Реферат: Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине «Инженерная геология» для студентов специальности 130503

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Для выполнения курсовой работы по дисциплине « Инженерная геология»

(для студентов специальности 130503"Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений")


Методические указания для выполнения курсовой работы составлены в соответствии с действующей программой курса «Инженерная геология» для студентов, обучающихся по специальности 130503 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» в Самарском государственном техническом университете. Курсовая работа выполняется в четвертом семестре, при изучения соответствующего теоретического курса. Даны рекомендации по оформлению курсовой работы.

Курсовая работа должна быть защищена в срок до ^ 27 мая 2011 г. Студенты, не сдавшие курсовые работы, не допускаются к зачету по дисциплине «Инженерная геология».


ВВЕДЕНИЕ

Курсовая работа выполняется студентами специальности 130503 "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений" в четвертом семестре, при изучения соответствующего теоретического курса. В методических указаниях изложены рекомендации по выполнению заданий курсовой работы. Даны рекомендации по оформлению курсовой работы.

Курсовая работа должна быть защищены в срок до ^ 27 мая 2011 г. Студенты, не сдавшие курсовые работы, не допускаются к зачету по дисциплине «Инженерная геология».

Цель этого руководства – помочь студентам в организации своей самостоятельной работы по написанию курсовой, а также правильно оформить работу.

В содержание курсовой работы входит реферативная, расчетная и расчетно-графическая части. Все задания курсовой работы должно соответствовать вашему варианту.
^ 1. СТРУКТУРА КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Работа должна состоять из следующих разделов:

Титульный лист

 Оглавление

 Основная часть. (3 части)

III.1. Реферативное задание (не менее 7 стр.,)

Должно включать в себя: план, введение, главы, заключение, список литературы, используемый при написании первого задания.

III.2. Расчетно-графическое задание, связанно с построением геологического разреза.

III.3. Расчетная задача.

IV. Приложения


Первое задание, связано с написанием реферативной работы, по теме вашего варианта, и должно состоять из логически связанных разделов, подразделов и пунктов. Во введении обосновывается выбор темы, характеризуется её теоретическое и практическое значение, современное состояние изучаемой проблемы, формулируются основная цель и задачи, излагаются методическая основа и структура работы. В заключении подводятся итоги работы и формулируются основные выводы.

Второе задание, связанно с построением геологического разреза, и должно включать составление геологических колонок к каждой из скважин разреза вашего варианта, самого разреза (о порядке построении которого написано в соответствующей части данных методических указаний) выполняемого на миллиметровой бумаге формата А3, а также пояснительной записки, (в котором д.б. описаны горные породы вашего геологического разреза - их происхождение, минералогический и химический состав, условия залегания; а также охарактеризованы гидрогеологические условия на вашем разрезе, определите количество водоносных горизонтов и тип подземных вод).

Трете задание - расчетная задача на определение физических характеристик грунта. Оформляется по образцу.


^ 2. ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Примерный объем курсовой работы 15-20 страниц формата А4, 12 шрифт текcта, 14 заголовки, Times New Roman, 1,5 интервал между строк; поля 2,5 см- слева, 1,0 см-справа, по 2,0 см – сверху и снизу.

Текст излагается на одной стороне листа и представляется на защиту в сброшюрованном виде, с титульным листом, оглавлением, списком литературы (по реферативной части работы) и приложениями.

Титульный лист оформить по образцу (Приложение П1.)

Оглавление располагается после титульного листа и должно содержать все заголовки, имеющиеся в тексте. Работа должна иметь четкую рубрикацию. Разделы могут делиться на главы и параграфы. Все подразделения текста снабжаются заголовками и нумеруются арабскими цифрами. Заголовки не подчеркиваются. Нельзя оставлять какой-либо заголовок в конце страницы без следующего за ним текста.

Далее следует основная часть.

Список литературы помещается после заключения в реферативной части главы. Все работы списка должны иметь общую нумерацию. В тексте должны содержаться ссылки на указанную в списке литературу.

Нумерация страниц должна быть сквозной. Первой страницей, номер которой не проставляется, является титульный лист. Нумеруются и страницы, занятые таблицами, диаграммами, рисунками и списком литературы. Номер проставляется арабскими цифрами в низу по центру страницы.

Таблицы. Цифровой материал оформляется в виде таблиц. Каждая таблица должна иметь заголовок и номер. В тексте должны содержаться ссылки на приводимые таблицы.

Разрез. Раздел, связанный с построением геологического разреза выполняется на миллиметровой бумаге формата А3.


^ 3. Содержание инженерно-геологического разреза

(Задание № 2)

  Инженерно-геологические разрезы должны содержать информацию, необходимую и достаточную для решения поставленной проектной задачи (например, размещение оборудования) и достоверно отражать инженерно-геологические условия района строительства.

На разрезах при помощи условных обозначений должны быть показаны:

- горные выработки (буровые скважины, шурфы, дудки и др.), их номера, отметки устья;

- литологический (петрографический) состав и состояние грунтов;

- уровни подземных вод.

^ Все необходимые материалы и пример геологического разреза содержатся в приложениях П 3-П 5.


Этапы построения инженерно-геологического разреза.


1.       Разрезы следует размещать на листах формата А3, и принимается горизонтальный масштаб 1:10000, вертикальный масштаб 1:1000.

2.       Разрез строится слева направо в направлениях с юго-запада, запада, северо-запада на северо-восток, восток, юго-восток. Разрезы меридионального направления строятся с юга на север. Угол поворота линии разреза на топографическом плане не должен превышать 90 º.

3.       Разрезы с левой стороны должны ограничиваться шкалой абсолютных отметок, где максимальная отметка несколько выше верхней точки рельефа, а минимальная ниже забоя самой глубокой скважины.

4.       В нижней части листа делают три строки для характеристики скважин и указания расстояний между ними.

5.       Сначала строят топографический профиль: от левой шкалы в горизонтальном направлении откладывают расстояния до пересечения с каждой горизонталью и точками отмечают абсолютные отметки соответствующих горизонталей. Далее откладывают от начала разреза расстояния до каждой скважины и проводят вертикальный штрих в верхней из трех строк. Все точки соединяют плавными линиями.

6.       Под штрихами указывают номера скважин, в третьей строке - абсолютные отметки их устьев.

7.       Горные выработки показываются двумя вертикальными линиями. У нижних концов линий (забой) ставят поперечный штрих, а справа от него абсолютную отметку забоя (см. примечание).

8.       Вдоль линии скважины размечают границы слоев и проставляют их абсолютные отметки. Обязательно отмечают литологический состав грунтов и возраст в соответствии со стратиграфической колонкой и геологической картой (см. примечание).

9.       Геологические границы на разрезах должны проводиться с учетом элементов залегания слоев и тектонических нарушений (см. разрез и геологическую карту).

10.   При расчленении грунтов по возрасту следует руководствоваться принципами стратиграфической классификации, выделять площади с одноименными индексами и только после этого соединять границы между слоями различных пород одного возраста.

11.   На разрезах по каждой выработке, вскрывшей воду, должны быть показаны абсолютные отметки уровней подземных вод (уровня грунтовых вод и напорного уровня). Отметки фиксируют справа от скважины и проводят уровни грунтовых вод пунктирной, а напорных – штрихпунктирной линиями (см. примечание).


 Примечание

         Абсолютная отметка забоя вычисляется как разность между абсолютной отметкой устья и глубиной скважины. Например, для скважины 2 (см. пример построения разреза V-V) абсолютная отметка забоя равна: 106,4-65,0 = 41,4 метра.

        Границы слоев рассчитывают как разность абсолютной отметки устья скважины и глубин залегания соответствующих слоев. Например, в скважине 2 абсолютная отметка границы между 4 и 5 слоями равна:106,4-34,9 = 71,5 метров.

        Абсолютные отметки уровней подземных вод вычисляют как разность между абсолютной отметкой устья скважины и глубиной залегания соответствующего уровня. Если напорный уровень выше устья, то берется не разность, а сумма. Например, для скважины 2 абсолютная отметка уровня грунтовых вод равна: 106,4 – 5,0 =101,4 м, а абсолютная отметка напорного уровня равна: 106,4+12,2 = 118,6 м.


^ Составление пояснительной записки

После построения разреза, по следующему плану, составьте пояснительную записку:

Кратко опишите геологическую историю района;

Опишите горные породы вашего геологического разреза - их происхождение, минералогический и химический состав, условия залегания;

Охарактеризуйте гидрогеологические условия на вашем разрезе, определите количество водоносных горизонтов и тип подземных вод

В приложение П4, представлен примерный вариант пояснительной записки к разрезу V-V, геологической карты №1.


Определение физических характеристик грунта

Задание №3.  Масса образца грунта ненарушенного сложения объемом 50 см3 при естественной влажности равна m (г), после сушки на воздухе стала m1 (г), а после высушивания в термостате – m0 (г). Объем минеральной части грунта равен Vs (см3). По условию и исходным данным задачи определите плотность частиц грунта ρs(г/см3) и объемную влажность Wv, плотность ρ (г/см3) и полную влагоемкость Wmax, естественную влажность W0 и коэффициент пористости e, плотность сухого грунта ρd (г/см3) и степень влажности SR, пористость n и гигроскопическую влажность Wг, число пластичности IP и показатель текучести IL. Используя их определения и обозначения, приведенные в табл. 1 дайте наименование грунта по ГОСТ 25100-95. Затем определите условное расчетное давление на грунт основания R0 и для заданных размеров подошвы и глубины заложения фундамента расчетное давление на грунт R (формулы 2 и 3).

^ 2. Определение расчетного давления на грунт

 Многолетний опыт строительства и эксплуатации зданий в широко распространенных крупнообломочных, песчаных и глинистых грунтах позволил установить связь между видом грунта с его физическими показателями и условным расчетным давлением на грунт.

Значения условных расчетных давлений на грунт R0 разрешается использовать для предварительного определения размеров фундамента под нефтепромысловое оборудование. Для глинистых грунтов с промежуточными значениями e и IL (приложение 2), значения  R0 определяются по интерполяции по формуле (1):

 


(1)


где е, IL- характеристика грунта, для которого определяется значение R0

е1, е2 – соседние значения коэффициента пористости, в интервале между которыми находится коэффициент пористости для рассматриваемого грунта;

R0(1.0) – табличные значения R0 для е1 при IL =0 и IL =1;  R0(2.0) – то же, для е2.


Значения ^ R0 относятся к фундаментам, имеющим ширину b0 = 1 м и глубину заложения d0 = 2 м.

При использовании значений R0 для окончательного назначения размеров фундаментов расчетное сопротивление грунта основания R, кПа, МПа (кгс/см2), определяется по формулам:

при d  2 м (200 см)

R = R0[1 + k1(b – b0)/b0]  (d + d0)/2d0 ;           (2)

при d > 2 м (200 см)

R = R0[1 + k1(b – b0)/b0] + k2(d - d0),           (3)

 

где b и d

–

соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м (см);



–

расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м3 (кгс/см3);

k1

–

коэффициент, принимаемый для  оснований, сложенных супесями, суглинками и глинами k1 = 0,05;

k2

–

коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных супесями и суглинками k2 = 0,2 и глинами k2 = 0,15.


^ 5. СПИСОК ЛитературЫ для выполнения реферативной части курсовой


В.П. Ананьев, А.Д. Потапов. Инженерная геология. М.: Высшая школа, 2005.

Золотарев Г.С. Инженерная геодинамика./ Учебник - М.: МГУ, 1983.

Бондарик Г.К. Методика инженерно-геологических исследований. М., Недра, 1986.

Золотарев Г.С. Методика инженерно-геологических исследований /Учеб. М., МГУ, 1990.

Достовалов Б.Н., Кудрявцев В.А. Общее мерзлотоведение. М., Изд-во МГУ, 1965.

Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная петрология. Л., Недра, 1984.

СНиП II-18-76.Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.

Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов. М., Высшая школа, 1973.

Левкович А.И. Инженерно-геологические изыскания для строительства на вечномерзлых грунтах. Л., Стройиздат, 1974.

Новые методы исследования состава, строения и свойств мерзлых грунтов. Под ред. Гречищева С.Е., Ершова Э.Д. М., Недра, 1983.

Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М., Высшая школа, 1978.

ГОСТ 25100-82. Грунты. Классификация. М., Изд-во стандартов, 1982.

СНиП 9-78. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. М., Стройиздат, 1979.

СНиП 2.02.01-83. Строительные нормы и правила. Основания зданий и сооружений. М., Стройиздат, 1985.

ГОСТ 24586-81. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов. М., Изд-во стандартов, 1981.

Руководство по определению физических, теплофизических и механических характеристик мерзлых грунтов. М., Стройиздат, 1973.

Мазуров Г.П. Физико-механические свойства мерзлых грунтов. Л., Стройиздат, 1975.

ГОСТ 23253-78. Грунты. Методы полевых испытаний мерзлых грунтов. М., Изд-во стандартов, 1979.

Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. М.: Высшая Школа, 1980.

Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. М.: Высшая Школа, 1982.

Маслов Н.Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов. - М.: Высшая Школа, 1979.

Бабков В.Ф., Безрук В. М. Основы грунтоведения и механики грунтов. - М.: Высшая школа, 1986.

Малышев М.В., Болдырев Г.Г. Механика грунтов, основания и фундаменты. М.: Ассоциация строительных вузов,2000. -

Маслов Н.Н. Механика грунтов в практике строительства. - М.: Стройиздат, 1977.

Дашко Р.Э., Каган А.А. Механика грунтов в инженерно-геологической практике. М.: Недра, 1977.

Химерик Ю.А. Проектирование и расчёт гидротехнических сооружений. Киев. Издательство Киевского университета, 1961.

Дидух Б.И. Механика грунтов. - М.: Изд-во Ун-та дружбы народов, 1990.

Динамический расчёт сооружений на специальные воздействия. Справочник под ред. Б.Г.Коренева. - М.: Стройиздат, 1981.

Шукле Л. Реологические проблемы механики грунтов. Сокр. пер. с англ. Н.Н. Маслова. - М.: Стройиздат, 1976.

Зарецкий Ю.К. Вязкопластичность грунтов и расчёты сооружений.- М.: Стройиздат, 1988.

Горбунов-Посадов М.И., Маликова Т.И. Расчёт конструкций на упругом основании. - М.: Стройиздат, 1973.

СНиП 10-01-94 Система нормативных документов в строительстве. Основные положения.

СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений.

СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений.

СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты.

СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии.

СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты.

СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.

СНиП 22-01-95. Геофизика опасных природных воздействий.

СП 11-102-97. Инженерно-экологические изыскания для строительства.

СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть I. Общие правила производства работ.

СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах распространения опасных геологических и инженерно-геологических процессов.

СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть III. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов.

СП 2.6.1.779-99. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99).

СН 2.6.1.758-99. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99).

ГОСТ 5686-94. Грунты. Методы полевых испытаний сваями.

ГОСТ 12071-84. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов.

ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.

ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического и микроагрегатного состава.

ГОСТ 17245-79. Грунты. Методы лабораторного определения предела прочности (временного сопротивления) при одноосном сжатии.

ГОСТ 20276-99. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости.

ГОСТ 21.302-96. Система проектной документации для строительства. Условные графические обозначения в документации по инженерно-геологическим изысканиям.

ГОСТ 22733-77. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности.

ГОСТ 23061-90. Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности.

ГОСТ 23278-78. Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости.

ГОСТ 24143-80. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки.

ГОСТ 27751-88. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету.



6. СОДЕРЖАНИЕ

Структура курсовой работы.

Оформление курсовой работы.

Содержание инженерно-геологического разреза. Этапы построения инженерно-геологического разреза.

Определение физических характеристик грунта.

Список литературы для выполнения реферативной части работы.

Содержание.


Приложения

П 1. Титульный лист.

П 2. Темы реферативной части, для выполнения задания №1 и номера разрезов для выполнения задания № 2.

П 3. Геохронологическая таблица. (для задания №2)

^ П4. Пример пояснительной записки. (для задания №2)

П 5. (для задания №2 в отдельном файле), включают в себя:

Геологическая карта № 1.

Образец составления геологической колонки (геологическая колонка буровой скважины №6).

Стратиграфическая колонка к геологической карте № 1.

Описание буровых скважин к карте № 1.

Пример построения разреза V-V по карте № 1.

П6. (для задания №3 (расчетной задачи) в отдельном файле), включают в себя: данные, таблицы (Физические величины и классификационные показатели грунтов,  Расчетные сопротивления R0 пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов по СНиП 2.02.01-83), пример решения для задания №3.


Приложение П1

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
^ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Нефтетехнологический факультет






Кафедра «Геология и геофизика»



^ КУРСОВАЯ РАБОТА

по инженерной геологии


Тема:__________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________


Выполнил студент группы___________________________________________

__________________________________________________________________

(фамилия, имя, отчество)

Дата «___»___________________201_ г.


Руководитель работы_____________________________________________

Дата «___»___________________201_ г.


Оценка__________________________


Самара

201_ г.

^ Приложение П2.

Темы реферативной части, для выполнения задания №1 и номера разрезов для выполнения задания № 2.


№ вар

Задание № 1.  

Темы реферативной части

Задание № 2

Номер разреза



Механические свойства ненарушенных скальных грунтов

I-I



Деформирование и разрушение скальных массивов

II-II



Деформации дисперсных грунтов

XVI-XVI



Деформации мерзлых грунтов

III-III



Прочностные свойства мерзлых грунтов

IV-IV



Осадки мерзлых грунтов при оттаивании

VI-VI



Морозное пучение

XX-XX



Реологические процессы в мерзлых грунтах и их значение

VII-VII



Прочностные показатели вечномерзлых грунтов

VIII-VIII



Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах

XVII-XVII



Особенности проведения земляных работ в условиях вечномерзлых грунтов

X-X



Основания и фундаменты на оттаивающих грунтах

XVIII-XVIII



Влияние различных факторов на температурный режим толщ вечной мерзлоты

XI-XI



Реологические свойства мерзлых грунтав

XIХ-XIХ



Учет деформации мерзлых грунтов при строительстве

XII-XII



Инженерно-геокриологические исследования вечномерзлых грунтов

XIII-XIII



Методы уплотнения и упрочнения оттаивающих грунтов

XХI-XХI



Методы технической мелиорации дисперсных грунтов

XIV-XIV



Механические свойства нарушенных скальных грунтов

XV-XV



Полевые и лабораторные испытания свойств грунтов

XХII-XXII



Состав и свойства органоминеральных и органических грунтов

IX-IX



Деформационные показатели вечномерзлых грунтов

I-I



Особенности физико-механических свойств мерзлых грунтов

II-II



Особенности состава и физико-механических свойств техногенных грунтов

XVI-XVI



Засоленные грунты их состав и свойства

III-III



Просадочные грунты, их состав и свойства

IV-IV



Глинистые грунты, особенности их свойств

VI-VI



Изменение прочности и деформируемости горных пород при действии температуры и давления

VIII-VIII



Изменение физико-механических свойств под воздей-ствием гидротермальных процессов и выветривания

XVII-XVII



Специальные характеристики скальных и полускальных грунтов (производственные, строительные, геотехничес-кие), н-р. крепость, буримость, взрываемость, и др.

X-X



Приложение П3.

Геохронологическая таблица




Приложение П4.

Пример пояснительной записки

История геологического развития изучаемого участка. Рассматривая стратиграфическую колонку и колонки скважин на разрезе, видим, что наиболее древними породами, вскрытыми скважинами, являются протерозойские граниты. Между ними и залегающими выше верхнедевонскими аргиллитами имеется стратиграфический перерыв, во время которого происходило разрушение гранитов и формировался рельеф, поверхность которого могла иметь сложную форму. Это подтверждается тем, то кровля гранитов в скважинах 2,6,11,20, попавших в разрез, вскрыта на разных абсолютных отметках (47,7; 51,5; 52,8; 53,8м). На верхнедевонских аргиллитах без стратиграфического перерыва залегают нижнекаменноугольные из­вестняки.

Граница между ними почти горизонтальна. В послекаменноугольное время вплоть до начала четвертичного периода осадконакопления на данном участке не происходило. В нижнечетвертичвое время по пониженным частям рассматриваемой территории проходил поток, частично размывший нижнекаменноугольные извест­няки и даже верхнедевонские аргиллиты. Он выработал долину реки и оставил свои отложения в виде крупных песков с гравием и галькой. В верхнечетвертичное время река частично размыла водноледниковые (fgQ1) отложения, а затем оставила новые отложения (Q3). Позже уровень реки несколько раз менялся, в результате чего были частично размыты верхнечетвертичные осадки, затем отложены современные (аQ4).