Грунтоведение - Томский политехнический университет

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.
Грунтоведение – это научное направление инженерной геологии,
исследующее состав, состояние, строение и свойства грунтов и сложенных
ими грунтовых массивов, закономерности их формирования под
воздействием геологических процессов, формирующихся в ходе развития
земной коры под влиянием совокупности всех природных факторов и в связи
с инженерно-строительной деятельностью человека. Объектом изучения
грунтоведения являются грунты, сложенные ими простые и сложные
геологические тела, которые в свою очередь формируют грунтовые массивы,
и геологические природные и антропогенные процессы, проникающие в них
и их изменяющие. Предметом изучения грунтоведения являются знания о
грунтах, их составе, состоянии, строении и свойствах.
Федеральная компонента. В ходе изучения курса студенты узнают
историю, структуру, объект, предмет и методы грунтоведения;
закономерности формирования состава и свойств грунтов; их
классификации; особенности взаимодействия грунтовых компонент;
основные показатели физических и физико-механических свойства грунтов
используемые при проектировании сооружений и прогнозе экзогенных и
эндогенных процессов; методы определения характеристик состава и свойств
грунтов; современное оборудование, применяемое в России и за рубежом для
полевых и лабораторных испытаний грунтов, методы прогноза поведения
грунтов в основаниях сооружений, генетические типы и комплексы грунтов.
Региональная компонента. В качестве региональной компоненты
дисциплина познакомит студентов с составом и свойствами широко развитых
в регионе специфических грунтов: органогенных, просадочных, пучинистых
и набухающих, а также с особенностями применяемых методик.
2
Университетская компонента. Курс знакомит студентов с методами
изучения грунтов на основе методических указаний, разработанных
сотрудниками кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и
гидрогеоэкологии ТПУ.
В результате изучения дисциплины «Грунтоведение» студент должен
знать основные понятия, определения и терминологию дисциплины;
правильно подбирать методики проведения лабораторных работ по
определению свойств грунтов, с учетом требований проводимых при
проектирования расчетов и распределения напряжений в основании
сооружения; объяснять теоретическую основу процессов осадки и
консолидации грунтов, моделируемых в ходе опытов.
Студент должен уметь определять характеристики состава и свойств
грунтов, выполнять описание лабораторного эксперимента, проводить
необходимые вычисления и представлять полученные результаты
графически, на основе знания состава и физических свойств прогнозировать
характеристики механических свойств, анализировать выявленные
закономерности, структурировать, оценивать и анализировать полученную
информацию, применять полученные знания на практике.
В результате студент будет способен планировать мероприятия по
изучению состава и свойств грунтов на разных стадиях изысканий, обобщать
и анализировать результаты выполненных исследований; выдавать
необходимые для проектирования данные; предлагать мероприятия,
позволяющие изменять свойства грунтов в требуемом направлении.
2. Место дисциплины в структуре ООП
«Грунтоведение» (ПЦ.Б.2.2.0) 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 «Физика», «Общая
геология», «Стратиграфия», «Минералогия», «Петрография», «Общая
инженерная геология» и «Общая гидрогеология».
Кореквизитами
для
дисциплины
«Грунтоведение»
являются
дисциплины базовой и вариативной частей профессионального цикла:
«Инженерная геодинамика», «Региональная инженерная геология»,
«Инженерно-геологические изыскания» и «Мерзлотоведение».
3. Результаты освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины (планируемые результаты: P 4-9)
студент должен
ЗНАТЬ:
1. Классификации грунтов, характеристики состава и свойств грунтов
применяемые в расчетах при проектировании сооружений, нормативные и
рекомендуемые методы их определений; серийные приборы и оборудование
3
для испытаний грунтов; методы прогноза поведения грунтовых оснований
под нагрузками или в ходе экзогенных и эндогенных процессов (З 6.8);
2. Основополагающие термины инженерной геологии, методы изучения
состава и свойств грунтов; классификации инженерно-геологических
процессов и явлений; методы инженерно-геологических исследований
(З 4.9);
3. Закономерности распределения напряжений в массиве грунтов;
принципы проектирования оснований зданий и сооружений (З 8.1);
4. Условия и методы оценки устойчивости грунтов и расчета осадок
(З 6.4);
5. Закономерности формирования грунтов, номенклатуру и основные
свойства грунтов, положения и перечень нормативной литературы (З 9.1);
6. Основные особенности кристаллических веществ и их свойств,
простые формы и символы граней кристаллов, физические свойства,
типоморфизм минералов, условия их нахождения и образования, типичные
природные ассоциации (З 4.6);
7. Важнейшие типы горных пород магматического, осадочного и
метаморфического генезиса, их систематики, оценка условий формирования,
методы диагностики (З 4.7);
8. Региональные геологические и зональные факторы формирования
инженерно-геологических условий; принципы и признаки инженерногеологического районирования; инженерно-геологические карты и разрезы
(З 5.4);
9. Принципы классификации и основные характеристики элементов
рельефа и генетических типов рыхлых отложений, основы стратиграфии
четвертичной системы (З 4.5);
10.
Типы подземных вод, закономерности их распространения в
Земной коре, содержание гидрогеологических исследований (З 6.7);
11.
Положение подземных вод в земной коре; классификации
подземных вод; основные виды движения, химический состав, режим и
баланс подземных вод; виды гидрогеологических исследований; мониторинг
и охрана подземных вод (З 7.1);
УМЕТЬ:
1. Называть грунты согласно номенклатуре, определять основные
физические, водные и механические свойства грунтов (У 6.8);
2. Читать геоморфологические карты и карты четвертичных отложений и
составлять
их
на
основе
самостоятельного
дешифрирования
аэрофотоматериалов (У 4.5).
3. Оценивать инженерно-геологические и гидрогеологические условия
для различных видов хозяйственной деятельности (У 4.9);.
4. Моделировать экзогенные геологические и гидрогеологические
процессы, оценивать точность и достоверность прогнозов (У 6.4);
5. Использовать знания при выполнении полевых инженерногеологических изысканиях и общей оценке инженерно-геологических
4
условий; составить программу изучения геологических процессов и явлений
и выполнить ее (У 6.5);
6. Идентифицировать, формулировать, решать и оформлять вопросы,
связанные с инженерно-геологическим изучением территорий (У 7.2);
7. Оценивать прочность и устойчивость горных пород при строительстве
и эксплуатации сооружений (У 8.1);
8. Рассчитывать глубину заложения и фундамент проектируемых
сооружений; предлагать мероприятия для улучшения природной среды
(У 8.3);
9. Составлять программу изучения грунтов; обобщать и анализировать
результаты исследований (У 9.10).
ВЛАДЕТЬ:
1. Навыками определения показателей физико-механических свойств
грунтов при лабораторных и полевых исследованиях (В 9.1);
2. Методами оценки пригодности грунтов строительной площадки в
качестве оснований сооружений (В 6.4);
3. Навыками оценки грунтовых условий строительной площадки по
данным изысканий (В 6.8);
4. Методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной
инженерно-геологической и гидрогеологической информации (В 4.9);
5. Методами расчета деформаций и устойчивости горных пород при
природных и техногенных воздействиях (В 8.1);
6. Навыками составления инженерно-геологического заключения по
территории и прогноза изменения инженерно-геологических условий после
освоения территории (В 5.4);
7. Навыками 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 применения ГОСТов, СНИПов, СП, средств и оборудования
для выполнения изысканий; анализа инженерно-геологических карт, составления
очерка об инженерно-геологических условиях территории (В 7.2);
10. Методами получения, анализа и синтеза инженерно-геологической
информации о строительной площадке и прогноза изменения ее инженерногеологических условий (В 8.3).
В процессе изучения данной дисциплины студенты приобретают
знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной
образовательной программы. После освоения «Грунтоведения» 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;
5
2. Проявлять инициативу, находить организационно- управленческие
решения и нести за них ответственность;
3. Использовать нормативные правовые документы в своей
деятельности;
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.
6
4. Структура и содержание дисциплины
4.1 Содержание разделов дисциплины:
ВВЕДЕНИЕ
1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И ЗАДАЧИ ГРУНТОВЕДЕНИЯ.
2. СОСТАВ ГРУНТОВ.
2.1.Минеральная компонента грунтов. Типы связей, состав и свойства
минерального вещества грунтов.Типы связей в твердых компонентах
грунтов. Состав и свойства первичных силикатов. Состав и свойства простых
солей.
Состав и свойства сульфидов и металлических соединений.
Классификационные показатели грунтов, содержащих минеральную
компоненту. Классификационные показатели техногенных грунтов.
Классификационные показатели дисперсных грунтов. Классификационные
показатели элювиальных грунтов. Определение минералогического состава
грунтов. Определение гранулометрического состава дисперсных грунтов.
2.2.Органическая компонента грунтов. Распространение, состав и
свойства органического вещества в грунтах. Классификационные показатели
грунтов содержащих органическую компоненту. Классификационные
показатели
органоминеральных
грунтов
и
их
определение.
Классификационные показатели органических грунтов и их определение.
2.3. Ледяная компонента грунтов. Распространение, состав и свойства
льда в грунтах. Классификационные показатели грунтов содержащих
ледяную компоненту. Распространение, состав и свойства газогидратов.
2.4. Жидкая компонента грунтов. Распространение, классификация,
состав и свойства жидкой компоненты грунтов.
2.5. Газовая компонента грунтов. Распространение, состав и свойства
газовой компоненты грунта. Характеристики газовой компоненты грунта.
2.6. Биотическая компонента грунтов. Распространение, состав биоты
грунтов. Биологическая активность грунта и ее показатели.
3. ТРЕБОВАНИЯ К ОПИСАНИЮ, ОТБОРУ, ХРАНЕНИЮ,
ТРАНСПОРТИРОВКЕ И КАЧЕСТВУ ОБРАЗЦОВ ГРУНТА.
4.ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ. Влажность грунтов.
Консистенция грунта и ее характеристики. Плотность грунтов. Пористость
грунтов.
5.
ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА
ГРУНТОВ.
Водопроницаемость грунтов. Водопрочность грунтов.
Размокаемость
грунтов. Размягчаемость грунтов. Размываемость грунтов. Набухание
грунтов. Усадочность грунтов. Просадочность лессовых и лессовидных
грунтов.
6. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ. Показатели
теплофизических свойств грунтов. Пучинистые свойства грунтов.
7. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ. Растворимость грунтов,
ее основные характеристики и методы их определения . Агрессивность
7
грунтов по отношению к бетону и металлам. Химическая и биологическая
агрессивность грунтов по отношению к бетону. Коррозия металлических
элементов подземных конструкций. Определения коррозионной активности
грунтов по химическому составу водной вытяжки. Определение удельного
электрического сопротивления грунта и средней плотности катодного
тока. Определение коррозии металлов блуждающим током. Определение
признаков биохимической коррозии.
8. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ.
8.1. Основные понятия о напряжениях и деформациях в грунтах.
8.2. Реологические свойства грунтов.
8.3. Деформационные свойства грунтов и определение их
показателей.
Деформационные
свойства
грунтов.
Определение
характеристик деформируемости при компрессионных испытаниях
дисперсных грунтов. Определение показателей деформации просадочных,
набухающих, засоленных и мерзлых грунтов. Определение характеристик
консолидации.
8.4. Прочностные свойства грунтов и определение их показателей.
Сопротивление грунтов сдвигу. Определение показателей прочности на
сдвиг дисперсных грунтов. Определение показателей прочности на сдвиг
мерзлых грунтов. Определения показателей прочности скального грунта при
срезе со сжатием. Определение угла естественного откоса грунтов.
Сопротивление грунтов одноосному растяжению. Сопротивление грунтов
изгибу.
8.5. Определение показателей прочности и деформируемости
грунтов методом одноосного сжатия. Определение показателей прочности
и деформируемости связных и полускальных грунтов. Определение
показателей прочности и деформируемости скальных грунтов.Определение
показателей прочности и деформируемости мерзлых грунтов.
8.6. Определение показателей прочности и деформируемости
грунтов методом трехосного сжатия. Определение показателей прочности
и деформируемости дисперсных грунтов. Определение показателей
прочности и деформируемости скальных грунтов.
8.7. Определение показателей твердости, крепости, выветрелости и
истираемости грунтов.
8.8. Особенности определения параметров физико-механических
свойств переуплотненных грунтов.
8.9. Динамические свойства грунтов. Определение показателей
динамических свойств грунтов. Разжижение грунтов.
9. КЛАССИФИКАЦИИ ГРУНТОВ. Виды классификаций грунтов в
инженерной геологии. Общая классификация грунтов.
8
4.2 Структура дисциплины по разделам и видам учебной деятельности
Таблица 4.1
Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения
Название
раздела
Аудиторная работа (час)
Лекции
час Лаб. занятия
час
Введение. 1. История развития
1
Общие
грунтоведения и
сведения о исследуемые задачи
грунтах
2. Состав
2.Минеральная компонента 1
1. Определение
1
грунтов
грунтов
гранулометрического состава
ситовым методом
2.Определение
1
гранулометрического состава
ареометрическим методом
3.Органическая
1
3.Определение зольности,
1
компонента грунтов
степени разложения и
ботанического состава торфа
4.Ледяная компонента
1
грунтов
5.Жидкая компонента
1
грунтов
6.Биотическая и газовая
1
4.Описание грунтов и их
1
компоненты грунтов
классификация.
Метрологический контроль и
ведение документации в
лабораториях грунтоведения
Физические 7. Плотность грунтов
1
5.Определение плотности,
2
свойства
плотности твердых частиц,
грунтов
плотности
8. Влажность и
1
6.Определение влажности
2
консистенция грунтов
грунта, влажности на границе
текучести и на границе
раскатывания
Гидрофизич 9.Водопрочность грунтов 1
7.Определение характеристик 2
еские
размокаемости грунтов
свойства
10.Просадочность лессовых 1
грунтов
и лессовидных грунтов
Набухание
1
8.Определение показателей
2
грунтов
свободного набухания (усадки)
12.Усадочность грунтов
1
13.Водопроницаемость
1
9.Определение коэффициентов 2
грунтов
фильтрации глинистых грунтов
10.Определение коэффициентов 2
фильтрации песчаных грунтов
Теплофизиче14.Теплофизические
1
ские
свойства грунтов
свойства
15.Пучинистые свойства
1
грунтов
грунтов
Химические 16.Растворимость грунтов, 1
свойства
ее основные
грунтов
характеристики и методы
их определения
17.Агрессивность грунтов 1
11. Определение коррозионной 2
по отношению к бетону и 1
активности грунта по
металлам
отношению к стали
Физико18. Основные понятия о
1
механическинапряжениях и
е свойства деформациях в грунтах.
грунтов
19.Деформационные
1
12. Определение показателей 2
9
СРС Контр.
(час) Работа
Итого
2
3
2
4
2
4
2
3
2
3
6
РК-1
8
2
5
2
5
2
5
2
3
2
5
2
2
3
5
2
2
3
2
3
8
РК-2
9
2
2
5
2
3
2
5
Название
раздела
Аудиторная работа (час)
Лекции
час Лаб. занятия
час
свойства грунтов и
деформационных свойств
определение их
грунтов на приборах
показателей.
компрессионного сжатия
20.Определение
1
13.Определение показателей
2
характеристик
деформационных свойств
деформируемости при
грунтов на релаксометре
компрессионных
АКР-2
испытаниях дисперсных
грунтов.
21.Определение
1
14. Определения показателей 2
показателей деформации
просадочности грунтов
просадочных грунтов.
методом «двух кривых»
22.Определение
1
15. Определение показателей 2
характеристик деформации
набухания глинистых грунтов
набухающих грунтов.
под нагрузкой и давления
набухания
23 Определение
1
характеристик деформации
мерзлых грунтов
24. Определение
1
характеристик
консолидации грунтов.
25. Определение
1
16.Определение прочностных 2
показателей прочности
показателей (c и φ) на приборах
грунтов методом среза
статического и кинематического
сдвига по схеме НН,
определение угла естественного
откоса песков
17. Определение прочностных 2
показателей (c и φ) на приборах
кинематического сдвига по
схеме КД
26.Определение
1
показателей прочности и
деформируемости грунтов
методом одноосного сжатия
27.Определение
1
18.Определение прочностных 2
показателей прочности и
показателей (c и φ) на приборах
деформируемости грунтов
трехосного сжатия по схеме НН
методом трехосного
19.Определение прочностных 2
сжатия
показателей (c и φ) на приборах
трехосного сжатия по схеме КД
20. Определение прочностных 2
показателей (c и φ) на приборах
трехосного сжатия по схеме КД
(продолжение)
21. Определение
2
деформационных показателей
(Е и ν) на приборах трехосного
сжатия по схеме КД
(продолжение опыта)
22.Определение
2
деформационных показателей
(Е и ν) на приборах трехосного
сжатия по схеме КД
(продолжение опыта)
23. Обработка данных
2
испытаний
28.Динамические свойства 4
10
СРС Контр.
(час) Работа
Итого
2
5
2
5
2
6
2
4
2
2
РК-3
4
6
2
2
4
2
6
2
2
4
Название
раздела
Аудиторная работа (час)
час Лаб. занятия
Лекции
грунтов
Классифика 29.Классификации грунтов 2
ции грунтов
Специфичес 30.Особенности
4
кие грунты иопределения параметров
их основные физико-механических
показатели. свойств переуплотненных
грунтов
31. Специфические
4
грунты и их основные
показатели. Особенности
методик определения
характеристик грунтов и
проведения изыскания в
районах развития
специфических грунтов и
экзогенных процессов.
Итого
42
час
СРС Контр.
(час) Работа
Итого
4
6
2
7
42
РК-4
13
87
171
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
х
х
х
х
Лабораторные
работы
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 (CРC)
6.1 Текущая СРС направлена на углубление и закрепление знаний, а
также на развитие практических умений. 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;
11
 изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
 изучение теоретического материала к практическим занятиям;
 подготовке к экзамену.
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 заданным темам рефератов.
Предлагаемые темы (пример):
1. Особенности состава и свойств просадочных грунтов.
2. Особенности исследования состава и свойств набухающих и усадочных
грунтов.
6.2.1. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
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.
На самостоятельную - более детальную проработку выносятся темы,
частично рассмотренные на лекциях. Часть тем, исследующих особенности
грунтов различного генезиса, специфические грунты, специфические
свойства грунтов, студенты рассматривают самостоятельно.
Темы, выносимые на самостоятельную проработку (пример):
1.
2.
3.
4.
Лессовые и лессовидные грунты.
Органические грунты.
Илы.
Мерзлые грунты.
Темы индивидуальных заданий:
1. Методики исследования состава и свойств карбонатных грунтов.
2. Методики исследования состава и свойств набухающих/усадочных грунтов.
3. Методики исследования состава и свойств тиксотропных грунтов.
4. Методики исследования состава и свойств просадочных грунтов.
5. Методики исследования состава и свойств иольдиевых глин.
6. Методики исследования состава и свойств органических и органоминеральных
грунтов.
7. Методики исследования состава и свойств пучинистых грунтов.
8. Обзор методик и нового оборудования применяемого при определении показателей
физических свойств.
9. Обзор методик и нового оборудования применяемого при определении показателей
физико-механических свойств.
10.
Обзор методик и нового оборудования применяемого при определении
показателей динамических свойств.
12
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 (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения
дисциплины
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 (табл. 7.1).
Таблица 7.1
Контролирующие мероприятия
Защита отчета по лабораторной работе
Контрольная работа
Зачет
ИТОГО
Кол-во
Баллы
в 6 семестре
13
45
2
10
45
100
Кол-во
Баллы
в 7семестре
10
45
2
10
45
100
Итоговый контроль – в соответствии с учебным планом: 6 семестр –
зачет, 7 семестр – экзамен.
7.1. Вопросы рубежных контрольных работ
1. Скальные грунты (определение, основные классификационные показатели, их
свойства).
2. Дисперсные связные грунты (определение, основные классификационные
показатели, их свойства).
3. Дисперсные несвязные грунты (определение, основные классификационные
показатели, их свойства).
4. Дисперсные органические и органоминеральные грунты (определение, основные
классификационные показатели, их свойства).
5. Мерзлые грунты (определение, основные классификационные показатели, их
свойства).
6. Техногенные грунты (определение, основные классификационные показатели, их
свойства).
7. Гранулометрический состав грунтов (цели определения, использование результатов,
методы определения, необходимое оборудование, необходимый объем грунта, точность
определения, способы графического отображения результатов, характеристики
однородности состава, классификации).
8. Плотность грунтов (цели определения, получаемые характеристики, использование
результатов, полевые и лабораторные методы определения, необходимое оборудование).
13
9. Влажность грунтов (цели определения, получаемые характеристики, использование
результатов, полевые и лабораторные методы определения, необходимое оборудование).
10. Показатели консистенции грунтов (цели определения, получаемые характеристики,
использование результатов, методы определения, необходимое оборудование).
11. Коррозионная активность грунтов по отношению к бетону и металлам (цели
определения характеристик, использование результатов, методы определения,
необходимое оборудование, способы графического отображения результатов).
12. Набухание грунтов (цели определения, минеральный состав набухающего грунта,
характеристики набухания грунтов, использование результатов, прогноз набухания,
методы определения, необходимое оборудование, способы графического отображения
результатов).
13. Усадка грунтов (цели определения, минеральный состав грунта, характеристики
усадки грунтов, использование результатов, методы определения, необходимое
оборудование, способы графического отображения результатов).
14. Просадка грунтов (цели определения, минеральный состав грунта, характеристики
просадки грунтов, использование результатов, методы определения, необходимое
оборудование, способы графического отображения результатов).
15. Деформационные свойства дисперсных грунтов (цели определения, получаемые
характеристики грунтов, использование результатов, методы определения, необходимое
оборудование, способы графического отображения результатов).
16. Прочностные свойства дисперсных грунтов (цели определения, получаемые
характеристики грунтов, использование результатов, методы определения, необходимое
оборудование, способы графического отображения результатов).
8. Рейтинг качества освоения дисциплины
В соответствии с рейтинговой системой* текущий контроль
производится ежемесячно в течение семестра путем балльной оценки
качества усвоения теоретического материала (ответы на вопросы) и
результатов лабораторных занятий.
Промежуточная аттестация производится в конце семестра также путем
балльной оценки. Итоговый рейтинг определяется суммированием баллов
текущей оценки в течение семестра и баллов промежуточной аттестации в
конце семестра по результатам экзамена или зачета. Максимальный
итоговый рейтинг в каждом семестре соответствует 100 баллам (50 баллов –
текущая оценка в семестре, 50 баллов – промежуточная аттестация в конце
семестра). За 2 семестра рейтинг составляет 200 баллов.
*– рейтинг-план освоения дисциплины в течение семестра см. в приложении.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля
(дисциплины)
 основная литература:
1.
Грунтоведение. Трофимов В.Т., Королев В.А., Вознесенский Е. А., Голодковская
Г.А., Васильчук Ю.К., Зиангиров Р.С. М.: Изд.–во МГУ, 2005 – 1024с.
2.
Грунтоведение. Сергеев Е.М., Голодковская Г.А., и др. – М.: Изд–во МГУ, 1983. –
385с.
3.
Грунтоведение: учебное пособие / сост. В.В. Крамаренко; Томский
политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического
университета, 2011. – 514 с.
14
4.
Ломтадзе В.Д. Инженерная геология (Инженерная петрология).– Л.: Недра, 1984.
– 511 с.
5.
Ломтадзе В.Д. Методы лабораторных исследований физико-механических
свойств горных пород. – Л.: Недра, 1972. – 312 с.
 дополнительная литература:
1. Вялов С.С. Реология мерзлых грунтов / Под редакцией В.Н Разбегина. – М.Стройиздат.
2000.– 464с.
2. Гольдберг В.М., Скворцов Н.П. Проницаемость и фильтрация в глинах. – М.: Недра, 1986.
– 160 с.
3. Ершов Э.Д. Общая геокриология. – М.: Недра, 1990, 2002 г. – 559 с.
4. Зинченко В.С. Петрофизические основы гидрогеологической и инженерно-геологической
интерпретации геофизических данных: Учебное пособие для студентов вузов. М. – Тверь.
Изд. АИС, 2005. – 392с.
5. Ишихара К. Поведение грунтов при землетрясениях: пер с англ./ Под ред. А.Б.Фадеева, М.
Б. Лисюка/ НПО Геореконструкция-Фундаментпроект. СПб, 2006. – 344 с.
6. Laboratory testing of soils. Part I. The solid components, physical properties and permeability of
soil: Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу
«Грунтоведение» для студентов, обучающихся по специальности 130302 «Поиски и
разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания» / В.В. Крамаренко –
Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 56 с.
7. Laboratory testing of soils. Part II. Mechanical properties of soils: Методические указания к
выполнению лабораторных работ по курсу «Грунтоведение» для студентов, обучающихся
по направлению 130100 «Геология и разведка полезных ископаемых». / В.В. Крамаренко.
– Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 52с.
8. Laboratory testing of soils. Part III. Dynamical properties of soils: Методические указания к
выполнению лабораторных работ по курсу «Грунтоведение» для студентов, обучающихся
по направлению 130100 «Геология и разведка полезных ископаемых». / В.В. Крамаренко.
– Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 76 с.
 программное обеспечение и Internet-ресурсы:
1. НТБ ТПУ, «Кодекс» нормативные документы по выполнению лабораторных работ
2. Лекционный курс «Грунтоведение» в Power Point,
3. Презентации по проф. английскому по курсу «Грунтоведение» в Power Point .
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Лабораторные занятия будут проводиться на базе учебно-научно-исследовательской
лаборатории «Грунтоведение и механика грунтов» (УНИЛ ГиМГ), расположенной в 018 и
019 аудиториях 20 корпуса ТПУ. Лаборатория оснащена необходимым для данного курса
измерительным, вспомогательным и испытательным оборудованием, а также
нормативными документами.
Современные испытательные комплексы АСИС, включающие компрессионные и
сдвиговые (статический и кинематический) приборы, ПСУ, ППУ и стабилометры
позволят выполнить испытания с целью определения показателей механических свойств
дисперсных грунтов (в том числе и специфических) на высоком уровне. Для грунтов
скальных предназначено устройство определяющее пределы растяжения (сжатия).
Релаксометр АКР-2 позволит получить деформационные показатели не только
набухающих и просадочных грунтов, но и мерзлых. Коррозионную активность грунтов по
отношению к стали можно определить с помощью анализатора коррозионной активности
АКАГ. Лаборатория имеет ручные буры, пробоотборники, сдвигомер-крыльчатку для
опробования дисперсных грунтов в различном состоянии.
15
Недели
Приложение
Рейтинг-план освоения «Грунтоведения» в течение 6 и 7 семестров
1.
Текущий контроль
Теоретический материал
Разделы
Баллы
Задания
Итого
Баллы Баллы
1. История развития
грунтоведения и исследуемые
им задачи.
2.Минеральная
компонента грунтов
1. Определение гранулометрического
состава ситовым методом
2.Определение гранулометрического
состава ареометрическим методом
2.
3.
Практическая деятельность
2
2
2
2
3.Органическая компонента
грунтов
4.Ледяная компонента грунтов
5.Жидкая компонента грунтов
4.
5.
6.Биотическая и газовая
компоненты грунтов
7. Плотность грунтов
2
2
2
2
2
2
8. Влажность и консистенция
грунтов
9.Водопрочность грунтов
5.Определение плотности, плотности
твердых частиц, плотности
8.
2
2
10. Просадочность лессовых и
лессовидных грунтов
6.Определение влажности грунта,
влажности на границе текучести и на
границе раскатывания
2
2
11.Набухание и усадочность
грунтов
7.Определение характеристик
размокаемости грунтов
2
2
8.Определение показателей свободного
набухания (усадки)
2
2
2
2
2
2
9.
10.
15
3.Определение зольности, степени
разложения и ботанического состава
торфа
4.Описание грунтов и их классификация.
Метрологический контроль и ведение
документации в лабораториях
грунтоведения
6.
7.
РК 2 -15
баллов
11.
13.Водопроницаемость грунтов
12.
13.
14.Теплофизические свойства
грунтов
9.Определение коэффициентов
фильтрации глинистых грунтов
10.Определение коэффициентов
фильтрации песчаных грунтов
16
Недели
14.
Текущий контроль
Теоретический материал
Практическая деятельность
Разделы
15.Пучинистые свойства
грунтов
16.Растворимость грунтов, ее
основные характеристики и
методы их определения
Сумма баллов в 6 семестре
1
2
3
4
Баллы
7
8
РК 2 -15
баллов
11
2
15
30
20
50
11. Определение коррозионной
активности грунта по отношению к
стали
2
2
12. Определение показателей
деформационных свойств грунтов на
приборах компрессионного сжатия
2
2
13.Определение показателей
деформационных свойств грунтов на
релаксометре АКР-2
2
2
17.Агрессивность грунтов по
отношению к бетону и металлам
17.Агрессивность грунтов по
отношению к бетону и металлам
(продолжение)
18. Основные понятия о
напряжениях и деформациях в
грунтах.
19.Деформационные свойства
грунтов и определение их
показателей.
20.Определение характеристик
деформируемости при
компрессионных испытаниях
дисперсных грунтов.
21.Определение показателей
деформации просадочных
грунтов.
22.Определение характеристик
деформации набухающих
грунтов.
23 Определение характеристик
деформации мерзлых грунтов
24. Определение характеристик РК 2 -12
консолидации грунтов.
баллов
9
10
Баллы Баллы
2
5
6
Задания
Итого
25. Определение показателей
прочности грунтов методом
среза
12
14. Определения показателей
просадочности грунтов методом «двух
кривых»
2
2
15. Определение показателей набухания
глинистых грунтов под нагрузкой и
давления набухания
2
2
16.Определение прочностных
показателей (c и φ) на приборах
статического и кинематического сдвига
2
2
17
Недели
Текущий контроль
Теоретический материал
Практическая деятельность
Разделы
Баллы
Задания
Итого
Баллы Баллы
по схеме НН, определение угла
естественного откоса песков
12
13
26.Определение показателей
прочности и деформируемости
грунтов методом одноосного
сжатия
18.Определение прочностных
показателей (c и φ) на приборах
трехосного сжатия по схеме НН
19.Определение прочностных
показателей (c и φ) на приборах
трехосного сжатия по схеме КД
20. Определение прочностных
показателей (c и φ) на приборах
трехосного сжатия по схеме КД
(продолжение опыта)
15
28.Динамические свойства
грунтов
29.Классификации грунтов
17
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
27.Определение показателей
прочности и деформируемости
грунтов методом трехосного
сжатия
14
16
17. Определение прочностных
показателей (c и φ) на приборах
кинематического сдвига по схеме КД
30.Особенности определения
параметров физикомеханических свойств
переуплотненных грунтов
31. Специфические грунты и их
основные показатели.
Особенности методик
определения характеристик и
РК 2 -12
18
проведения изыскания в
баллов
районах развития
специфических грунтов и
экзогенных процессов.
Сумма баллов в 7 семестре
24
21. Определение деформационных
показателей (Е и ν) на приборах
трехосного сжатия по схеме КД
22.Определение деформационных
показателей (Е и ν) на приборах
трехосного сжатия по схеме КД
(продолжение опыта)
23. Обработка данных испытаний
12
26
18
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 №
от «
» _______________20__ г.).
Автор:
Крамаренко В.В.
Рецензент:
Емельянова Т.Я.
19
20