Грунтоведение - Основные образовательные программы ТюмГУ

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор по учебной работе
_________________ Л. М. Волосникова
_________________ 2011 г.
ГРУНТОВЕДЕНИЕ
Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа
для студентов специальности 020306.65 «Экологическая геология»
Форма обучения очная
ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:
Автор работы ________________/С.И. Ларин/
«______»___________2011 г.
Рассмотрено на заседании кафедры геоэкологии от 19.04.2011 №10.
Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.
«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»
Объем 21 стр.
Зав. кафедрой __________________________/С.И. Ларин./
«19» апреля 2011 г.
Рассмотрено на заседании УМК ИМЕНИТ отделения географии,
экологии, природопользования и туризма от 21.04.2011 № 1
Соответствует ГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.
«СОГЛАСОВАНО»:
Председатель УМК _________________/О.А. Столярова/
«______»_____________2011 г.
«СОГЛАСОВАНО»:
Зав. методическим отделом УМУ_____________/С.А. Федорова/
«______»_____________2011 г.
Ларин С.И. Грунтоведение. Учебно-методический комплекс. Рабочая
учебная программа для студентов специальности 020306.65- экологическая
геология, очной формы обучения. Тюмень, 2011, 23с.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ГОС
ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по специальности.
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ:
Грунтоведение [электронный ресурс] / Режим доступа: www.umk.utmn.ru,
свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой геоэкологии. Утверждено
проректором по учебной работе Тюменского государственного
университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: к.г.н., доцент С.И.Ларин
© Тюменский государственный университет, 2011
© Ларин С.И.
Пояснительная записка.
1.Цель и задачи дисциплины:
Цель курса усвоение студентами
теоретико-методических основ
грунтоведения, его положение в системе наук, состав, строение,
химические, физико-химические, физические, биотические и физикомеханические свойства грунтов. Большое внимание уделяется природным
и техногенным, скальным, дисперсным и мерзлым грунтам, а также
современным представлениям о формировании состава, строения,
состояния и свойств магматических, метаморфических, осадочных,
криогенных и техногенных грунтов. Рассмотрены также общие
представления о массивах грунтов и их типах.
Главная задача курса заключается в развитии у студентов инженерногеологических знаний и навыков, необходимых для изучения и оценки
экологических функций литосферы.
По многим разделам курса
студентам необходимо работать с опубликованными источниками. Их
перечень приведён в конце программы. Курс предназначен для студентов
старших курсов ОДО специальности «геоэкология» специализаций
«мониторинг в области геоэкологии» и «экологическая геология».
2.Тематический план изучения дисциплины
Дисциплина входит в блок общепрофессиональных дисциплин по выбору,
изучается на 3 курсе (5 семестр). Общий объем часов: 32 лекций, 32
практик, 31 самостоятельной работы. Форма отчётности - экзамен
Таблица 1.
Тематический план
№ Тема
п
/
п
Модуль 1
Не
дел
и
сем
ест
ра
Виды учебной работы и
самостоятельная работа, в
час
Лекци Практи Самост
и
ческие оятельн
занятия ая
работа
Итого
часов
по
теме
Итого
колич
ество
балло
в
1. Тема
№1.
Содержание и
структура
грунтоведения и
его
положение
в
системе
геологических
наук
Всего
Модуль 2
2. Тема №2. Состав
грунтов
3. Тема
3.
Строение
грунтов
4. Тема
№4.
Свойства
грунтов
Всего
Модуль 3
5. Тема
№5.
Характеристика
грунтов
различных
классов
6. Тема
№
6.
Современные
представления о
формировании
состава,
строения,
состояния
и
свойств
грунтов и
характеристика
основных их
генетических
групп
7. Тема
№
7.
Массивы
грунтов
Всего
Итого:
1
2
2
2
6
0-10
2
2
2
6
0-10
2-3 8
8
4
20
0-15
4-5 4
4
4
12
0-15
6-7 2
2
4
8
0-15
14
14
12
40
0-45
8
8
13
29
0-25
14- 4
15
4
2
10
0-10
16
4
4
2
10
0-10
16
32
16
32
17
31
49
95
0-45
0-100
813
Таблица 2.
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Тема
Модуль 1
Тема №1.
Содержание и
структура
грунтоведения и его
положение в
системе
геологических наук
Всего
Модуль 2
Тема №2. Состав
грунтов
Тема 3. Строение
грунтов
Тема №4. Свойства
грунтов
Всего
Модуль 3
Тема №5.
Характеристика
грунтов различных
классов
Тема № 6.
Современные
представления о
формировании
состава, строения,
состояния и свойств
грунтов и
характеристика
основных их
генетических групп
Формы текущего контроля
Прак Контрольн Другие
тиче ые работы формы
ские
рабо
ты
Итого
количество
баллов
0-7
0-3
0-10
0-7
0-3
0-10
0-10
0-3
0-2
0-15
0-10
0-3
0-2
0-15
0-10
0-3
0-2
0-15
0-30
0-9
0-6
0-45
0-20
0-3
0-2
0-25
0-6
0-2
0-2
0-10
7.
Тема № 7. Массивы
грунтов
Всего
Итого:
Форма итогового
контроля
0-6
0-2
0-2
0-32
0-69
0-7
0-19
0-10
0-6
0-12
Экзамен
0-45
0-100
Таблица 3
Планирование самостоятельной работы студентов
№ Модули и темы
Модуль 1
1. Тема №1.
Содержание и
структура
грунтоведения и
его
положение в
системе
геологических
наук
Всего по
модулю 1
Модуль 2
2. Тема №2. Состав
грунтов
Виды СРС
Обязательные Дополните
льные
1.Подготовка к
контрольной
работе
2. Подготовка
реферата.
Нед
еля
сем
естр
а
1.Составле 1
ние
презентаци
и.
2.Проработ
ка
литературы
1.Подготовка к 1.Составле 2-3
семинару
ние
презентаци
и.
2.Проработ
ка
литературы
Объ Количе
ем
ство
час баллов
ов
2
0-10
2
0-10
4
0-15
3. Тема 3.
Строение
грунтов
1.Подготовка к 1.Составле 4-5
семинару
ние
презентаци
и.
2.Проработ
ка
литературы
4
0-15
4. Тема
Свойства
грунтов
№4. 1.Подготовка к 1.Проработ 6-7
семинару
ка
литературы
4
0-15
12
0-45
1.Подготовка к 1.Проработ 8-13 13
семинару
ка
2.Составление литературы
презентации.
0-25
1.Подготовка к 1.Проработ 14семинару
ка
15
2.Составление литературы
презентации.
2
0-10
1.Подготовка к 1.Проработ 16
семинару
ка
2.Составление литературы
презентации.
2
0-10
17
0-45
31
0-100
Всего
по
модулю 2
Модуль 3
5. Тема
№5.
Характеристика
грунтов
различных
классов
6. Тема
№
6.
Современные
представления о
формировании
состава,
строения,
состояния
и
свойств
грунтов и
характеристика
основных их
генетических
групп
7. Тема № 7.
Массивы
грунтов
Всего по
модулю 3
Итого:
3. Содержание дисциплины*
Введение. Содержание и структура грунтоведения и его положение в
системе геологических наук
Теоретико-методологические основы
грунтоведения.
Определение
грунтоведения как науки. Объект и предмет грунтоведения. История
развития содержания термина «грунт». Этапы развития грунтоведения.
Типы задач и систем, исследуемых в грунтоведении. Типы показателей и
классификаций в грунтоведении и вопросы классифицирования свойств
грунтов. Содержательные задачи грунтоведения.
Методологические положения и основной закон грунтоведения. Историкогеологический подход — основа изучения грунтов. «Генезис грунтов» и
«генезис свойств грунтов». Основной закон грунтоведения. О моделях
формирования свойств грунтов. Научный метод грунтоведения. Структура
грунтоведения как науки. Положение грунтоведения в системе
геологических наук. Грунтоведение в системе теоретического
и
практического геологического знания. Связь грунтоведения с
естественными, техническими и социально-экономическими науками.
Состав грунтов.
Твердая компонента грунтов.
Подразделение твердой компоненты при инженерно-геологическом
изучении горных пород.
Строение и свойства первичных силикатов. Природные силикаты.
Искусственные силикаты.
Строение и свойства простых солей. Галоиды. Сульфаты. Карбонаты.
Фосфаты, арсенаты, бораты.
Строение и свойства сульфидов и металлических соединений.
Строение и свойства глинистых минералов. Структурные особенности и
свойства глинистых минералов. Природные ассоциации глинистых
минералов в грунтах.
Органическое вещество и органоминеральные комплексы. Происхождение,
содержание и распространение органического вещества. Состав и строение
органического вещества. Свойства и функции гуминовых веществ.
Органоминеральные комплексы.
Строение и свойства льда и газогидратов. Лед в грунтах и структура
кристаллов льда. Свойства льда. Содержание льда в грунтах. Газогидраты
в грунтах.
Жидкая компонента грунтов.
Состав и структура жидкой компоненты грунтов.
Показатели количественного содержания жидкой компоненты в грунтах.
Классификация и свойства воды разных видов жидкой компоненты
грунтов.
Показатели энергетического состояния и содержания различных категорий
воды в грунтах. Влажностные показатели. Термодинамические показатели.
Влияние воды жидкой компоненты на консистенцию грунтов.
Влияние водных растворов на свойства грунтов.
Газовая компонента грунта.
Происхождение и состав газов в грунтах. Газы природного
происхождения.
Газы техногенного происхождения.
Показатели содержания газов в грунтах. Состояние газов в грунтах.
Влияние газов на свойства грунтов.
Биотическая составляющая грунтов.
Видовой состав живых организмов в грунтах. Состав микроорганизмов в
грунтах. Состав макроорганизмов в грунтах.
Количество и условия существования биотической составляющей в
грунтах.
Количество биотической составляющей. Условия существования
микроорганизмов в грунтах. Условия существования макроорганизмов в
грунтах.
Влияние жизнедеятельности биоты на состав, строение, состояние и
свойства
грунтов. Влияние микроорганизмов на грунты. Влияние макроорганизмов
на грунты.
Строение грунтов
Морфология структурных элементов грунтов.
Размер структурных элементов твердой компоненты.
Количественное
соотношение
элементов
твердой
компоненты.
Гранулометрический
и
микроагрегатный
состав
грунтов.
Гранулометрические классификации грунтов.
Форма элементов твердой компоненты. Форма первичных структурных
элементов. Форма агрегатов частиц. Количественная оценка формы частиц
и агрегатов.
Поверхность твердых компонентов грунта. Межфазная граница «твердый
компонент—газ». Межфазная граница «твердый компонент—жидкость».
Межфазная граница между твердыми компонентами. Межфазные границы
с участием биоты.
Взаимосвязь минерального состава и дисперсности грунтов.
Связи между структурными элементами грунтов.
Контакты между структурными элементами грунтов. Типы и форма
контактов частиц в газовой среде. Типы и форма контактов частиц с
участием жидкости. Типы и форма твердофазовых контактов.
Структурные связи в грунтах. Химические структурные связи. Физические
структурные связи. Физико-химические структурные связи. Биотические
(биогенные) структурные связи.
Теория контактных взаимодействий в грунтах.
Структурно-пространственная организация грунтов.
Количественное соотношение компонентов грунта. Расчет соотношения
компонентов грунта. Методы графического анализа соотношения
компонентов. Особенности компонентных составов грунтов.
Пустотность грунтов. Понятие о пустотности грунтов. Поровая
пустотность грунтов. Морфология пор и приуроченность к структурным
элементам грунтов. Трещинная пустотность грунтов.
Понятие о строении, структуре и текстуре грунтов. Определение строения,
структуры и текстуры грунтов. Подразделение структур и текстур в
грунтоведении.
Строение скальных магматических грунтов. Структуры магматических
грунтов. Текстуры магматических грунтов.
Строение
скальных
метаморфических
грунтов.
Структуры
метаморфических грунтов. Текстуры метаморфических грунтов.
Строение скальных осадочных сцементированных грунтов. Структуры
осадочных
сцементированных
грунтов.
Текстуры
осадочных
сцементированных грунтов.
Строение
дисперсных
(обломочных)
грунтов.
Строение
крупнообломочных грунтов. Строение песчаных грунтов. Строение
пылеватых (лёссовых и лёссовидных) грунтов. Строение глинистых
грунтов.
Строение мерзлых магматических, метаморфических и осадочных грунтов.
Структуры мерзлых грунтов. Текстуры мерзлых грунтов.
Свойства грунтов
Химические свойства грунтов.
Химические реакции и равновесия в грунтах. Растворимость грунтов.
Химическая поглотительная способность грунтов. Кислотно-основные
свойства грунтов. Химическая агрессивность грунтов.
Физико-химические свойства грунтов.
Адсорбционные свойства. Ионообменные свойства. Адгезионные свойства
и липкость грунтов. Адгезия в грунтах. Липкость грунтов. Диффузионные
свойства. Осмотические свойства. Капиллярные свойства. Набухаемость
грунтов. Усадочность грунтов. Водопрочность грунтов. Размокаемость
грунтов. Размягчаемость грунтов. Размываемость грунтов.
Физические свойства грунтов.
Плотностные свойства грунтов. Плотность твердых частиц грунта.
Плотность грунта. Плотность скелета грунта. Использование показателей
плотностных свойств для расчета пористости и других характеристик
грунта.
Гидрофизические свойства грунтов. Влагоемкость, влагоотдача и
водопоглощение грунтов. Водопроницаемость грунтов. Влагопроводность
в
ненасыщенных
грунтах.
Термовлагопроводность
грунтов.
Газофизические свойства грунтов. Газопроницаемость грунтов. Диффузия
газов в грунтах. Испаряемость влаги в грунтах. Аэродинамические
свойства грунтов.
Теплофизические
свойства
грунтов.
Теплоемкость
грунтов.
Теплопроводность
грунтов.
Температуропроводность
грунтов.
Термическое расширение грунтов. Морозостойкость грунтов.
Электрические
свойства
грунтов.
Электропроводность
грунтов.
Поверхностная проводимость грунтов. Диэлектрическая проницаемость
грунтов.
Электрокинетические свойства грунтов. Понятие об электрокинетических
явлениях. Электроосмос в грунтах. Электрофорез в грунтах.
Электрокинетические явления второго рода в грунтах. Применение
электрокинетических явлений в грунтах.
Электрохимические свойства грунтов. Коррозионная способность грунтов.
Магнитные свойства грунтов. Природа магнитных свойств грунтов.
Магнитные свойства компонентов грунта. Магнитная восприимчивость
грунтов. Остаточная намагниченность грунтов. Влияние магнетизма
глинистых грунтов на их строение и свойства. Радиационные свойства
грунтов. Понятие о радиоактивности. Естественная радиоактивность
грунтов. Искусственная радиоактивность грунтов.
Биотические свойства грунтов.
Биологическая активность грунтов. Биологическая поглотительная
способность грунтов. Биоагрессивность и биокоррозия в грунтах.
Физико-механические свойства грунтов.
Основные понятия о напряжениях и деформациях в грунтах. Виды
напряжений в грунтах. Виды деформаций в грунтах. Связь между
напряжениями и деформациями в грунтах.
Деформационные свойства грунтов. Упругие свойства грунтов.
Компрессионная сжимаемость грунтов. Просадочность - специфическое
деформационное свойство грунтов.
Прочность грунтов. Сопротивление грунтов одноосному сжатию.
Сопротивление грунтов одноосному растяжению. Сопротивление грунтов
сдвигу.
Реологические свойства грунтов. Ползучесть грунтов. Релаксация
напряжений в грунтах. Длительная прочность грунтов.
Динамические свойства грунтов. Поведение грунтов при вибрационных
воздействиях. Поведение грунтов при импульсных воздействиях.
Разжижаемость грунтов.
Корреляция между показателями состава и свойств грунтов.
Нормативные и расчетные показатели.
Корреляция между показателями состава и свойств грунтов.
Нормативные и расчетные показатели.
Инженерно-геологический элемент как структурная единица массива,
применительно к которому вычисляются нормативные и расчетные
показатели.
Характеристика грунтов различных классов
Общая классификация грунтов.
Содержание, назначение и типы созданных общих классификаций грунтов.
Принятый подход к составлению общей классификации грунтов.
Общая классификация грунтов.
Класс природных скальных грунтов.
Скальные грунты нерастворимые. Полускальные грунты нерастворимые.
Скальные и полускальные растворимые грунты.
Класс природных дисперсных грунтов.
Несвязные грунты. Крупнообломочные несвязные грунты. Песчаные
несвязные грунты.
Связные грунты. Минеральные глинистые и пылеватые (лёссовые) связные
грунты.
Пылеватые
(лёссовые)
грунты.
Глинистые
грунты.
Органоминеральные связные грунты. Илы. Сапропелевые грунты.
Заторфованные грунты. Органические связные грунты. Торфяные грунты.
Класс природных мерзлых грунтов.
Мерзлые скальные ледоминеральные грунты. Мерзлые дисперсные
ледоминеральные—органоледяные
грунты.
Мерзлые
дисперсные
ледоминеральные и минерально-ледяные грунты. Мерзлые дисперсные
органоминерально-ледяные и органоледяные грунты. Мерзлые ледяные
грунты.
Царство техногенных (искусственных) грунтов.
Класс скальных и полускальных техногенных (искусственных) грунтов.
Скальные и полускальные инъекционно закрепленные грунты. Скальные и
полускальные термически упрочненные грунты. Скальные и полускальные
техногенно
ухудшенные
грунты.
Полускальные
антропогенно
образованные грунты.
Класс дисперсных техногенных (искусственных) грунтов. Несвязные
техногенные грунты. Связные техногенные грунты.
Класс мерзлых техногенных (искусственных) грунтов.
Современные представления о формировании состава, строения,
состояния и свойств грунтов и характеристика основных их
генетических групп
Главнейшие факторы формирования состава, строения и свойств
грунтов.
Исходный состав расплава или выветривающихся пород.
Способ формирования осадка или породы. Температура. Давление.
Подземные воды и поровые растворы. Физико-химические условия среды.
Фактор времени.
Главные закономерности формирования свойств грунтов разных
генетических классов.
Магматические грунты.
Метаморфические грунты.
Осадочные грунты. Стадийность формирования осадочных грунтов.
Образование исходного материала при выветривании. Перенос и
отложение осадочного материала. Преобразование осадка в породу
(диагенез). Постдиагенетические преобразования. Некоторые особенности
формирования свойств глинистых грунтов при литогенезе. Формирование
просадочных свойств лёссовых грунтов. Особенности формирования
карбонатных, галоидных и кремнистых грунтов и их свойств. Карбонатные
грунты. Галоидные грунты. Кремнистые грунты.
Вулканогенно-осадочные грунты.
Криогенные (мерзлые) грунты.
Техногенные (искусственные) грунты.
Характеристика грунтов магматического генезиса.
Интрузивные породы как грунты.
Эффузивные породы как грунты.
Характеристика грунтов метаморфического генезиса.
Динамотермально-метаморфизованные породы как грунты.
Катакластическо-метаморфизованные породы как грунты.
Характеристика грунтов осадочного генезиса.
Генетические типы и распространенность осадочных отложений.
Распространенность, генетические компоненты и состав осадочных пород.
Зона осадкообразования и типы литогенеза (седиментогенеза).
Генетические типы отложений и их общая классификация.
Континентальные осадочные породы как грунты. Элювиальные
образования как грунты. Субаэрально-фитогенные отложения как грунты.
Обвальные и осыпные отложения как грунты. Оползневые отложения как
грунты. Солифлюкционные отложения как грунты. Делювиальные
отложения как грунты. Пролювиальные отложения как грунты.
Аллювиальные отложения как грунты. Озерные отложения как грунты.
Подземно-водные (субтерральные) отложения как грунты. Ледниковые
отложения как грунты. Флювиогляциальные (ледниково-речные)
отложения как грунты. Лимногляциальные (ледниково-озерные)
отложения как грунты. Эоловые отложения как грунты.
Морские осадочные породы как грунты. Механогенные морские
отложения как грунты. Коллювиальные морские отложения. Волновые
морские отложения. Подводно-флювиальные морские отложения.
Тиховодные морские отложения. Марино-гляциальные отложения.
Хемогенные морские отложения как грунты. Биогенные морские
отложения как грунты. Подводно-элювиальные морские отложения как
грунты.
Характеристика грунтов вулканогенно-осадочного генезиса.
Эффузивно-осадочные породы как грунты. Эксплозивно-осадочные
породы как грунты. Гидротермно-осадочные породы как грунты.
Характеристика грунтов криогенного генезиса.
Синкриогенные породы как грунты. Эпикриогенные породы как грунты.
Диакриогенные породы как грунты.
Характеристика почв как грунтов.
Понятие о почве как особом природном образовании и ее специфика как
грунта. Подразделение почв как грунтов. Характеристика основных типов
почв как грунтов.
Характеристика техногенных (искусственных) грунтов.
Техногенные грунты, созданные преобразованием природных грунтов в
условиях их естественного залегания. Улучшенные скальные грунты.
Улучшенные дисперсные грунты. Улучшенные криогенные грунты.
Ухудшенные грунты.
Техногенные грунты, созданные перемещением природных грунтов в
процессе строительной и другой производственной деятельности.
Насыпные грунты. Намывные грунты.
Техногенные грунты, созданные как отходы хозяйственной деятельности
человека.
Насыпные промышленные и бытовые отходы как грунты.
Культурный слой.
Намывные промышленные отходы как грунты.
Массивы грунтов
Общие представления о массиве грунтов и факторах, определяющих его
особенности.
Понятия «массив горных пород», «инженерно-геологический массив»,
«массив грунтов».
О принципиальных отличиях грунта-образца и массива грунтов.
Факторы, определяющие особенности поведения массивов грунтов.
Вещественный состав массива грунтов. Выветрелость массива грунтов.
Трещиноватость массива грунтов. Газонасыщенность массива грунтов.
Обводненность массива грунтов. Температура массива грунтов и фазовое
состояние жидкой компоненты. Анизотропия свойств массива грунтов.
Неоднородность строения и свойств массива грунтов. Напряженнодеформированное состояние массива грунтов.
О классифицировании массивов грунтов.
Характеристика массивов грунтов разных типов.
Массивы, сложенные природными грунтами одного класса. Массивы
скальных природных грунтов. Массивы дисперсных природных грунтов.
Массивы мерзлых природных грунтов.
Массивы, сложенные природными грунтами разных классов. Массивы,
сложенные дисперсными и скальными природными грунтами. Массивы,
сложенные дисперсными, скальными и мерзлыми природными грунтами.
Массивы техногенно преобразованных природных и техногенно
созданных грунтов. Массивы скальных техногенно преобразованных
грунтов. Массивы дисперсных техногенно преобразованных грунтов.
Массивы мерзлых техногенно преобразованных грунтов. Массивы
скальных техногенно созданных грунтов. Массивы дисперсных техногенно
созданных грунтов. Массивы мерзлых техногенно созданных грунтов.
*Содержание программы составлено в соответствии с последним изданием
учебника по грунтоведению (Грунтоведение/ Трофимов В.Т.,Королёв В.А.,
Вознесенский Е.А., Голодковская Г.А., Васильчук Ю.К., Зиангиров Р.С.
Под ред. В.Т.Трофимова.- 6-е изд., перераб. и доп.- М.: Изд-во МГУ, 2005.1024с. (Классический университетский учебник)).
Соотношение лекционных и семинарско-практических занятий в основных
разделах курса определяется преподавателем в процессе освоения.
4. Темы семинаров и практических занятий
1.Состав грунтов
2. Строение грунтов
3. Свойства грунтов
4. Характеристика грунтов различных классов
5. Формирование состава, строения, состояния и свойств грунтов и
характеристика основных их генетических групп
5.Темы рефератов
Этапы развития грунтоведения.
История развития содержания термина «грунт».
Типы задач и систем, исследуемых в грунтоведении.
Типы показателей и классификаций в грунтоведении
Основной закон грунтоведения.
Историко-геологический подход — основа изучения грунтов.
«Генезис грунтов» и «генезис свойств грунтов».
Научный метод грунтоведения.
Структура грунтоведения как науки.
Положение грунтоведения в системе геологических наук.
Грунтоведение в системе теоретического и практического геологического
знания.
Связь грунтоведения с естественными, техническими и социальноэкономическими науками.
Состав грунтов.
Твердая компонента грунтов
Жидкая компонента грунтов.
Газовая компонента грунта.
Биотическая составляющая грунтов.
Строение грунтов
Морфология структурных элементов грунтов.
Связи между структурными элементами грунтов.
Структурно-пространственная организация грунтов.
Свойства грунтов
Химические свойства грунтов.
Гидрофизические свойства грунтов.
Газофизические свойства грунтов
Теплофизические свойства грунтов.
Электрические свойства грунтов.
Электрокинетические свойства грунтов.
Электрохимические свойства грунтов.
Магнитные свойства грунтов.
Радиационные свойства грунтов.
Биотические свойства грунтов.
Физико-механические свойства грунтов.
Основные виды напряжений и деформаций в грунтах.
Деформационные свойства грунтов.
Прочность грунтов.
Реологические свойства грунтов.
Динамические свойства грунтов.
Корреляция между показателями состава и свойств грунтов.
Нормативные и расчетные показатели.
Общая классификация грунтов.
Класс природных скальных грунтов.
Класс природных дисперсных грунтов.
Класс природных мерзлых грунтов.
Царство техногенных (искусственных) грунтов.
Современные представления о формировании состава, строения, состояния
и свойств грунтов и характеристика основных их генетических групп
Главнейшие факторы формирования состава, строения и свойств грунтов.
Главные закономерности формирования свойств грунтов разных
генетических классов. Магматические, метаморфические и осадочные
грунты.
Вулканогенно-осадочные грунты.
Криогенные (мерзлые) грунты.
Техногенные (искусственные) грунты.
Интрузивные породы как грунты.
Эффузивные породы как грунты.
Грунты метаморфического генезиса.
Динамотермально-метаморфизованные породы как грунты.
Катакластическо-метаморфизованные породы как грунты.
Грунты осадочного генезиса.
Генетические типы и распространенность осадочных отложений.
Распространенность, генетические компоненты и состав осадочных пород.
Зона осадкообразования и типы литогенеза (седиментогенеза).
Генетические типы отложений и их общая классификация.
Континентальные осадочные породы как грунты.
Элювиальные образования как грунты.
Субаэрально-фитогенные отложения как грунты.
Обвальные и осыпные отложения как грунты.
Оползневые отложения как грунты.
Солифлюкционные отложения как грунты.
Делювиальные отложения как грунты.
Пролювиальные отложения как грунты.
Аллювиальные отложения как грунты.
Озерные отложения как грунты.
Подземно-водные (субтерральные) отложения как грунты.
Ледниковые отложения как грунты.
Флювиогляциальные (ледниково-речные) отложения как грунты.
Лимногляциальные (ледниково-озерные) отложения как грунты.
Эоловые отложения как грунты.
Морские осадочные породы как грунты.
Механогенные морские отложения как грунты.
Коллювиальные морские отложения.
Волновые морские отложения.
Подводно-флювиальные морские отложения.
Тиховодные морские отложения.
Марино-гляциальные отложения.
Хемогенные морские отложения как грунты.
Биогенные морские отложения как грунты.
Подводно-элювиальные морские отложения как грунты.
Грунты вулканогенно-осадочного генезиса.
Эффузивно-осадочные породы как грунты.
Эксплозивно-осадочные породы как грунты.
Гидротермно-осадочные породы как грунты.
Грунты криогенного генезиса.
Синкриогенные породы как грунты.
Эпикриогенные породы как грунты.
Диакриогенные породы как грунты.
Почва как грунт.
Подразделение почв как грунтов.
Характеристика основных типов почв как грунтов.
Характеристика техногенных (искусственных) грунтов.
Массивы грунтов
Понятия «массив горных пород», «инженерно-геологический массив»,
«массив грунтов».
Факторы, определяющие особенности поведения массивов грунтов.
Классификация массивов грунтов.
6. Контрольные вопросы к зачету
Введение. Содержание и структура грунтоведения и его положение в
системе геологических наук
Определение грунтоведения как науки. Объект и предмет грунтоведения.
Этапы развития грунтоведения. История развития содержания термина
«грунт».
Типы задач и систем, исследуемых в грунтоведении.
Типы показателей и классификаций в грунтоведении
Основной закон грунтоведения.
Историко-геологический подход — основа изучения грунтов. «Генезис
грунтов» и «генезис свойств грунтов».
Научный метод грунтоведения.
Структура грунтоведения как науки. Положение грунтоведения в системе
геологических наук. Грунтоведение в системе теоретического
и
практического геологического знания. Связь грунтоведения с
естественными, техническими и социально-экономическими науками.
Состав грунтов.
Твердая компонента грунтов
Жидкая компонента грунтов.
Газовая компонента грунта.
Биотическая составляющая грунтов.
Строение грунтов
Морфология структурных элементов грунтов.
Связи между структурными элементами грунтов.
Структурно-пространственная организация грунтов.
Свойства грунтов
Химические свойства грунтов.
Гидрофизические свойства грунтов.
Газофизические свойства грунтов
Теплофизические свойства грунтов.
Электрические свойства грунтов.
Электрокинетические свойства грунтов.
Электрохимические свойства грунтов.
Магнитные свойства грунтов.
Радиационные свойства грунтов.
Биотические свойства грунтов.
Физико-механические свойства грунтов.
Основные виды напряжений и деформаций в грунтах.
Деформационные свойства грунтов.
Прочность грунтов.
Реологические свойства грунтов.
Динамические свойства грунтов.
Корреляция между показателями состава и свойств грунтов.
Нормативные и расчетные показатели.
Характеристика грунтов различных классов
Общая классификация грунтов.
Класс природных скальных грунтов.
Класс природных дисперсных грунтов.
Класс природных мерзлых грунтов.
Царство техногенных (искусственных) грунтов.
Современные представления о формировании состава, строения, состояния
и свойств грунтов и характеристика основных их генетических групп
Главнейшие факторы формирования состава, строения и свойств грунтов.
Главные закономерности формирования свойств грунтов разных
генетических классов. Магматические, метаморфические и осадочные
грунты.
Вулканогенно-осадочные грунты.
Криогенные (мерзлые) грунты.
Техногенные (искусственные) грунты.
Характеристика грунтов магматического генезиса.
Интрузивные породы как грунты.
Эффузивные породы как грунты.
Характеристика грунтов метаморфического генезиса.
Динамотермально-метаморфизованные породы как грунты.
Катакластическо-метаморфизованные породы как грунты.
Характеристика грунтов осадочного генезиса.
Генетические типы и распространенность осадочных отложений.
Распространенность, генетические компоненты и состав осадочных пород.
Зона осадкообразования и типы литогенеза (седиментогенеза).
Генетические типы отложений и их общая классификация.
Континентальные осадочные породы как грунты.
Элювиальные образования как грунты.
Субаэрально-фитогенные отложения как грунты.
Обвальные и осыпные отложения как грунты.
Оползневые отложения как грунты.
Солифлюкционные отложения как грунты.
Делювиальные отложения как грунты.
Пролювиальные отложения как грунты.
Аллювиальные отложения как грунты.
Озерные отложения как грунты.
Подземно-водные (субтерральные) отложения как грунты.
Ледниковые отложения как грунты.
Флювиогляциальные (ледниково-речные) отложения как грунты.
Лимногляциальные (ледниково-озерные) отложения как грунты.
Эоловые отложения как грунты.
Морские осадочные породы как грунты.
Механогенные морские отложения как грунты.
Коллювиальные морские отложения.
Волновые морские отложения.
Подводно-флювиальные морские отложения.
Тиховодные морские отложения.
Марино-гляциальные отложения.
Хемогенные морские отложения как грунты.
Биогенные морские отложения как грунты.
Подводно-элювиальные морские отложения как грунты.
Характеристика грунтов вулканогенно-осадочного генезиса.
Эффузивно-осадочные породы как грунты.
Эксплозивно-осадочные породы как грунты.
Гидротермно-осадочные породы как грунты.
Характеристика грунтов криогенного генезиса.
Синкриогенные породы как грунты.
Эпикриогенные породы как грунты.
Диакриогенные породы как грунты.
Характеристика почв как грунтов.
Понятие о почве как особом природном образовании и ее специфика как
грунта.
Подразделение почв как грунтов.
Характеристика основных типов почв как грунтов.
Характеристика техногенных (искусственных) грунтов.
Массивы грунтов
Общие представления о массиве грунтов и факторах, определяющих его
особенности.
Понятия «массив горных пород», «инженерно-геологический массив»,
«массив грунтов».
Принципиальные отличия грунта-образца и массива грунтов.
Факторы, определяющие особенности поведения массивов грунтов.
Классификация массивов грунтов.
Характеристика массивов грунтов разных типов.
7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
Инженерная геология России. Том 1. Грунты России: М.: КДУ, 2011.-672с.
Грунтоведение/ Трофимов В.Т.,Королёв В.А., Вознесенский Е.А.,
Голодковская Г.А., Васильчук Ю.К., Зиангиров Р.С. Под ред.
В.Т.Трофимова.- 6-е изд., перераб. и доп.- М.: Изд-во МГУ, 2005.- 1024с.
(Классический университетский учебник).
Лабораторные работы по грунтоведению: учеб. пособие для студ. вузов,
обуч. по спец. "Гидрогеология и инженерная геология"/ ред. В. Т.
Трофимов, В. А. Королев. - Москва: Высшая школа, 2008. - 519 с.
Ананьев, В. П. Специальная инженерная геология: учеб. для студ., обуч. по
напр. "Строительство"/ В. П. Ананьев, А. Д. Потапов, Н. А. Филькин. Москва: Высшая школа, 2008. - 263 с.
Передельский Л. В. Инженерная геология: учебное пособие / Л. В.
Передельский, О. Е. Приходченко. - 2-е изд., доп. и перераб.. - Ростов-наДону: Феникс, 2009. - 465 с.
б) дополнительная литература
Бондарик Г.К., Комаров Т.С., Ферронский В.И. Полевые методы
инженерно-геологических исследований. - М.: Недра, 1967. – 375с.
Бондарик Г.К. Основы теории изменчивости инженерно-геологических
свойств горных пород. - М.: Недра, 1974. – 272 с.
Злочевская Р.И., Королев В.А. Электроповерхностные явления в
глинистых породах/ Уч. пособие. М., МГУ, 1988.
Ломтадзе В.Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы
лабораторных исследований. – Л.: Недра, 1990. – 328 с.
Ломтадзе В.Д. Инженерная геология (Инженерная петрология).- Л.: Недра,
1984. -511 с.
Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных
пород: В 2 т./ Ред. Е.М.Сергеев и др. - М., Недра, 1984.
Практикум по грунтоведению./ Ред. В.Т.Трофимов, В.А. Королев М., МГУ,
1993.
Сергеев Е.М., Голодковская Г.А., и др. Грунтоведение. – М.: Изд-во МГУ,
1983 – 385 с.
Теоретические основы инженерной геологии. Механико-математические
основы. Физико-химические основы / под ред. Сергеева Е.М.- М.: Недра,
1986 – 288 с.
Трофимов В.Т. Теоретические аспекты грунтоведения. - М., МГУ, 2003.
Научные
статьи
по
различным
аспектам
грунтоведению
периодически публикуются в российских журналах, часть которых
переводится на английский язык. В их числе:
Геоэкология (инженерная геология, гидрогеология, геокриология)
http://www.geoenv.ru/izdat/geoecologia/geoecologia-rus/htm
То
же:
http://ecology.iem.ac.ru/geoecol/; "Геология и геофизика"; Вестник
Московского Университета, сер. Геология;
Доклады
Российской
Академии Наук;
Почвоведение; Геохимия; Литология и полезные
ископаемые»; Океанология; Петрология; Морской гидрофизический
журнал; Тихоокеанская геология ; Стратиграфия.Геологическая
корреляция;др.
Нормативные документы:
ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения
характеристик прочности и деформируемости. - М., МНТКС. 1997.
ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения
гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. - М., 1988.
24 с.
ГОСТ 21153.0-75. Породы горные. Методы физических испытаний. - М.
1982. 35с.
ГОСТ 21153.0-84. Породы горные. Отбор проб и общие требования к
методам физических испытаний. – М.: Изд-во стандартов. 1984.
ГОСТ 21153.7-84. Породы горные. Методы определения скоростей
распространения упругих продольных и поперечных волн. – М.: Изд-во
стандартов. 1984.
ГОСТ 23 161-78. Грунты. Метод лабораторного определения
характеристик просадочности. - М.: 1988. 9 с.
ГОСТ 23740-79. Грунты. Методы лабораторного определения содержания
органических веществ. - М., 1980, 23 с.
ГОСТ 23829-79. Контроль неразрушающий акустический. Термины и
определения. – М., 1979.
ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. - М.: МНТКС, 1995. 29 с.
ГОСТ 25358-82. Грунты. Метод полевого определения температуры. – М.,
1982, 14 с.
ГОСТ 25584-90. Грунты. Методы лабораторного определения
коэффициента фильтрации. (Измененная редакция). - М., 1999. 17 с.
ГОСТ 26212-91. Почвы. Определение гидролитической кислотности по
методу Каппена в модификации ЦИНАО. - М., 1993, 4 с.
ГОСТ 26213-91. Почвы. Методы определения органического вещества. М.,
1993, 6 с.
ГОСТ
26263-84.
Грунты.
Метод
лабораторного
определения
теплопроводности мерзлых грунтов. – М., 1984, 10 с.
ГОСТ 26423-85 - ГОСТ 26428-85. Почвы. Методы определения катионноанионного состава водной вытяжки. - М., 1986, 39 с.
ГОСТ 26447-85. Породы горные. Метод определения механических
свойств глинистых пород при одноосном сжатии. – М., Изд-во стандартов,
1985.
ГОСТ 26483-85. Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее
рН по методу ЦИНАО. - М., 1986. 4 с.
ГОСТ 27753.3-88. Грунты тепличные. Метод определения рН водной
суспензии. - М., 1989.
ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических
характеристик. - М., 1984. 17 с.
Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП
2.02.01-83) /НИИОСП им. Герсевнова. - М., Стройиздат, 1986. - 415 с.
СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. – М., ГУП ЦПП, 2001.
- 48 с.
8. Программное обеспечение. Интернет-ресурсы.
Для подготовки к занятиям студенты могут использовать ресурсы
Интернет, официальные сайты геологических институтов и факультетов
университетов: Геологического института РАН, Института криосферы
Земли СО РАН, института мерзлотоведения СО РАН, геологического
факультета МГУ им.М.В.Ломоносова, института наук о Земле СанктПетербургского университета и др.
Электронные
библиотечные
http://benran.ru/Lib_kat.htm
каталоги
в
Интернете
9. Технические средства и материально-техническое обеспечение
дисциплины
1.Аудитория, оборудованная мультимедийным комплексом для работы в
программе Powerpoint.