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 направлению 270800 декан СФ проф. | Зав. кафедрой Г и ИГ проф. |
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Геология»
Направление подготовки: 270800 Строительство
Профиль: Промышленное и гражданское строительство
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Составитель: ассистент каф. Г и ИГ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
1. Цели и задачи дисциплины
Цель дисциплины «Геология» - формирование у студентов базовых представлений о подземном пространстве (геологической среде) как о многокомпонентной системе (горные породы, подземные воды, газы и микробиота), характеризующейся протеканием различных геологических (инженерно-геологических) процессов, которые определяют устойчивость сооружений гражданского и промышленного назначения.
Задачи дисциплины «Геология»:
- объяснение основных положений теории и практики геологического (инженерно-геологического) обеспечения проектирования, строительства и эксплуатации гражданских и промышленных сооружений;
- обучение современным методам определения и оценки показателей состава, состояния и физико-механических свойств различных генетических типов горных пород (грунтов);
- формирование у студентов представлений о влиянии гидрогеологических условий на устойчивость конструкций сооружений;
- изучение геологических (инженерно-геологических) процессов, оказывающих воздействие на условия строительства и эксплуатации сооружений;
- знакомство с приемами использования основных положений инженерной геологии в практике расчетов устойчивости гражданских и промышленных сооружений.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Учебная дисциплина «Геология» (Б.2.Б.8.2) относится к базовой (обязательной) части цикла «Математический, естественнонаучный и общетехнический цикл» (Б.2). Для изучения этой учебной дисциплины требуется предварительная подготовка в объёме полной средней школы по следующим предметам: физика, химия, математика, биология. В свою очередь, дисциплина «Геология» дает знания, необходимые для изучения в дальнейшем некоторых разделов учебных дисциплин «Механика грунтов» и «Основания и фундаменты», входящих в базовую (обязательную) часть цикла Б.2.
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины «Геология» направлен на формирование следующих компетенций:
а) общекультурных:
- владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1); умение использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5); стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6); умение критически оценивать свои достоинства и недостатки, наметить пути и выбрать средства развития достоинств и устранения недостатков (ОК-7); осознание социальной значимости своей будущей профессии, обладание высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8);
б) профессиональных, в том числе:
б1) общепрофессиональных
- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1); способность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2); владение основными законами геометрического формирования, построения и взаимного пересечения моделей плоскости и пространства, необходимыми для выполнения и чтения чертежей зданий, сооружений, конструкций, составления конструкторской документации и деталей (ПК-3); способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдение основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ПК-4); владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-5); способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ПК-6); владение основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ПК-8);
б2) в соответствии с видами деятельности:
изыскательская и проектно-конструкторская:
- знание нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест (ПК-9); владение методами проведения инженерных изысканий, технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием стандартных прикладных расчетных и графических программных пакетов (ПК-10);
В результате изучения дисциплины «Геология» студент должен:
Знать:
- главные породообразующие минералы и их свойства;
- основные генетические типы горных пород и формы их залегания;
- общие и частные классификации горных пород и грунтов;
- показатели состава, состояния и физико-механических свойств горных пород и грунтов;
- гидрогеологические условия (подземные вод, абсолютные и относительные водоупоры, оценка агрессивности химического состава подземных вод по отношению к конструкционным материалам, гидродинамический режим напорных водоносных горизонтов);
- природные и природно-техногенные геологические процессы и их влияние на условия строительства и эксплуатации гражданских и промышленных сооружений.
Уметь:
- самостоятельно работать с литературой и фондовыми материалами геологического профиля, в том числе по инженерной геологии и гидрогеологии;
- выполнять макроскопическое описание горных пород с определением их генетического типа;
- определять гранулометрический состав крупнообломочных, песчаных и глинистых пород;
- определять и рассчитывать основные показатели физико-механических свойств горных пород и грунтов;
- выполнять прогноз развития природных и природно-техногенных геологических процессов на основе анализа показателей состава, состояния и свойств горных пород;
- давать предварительную оценку возможности использования горных пород и грунтов в качестве основания гражданских и промышленных сооружений.
Владеть:
- лабораторными методами исследований показателей состава, состояния и физико-механических свойств различных типов горных пород;
- навыками по оценке и учету особенностей состояния, состава и параметров физико-механических свойств горных пород и грунтов различного генезиса в расчетах устойчивости сооружений гражданского и промышленного назначения.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры |
1 | ||
Аудиторные занятия (всего): | 34 | 34 |
в том числе | - | - |
Лекции | 17 | 17 |
Лабораторные работы (ЛР) | 17 | 17 |
Самостоятельная работа: в том числе | 38 | 38 |
Расчетно-графические работы | 20 | 20 |
Подготовка к лекциям и лабораторным работам (изучение литературы по различным разделам геологии, в том числе по инженерной геологии и гидрогеологии) | 18 | 18 |
Подготовка к экзамену | 36 | 36 |
Вид итоговой аттестации (зачёт, экзамен) | экзамен | экзамен |
Общая трудоёмкость час зач. ед. | 108 | 108 |
3 | 3 |
Общая трудоёмкость учебной дисциплины составляет 3 зачётные единицы.
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | Основные положения теории и практики геологического (инженерно-геологического) обеспечения проектирования, строительства и эксплуатации гражданских и промышленных сооружений | Введение. Науки геологического цикла и их связь с проектированием и строительством промышленных и гражданских сооружений. Инженерная геология как раздел геологии, занимающийся изучением подземного пространства в связи со строительной деятельностью человека. Тема 1. Понятие о подземном пространстве (геологической среде). Подземное пространство как основание, среда размещения или строительный материал для сооружений различного назначения, в том числе гражданских и промышленных зданий. Основные компоненты подземного пространства: горные породы, подземные воды, газы и микробиота. Взаимодействие инженерных сооружений с компонентами подземного пространства (природно-техногенные системы). |
2 | Геолого-литологические и структурно-тектонические условия проектирования, строительства и эксплуатации промышленных и гражданских сооружений | Тема 2. Горные породы как основной компонент подземного пространства. Породообразующие минералы и их главные свойства. Горные породы и условия их образования. Генетические и петрографические типы горных пород. Инженерно-геологическая классификация пород – . Классификации горных пород (грунтов) согласно современным нормативным документам. |
Тема 3. Влияние структурно-тектонических условий на устойчивость сооружений. Различные формы залегания горных пород: горизонтальное и моноклинальное залегание слоев, складчатые структуры и разрывные нарушения. Тектонические разломы в земной коре и их влияние на породы в основании сооружения (повышенные трещиноватость, газо - и водопроницаемость, деформируемость, пониженные характеристики прочности). Методы оценки трещиноватости. | ||
3 | Оценка показателей состава, состояния и физико-механических свойств различных типов горных пород (грунтов) | Тема 4. Гранулометрический состав и физические свойства грунтов. Методы анализа гранулометрического состава грунтов. Классификация фракций. Показатели физических свойств, определяемые экспериментально и получаемые расчетным путем. Классификация грунтов по числу пластичности и показателю консистенции (по ГОСТ). Использование показателей состава и физических свойств грунтов в расчетах устойчивости сооружений. |
Тема 5. Показатели водных и механических свойств грунтов. Водоустойчивость, влагоемкость, водопроницаемость и капиллярность грунтов. Параметры прочности и деформируемости песчано-глинистых (дисперсных) грунтов, литифицированных осадочных, магматических и метаморфических пород: лабораторные и полевые методы их определения, использование в расчетах устойчивости сооружений. Связь между показателями физических, водных и механических свойств различных типов грунтов. | ||
4 | Характеристика гидрогеологических условий строительства и эксплуатации гражданских и промышленных сооружений | Тема 6. Анализ гидрогеологических условий при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений. Безнапорные (грунтовые) воды и напорные (артезианские) водоносные горизонты (комплексы). Абсолютные и относительные водоупоры. Оценка степени агрессивности химического состава подземных вод по отношению к конструкционным материалам сооружений. Действие напоров подземных вод на формирование напряженно-деформированного состояния в толще пород и размещенных в них конструкций сооружений. |
5 | Влияние геологических (инженерно-геологических) процессов и явлений, развивающихся в подземном пространстве под действием природных и техногенных факторов, на длительную устойчивость гражданских и промышленных сооружений | Тема 7. Геологические (инженерно-геологические) процессы и явления, развивающиеся при взаимодействии сооружений с многокомпонентным подземным пространством (геологической средой). Группы геологических процессов и виды явлений. Природные и техногенные факторы активизации инженерно-геологических процессов. |
Тема 8. Влияние геологических (инженерно-геологических) процессов на устойчивость сооружений. Условия строительства гражданских и промышленных сооружений на участках развития плывунов, тиксотропии глинистых грунтов, газогенерации в грунтовой толще, суффозии, карста, оползневых явлений, при заболачивании территории и наличии в разрезе просадочных пород (лессовых грунтов). Коррозия и биокоррозия конструкционных материалов промышленных и гражданских 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 | 5 | ||
1. | Механика грунтов | + | + | + | + | + |
2. | Основания и фундаменты | + | + | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекции | Лабораторные работы | СРС* | Всего, час. |
1. | Основные положения теории и практики геологического (инженерно-геологического) обеспечения проектирования, строительства и эксплуатации гражданских и промышленных сооружений | 3 | - | 8 | 11 |
2. | Геолого-литологические и структурно-тектонические условия проектирования, строительства и эксплуатации промышленных и гражданских сооружений | 4 | 6 | 5 | 15 |
3. | Оценка показателей состава, состояния и физико-механических свойств различных типов горных пород (грунтов) | 4 | 11 | 9 | 24 |
4. | Характеристика гидрогеологических условий строительства и эксплуатации гражданских и промышленных сооружений | 2 | - | 8 | 10 |
5 | Влияние геологических (инженерно-геологических) процессов и явлений, развивающихся в подземном пространстве под действием природных и техногенных факторов, на длительную устойчивость гражданских и промышленных сооружений | 4 | - | 8 | 12 |
Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименования лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 2 | Породообразующие минералы и их свойства | 6 |
Визуальное описание и макроскопическое определение горных пород (грунтов) | |||
Работа с комплектом геологических (инженерно-геологических, гидрогеологических) карт и построение геологических разрезов | |||
2. | 3 | Анализ гранулометрического состава песчаных пород ситовым методом | 11 |
Основные классификационные и расчетные показатели состояния и физических свойств горных пород и грунтов | |||
Определение коэффициента фильтрации песчаных грунтов в лабораторных условиях | |||
Знакомство с методами определения показателей механических свойств грунтов в лабораторных условиях. | |||
Оценка трещиноватости массивов горных пород |
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. Грунтоведение // Под редакцией , М., Изд-во МГУ, 2005, 1024с. , Тржцинский геодинамика СПб. Изд-во. Наука, 2001, 416с. Короновский геология. Изд-во МГУ, 2002. Ломтадзе геология. Инженерная петрология Л., Недра, 1984, 479 с. , , Кривоносова словарь – справочник по инженерной геологии. М., Изд-во КДУ, 2011г, 952с.Дополнительная
, , Ярг -геологические изыскания. 2-ое издание – М, КДУ, 2011, 672с. Дашко горных пород М., Недра, 1987. 264 с 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. Золотарев геодинамика М., 1983, 328с. Калинин -геологические расчеты и моделирование М., Изд-во МГУ, 2006. – 256 c. Короновский руководство по общей геологии. М.: «Academia», 2004. Котлов геологической среды под влиянием деятельности человека М., Недра, 1987. - 350 с. Ломтадзе по инженерной геологии // Под редакцией , , СПбГГИ, 1999. - 360 с. Ломтадзе геология. Инженерная геодинамика Л., Недра, 1977, 482 с. Ломтадзе геология. Специальная инженерная геология Л., Недра 1978, 496 с. , Шестаков гидрогеомеханики М., Недра, 1974 - 297 с. , Зерцалов разрушения инженерных сооружений и горных массивов. Учебное пособие для вузов М.; АСВ, 1999 - 330 с. , , Румянцева глинистых пород. М.: Недра,1989 - 339 с. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы // Под редакцией акад. М., Недра, 1986 - 332 с. Теоретические основы инженерной геологии. Физико - химические основы // Под редакцией акад. , М., Недра, 1985 - 259 с. Теоретические основы инженерной геологии. Механико-математические основы // Под редакцией акад. М., Недра, 1986 - 255 с. , Зилинг геология М., Геоинформмарк, 2002. – 416 с. , Аверина основы региональной инженерной геологии М., Геос., 2007. – 464 с.не предусмотрено;
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
http://www. geokniga. org
http://www. /files/geologic/geology/gsssr/
http://plexdoc. ru/
http://www. vsegei. ru/ru/
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:
Лекционный материал излагается в доступной для студентов форме с учетом уровня их подготовки (базовая школьная программа). Ключевые понятия формулируются с методически корректных позиций. Теоретический материал поясняется примерами из практики геологических и инженерно-геологических исследований при проектировании, строительстве и эксплуатации гражданских и промышленных сооружений.
Лабораторные работы разрабатываются с учетом современных методов исследований горных пород и грунтов, применяемых в геологии и инженерной геологии.
Аттестация студентов в течение семестра выставляется на основе комплексной оценки уровня усвоения лекционного материала при условии выполнения лабораторных работ.
Разработал:
ассистент кафедры Г и ИГ 
