчет показателей сопротивления сдвигу и модуля общей деформации по результатам лабораторных испытаний на одноосное сжатие образцов пород	2
4.	4	Определение коэффициента структурного ослабления по , К. В.  Руппенейту горных пород и его использование в расчетах параметров прочности	2
5.	5	Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов	2
6.	5	Определение параметров сопротивления сдвигу песков различного гранулометрического состава	2
7.	6	Исследование сжимаемости глинистых грунтов в компрессионном приборе	2
8.	6	Исследование прочности и деформационной способности глинистых грунтов в условиях трехосного и одноосного сжатия по неконсолидированно-недренированной схеме	2
9.	6	Определение параметров сопротивления сдвигу глинистых грунтов в одноплоскостных сдвижных приборах	2

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. , Тржцинский геодинамика СПб. Изд-во. Наука, 2001, 416с. 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 с. , , Кривоногова словарь – справочник по инженерной геологии. М., Изд-во КДУ, 2011г, 952с. , Зилинг геология М., Геоинформмарк, 2002, 416с. , Аверкина основы региональной инженерной геологии М., Геос., 2007, 464 с.

Дополнительная

1.  Общая теория инженерной (физической) геологии М., Недра 1981. - 256 с.

2.  , , Особенности инженерно-геологических условий Санкт-Петербурга // Развитие городов и геотехническое строительство.-2011.-№13 – С. 24-71.

3.  Дашко горных пород М., Недра, 1987. - 264 с

4.  и др. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых. Справочник геофизика. М.: Недра, 1984. - 455с.

5.  Золотарев геодинамика М., 1983. - 328с.

6.  Ломтадзе по инженерной геологии // Под редакцией , , СПбГГИ, 1999. - 360 с.

7.  Ломтадзе геология. Инженерная петрология Л., Недра, 1984. - 479с.

8.  Ломтадзе геология. Инженерная геодинамика Л., Недра, 1977. - 482с.

9.  Ломтадзе геология. Специальная инженерная геология Л., Недра 1978. - 496 с.

10.  Москва. Геология и город // Под редакцией и М., Московские учебники и картография, 1997. - 400 с.

11.  , Зерцалов разрушения инженерных сооружений и горных массивов. Учебное пособие для вузов М.; АСВ, 1999. - 330 с.

12.  , , Румянцева глинистых пород. М.: Недра,1989. - 339 с.

13.  Bulletin of Engineering Geology and the Environment Official Journal of the International Association for Engineering Geology and the Environment 2005-2011.

в) программное обеспечение:

не предусмотрено

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

http://www. hge. pu. ru

http://www. /files/geologic/geology/gsssr/

http://www. vsegei. ru/ru/

http://www. vsegingeo. ru/

http://plexdoc. ru/

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Специализированная лекционная аудитория для занятий со студентами, оснащенная мультимедийным оборудованием. Для лабораторных работ по разделам 2, 4–6 используются специализированные аудитории по изучению физических, водных и механических свойств горных пород и грунтов, оснащенные необходимым лабораторным оборудованием, а также лабораторная база Центра инженерных исследований с современным оборудованием.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

В основе изучения курса находится представление о подземном пространстве как многокомпонентной системе (горные породы и грунты, подземные воды, микробиота, газы, подземные конструкции и сооружения), а также принципы инженерно-геологического изучения и оценки различных генетических типов горных пород и грунтов, рассматриваемых как основание и среда размещения сооружений различного назначения. Кроме того, приводится подход к рассмотрению и учету инженерно-геологических процессов, протекающих при взаимодействии сооружений с подземной средой, что определяет степень безопасности и сложности проектирования, строительства и эксплуатации сооружений.

В качестве оценочных средств для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации применяются контрольные задания по инженерно-геологическому обоснованию проектирования и строительства сооружений в различных геологических условиях.

Разработал:

доц. кафедры ГиИГ