5
Контрольная работа № 1
(по дисциплине «Инженерная геология»)
ЗаданиеU № 1
Кратко охарактеризуйте физические свойства и химический состав минералов. Назовите горные породы, в которых они содержатся.
Вариант |
Минералы |
Вариант |
Минералы |
0 |
Каолинит, галит |
5 |
Доломит, мусковит |
1 |
Кварц, биотит |
6 |
Кальцит, плагиоклаз |
2 |
Гипс, роговая обманка |
7 |
Авгит, магнезит |
3 |
Монтмориллонит, тальк |
8 |
Оливин, ангидрит |
4 |
Ортоклаз, лимонит |
9 |
Гидрослюда, опал |
ЗаданиеU № 2
Приведите классификацию горных пород по происхождению. Дайте подробную характеристику указанных в таблице горных пород.
Вариант |
Группа горных пород |
|
|
0 |
Магматические глубинные |
1 |
Магматические излившиеся |
2 |
Метаморфические |
3 |
Осадочные сцементированные |
4 |
Осадочные несцементированные |
|
крупноблочные и песчаные |
5 |
Осадочные несцементированные |
|
пылеватые и глинистые |
6 |
Осадочные химические |
7 |
Осадочные биохимические карбонатные |
|
(известняки, мергели, доломиты) |
8 |
Биогенные (органогенные) |
9 |
Искусственные |
6
ЗаданиеU № 3
Опишите геологические процессы и явления, методы борьбы с отрицательными влиянием их на инженерно-геологические свойства грунтов или инженерные сооружения.
Вариант |
Процесс, явление |
Вариант |
Процесс, явление |
0 |
Антропогенные процессы |
5 |
Суффозия |
1 |
Водная эрозия |
6 |
Селевые потоки, снежные |
|
|
|
лавины |
2 |
Склоновые явления |
7 |
Заболачивание |
3 |
Карст |
8 |
Морская абразия |
4 |
Выветривание |
9 |
Сейсмические процессы |
ЗаданиеU № 4
Дайте оценку инженерно-геологических (строительных) свойств четвертичных отложений и структурно-неустойчивых грунтов, а также методы возведения на них зданий и сооружений.
Вариант |
Отложения, грунты |
|
Отложения: |
0 |
Морские |
1 |
Ледниковые |
2 |
Эллювиальные |
3 |
Аллювиальные |
4 |
Делювиальные, пролювиальные |
5 |
Эоловые |
|
Грунты: |
6 |
Лессовые |
7 |
Торфяные |
8 |
Плывуны |
9 |
Вечномерзлые |
7
ЗаданиеU № 5
Просеяна проба сухого песка массой 2 кг. Постройте интегральную кривую гранулометрического состава, определите степень неоднородности и тип песчаного грунта по приведенным ниже массам (в граммах) остатков на ситах.
Вариант |
|
|
Размер отверстий сит, мм |
|
|
|||
|
10 |
5 |
2 |
1 |
0,5 |
0,25 |
0,10 |
<0,10 |
0 |
0 |
82 |
211 |
230 |
363 |
576 |
362 |
176 |
1 |
0 |
0 |
40 |
133 |
867 |
830 |
130 |
0 |
2 |
20 |
50 |
131 |
159 |
258 |
198 |
1106 |
78 |
3 |
0 |
0 |
88 |
118 |
215 |
525 |
794 |
260 |
4 |
28 |
116 |
281 |
526 |
506 |
323 |
210 |
10 |
5 |
0 |
0 |
6 |
96 |
186 |
490 |
876 |
346 |
6 |
46 |
142 |
509 |
541 |
524 |
200 |
38 |
0 |
7 |
0 |
126 |
748 |
383 |
355 |
262 |
126 |
0 |
8 |
0 |
0 |
181 |
610 |
502 |
359 |
80 |
268 |
9 |
0 |
0 |
130 |
258 |
275 |
681 |
562 |
94 |
П |
0 |
32 |
72 |
121 |
165 |
258 |
1120 |
232 |
ПримерU решения:
Вычисляем частные остатки aiB ,B полные остатки AjB ,B содержание частиц LjB ,B проведших через сито по формулам, %:
ai |
= |
mi |
100, |
|
Aj = ∑j |
ai , |
Lj |
=100 − Aj . |
|
|||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
m |
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
||||
Результаты вычислений сводим в таблицу: |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Показатель, % |
|
|
|
|
|
|
Размер отверстий сит, мм |
|
|
|||||
|
|
|
10 |
|
5 |
2 |
|
|
1 |
0,5 |
0,25 |
0,10 |
<0,10 |
|
Частный остаток |
|
|
0 |
|
1,6 |
3,6 |
|
6,1 |
8,2 |
12,9 |
56,0 |
11,6 |
||
Полный остаток |
|
|
0 |
|
1,6 |
5,2 |
|
11,3 |
19,5 |
32,4 |
88,4 |
100 |
||
Прошло через сито |
|
|
100 |
|
98,4 |
94,8 |
|
88,7 |
80,5 |
67,6 |
11,6 |
0 |
||
Строим гранулометрическую кривую, откладывая по оси абсцисс диаметры частиц (d), по оси ординат – содержание прошедших через сито фракций грунта (L) (рис. 1).
8
L,100% |
|
|
|
|
|
|
|
75 |
|
|
|
|
|
|
|
60% |
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
10% |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0,25 |
0,5 |
|
2 |
5 |
|
0,01 |
0,1 |
1 |
10 d, мм |
Рис.1. Интегральная кривая просеивания
Определяем размеры частиц, соответствующие содержанию L при 60 % и при 10 %. На графике размер частиц при L = 60 % составляет 0,22 мм (d60B B = 0,21) и при L = 10 % – 0,10 мм (d10B B = 0,10).
Вычисляем степень неоднородности зернового состава:
cu = d60 = 0,22 = 2,2. d10 0,10
При cuB B < 3 грунт считается однородным, cuB B ≥ 3 – неоднородным.
Так как содержание частиц крупнее 0,1 мм составляет более 50 % (88,4 %), то исследуемый грунт является песком мелким однородным (прил. 1, табл. I).
ЗаданиеU № 6
Установите вид того же песка по коэффициенту пористости и его разновидность по степени влажности, если известны естественная влажность W, плотность ρ и плотность частиц грунта ρsB .B
9
|
|
Вариант |
W, |
ρ |
|
|
ρB B |
|
|
|
|
|
доли единицы |
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
г/смP |
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
0 |
|
0,19 |
2,05 |
|
|
2,63 |
|
|
1 |
|
0,28 |
1,93 |
|
|
2,65 |
|
|
2 |
|
0,26 |
1,99 |
|
|
2,70 |
|
|
3 |
|
0,22 |
2,03 |
|
|
2,67 |
|
|
4 |
|
0,21 |
2,07 |
|
|
2,69 |
|
|
5 |
|
0,26 |
1,97 |
|
|
2,68 |
|
|
6 |
|
0,23 |
1,99 |
|
|
2,62 |
|
|
7 |
|
0,25 |
1,96 |
|
|
2,64 |
|
|
8 |
|
0,19 |
2,06 |
|
|
2,61 |
|
|
9 |
|
0,18 |
2,09 |
|
|
2,66 |
|
|
П |
0,29 |
1,91 |
|
|
2,65 |
|
ПримерU |
решения: |
|
|
|
|
|
|
|
Вычисляем коэффициент пористости (отношение объема пор к объему твердых частиц):
e = |
ρs |
−1 , где |
ρ |
d |
= |
|
ρ |
|
ρd |
1 +W |
|||||||
|
|
|
|
|||||
е= ρs (1+W ) −1 = 2,65(1+0,29) −1 = 0,79.
ρ1,91
Исследованный мелкий песок имеет рыхлое сложение, т.к. e > 0.75 (прил. 1,
табл. II).
Вычисляем влажность, соответствующую полному водонасыщению:
w |
sat |
= |
e ρω |
= |
0,79 1 |
= 0,30. |
||
|
2,65 |
|||||||
|
|
|
ρs |
|
|
|
||
Тогда степень влажности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sr = |
w |
|
= |
0,29 = |
0,97. |
||
|
wsat |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
0,30 |
|
|
На основании полученных результатов заключаем, что песок считается насыщенным водой (прил.1, табл. Ш).
10
ЗаданиеU № 7
Установите тип и разновидность пылевато-глинистого грунта по приведенным в таблице данным лабораторных испытаний (m1B B – масса бюкса с пробой влажного грунта, m2B B – с пробой высушенного в термостате при 105°С, m0B B – пустого бюкса).
Вариант |
|
|
Масса, г, при определении влажности |
|
|
||||
|
Естественной W |
На границе текуче- |
На границе пла- |
||||||
|
|
|
|
|
сти WlB B |
|
стичности WpB B |
||
|
m1B B |
m2B B |
m0B B |
m1B B |
m2B B |
m0B B |
m1B B |
m2B B |
m0B B |
0 |
44,6 |
37,0 |
17,5 |
35,6 |
30,1 |
17,8 |
45,3 |
40,1 |
17,5 |
1 |
42,0 |
37,3 |
17,5 |
49,1 |
40,5 |
17,1 |
43,7 |
39,1 |
17,2 |
2 |
37,4 |
31,9 |
18,3 |
34,8 |
29,4 |
16,2 |
47,3 |
41,8 |
16,6 |
3 |
38,4 |
32,8 |
18,4 |
48,3 |
38,6 |
16,4 |
41,7 |
37,6 |
16,8 |
4 |
36,8 |
33,8 |
18,0 |
50,8 |
43,9 |
17,5 |
47,4 |
43,0 |
17,3 |
5 |
37,5 |
33,4 |
16,3 |
44,8 |
38,6 |
19,1 |
45,1 |
40,5 |
16,5 |
6 |
45,6 |
40,5 |
19,9 |
45,1 |
38,6 |
16,0 |
50,2 |
45,4 |
19,0 |
7 |
36,4 |
32,2 |
16,1 |
39,0 |
32,7 |
18,9 |
47,6 |
42,8 |
18,6 |
8 |
43,8 |
37,8 |
17,2 |
43,7 |
36,6 |
16,5 |
35,5 |
32,4 |
17,0 |
9 |
39,6 |
34,2 |
16,2 |
43,2 |
36,1 |
19,7 |
35,8 |
32,5 |
18,4 |
П |
39,4 |
34,0 |
16,5 |
37,4 |
30,8 |
18,0 |
52,2 |
45,6 |
16,9 |
ПримерU |
решения: |
|
|
|
|
|
Вычисляем влажность по формуле W = |
m1 |
−m2 |
. |
|||
m2 |
|
|||||
|
|
|
|
−m0 |
||
Естественная влажность W = |
39,4 −34,0 = 0,31. |
|||||
|
|
|
34,0 −16,5 |
|
|
|
Аналогично влажность на границе текучести Wl =0,52 и на границе пластично-
сти Wp = 0,23.
Исследованный грунт является глиной, т.к. число пластичности
I p = 0,52 −0,23 = 0,29 > 0,17.
Находим показатель текучести
11
I p = |
W −Wp |
= |
0,31 −0,23 |
|
= 0,28. |
|
Wl −Wp |
0,52 −0,23 |
|||||
|
|
|
||||
Глина тугопластичная, т.к. 0,25 < I p < 0,50
ЗаданиеU № 8
Установите наименование грунта по данным лабораторных испытаний, приведенным в таблице. Укажите вид грунта по набуханию или просадочности.
Опишите методы строительства на просадочных и набухающих грунтах.
|
|
Значения влажности |
|
Высота образца грунта, мм |
|||
Вариант |
W |
|
WlB B |
|
WpB B |
до увлажнения |
после увлаж- |
|
|
|
|
|
|
|
нения |
0 |
0,19 |
|
0,36 |
|
0,17 |
25 |
27,2 |
1 |
0,25 |
|
0,29 |
|
0,19 |
25 |
24,2 |
2 |
0,23 |
|
0,27 |
|
0,22 |
25 |
23,9 |
3 |
0,17 |
|
0,34 |
|
0,13 |
25 |
26,8 |
4 |
0,19 |
|
0,31 |
|
0,18 |
25 |
27,4 |
5 |
0,32 |
|
0,35 |
|
0,14 |
25 |
23,5 |
6 |
0,16 |
|
0,41 |
|
0,19 |
25 |
28,2 |
7 |
0,22 |
|
0,28 |
|
0,2 |
25 |
26,3 |
8 |
0,23 |
|
0,29 |
|
0,18 |
25 |
25,7 |
9 |
0,34 |
|
0,37 |
|
0,18 |
25 |
23,8 |
П |
0,18 |
|
0,34 |
|
0,16 |
25 |
27,5 |
Пример решения:
Определяем число пластичности и показатель текучести:
I |
|
=W −W |
|
= 0,34 −0,16 = 0,18 |
; Il = |
(W −Wp ) |
= |
(0,18 |
−0,16) |
= 0,11. |
p |
p |
I p |
|
|
||||||
|
l |
|
|
|
0,18 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Наименование грунта – глина полутвердая.
Так как высота образца грунта после увлажнения увеличилась, находим относительную деформацию набухания:
εsw = |
h = |
27,5 −25 |
= 0,10. |
|
h0 |
25 |
|
По относительной деформации набухания без нагрузки грунт относится к средненабухающим (прил. 1, табл. VII).