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

«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

геология

1. Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины «Геология» - сформировать у студентов современное научное мировоззрение в области основных проблем, понятий и направлений современной геологии, как науки определяющей условия освоения и использования геологической среды (подземного пространства) при проектировании и строительстве зданий и сооружений различного назначения, в том числе уникальных и подземных сооружений.

Задачи дисциплины «Геология»: дать представление об особенностях взаимодействия инженерных сооружений с геологической средой как многокомпонентной системой, состоящей из горных пород, подземных вод, газов и микробиоты; познакомить с различными генетическими типами горных пород и грунтов (магматические, осадочные и метаморфические), рассматриваемыми как основание либо среда размещения зданий и сооружений различного назначения; изучить главнейшие породообразующие минералы; изучить методологию и методы геологии; дать представление о формах залегания горных пород и грунтов, складчатых и разрывных структурах земной коры, определяющих условиях освоения и использования подземной среды; ознакомить с современными представлениями об эндогенных и экзогенных геологических процессах, которые необходимо учитывать при проектировании и строительстве подземных сооружений, зданий; показать роль значимости подземных вод при проектировании и строительстве подземных сооружений; сформировать понятие о водоносных горизонтах и водоупорах (абсолютных и относительных), особенностях гидродинамических и гидрохимических условий подземных вод; познакомить с процессами, связанными с действием подземных вод при строительстве и эксплуатации подземных зданий и сооружений, влияющими на их устойчивость и эксплуатационную надежность.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

2. Место дисциплины в структуре ООП

Учебная дисциплина «Геология» является дисциплиной, обязательной для изучения студентами и относится к базовой части «Профессиональный цикл» С3 подготовки специалистов по специальности «Строительство уникальных зданий и сооружений» и изучается студентами в течение 1 и 2 семестров. Для освоения этой учебной дисциплины требуется предварительная подготовка в объёме полной средней школы.

Дисциплина является предшествующей для освоения отдельных разделов учебных дисциплин «Инженерная геология» и «Геомеханика» базовой части «Математический и естественнонаучный цикл» С2, «Строительные материалы», «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

-  использованием основных законов естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применением методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-5).

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:

- основные породообразующие минералы; генетические типы горных пород и грунтов; стратиграфическую шкалу; особенности залегания горных пород в подземном пространстве; эндогенные и экзогенные геологические процессы, влияющие на строительство и условия эксплуатации подземных зданий и сооружений; типы подземных вод по условиям распространения и особенностям залегания в разрезе, специфику их гидрохимического и гидродинамического режимов, а также процессы, связанные с действием подземных вод при строительстве и эксплуатации подземных зданий и сооружений.

Уметь:

- макроскопически определять основные минералы и горные породы; читать геологические разрезы и карты, грамотно оценивать специфику геологических условий проектирования, строительства и эксплуатации подземных сооружений.

Владеть:

- способностью анализировать и обобщать геологические данные, методами геологических исследований при проектировании, строительстве и эксплуатации подземных сооружений, навыками прогноза опасных геологических и гидрогеологических процессов при освоении и использовании подземного пространства.

4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоёмкость учебной дисциплины составляет 6 зачётных единиц.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

1

2

Всего

180

103

77

Аудиторные занятия: в том числе

119

68

51

Лекции

68

34

34

Лабораторные работы (ЛР)

51

34

17

Самостоятельная работа: в том числе

61

35

26

Расчетно-графические работы

40

20

20

Другие виды самостоятельной работы

Изучение литературы по геологии, подготовка к лекциям и лабораторным работам

21

15

6

Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)

зачет

экзамен

Общая трудоёмкость час

зач. ед.

180

103

77

6

3

3

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

2

3

1

Роль геологических условий при проектировании и строительстве зданий и сооружений различного назначения

Тема 1. Роль геологических условий при проектировании и строительстве зданий и сооружений различного назначения. Взаимодействие инженерных сооружений с геологической средой. Классификации зданий и сооружений по воздействию на подземную среду (давление, технологический режим, температурный фактор). Значимость геологического фактора при проектировании, строительстве и эксплуатации уникальных зданий и сооружений (высотные здания, АЭС, хранилища промышленных, в том числе радиоактивных отходов, подземные транспортные сооружения и т. д.). Ретроспективный анализ и современные тенденции в освоении и использовании подземного пространства мегаполисов и горнопромышленных регионов. Влияние геологического фактора на обоснование устойчивости и эксплуатационной надежности зданий и сооружений различного назначения (на примере Санкт-Петербургского метрополитена и Яковлевского рудника).

2

Подземное пространство как многокомпонентная система

Подземное пространство как многокомпонентная система. Подземное пространство как многокомпонентная система, состоящая из горных пород, подземных вод, микробиоты, газов, подземные конструкции и сооружения. Многоцелевое использование горных пород: как основание наземных сооружений, вмещающая среда для подземных сооружений и подземных конструкций, строительные материалы и полезные ископаемые.

3

Классификации горных пород и породообразующие минералы

Классификации горных пород и породообразующие минералы. Многообразие горных пород и грунтов. Горные породы как одно-, двух-, трех - и четырехфазные среды. Моно - и полиминеральные горные породы. Породообразующие минералы: их состав и свойства. Классификация минералов: самородные элементы, сульфиды, оксиды, гидрооксиды, карбонаты, сульфаты, галоиды, фосфаты, силикаты. Генетические типы горных пород и грунтов: магматические, осадочные и метаморфические.

4

Магматические горные породы

Магматические горные породы. Условия формирования магматических горных пород. Классификации магматических горных пород. Особенности минерального состава, структуры и текстуры магматических горных пород, определяющие степень устойчивости пород к выветриванию и разрушению. Полезные ископаемые, связанные с магматическими горными породами. Магматические породы как строительные материалы.

5

Осадочные горные породы

Осадочные горные породы. Условия формирования осадочных горных пород. Выветривание, седиментация, диагенез и катагенез. Классификации осадочных пород. Типы осадочных горных пород: обломочные, хемогенные, органогенные, глинистые. Особенности минерального состава, структуры и текстуры осадочных горных пород, определяющие степень устойчивости пород к выветриванию и разрушению. Полезные ископаемые, связанные с осадочными горными породами. Осадочные породы как строительные материалы.

6

Метаморфические горные породы

Метаморфические горные породы. Условия формирования метаморфических горных пород. Классификации метаморфических горных пород. Особенности минерального состава, структуры и текстуры метаморфических горных пород, определяющие степень устойчивости к выветриванию и разрушению. Полезные ископаемые, связанные с метаморфическими горными породами. Метаморфические породы как строительные материалы.

7

Методы геологии

Методы геологии. Определение относительного и абсолютного возраста горных пород. Геохронологическая шкала. Геологические карты и разрезы. Основные черты геологической истории развития Земли.

8

Формы залегания тел магматических, метаморфических и осадочных горных пород

Формы залегания тел магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Тела магматических горных пород: секущие и согласные, их состав, форма и размер. Тела метаморфических горных пород. Понятие о слое и слоистости. Складчатые формы залегания слоев. Классификации складок и их изображение в разрезах и на картах. Классификация разрывных нарушений в горных породах (без смещения и со смещением). Типы трещиноватости по генезису, характеристика тектонической и нетектонической трещиноватости горных пород.

9

Основные структурные элементы земной коры

Основные структурные элементы земной коры. Особенности строения геосинклинальных областей и платформ, определяющие условия освоения и использования подземного пространства.

10

Эндогенные и экзогенные геологические процессы

Эндогенные и экзогенные геологические процессы. Тектонические движения земной коры. Типы тектонических движений. Сейсмичность и микросейсмическое районирование территории. Эманации глубинных газов. Экзогенные геологические процессы, связанные с деятельностью ветра, поверхностных и подземных вод, ледника, моря, озер и болот.

11

Влияние гидрогеологических условий на проектирование, строительство и эксплуатацию подземных сооружений

Влияние гидрогеологических условий на проектирование, строительство и эксплуатацию подземных сооружений. Виды воды в горных породах. Водоносные горизонты и комплексы. Типы подземных вод по условиям распространения и особенностям залегания в разрезе: безнапорные и напорные (артезианские). Абсолютные и относительные водоупоры. Особенности гидродинамического режима подземных вод. Химический состав подземных вод: макро - и микрокомпоненты, газы подземной гидросферы (хорошо - и малорастворимые). Температурный режим подземных вод. Методы обработки данных химическо­го состава подземных вод.

12

Процессы, связанные с действием подземных вод при строительстве подземных сооружений

Процессы, связанные с действием подземных вод при строительстве подземных сооружений. Прорывы подземных вод и плывунов в горные выработки (котлованы, тоннели и шахтные стволы). Количественный прогноз возможности прорывов подземных вод. Определение величин безопасного напора подземных вод по и . Газодинамические процессы в подземном пространстве.

13

Процессы, связанные с действием подземных вод при эксплуатации подземных сооружений

Процессы, связанные с действием подземных вод при эксплуатации подземных сооружений. Особенности гидродинамического режима подземных вод и действие напорных вод. Агрессивность химического состава подземных вод по отношению к конструкционным материалам подземных сооружений. Коррозия и биокоррозия конструкционных материалов подземных сооружений.

14

Особенности геологических условий Санкт-Петербурга, определяющие условия проектирования и строительства подземных сооружений

Особенности геологических условий Санкт-Петербурга, определяющие условия проектирования и строительства подземных сооружений. Уровни освоения подземного пространства города. Строение подземного пространства Санкт-Петербург. Структурно-тектонические условия в подземной среде. Характеристика пород кристаллического фундамента и осадочного чехла. Коренные (дочетвертичные) и четвертичные песчано-глинистые породы. Подземные воды: особенности гидродинамического и гидрохимического режимов. Основные геологические процессы, определяющие условия проектирования и строительства подземных сооружений в Санкт-Петербурге.

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

8

9

10

11

12

13

14

1.

Инженерная геология

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

2.

Геомеханика

-

-

+

+

+

+

-

+

+

+

+

+

+

+

3.

Строительные материалы

-

+

+

+

+

+

-

-

-

-

-

-

-

-

4.

Основания и фундаменты

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Лабор. работы

СРС*

Всего

час.

1.

Роль геологических условий при проектировании и строительстве зданий и сооружений различного назначения

4

-

4

8

2.

Подземное пространство как многокомпонентная система

2

-

2

4

3.

Классификации горных пород и породообразующие минералы

4

12

8

24

4.

Магматические горные породы

4

4

6

14

5.

Осадочные горные породы

8

6

6

20

6.

Метаморфические горные породы

4

4

6

14

7.

Методы геологии

4

9

6

19

8.

Формы залегания тел магматических, метаморфических и осадочных горных пород

6

4

4

14

9.

Основные структурные элементы земной коры

4

-

4

8

10.

Эндогенные и экзогенные геологические процессы

6

-

4

10

11.

Влияние гидрогеологических условий на проектирование, строительство и эксплуатацию подземных сооружений

6

4

4

14

12.

Процессы, связанные с действием подземных вод при строительстве подземных сооружений

6

4

3

13

13.

Процессы, связанные с действием подземных вод при эксплуатации подземных сооружений

6

2

2

10

14.

Особенности геологических условий Санкт-Петербурга, определяющие условия проектирования и строительства подземных сооружений

4

2

2

8

Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов

6. Лабораторный практикум

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименования лабораторных работ

Трудо-емкость

(час.)

1.

3

Диагностические свойства минералов

2

2.

3

Диагностика простых веществ, сульфидов, оксидов и гидроксидов, галоидов и кислородных солей

6

3.

3

Диагностика силикатов

4

4.

4

Магматические горные породы

4

5.

5

Осадочные горные породы

6

6.

6

Метаморфические горные породы

4

7.

3,4,5,6

Работа со смешанными коллекциями минералов и горных пород

4

8.

7,8

Горный компас и работа с ним. Элементы залегания

2

9.

7,8,9

Построение геологических карт и разрезов

6

10.

7,8,9

Построение сводной стратиграфической колонки

3

11.

8,9

Качественная и количественная оценка трещиноватости горных пород

2

12.

11

Построение карт гидро - и пьезоизогипс

4

13.

11

Построение гидрогеологических разрезов

2

14.

12

Количественная оценка прорывов напорных вод в подземные выработки

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

1.  Общая геология / М.: Книжный дом Университет, 2010.

Дополнительная

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

2.  Основы геологии / , , . М.: “Недра”, 1986.

3.  Основы геологии /, М.: “Недра”, 1991.

4.  . Практическое руководство по общей геологии. М.: «Academia», 2004

5.  , Геология. М., Недра, 1979. 342 с.

6.  Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии. М.:1988.

7.  Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии / и др. М.: “Недра”, 1983.

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 3 – 6 используются специализированные аудитории с эталонными и рабочими коллекциями минералов и горных пород, оснащенные необходимым лабораторным оборудованием. Для лабораторных работ по разделам 7-11 используются бланки задач, в том числе отпечатанные в РИО института, а также макеты геологических карт масштаба 1:50 000 – 1:200 000, Гис Атлас Недра России, листы нового поколения государственной геологической карты масштаба 1:200 000, (гидро­геологические карты), 2000 г.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

В основе изучения курса находится представление о геологической среде (подземном пространстве) как многокомпонентной системе (горные породы и грунты, подземные воды, микробиота, газы, подземные конструкции и сооружения), а также геологических и гидрогеологических процессах, влияющих на условия строительства и эксплуатации подземных сооружений в различных геологических условиях. Горные породы и грунты рассматриваются как основание наземных уникальных сооружений, среда размещения подземных сооружений, а также как строительные материалы и полезные ископаемые. Изучение типов горных пород проводится в соответствии с их генетическими типами. Анализируются особенности строения толщи горных пород in situ и ex situ с учетом степени выветрелости, наличия трещиноватости и блочности массивов горных пород. Рассматриваются геологические процессы, влияющие на строительство и эксплуатацию подземных сооружений.

В качестве оценочных средств для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации используются контрольные коллекции минералов, горных пород и грунтов, а также учебные геологические карты и разрезы.

Разработал:

доц. кафедры ГиИГ