Слайд 1Лекция №1
История развития инженерной геологии
Введение в инженерную геологию;
Объект, предмет
дисциплины;
Понятие об инженерно-геологических условиях
Слайд 2Литература
Основная:
Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология. Учебник для ВУЗов. Изд-во Высшая
школа, 2006.
Иванов И.П., Норова Л.П. Инженерная геология линейных объектов.
СПб, Изд-во: СПГГИ(ТУ), 2010.
Трофимов В.Т. Грунтоведение. /Трофимов В.Т., Королев В.А., Вознесенский Е.А., Голодковская Г.А. Васильчук Ю.К. Зиангиров Р.С. Под ред. Трофимова В.Т. М.: Изд-во МГУ, 2001.
Дополнительная:
Гальперин А.Н., Ферстер В., Шеф Х-Ю. Техногенные массивы и охрана окружающей среды. М.:Изд-во МГУ, 1997
Иванов И.П., Тржцинский Ю.Б. Инженерная геодинамика. М.: Недра, 2001.
Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная петрология. Л. Недра. 1984.-511 с.
Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Специальная инженерная геология. Л.: Недра. 1978.-496 с.
Опасные экзогенные процессы. Под ред. ак.РАН В.И. Осипова. М.: Изд-во ГЕОС, 1999.
Слайд 3История развития инженерной геологии
Становление инженерной геологии как науки, тесно
связанной со строительной деятельностью, в России происходило в 20-30-е годы
ХХ столетия. До этого периода были созданы необходимые предпосылки для ее дальнейшего развития. Связаны они с работой выдающихся ученых-геологов
А.П. Карпинского (1847-1936),
А.П. Павлова (1854-1929),
И.В. Мушкетова (1850-1902),
В.И.Вернадского (1863-1945),
В.А. Обручева (1863-1956) и многих других , принимавших активное участие в геологическом обосновании строительства железных дорог, тоннелей, плотин и других сооружений.
.
Слайд 4История развития инженерной геологии
Основоположником инженерной геологии в нашей стране является
Ф.П. Саваренский (1881 –1946гг.) – первый в ее истории академик
инженер-геолог и гидрогеолог. Большая заслуга в развитии этой науки принадлежит В.А. Приклонскому, возглавлявшему школу инженерной геологии после Ф.П. Саваренского, а также И.В. Попову, М.П. Семенову и Н.В.Коломенскому.
В горном институте большой вклад в развитие школы инженерной геологии внес В.Д.Ломтадзе (1912-1993гг.).
Теоретически и методологически инженерная геология тесно связана со строительством и горным делом, с производством строительных и горных работ
Слайд 5Введение в инженерную геологию
Инженерная геология – «отрасль геологии, которая трактует
вопросы приложения геологии к инженерному делу» (по Саваренскому Ф.П., 1937
г.).
Инженерная геология (ИГ) – наука о формировании и изменении инженерно-геологических условий (ИГУ) территорий, о геологических условиях строительства и эксплуатации сооружений, о рациональном использовании геологической среды (ГС) для создания безопасных и комфортных условий жизнедеятельности человека.
В. Д. Ломтадзе
.
Слайд 6Введение в инженерную геологию
Инженерная геология разрабатывает широкий круг проблем и
решает практические задачи, возникающие при проектировании и строительстве всевозможных сооружений,
при проведении инженерных работ по улучшению территорий (осушение, орошение, борьба с оползнями, селевыми и другими геологическими явлениями).
Слайд 7Введение в инженерную геологию
1
2
3
1 - 2
2 - 3
1 - 3
1.Грунтоведение
(инженерная петрология).
2.Инженерная геодинамика.
3. Региональная ИГ.
4.Инженерные изыскания
(специальная инженерная геология)
Инженерная геология
Научные
направления в инженерной геологии:
Структура инженерно-геологического знания
Слайд 8Введение в инженерную геологию
Грунтоведение (инженерная петрология) - учение о формировании
горных пород, их состава, состояния и физико-механических свойств. В разделе
горные породы рассматриваются как многофазные системы – минеральные или органо-минеральные составляющие, вода (в жидком, твёрдом и газообразном состоянии), природные газы, биотическая компонента. Этот раздел занимается изучением свойств горных пород, определяющих их поведение под воздействием горных работ и сооружений
Слайд 9Введение в инженерную геологию
Раздел инженерной геологии – инженерная геодинамика -исследование
геологических процессов и явлений, влияющих на инженерную оценку территории; рассматривает
вопросы возникновения геологических процессов и явлений, определяющих условия строительства и эксплуатации сооружений;
учение о способах и методах системного управления геодинамической обстановкой на основе исследования механизма геологических процессов, их парагенетических сочетаний с целью минимизации ущерба, снижения рисков и обеспечения безопасности хозяйственной деятельности и строительства различных сооружений.
Слайд 10Введение в инженерную геологию
Изучение инженерно-геологических условий отдельных регионов на основе
обобщения имеющихся материалов и постановки специальных исследований. Этот раздел относится
к региональной инженерной геологии.
Региональная инженерная геология (РИГ) - учение о закономерностях формирования инженерно-геологических условий различных территорий. Пространство и время в инженерной геологии.
Слайд 11Специальная инженерная геология -инженерная геология и процесс инженерных изысканий. Природно-техногенные
комплексы и их инженерно-геологическое обоснование.
Инженерно-геологические технологии и инженерно-геологическая информация.
Введение в
инженерную геологию
Слайд 12Объект и предмет инженерной геологии
Объектом исследований инженерной геологии, как
и всех других геологических наук, является литосфера, т.е. геологическая среда,
а ее предметом – инженерно-геологические условия территорий, их формирование и изменение под влиянием геологических процессов; геологические условия строительства и эксплуатации разнообразных сооружений и соответственно рациональное использование геологической среды и ее охрана.
Слайд 13Связь инженерной геологии с другими науками
Круг дисциплин, которые питают информацией
инженерную геологию, весьма велик. Отсюда понятно, почему специалист, решающий вопросы
инженерной геологии, должен обладать широким кругозором, используя знания не только по своей дисциплине, но и по многим другим смежным и не всегда смежным наукам.
Среди геологических наук активнее всего взаимодействует с геотектоникой, динамической и исторической геологией, геологией четвертичных отложений, гидрогеологией и геокриологией, минералогией, петрологией и литологией, геофизикой, климатологией, океанологией, ландшафтоведением, геоэкологией, а также с техническими отраслями.
Слайд 14Понятие об инженерно-геологических условиях территорий
При изучении территорий для различного строительства
выявляют и оценивают их различные природные особенности: орогидрографию, геологическое строение,
горные породы, подземные воды и газы, геодинамические процессы и явления. Все перечисленные особенности природной обстановки имеют определенное значение при оценке территорий с точки зрения их освоения. Основоположник инженерной геологии академик Ф.П. Саваренский, оценивая геологическую ситуацию в целях строительной практики, ввел понятие об инженерно-геологических условиях строительства. Этот термин используется в инженерной геологии и строительстве и в настоящее время.
Слайд 15Понятие об инженерно-геологических условиях территорий
Под инженерно-геологическими условиями территорий следует понимать
всю совокупность природных геологических условий, определяющих планирование размещения и выбор
мест расположения сооружений, условия их строительства, устойчивость и эксплуатацию, а также другие виды хозяйственного использования территорий. Геологические условия называются инженерно-геологическими, т.к. изучаются в инженерном аспекте, а прогноз изменений геологических условий производится в связи со строительством сооружений и проведением инженерных мероприятий.
Слайд 16Понятие об инженерно-геологических условиях территорий
К основным компонентам инженерно-геологических условий, подлежащим
изучению (анализу, оценке, прогнозу), следует отнести: рельеф, климат и гидрологию
площади расположения сооружений и прилегающие к ним территории, горные породы (литология и стратиграфия, строение, условия залегания, физическое и напряженное состояние, свойства), подземные воды, геологические явления (вызванные как естественными, так и искусственными факторами).
Слайд 17Понятие об инженерно-геологических условиях территорий
Горные породы - важнейшим элемент инженерно-геологических
условий той или иной территории: участвуют в ее геологическом строении,
предопределяют рельеф, развитие геологических процессов, распространение подземных вод и месторождений полезных ископаемых.
В то же время горные породы служат естественным основанием для различных сооружений, средой для них и строительным материалом. Поэтому в первую очередь должны быть отражены закономерности распространения в земной коре горных пород, обладающих различным составом, строением и физико-механическими свойствами.
Кроме того, познание распространения и развития геологических процессов обязательно связано с изучением горных пород, участвующих в геологическом строении территорий.
Слайд 18Понятие об инженерно-геологических условиях территорий
Подземные воды оказывают влияние на условия
формирования и изменения свойств горных пород, на естественное напряженное состояние
и его изменение вокруг сооружений, а также на возникновение и развитие естественных и искусственных геологических процессов.
Исследуя условия распространения подземных вод, их залегание, дренирование, питание и движение, изучают также поверхностные и атмосферные воды, между которыми существуют определенные закономерные связи. В месте с тем оценивается общее влияние природных вод на инженерно-геологические условия территории.
Слайд 19Понятие об инженерно-геологических условиях территорий
Естественные геологические процессы и явления очень
разнообразны, имеют большое распространение и оказывают значительное влияние на инженерно-геологические
условия территорий. В них, как в фокусе, сходятся различные особенности природной обстановки: рельефа местности, геологического строения, гидрогеологических условий, прочности, деформируемости, напряженного состояния горных пород и т.д. Различают эндогенные и экзогенные геологические процессы. Особое значение приобретают современные процессы и явления, которые оказывают непосредственное влияние на устойчивость сооружений.
При изучении и оценке инженерно-геологических условий территорий нельзя не обратить внимание, что одни и те же инженерно-геологические условия оцениваются по-разному, в зависимости от типа и конструкции сооружения
Слайд 20Неоднородность и изменчивость инженерно-геологических условий.
Геологические условия характеризуются изменчивостью в пространстве
и во времени являющейся следствием геологических процессов в литосфере.
Кроме
того, геологическое пространство, в пределах которого происходит взаимодействие с линейными сооружениями, неоднородно и характеризуется мерой неоднородности по определенному показателю (состава, плотности, водопроницаемости). Причем неоднородность – геологическая особенность, которая предопределяется процессами формирования геологического пространства. Неоднородность горных пород может устанавливаться на разных объемах и по разным их свойствам (критериям). В частности, можно выделить однородный объем по составу, в пределах которого наблюдается неоднородность по прочности. Или наоборот, неоднородные по составу породы могут оказаться практически однородными по прочности.
Геологическому пространству присуща также анизотропия, выражающаяся в наиболее явном виде в существенном различии его свойств в латеральной и вертикальной плоскостях. Для горной породы большое практическое значение имеет анизотропия таких свойств геологической среды, как: прочность, водо- и газопроницаемость горных пород, естественное напряженное состояние, химический состав подземных вод и др.
Слайд 21Контрольные вопросы
Что такое инженерная геология?
Цель дисциплины Инженерная геология.
Важные этапы развития
инженерной геологии.
Основные направления инженерной геологии
Что такое инженерная петрология
Инженерная геодинамика –
это…
Региональная инженерная геология
Специальная инженерная геология.
Что такое инженерно-геологические условия?
Назовите компоненты ИГУ?
Роль определяющего компонента.
Что такое неоднородность инженерно-геологических условий и каково ее значение при оценке и прогнозе условий ведения горных работ?