ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» УТВЕРЖДАЮ Директор ИПР ___________ А.Ю. Дмитриев «___» ____________2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЕ (СПЕЦИАЛЬНОСТЬ) ООП: 130101 «Прикладная геология» ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ (СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ): 130101.2 «Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания» КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): Специалист БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА: 2011 г. КУРС 4; СЕМЕСТР 8 КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 3 ПРЕРЕКВИЗИТЫ: Общая инженерная геология, Грунтоведение КОРЕКВИЗИТЫ: Инженерно-геологические изыскания, Мерзлотоведение ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС: ЛЕКЦИИ 18 час. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 18 час. АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ: 36 час. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА: 36 час. ИТОГО: 72 час. ФОРМА ОБУЧЕНИЯ: очная ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: зачет в 8 семестре ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ: кафедра «Гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии» ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: д.г.-м.н., профессор С.Л. Шварцев д.г.-м.н., профессор С.Л. Шварцев ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: к.г.-м.н., доцент В.В. Крамаренко 2011 г. 1. Цели освоения дисциплины В результате освоения данной дисциплины студент приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей (Ц 1-5) основной образовательной программы 130101 «Прикладная геология». Дисциплина нацелена на подготовку выпускников: к проектной и производственно-технологической деятельности в области поисков и разведки месторождений полезных ископаемых; междисциплинарным научным исследованиям для решения задач, связанных с разработкой инновационных методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых; эксплуатации и обслуживанию современного высокотехнологичного оборудования с высокой эффективностью, выполнением требований защиты окружающей среды и правил безопасности производства; организационно-управленческой деятельности при выполнении междисциплинарных проектов в профессиональной области, в том числе в интернациональном коллективе; самообучению и непрерывному профессиональному самосовершенствованию. Цель изучения дисциплины «Инженерные сооружения» состоит в ознакомлении студентов с особенностями работы различных сооружений во взаимодействии с геологической средой, что позволяет целенаправленно вести инженерно-геологические изыскания при проектировании сооружений, определять виды и объемы работ на разных стадиях проектирования, верно подбирать методики испытаний грунтов, дает возможность специалисту всесторонне оценивать и прогнозировать поведение системы «фундаментоснование» и проводить прогноз и анализ устойчивости сооружений в период их строительства и эксплуатации. Устойчивость и нормальная эксплуатация сооружений определяются не только их конструктивными особенностями, но и свойствами грунта, условиями взаимодействия сооружения и основания. Оценка деформаций, прочности и устойчивости грунтовых оснований, выбор наиболее рациональных конструкций и способов устройства объектов и особенно их фундаментов является сложной инженерной задачей и необходимость ее решения привела к созданию специальной дисциплины «Инженерные сооружения». Федеральная компонента. В ходе изучения курса студенты узнают особенности проектирования и последующего строительства сооружений; понятие природно-технических геосистем; этапы их функционирования; основные расчеты грунтовых оснований и насыпных сооружений, нагрузки и воздействия на сооружения и основания, фундаменты и основания, их классификация и расчеты, виды инженерных сооружений, особенности их конструкции; строительные мероприятия, имеющие целью охрану и улучшение грунтов оснований; восстановление памятников истории и архитектуры. 2 Региональная компонента. В качестве региональной компоненты дисциплина познакомит студентов со спецификой строительства в сложных условиях Западной Сибири и ее северных территорий, в курсе рассмотрены сооружения нефтепромыслового комплекса, что весьма актуально для региона. Университетская компонента. Курс знакомит студентов с особенностями строительства на специфических грунтах широко развитых в регионе; с расчетами оснований, представленных специфическими грунтами, на основе методических указаний, составленных сотрудниками кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии ТПУ. Основной задачей предмета является получение студентами знаний о зданиях и сооружениях, необходимых для прогнозирования и расчета инженерно-геологических процессов происходящих в грунтовом основании в процессе строительства и эксплуатации сооружения; для определения активной зоны, в пределах которой будут проводиться изыскания; знаний об основных показателях состава, физико-механических и других свойств, необходимых для расчетов при проектировании данного вида сооружений. В результате изучения дисциплины «Инженерные сооружения» студент должен владеть материалами нормативной, справочной и научной литературой по проектированию, строительству и эксплуатации сооружений; приемами выбора наиболее эффективных и безопасных конструктивных решений системы «фундамент – основание» для конкретных условий строительства. Студент должен знать конструктивные особенности сооружений; основные нагрузки и воздействия на сооружение; принципы использования различных типов фундаментов в зависимости от нагрузок и природных условий; современные достижения в различных областях строительства и мелиорации грунтов; исторические аспекты развития строительства сооружений различного типа. нагрузках и воздействиях на здания и сооружения, особенности строительства, эксплуатации и воздействия на окружающую среду. Студент должен уметь рассчитывать глубину заложения фундамента проектируемых сооружений; предлагать мероприятия, позволяющие улучшать свойства грунтов; обобщать и анализировать результаты выполненных исследований; прогнозировать изменение инженерногеологических условий территории в процессе эксплуатации различных сооружений. 2. Место дисциплины в структуре ООП «Инженерные сооружения» (С 3.Б.3.7) относится к базовой части дисциплин профессионального цикла ООП. Для успешного освоения дисциплины студенты должны обладать знаниями, умениям, опытом и компетенциями, полученными при изучения таких предметов как «Общая инженерная геология» и «Грунтоведение». 3 Кореквизитами для дисциплины «Инженерные сооружения» являются дисциплины базовой и вариативной частей профессионального цикла «Инженерно-геологические изыскания» и «Мерзлотоведение». 3. Результаты освоения дисциплины В результате освоения дисциплины (планируемые результаты: P 4-9) студент должен ЗНАТЬ: 1. Технология проектирования и строительства сооружений; понятие природно-технических систем; создание и этапы их функционирования; мероприятия для улучшения природной среды (З 8.3); 2. Закономерности распределения напряжений в массиве грунтов; принципы проектирования оснований зданий и сооружений (З 8.1); 3. Условия и методы оценки устойчивости горных пород и расчета осадок (З 6.4); 4. Классификации грунтов, характеристики состава и свойств грунтов применяемые в расчетах при проектировании сооружений, нормативные методы их определений; серийные приборы и оборудование для испытаний грунтов; методы прогноза поведения грунтовых оснований под нагрузками или в ходе экзогенных и эндогенных процессов (З 6.8); 5. Закономерности формирования грунтов, номенклатуру и основные свойства грунтов, положения и перечень нормативной литературы (З 9.1). 6. Основополагающие термины инженерной геологии, методы изучения состава и свойств грунтов; классификации инженерно-геологических процессов и явлений; методы инженерно-геологических исследований (З 4.9); 7. Теоретические основы организации изысканий в соответствии со стадиями планирования и проектирования строительства; особенности изысканий для разных видов строительства (З 7.2); УМЕТЬ: 1. Оценивать прочность и устойчивость горных пород при строительстве и эксплуатации сооружений (У 8.1); 2. Рассчитывать глубину заложения и фундамент проектируемых сооружений; предлагать мероприятия для улучшения природной среды (У 8.3); 3. Называть грунты согласно номенклатуре, определять основные физические, водные и механические свойства грунтов (У 6.8); 4. Оценивать инженерно-геологические и гидрогеологические условия для различных видов хозяйственной деятельности (У 4.9);. 5. Моделировать экзогенные геологические и гидрогеологические процессы, оценивать точность и достоверность прогнозов (У 6.4); 6. Использовать знания при выполнении полевых инженерногеологических изысканиях и общей оценке инженерно-геологических условий; составить программу изучения геологических процессов и явлений и выполнить ее (У 6.5); 4 7. Идентифицировать, формулировать, решать и оформлять вопросы, связанные с инженерно-геологическим изучением территорий (У 7.2); 8. Составлять программу изучения грунтов; обобщать и анализировать результаты исследований (У 9.10); ВЛАДЕТЬ: 1. Методами расчета деформаций и устойчивости горных пород при природных и техногенных воздействиях (В 8.1); 2. Методами получения, анализа и синтеза инженерно-геологической информации о строительной площадке и прогноза изменения ее инженерногеологических условий (В 8.3); 3. Методами оценки пригодности грунтов строительной площадки в качестве оснований сооружений (В 6.4); 4. Навыками определения физико-механических свойств грунтов при лабораторных и полевых исследованиях (В 9.1); 5. Методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной инженерно-геологической и гидрогеологической информации (В 4.9); 6. Составления инженерно-геологического заключения по территории и прогноза изменения инженерно-геологических условий после освоения территории (В 5.4); 7. Натурного описания геологических природных и техногенных процессов, оценки масштаба, интенсивности и активности их проявления; обобщения результаты исследований; составления рекомендаций по рациональному использованию и охране геологической среды и сооружений (В 6.5); 8. Методами получения и обработки гидрогеологической информации; методами полевых исследований (В 6.7); 9. Навыками оценки грунтовых условий строительной площадки по данным изысканий (В 6.8); 10. Использования ГОСТов, СНИПов, СП, средств и оборудования для выполнения изысканий; анализа инженерно-геологических карт, составления очерка об инженерно-геологических условиях территории (В 7.2); 11. Методами расчета деформаций и устойчивости горных пород при природных и техногенных воздействиях (В 8.1); 12. Методами получения, анализа и синтеза инженерногеологической информации о строительной площадке и прогноза изменения ее инженерно-геологических условий (В 8.3). В процессе освоения дисциплины у студентов развиваются следующие общекультурные компетенции (ОК-4, ОК-6, ОК-7 и ОК-21): 1. быть готовым к кооперации с коллегами, работе в коллективе; 2. проявлять инициативу, находить организационно-управленческие решения и нести за них ответственность; 3. использовать нормативные правовые документы в своей деятельности; 5 4. владеть одним из иностранных языков на уровне, достаточном для изучения зарубежного опыта в профессиональной деятельности, а также для осуществления контактов. В результате освоения дисциплины студент должен обладать следующими профессиональными компетенциями: способность (ПК 2-9): 1. организовать свой труд, самостоятельно оценивать результаты своей деятельности, владеть навыками самостоятельной работы, в том числе в сфере проведения научных исследований (ПК-4); 2. применять основные методы, способы и средства получения, хранения и обработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-8); 3. владеть основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ПК-9); 4. проводить геологические наблюдения и осуществлять их документацию на объекте изучения (ПК-12); 5. изучать, критически оценивать научную и научно техническую информацию отечественного и зарубежного опыта по тематике исследований геологического направления (ПК-22). В результате освоения дисциплины студент должен обладать следующими профессионально-специализированными компетенциями: способность (ПСК-2.1-2.6): 1. анализировать, систематизировать и интерпретировать инженерно геологическую и гидрогеологическую информацию; 2. планировать и организовать инженерно-геологические и гидрогеологические исследования; 3. моделировать экзогенные геологические и гидрогеологические процессы; 4. составлять программы инженерно-геологических и гидрогеологических исследований, строить карты инженерно-геологических и гидрогеологических условий; 5. оценивать инженерно геологические и гидрогеологические условия для различных видов хозяйственной деятельности ; 6. проводить расчеты гидрогеологических параметров и устойчивости сооружений в связи с развитием негативных экзогенных геологических процессов. 4. Структура и содержание дисциплины 4.1. Аннотированное содержание разделов дисциплины: Цели и задачи дисциплины. Общие сведения о зданиях и сооружениях. Виды природно-технических геосистем. Виды строительства. Временные и постоянные здания и сооружения. Классификация зданий и сооружений. Основные элементы зданий. Основные требования к зданиям и 6 сооружениям. Классы зданий и сооружений. Основные типы зданий и сооружений по жесткости и формы их деформации. 1. Нагрузки и воздействия на здания и сооружения. Постоянные и временные нагрузки и воздействия. Основные расчеты при проектировании инженерных сооружений. Условие расчета оснований и конструкций зданий и сооружений по предельным состояниям. Первая и вторая группы предельных состояний. Коэффициенты надежности. 2. Фундаменты и основания. Основания. Виды деформаций оснований зданий и сооружений. Расчеты оснований. Фундаменты и их классификации. Фундаменты мелкого заложения (ленточные, столбчатые, сплошные, свайные). Глубина заложения, выбор материала и конструкции фундамента. Конструкции свай. Схема расчета свайного фундамента. Фундаменты глубокого заложения (кессоны, опускные колодцы и др.). Мелиорация грунтов в основаниях сооружений. 3. Аэродромы и вертодромы. Общие сведения. Классификация. Требования к размещению аэродромов. Классы сооружений. Основные элементы летного поля и схемы планировки. Требования к покрытиям летной полосы. Нагрузки и воздействия. Дренажные сооружения. 4. Дороги. Автомобильные дороги. Общие сведения. Назначение и классификация. Классы и категории дорог. Интенсивность движения, расчетные скорости, нагрузки и воздействия. Трасса, план, продольный и поперечный профиль. Дорожные выемки и насыпи. Дорожные покрытия. Дренажные сооружения. Дороги в условиях сложной проходимости. Железные дороги. Классификация. Основные конструктивные элементы дорог. Продольный профиль и план. Виды конструкций кустовых оснований на нефтепромысловых объектах Западной Сибири. 5. Гидротехнические сооружения (ГТС). Классификация гидротехнических сооружений. Классы сооружений. Нагрузки и воздействия на ГТС. Гидроузлы. Особенности компоновки сооружений гидроузлов. Плотины. Классификация. Конструктивные особенности гравитационных, арочных, контрфорсных плотин. Конструктивные особенности грунтовых плотин. Требования к насыпным грунтам. Дренажные и противофильтрационные элементы. Расчеты грунтовых плотин. Водохранилища. Общие сведения. Классификация. Основные горизонты. Порты и портовые сооружения. Общие сведения. Классификация портов. Основные требования судоходства к водным путям. Классы и категории водных путей. Основные элементы порта. Гидротехнические сооружения портов - причальные, оградительные, берегоукрепительные, специальные. Причальные сооружения. Нагрузки и воздействия. Классификация. Требования к выбору конструкций. 7 Оградительные сооружения. Классификации. Конструкции, основные виды. Берегоукрепительные сооружения. Классификации. Конструкции, основные виды. Специальные сооружения. Сухие доки, наливные камеры, вертикальные подъемники, и другие сооружения. Знаки судоходной обстановки. Классификация. Маяки. Расчеты и нагрузки. Морские стационарные платформы (тема на самостоятельную разработку). Общие сведения. Классификации. Нагрузки и воздействия. Условия применения различных типов конструкций. Конструкции фундаментов. Каналы и сооружения на каналах. Общие сведения. Классификация каналов по назначению, конструктивным признакам. Основные элементы. Расчет каналов. Акведуки, дюкеры, шлюзы и другие сооружения на каналах. 6. Мосты. Общие сведения. Классификации. Нагрузки и воздействия. Основные конструктивные особенности мостов. 7. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Классы сооружений. Противооползневые и противообвальные сооружения и мероприятия. Противоселевые сооружения и мероприятия. Противолавинные сооружения и мероприятия. Противокарстовые мероприятия. 8. Тоннели. Общие сведения. Виды тоннелей (транспортные, метрополитены, судоходные, подводные). Гидротехнические тоннели. Общие сведения. Классификации по назначению, способам сооружения, форме сечения. Трасса тоннелей. Типы тоннельных обделок. Нагрузки и воздействия. Классы сооружений. Основные способы строительства. Щитовая проходка тоннелей. Метрополитены. Общие сведения. Основные сооружения: станции, камеры съезда, тоннели, эстакады, путепроводы. Трасса метрополитена: план, продольный профиль, габариты сооружений. Нагрузки и воздействия. Конструктивные схемы станций. 9. Трубопроводы. Общие сведения. Классификация и назначение трубопроводов. Классы магистральных трубопроводов. Нагрузки и воздействия. Состав сооружений магистральных нефтепроводов. Конструктивные решения магистральных трубопроводов. Агрессивность грунтов и подземных вод и антикоррозионные мероприятия. 10. Работы по благоустройству территорий. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Концепция развития и общая организация территории городских и сельских поселений. Ландшафтный дизайн. 11. Реконструкция сооружений. Методики укрепления зданий и строительных конструкций в соответствии с инженерно-геологическими условиями. 8 Общие сведения о сооружениях и основных расчетах при их проектировании Основания и фундаменты 1. Введение. Цели и задачи курса. Классификация зданий и сооружений. 2. Нагрузки и воздействия. 3. Основания и фундаменты. Фундаменты мелкого заложения. 4. Фундаменты глубокого заложения. Расчет свайного фундамента. Площадные 5. Аэродромы и сооружения вертодромы. Линейные сооружения 6. Автомобильные дороги 7. Магистральные трубопроводы Гидротехни ческие сооружения. 8. ГТС. Гидроузлы и их компоновка. час Лабораторные занятия 2 Итого 4 8 8 16 4 6 2 1. Расчет осадки основания ленточного фундамента 2 2. Расчет осадки основания свайного фундамента 2 2 2 2 3. Расчет дорожной насыпи на слабых грунтах. 4. Расчет устойчивости откоса и его крепления 5. Расчет устойчивости фундамента на слабых грунтах 6. Расчет высоты гребня плотины 7. Расчет геометрических параметров канала. 8. Расчет подпорных стен 9. Коррозионная активность грунтов и мероприятия по защите бетонных и металлических конструкций 2 2 2 Подземные сооружения 9.Тоннели и метрополитены час Итого Лекции Контр. работа. Аудиторная работа (час) Название раздела СРС час 4.2. Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения Таблица 4.1. Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения 2 18 9 2 4 РК 10 2 2 4 8 8 16 2 2 2 2 4 18 36 РК 8 72 5. Образовательные технологии При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности студентов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций (табл. 5.1). Таблица 5.1 Методы и формы организации обучения (ФОО) ФОО Лекции Методы Дискуссия IT-методы Работа в команде Опережающая самостоятельная работа Индивидуальное обучение Обучение на основе опыта Проблемное обучение Проектный метод Поисковый метод Исследовательский метод Лабораторные работы х х х х х х х х х х х х х х СРС х х х х х х х 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Цель самостоятельной работы заключается в том, чтобы студенты стремились к поиску и получению новой информации, необходимой для решения инженерных задач, интеграции знаний применительно к своей области деятельности, к осознанию ответственности за принятие своих профессиональных решений; были способны к самообучению и постоянному профессиональному самосовершенствованию. Основными формами занятий по изучению дисциплины является самостоятельная и аудиторная работа студента над учебной и нормативной литературой. Последовательность изучения тем, вынесенных на самостоятельную проработку, рекомендуется согласовывать с рабочей программой. Кроме этого для самостоятельного обучения преподаватель предоставляет лекции в виде презентаций. Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия: изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных и интерактивных технологий; самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной нормативной, учебной и научной литературы; закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ, выполнение проблемно-ориентированных индивидуальных заданий. 10 6.1 Текущая СРС направлена на углубление и закрепление знаний, а также на развитие практических умений. Это работа с литературными и нормативными источниками, которая проверяется во время тестирования и контрольных работ. Текущая СРС включает следующие виды работ: работа студентов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме; подготовка к выполнению проверочных и контрольных работ; изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку; изучение теоретического материала к лабораторным занятиям; подготовке к зачету. 6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов и заключается в поиске, анализе и презентации материалов по одному из выбранных студентом сооружений (комплексов сооружений). Презентация в Microsoft PowerPoint на 5-10 минут должна содержать схемы, рисунки, фотографии сооружений, их элементов, схемы комплекса сооружений, перечисление всех видов нагрузок и воздействий (не более 10-14 слайдов). Для презентации нужно использовать не менее 5 литературных источников изданных не позднее 2000 года, материалы из интернета (с адресами сайтов) и обязательно действующие нормативные документы. Детальное описание одного сооружения по следующему плану. План презентации 1. Назначение сооружения и общие сведения о нем. 2. История строительства данных сооружений, достижения, ошибки при изысканиях, проектировании и строительстве в результате которых происходили крушения или деформации сооружений, причины ошибок. 3. Основные элементы сооружения. 4. Классификации (по назначению, по строительным материалам, по характеру использования и другие). 5. Классификация сооружений по капитальности (степени ответственности). 6. Нагрузки и воздействия на сооружения (основные, временные и особые). 7. Основные требования к грунтам основания, конструкциям и типам фундаментов, материалам и расположению сооружений. 8. Перечисление основных расчетов проводимых при проектировании сооружении и характеристик состава и свойств грунтов используемых в этих расчетах. 9. Пример простейшей инженерно-геологической модели (схемы) основания сооружения в простых инженерно-геологических условиях с набором показателей состава и свойств используемых при расчетах. 10. Выбор объемов и методов работ для сооружения (стадия РД или РП). 11. Наиболее яркие и интересные примеры из мировой и отечественной практики строительства. 12. Современные достижения в области строительства. 13. Список основных действующих нормативных документов, используемых при проектировании данного сооружения. 11 6.3 Контроль самостоятельной работы Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей. 6.4 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов 1. Рабочая программа и методические указания по дисциплине. 2. Учебное пособие. 3. Электронный комплект лекций. 7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств) Контроль знаний студентов по дисциплине осуществляется по 2 видам: текущий и итоговый. Текущий контроль приучает студентов к систематической работе по изучаемой дисциплине и позволяет определить уровень усвоения студентами теоретического материала. Он осуществляется в виде контрольных и проверочных работ, тестовых опросов. Оценка знаний при текущем контроле проводится в соответствии с рейтинг-планом по дисциплине (см. приложение). Итоговый контроль – в соответствии с учебным планом: зачет в 8 семестре. 7.1. Вопросы рубежных контрольных работ Контроль включает три задания: 1. Тест, составленный на основе нормативных документов, 2. Описание одного вида сооружения по схеме: a. Назначение сооружения. b. Классификации (по назначению, по строительным материалам и др.). c. Класс (категория) ответственности. d. Основные элементы конструкций. e. Особенности устройства фундамента. f. Нагрузки и воздействия. g. Основные требования к естественным и искусственным основаниям. h. Основные расчеты (кратко перечислить), показатели свойств грунтов необходимые при проектировании и получаемые при изысканиях. i. Примеры сооружений. 3. Вопрос из текущего контроля Примеры: Что такое нагрузки и воздействия? Классы ответственности сооружений. Нагрузки постоянные Нагрузки временные. Нагрузки особые. 12 Пример теста: При строительстве грунтовых плотин используются грунты 1. сильнольдистые и льдистые; 2. лессовые и лессовидные; 3. содержащие водорастворимые включения хлоридных солей более 5% по массе, сульфатных или сульфатно-хлоридных более 10% по массе; 4. содержащие не полностью разложившиеся органические вещества (например, остатки растений) более 5% по массе. Фундаменты глубокого заложения устраивают с применением 1. набивных или забивных свай; 2. глубоких опор (набивных или из оболочек); 3. фундаментов-плит; 4. опускных колодцев; 5. кессонов. Класс постоянных гидротехнических сооружений определяется в зависимости от 1. в зависимости от последствий нарушения их эксплуатации (социально-экономической ответственности); 2. от их высоты; 3. типа грунтов основания. К противофильтрационным сооружениям плотин относятся 1. экран; 2. шандор; 3. понур; 4. диафрагма; 5. ростверк. Наивыгоднейшее сечение канала – 1. трапециидальное; 2. треугольное; 3. полукруглое; 4. прямоугольное. Для дренажных сооружений используются 1. торфяные грунты; 2. крупнообломочные грунты; 3. пески; 4. глины. Обоснование категории автомобильных дорог определяет 5. интенсивность движения 6. расчетная скорость автомобиля 7. осевая нагрузка 8. типа дорожной одежды 9. числа полос движения Глубина сжимаемой толщи грунтового основания аэродрома принимается в зависимости от 1. нормативной нагрузки на основную опору самолета с учетом количества колес шасси и внутреннего давления воздуха в 13 пневматиках колес; 2. аэродинамических нагрузок от газовоздушных струй авиадвигателей; 3. нагрузок от построечного транспорта, используемого при строительстве искусственных покрытий. При неравномерной сжимаемости грунтов рекомендуется применять фундаменты 1. монолитные; 2. свайные; 3. ленточные; 4. столбчатые. Подъем уровня воды в водохранилище в период прохождения высоких половодий редкой повторяемости (раз в сто, тысячу, десять тысяч лет) называется 1. уровнем навигационной сработки; 2. уровнем форсированным подпорным4 3. уровнем нормальным подпорным. К особым нагрузкам и воздействиям при строительстве тоннелей относится: 1. горное давление; 2. вес обделки; 3. внутреннее давление воды в туннеле при форсированном подпорном уровне в водохранилище или от действия гидравлического удара при полном сбросе нагрузки; 4. давление подземных вод. 5. сейсмические и взрывные воздействия К постоянным нагрузкам и воздействиям при строительстве тоннелей относится: 1. горное давление; 2. вес обделки; 3. внутреннее давление воды в туннеле при форсированном подпорном уровне в водохранилище или от действия гидравлического удара при полном сбросе нагрузки; 4. давление подземных вод; 5. сейсмические и взрывные воздействия. К временным нагрузкам и воздействиям при строительстве тоннелей относится: 1. горное давление; 2. давление от механизмов при производстве работ; 3. внутреннее давление воды в туннеле при нормальном подпорном уровне воды в водохранилище; 4. давление подземных вод; 5. сейсмические и взрывные воздействия. К временным и особым нагрузкам и воздействиям при строительстве мостов не относится: 1. ветровая нагрузка; 2. ледовая; 3. нагрузка от навала судов; 14 4. собственный вес конструкций; 5. температурные климатические воздействия; 6. воздействие морозного пучения грунта; 7. строительные нагрузки; 8. гидростатическое давление. Для противофильтрационных сооружений используются 1. торфяные грунты; 2. крупнообломочные грунты; 3. пески; 4. глины. К временным длительным нагрузкам при расчете опор трубопроводов относятся нагрузки и воздействия 1. От веса трубопроводов с технологической арматурой и опорными частями; 2. веса транспортируемой жидкости в стадии эксплуатации; 3. собственного веса отдельно стоящих опор и эстакад с ограждающими конструкциями и обслуживаемыми площадками 4. температурных технологических воздействий (разности температур); 5. внутреннего давления в стадии эксплуатации. 8. Рейтинг качества освоения дисциплины В соответствии с рейтинговой системой* текущий контроль производится постоянно в течение семестра путем балльной оценки качества освоения теоретического материала. Текущий контроль осуществляется по результатам краткого письменного опроса перед началом лекции по материалам предыдущего занятия и результатам практической деятельности. Зачет проводится в конце семестра также путем балльной оценки. Итоговый контроль результатов изучения дисциплины слагается из суммы баллов по результатам текущего контроля (50 баллов), и зачета (50 баллов). Максимальная сумма баллов – 100. *– рейтинг-план освоения дисциплины в течение семестра см. в приложении. 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4. Рабочая программа и методические указания по дисциплине. 5. Электронный комплект лекций. ЛИТЕРАТУРА основная литература: 1. Максимов С.Н. Инженерные сооружения. М.: Изд-во МГУ, 1974. - 274с. 2. Гордеев В.Н., Лантух-Лященко А.И., Пашинский В.А. Нагрузки и воздействия на здания и сооружения. – М. Издательство строительных вузов. 2006. – 482 с. 3. Расчёт водохранилища: водохозяйственное обоснование и определение параметров. Части I и II/ О.Г. Савичев, В.В. Крамаренко. – Томск: Изд-во ТПУ, 2009. – 41 и 40 с. 15 4. Бородавкин И.П. Морские нефтегазовые сооружения: Учебник для вузов. Конструирование: ООО «Недра-бизнесцентр», 2006. -555с. 5. Горецкий Л.И. Строительство аэродромов. М.: Транспорт. 1996. - 275 с. 6. Морские трубопроводы / Ю.А. Горяинов, А.С. Федоров, Г.Г. Васильев и др. — М: Недра, 2001. 400с. 7. Нестеров М.В. Гидротехнические сооружения. – Минск: Новое знание, 2006. – 616 c. 8. Попов М.А., Румянцев И.С. Природоохранные сооружении. – М: КолосС, 2005. – 520 с. дополнительная литература: 1. Белецкий Б.Ф. Технология и механизация строительного производства: Учебник. – Ростов н/Д, Феникс, 2004. – 752 с. 2. Кирнев А.Д. Субботин А.И. Евтушенко С.И. Технология возведения зданий и специальных сооружений. - Ростов н\Д Феникс 2005.-576с. программное обеспечение и Internet-ресурсы: 1. нормативные документы для сайт НТБ ТПУ программа «Кодекс». 10. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины) В качестве наглядных пособий используются фильмы – «Небоскребы», «Подвесные мосты», «Расширение Панамского канала», «Мадридская подземка», «Железнодорожный туннель Готард в Швейцарии», «Международный аэропорт Кансай на море», «Морской барьер в Голландии», «Нефтяные вышки», «Острова фантазии (Дубаи)», «В погоне за энергией», «Перестройка Пекина», «Токийский небесный город» и другие. 16 Приложение Недели Рейтинг-план освоения дисциплины Инженерные сооружения в течение семестра 1. 2. 3. 4. Текущий контроль Теоретический материал Практическая деятельность Разделы Баллы 1. Расчет осадки основания ленточного фундамента 2. Расчет осадки основания свайного фундамента 6. 7. 5. Аэродромы и вертодромы. 8. 6. Автомобильные дороги 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 2 2 3 3 7. Магистральные трубопроводы 5. Расчет устойчивости фундамента на слабых грунтах 12. 8. ГТС. Гидроузлы и их компоновка. 6. Расчет высоты гребня плотины 7. Расчет геометрических параметров канала. 8. Расчет подпорных стен 14. 15. 17. 2 15 3. Расчет дорожной насыпи на слабых грунтах. 4. Расчет устойчивости откоса и его крепления 10. 16. Баллы РК 1 -15 баллов 9. 13. Баллы 1. Введение. Цели и задачи курса. Классификация зданий и сооружений. 2. Нагрузки и воздействия. 3. Основания и фундаменты. Фундаменты мелкого заложения. 4. Фундаменты глубокого заложения. Расчет свайного фундамента. 5. 11. Задания Итого … 9. Тоннели и метрополитены РК 1 -15 баллов 15 9. Коррозионная активность грунтов и мероприятия по защите бетонных и металлических конструкций 18. Сумма баллов в семестре 30 17 2 2 20 50 Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению 130101 «Прикладная геология» и профилю подготовки 130101.2 «Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания». Программа одобрена на заседании кафедры ГИГЭ ИПР ТПУ (протокол № 31 от «23» сентября 2011 г.). Автор: Рецензент: Крамаренко В.В. Емельянова Т.Я. 18