Тема 1 Твердая компонента грунта
Учреждение образования
«Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»
| УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе УО «ГГУ им. Ф. Скорины» __________________ И. В. Семченко (подпись) __________________ (дата утверждения) Регистрационный № УД-_________/баз. |
| ГРУНТОВЕДЕНИЕ С ОСНОВАМИ ПЕТРОФИЗИКИ |
Учебная программа для специальности
| 1 – 51 01 01 | «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» |
(код специальности) (наименование специальности)
СОСТАВИТЕЛИ:
| Анатолий Францевич Акулевич, старший преподаватель кафедры геологии и |
| разведки полезных ископаемых УО «ГГУ им. Ф. Скорины» |
РЕЦЕНЗЕНТЫ:
| Ю. Ш. Хинчин – начальник отдела геологии института «Гомельоблстрой-проект» |
| А. П. Гусев – декан геолого-географического факультета УО «Гомельский |
| государственный университет имени Франциска Скорины», кандидат геолого-минералогических наук, доцент |
РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ:
| Кафедрой геологии и разведки полезных ископаемых |
| протокол № _____ от __________________ |
| Методическим советом геолого-географического факультета УО «Гомельский |
| государственный университет имени Франциска Скорины» |
| протокол № _____ от __________________ |
| Ответственный за редакцию: | А. Ф. Акулевич |
| Ответственный за выпуск: | А. Ф. Акулевич |
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Грунтоведение с основами петрофизики – наука о грунтах и физических свойствах горных пород. В современном понимании – грунты – это любые горные породы, почвы, осадки и антропогенные геологические образования, рассматриваемые как многокомпонентные динамические системы, исследуемые в связи с планируемой, осуществляемой или осуществленной инженерной деятельностью человека.
Целью дисциплины «Грунтоведение с основами петрофизики» является овладение студентами знаниями о грунтах и горных породах, рассматриваемых как многокомпонентные динамические системы.
Задачами дисциплины являются:
- ознакомление студентов с твердой, жидкой, газообразной и живой компонентами грунта;
- усвоение механизма взаимодействия компонент грунта, механизма структурных связей;
- овладение системным подходом к исследованию грунтов;
- анализ природы разнообразных свойств грунтов;
- приобретение умений и навыков изучения физических, физико-хими-ческих и физико-механических свойств грунтов и горных пород.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
- породообразующие минералы, их строение и свойства;
- компонентный состав грунтов и горных пород, их взаимодействие;
- структурные связи, действующие в грунтах;
- структуры и текстуры грунтов и горных пород;
- основные физические, физико-химические и физико-механические свойства грунтов и горных пород;
- классификацию грунтов Беларуси;
- характеристики основных типов грунтов и горных пород.
уметь:
- использовать специальную литературу и другие информационные данные (в том числе на иностранном языке) для анализа свойств грунтов;
- использовать методы изучения состава и свойств грунтов и горных пород приведенные в ГОСТах и СТБ;
- использовать способы графического изображения результатов лабораторного эксперимента.
владеть:
- методами обеспечения экологичности и безопасности производства работ;
- методами исследования грунтов для их классификации;
- системным подходом к анализу грунтов;
- методами исследования грунтов с позиции генетического грунтоведения;
- методами определения гранулометрического состава, влажности, плотности, пластичности, прочностных и деформационных характеристик по действующим ГОСТам.
Материал дисциплины «Грунтоведение с основами петрофизики» базируется на ранее полученных студентами знаниях по таким учебным курсам, как «Минералогия», «Литология», «Петрография», «Общая геология», «Почвоведение», «Прикладная химия», «Физика».
Общее количество часов – 174; аудиторное количество часов - 88 из них: лекции – 50 в том числе самостоятельная управляемая работа студентов – 16, лабораторные занятия – 38. Форма отчетности – экзамен.
ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
| № п/п | Название разделов и тем | Всего аудит. часов | Лекций | Лабораторных | СУРС |
| 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. | Твердая компонента грунта Жидкая компонента грунта Газовая и живая компоненты грунтов Морфология структурных элементов Структурные связи в грунтах Структурно - пространственная организация грунтов Химические свойства грунтов Физико-химические свойства грунтов Физические свойства грунтов Физико-механические свойства грунтов Биотические свойства грунтов Классификации грунтов Главнейшие факторы формирования состава, строения и свойств грунтов Главные закономерности формирования свойств грунтов различных генетических типов | - - - | - - - - - - - | - - - - - - - - | |
| ИТОГО: |
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
Тема 1 Твердая компонента грунта
Современное понимание термина «грунт». Генетический подход в грунтоведении. Роль московской школы в формировании современного грунтоведения. Основной закон грунтоведения. Связь грунтоведения с другими дисциплинами. Содержание понятия «петрофизика».
Подразделение твердой компоненты при инженерно-геологическом изучении горных пород. Кристаллическое (аморфное) состояние минералов. Типы связи между атомами в кристаллической решетке минералов: ионная, ковалентная, металлическая, молекулярная, водородная. Классификация твердой компоненты грунтов по преобладающему типу связи. Строение и свойства первичных силикатов: островных, кольцевых, цепочных, каркасных, слоистых. Строение и свойства простых солей: галоидов, сульфатов, карбонатов.
Размеры и минералогическая классификация глинистых минералов. Строение и химический состав каолинита, монтмориллонита, гидрослюд, хлорита, смешаннослойных. Тетраэдрические и октаэдрические сетки. Изоморфные замещения. Понятие структурного слоя. Типы структур по соотношению структурных слоев. Поверхности структурных слоев. Взаимодействия между структурными слоями. Межплоскостные расстояния. Активные поверхности глинистых минералов. Свойства глинистых минералов: гидрфильность, поглотительная способность, ионный обмен. Термический метод идентификации глинистых минералов. Глинистость осадочных пород. Удельная поверхность.
Органическое вещество. Свойства органического вещества. Состав и строение органического вещества. Органо-минеральные комплексы. Механизмы образования органо-минеральных комплексов в минерализованных и слабо минерализованных средах.
Лед как твердая компонента грунта. Свойства льда. Переходный слой лед-вода. Формы нахождение льда в грунтах.