Министерство образования

и науки Российской Федерации

М.В. Венгерова, А.С. Венгеров

ГЕОЛОГИЯ

Электронное текстовое издание

Конспект лекций для студентов всех форм обучения

по направлению подготовки бакалавров 270800.62 «Строительство»

Подготовлено кафедрой материаловедения в строительстве

Екатеринбург

2011

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ 2

ВВЕДЕНИЕ 4

I. ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ГЕОЛОГИИ 6

1.1. Строение Земли и земной коры. 6

1.2. Породообразующие минералы и горные породы 14

1.2.1 Породообразующие минералы 14

1.2.2 Горные породы 21

1.3. Геохронология 30

1.4. Глобальная геотектоника 32

1. 5. Вулканизм и сейсмические явления 34

II. ОСНОВЫ ГРУНТОВЕДЕНИЯ 41

2.1. Классификация грунтов Гост 25100–95 41

2.2. Физические свойства грунтов 42

2.3. Водно-физические свойства грунтов 43

2.4. Деформационные свойства 44

2.5. Прочностные свойства 45

2.6. Классификационные показатели глинистых грунтов 45

2.7. Классификационные показатели обломочных грунтов 49

2.8. Классификационные показатели скальных грунтов 50

III. ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ 52

3.1. Классификация подземных вод 52

3.2. Законы движения подземных вод 72

IV. ПРИРОДНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЯВЛЕНИЯ 81

4.1. Экзогенные процессы и вызванные ими явления 81

4.1.1 Выветривание 81

4.1 2. Геологическая деятельность ветра 85

4.1.3. Геологическая деятельность атмосферных осадков 87

4.1.4 Геологическая деятельность рек 89

4.1.5. Геологическая деятельность моря 93

4.1.5 Геологическая деятельность озер, болот и водохранилищ 97

4.1.6 Геологическая деятельность ледников 99

4.1.7 Движение горных пород на склонах рельефа местности 105

4.1.8 Карстовые и суффозионные процессы 112

4.1.9 Мерзлотные процессы 119

4.2. Инженерно-геологические (антропогенные) процессы и явления 125

4.2.1 Деформация над горными выработками 125

4.2.2 Особенности лессовых грунтов 126

4.2.3 Плывуны 127

5.1. Подготовительный этап 129

5.2. Полевой период 130

5.2.1. Разведочные выработки 131

5.2.2. Бурение 132

5.2.3. Геофизические работы 133

5.2.4. Полевые исследования грунтов 134

5.2.5. Гидрогеологические исследования (опытно-фильтрационные работы) 137

5.2.6. Стационарные наблюдения (режимные) 138

5.3. Лабораторные и камеральные работы 139

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время необходимость подготовки строителей в области инженерной геологии возрастает. Участились аварии зданий из-за деформации оснований. В европейской части страны в больших городах строительство ведется в пределах существующей застройки, на землях, которые ранее не были использованы из-за сложности инженерно-геологических условий и даже ухудшены свалками грунта и отходов. Реконструкция существующих предприятий – обследование старых фундаментов и существующих оснований. Расширение подземного строительства.

В результате освоения дисциплины «Геология» студент должен:

– читать и анализировать геологическую графику (геологические карты, разрезы и т.д.);

– выбирать оптимальные проектные решения по размещению сооружений и способов производства земельно-строительных работ соответствующих природным условиям;

– идентифицировать строительный котлован и проектный чертеж, строительные материалы (свободно распознавать горные породы);

– прогнозировать неблагоприятные инженерно-геологические процессы, а также выбирать меры борьбы с ними;

– составлять проекты на инженерно-геологические изыскания;

– владеть основными положениями нормативной литературы: СНиП 11.02–96 «Инженерные изыскания для строительства», СП 11.105.–97 Инженерно-геологические изыскания для строительства, СНиП 2.01.15–90 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов», ГОСТ 25100–95 «Грунты».

Инженерная геология – отрасль геологии, которая изучает геологическое строение и динамику верхней части земной коры в связи с проектированием и строительством инженерных сооружений.

Цель инженерной геологии: изучение природной геологической обстановки местности до начала строительства, а также прогноз тех изменений, которые произойдут в геологической среде и породах в процессе строительства и эксплуатации.

Задачи инженерной геологии:

1. Выбор оптимального, благоприятного в геологическом отношении места, площадки строительства объекта.

2. Выявление инженерно-геологических условий для определения наиболее рациональной конструкции фундамента и производства строительных работ.

3. Выработка рекомендаций по необходимым мероприятиям инженерной защиты территорий и охране геологической среды при строительстве и эксплуатации сооружений.

Инженерная геология – три научных направления.

– Грунтоведение – изучение физических и физико-механических свойств грунтов.

– Инженерная геодинамика – природные и антропогенные процессы.

– Региональная инженерная геология изучает строение и свойства геологической среды определенных территорий.

Кроме того, специальные разделы – механика грунтов, механика скальных грунтов, гидрогеология, геофизика, геокриология.