Геология участка под строительство: Геология участка — стоимость работ, цена геологии земельного участка в Москве

Важность геологии в проектировании конструкций

Введение

Геология — это изучение земли, ее происхождения, структуры, состава и истории.Есть много форм геологии, в том числе экономическая геология, планетарная геология и инженерная геология. Инженерная геология — очень важная тема для понимания инженеров-строителей, поскольку она помогает им правильно спланировать проект с учетом конструкции, местоположения и других важных геологических факторов.

Важность инженерной геологии

Необходимость понимания геологии

Для контроля качества строительных материалов, таких как песок, гравий или щебень, необходим инженер с геологическим образованием.Знание природы горных пород в конкретном районе необходимо для проходки туннелей и определения устойчивости выемок и откосов. Геологические карты также помогают в планировании проектов. При обнаружении геологических особенностей, таких как разломы, стыки, слои, складки или каналы, следует принять соответствующие меры. Геологические карты предоставляют информацию о структурном расположении типов горных пород в предполагаемом районе. Топографические карты необходимы для понимания преимуществ и недостатков всех возможных участков.

Гидрологические карты предоставляют информацию о распределении каналов поверхностных вод, а также о залегании и глубине залегания грунтовых вод. Для земляных работ необходимо знание грунтовых вод. Понимание переноса и отложения эрозии почвы поверхностными водами помогает в сохранении почвы, контроле над реками и прибрежных работах. В геологически уязвимых районах, таких как прибрежные полосы и сейсмические зоны, очень важно знать геологическую историю этого района. Тем, кто готовится к одному из экзаменов SE, рекомендуется хорошо разбираться в геологии и способах оценки участка перед началом строительства.

Существующие грунтовые условия и потенциальные эффекты, обусловленные геологией почвы во время строительства дорожного покрытия

Геотехнические исследования, необходимые для строительной инженерии

Геотехнические исследования проектных площадок помогают проанализировать грунтовые условия, а также возможный диапазон связанных с ними эффектов со строительством в связи с типом грунта, геологическими особенностями и расположением уровня грунтовых вод. Необходимо детально изучить топографию района строительства проекта, геологию региона, подземные условия и существующие водоносные горизонты.Геотехнические исследования, фазовые диаграммы почвы и пределы Аттерберга являются важными темами для экзамена PE, поэтому им уделяется особое внимание в обзорном курсе экзамена PE. Потенциальные воздействия на существующие грунтовые условия — это дифференциальные осадки нижележащих слоев почвы, обычно из-за веса вновь построенных насыпей, вызывающие механические колебания из-за забивания шпунтовых или бетонных свай для фундаментов, растрескивание покрытия из-за тяжелых транспортных нагрузок и ливневой эрозии.

Загрязнение подземных вод во время строительных работ

Геотехнические наблюдения и предлагаемый технический анализ

Профессиональные инженеры будут лучше понимать важность геологии, типа почвы и глубины залегания грунтовых вод до строительства дорожного покрытия.Предвидение потенциальных воздействий, а также процедуры оценки и тестирования геологии, характеристик почв и грунтовых вод имеют важное значение для строительства дорожных покрытий. Инженерный анализ топографических условий проектной площадки и географических особенностей региона играет жизненно важную роль во время строительных работ по проектам автомобильных дорог. Понимание того, что строительные работы по проекту влияют на почву и грунтовые воды, сведет к минимуму потенциальные косвенные эффекты строительных работ. Профессиональные инженеры-строители должны определить меры по смягчению последствий, чтобы избежать или минимизировать воздействие на окружающую среду из-за строительных работ по проекту.

Лучшие методы управления безопасными строительными работами

Инженерная группа проекта должна выполнить геологическое обследование площадки проекта вдоль зоны строительства, чтобы отметить существующие особенности, такие как обнажение грунта, характеристики нестабильности склонов и естественная растительность. Основываясь на комментариях инженеров к планам, группа инженеров на местах должна спланировать предлагаемые работы по возведению дорожного покрытия путем земляных работ или насыпи. Всегда полезно применять лучшие практики управления проектами и практиковать рекомендации профессионального инженера с сертификатом PE экзамена в качестве удостоверения.

4. Геологические проблемы и последствия в строительстве | Геотехнические исследования площадки для подземных проектов: Том 1

Ниже приведен неисправленный машинно-читаемый текст этой главы, предназначенный для обеспечения наших собственных и внешних систем поиска богатым, репрезентативным для каждой главы текстом каждой книги. Поскольку это НЕПРАВИЛЬНЫЙ материал, пожалуйста, рассматривайте следующий текст как полезный, но недостаточный прокси для авторитетных страниц книги.

4.Геологические проблемы и последствия строительства В самом общем и упрощенном смысле основная проблема во время монтажа конструкция — это «земля» (то есть камень или грунт), ведущая себя иначе, чем ожидается. ‘Природа земли существенно различается. соединения для ручной добычи, буровзрывных работ, щитов и / или туннелей бурильные машинные операции. Не менее важно для основной идентификации — Определение «твердого» или «мягкого» грунта — это определение зоны переход от «жесткого» к «мягкому» или наоборот, а также потенциальный чтобы обе крайности существовали в одном и том же месте, т.е.е. • смешанное лицо. â € ¢ В определение характеристик, важных для строительства, рассмотрение также необходимо учитывать факторы, которые могут повлиять на поведение грунта, такие как наличие воды или сам процесс строительства. Классификации и прогнозы, основанные на неточных или недостаточных информация может легко привести к частичной или полной разнице между ожидаемые и встречающиеся условия. Особенно от конструкции с точки зрения геотехнического исследования площадки должны обеспечить основа для надежного и конкретного прогнозирования поведения земля.Используя сокращенный список «обнаруженных проблем», представленных в резюме проекта (Том 2), Таблица 4.1 была подготовлена ​​для определения некоторые из последствий строительства. Отмеченные условия стали строительные проблемы, или обострились до более серьезных и проблемных важность, главным образом потому, что подрядчик не был подготовлен к ним. Это обстоятельство поднимает вопрос о том, могут ли эти проблемы можно было бы избежать или свести к минимуму их воздействие более тщательным образом. Достаточное или иное предварительное геотехническое обследование площадки.Это Возможно, некоторые проблемы можно было устранить, сделав почву или бурение горных пород на более близком расстоянии, и / или используя геофизические сейсмические исследования для получения информации или с применением других исследовательских техники. Тем не менее, важно отметить, что не все проблемы можно было ожидать в результате дополнительного расследования. 22

ТАБЛИЦА 4.1 Влияние геологических условий на строительство Основные проблемные области Conaequencea / R! Guire..nta Поведение на земле блочная или неглубокая выемка. . тод, спецтехника, я..представительская поддержка работает tiae loaa, спец. . способ контроля течет ти. . loaa, особый метод контроля сжимая я. .помощь поддержки припухлость меж. .diate поддержка скалывание (разрывы) ход примыкания, безопасность ВРЕМЯ ВСТРЕЧИ Я—.поддержка горные породы дополнительная сталь, длинная опора cave-ina стресса на месте, tiM loaa, специальная защита лечение Грунтовые воды эксплуатационные неудобства, неэффективность, замедления, дополнительные накачка большое количество прогресс упирается вниз, обработка pro- лечение остановка при высоком давлении, лечение коррозионные или нерастворимые соли повреждают оборудование для выемки грунта.Ent, временные опоры, бетон Существующие условия ядовитые отходы безопасность, неэффективность, потеря времени инженерные сети и сооружения упираются в препятствия (валуны, сваи, бетон и др.) остановка хода работ, повреждение оборудования газовая безопасность, остановка хода смешанное лицо специальные процедуры, техники, оборудование Механические проблемы в скале твердость, скорость абразива, стойкость инструмента время простоя при уборке мусора скорость прохождения мягкого дна, уклон и выравнивание, особый дизайн лицо прогресс выпадения упираться вниз скорость продвижения нестабильности захвата (TBM), выравнивание обвалы перекрытий, перекрытие работ, доп. национальная поддержка необходимы буровзрывные работы для скорости проходки линейного бурения остановка процесса связывания давления, i.-представительская поддержка Проблемы мягкого грунта при машинной добыче Повреждения проседания поверхности на поверхности столкновение с нестабильностью прогрессирует медленно или отключение, немедленно съел опору или цементную затирку приток воды (значительный) прогресс замедляется или прекращается твердость материала машинное связывание, упор прогресса потеря времени рулевого управления, уклон и выравнивание ответ высокая порода или интрузии, повреждение машины, взрывные работы, земляные работы Mthod Сжатый воздух защита от выбросов, остановка хода пожарная безопасность, остановка работ другие ограничения безопасности производительность скорость выполнения аварийного обезвоживания и затирки, безопасность 23

ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА Истории успеха проекта, разработанные в ходе этого исследования, исследовали природу геотехнических исследований площадки и последующих условий en- встречает во время строительства. Дальнейшее обсуждение сосредоточено на условия и возникающие проблемы, которые на основании историй болезни и на опыте подкомитета, было показано, что это важно. значительным либо из-за частоты возникновения, либо из-за силы воздействия. Stand-Up Tiae Проблема времени выдержки возникает, когда земля (камень или мягкая земля) не поддерживает себя в течение времени, достаточного для размещения конструкции. Время ожидания влияет на пять основных проблемных областей: тип наземного питания. выбор оборудования portJ (например,g., щит) J требования к рабочей силе1 производ- ция и расписание; и стоимость. Воздействие строительства Время простоя, особенно на блочном грунте, в значительной степени определяет требуются ли системы поддержки грунта, такие как анкерные болты и сетка, или другие системы, такие как стальные опоры или торкретирование. В крайних случаях комбинированная система анкерных болтов, стальных комплектов и торкретбетона может быть переделана. требовалось. Время ожидания или его отсутствие определяет, когда должна быть обеспечена наземная поддержка. установлено, что, в свою очередь, может существенно повлиять на скорость прог- ress и затраты.Тип и сроки установки наземной опоры будут прямо или косвенно влияют на прогресс. В случае повторного Требования к установке опоры на грунт сразу после взрывных работ или ремонта. при раскопках, работа будет «в цикле», и, таким образом, напрямую продлит время раунда и график. Работа задействована является «единичным» производством, и никакие короткие пути не могут быть приняты. Способ и сроки установки наземной опоры будут диктовать тип оборудования, необходимого для эффективного выполнения работы.В Выбранное оборудование должно обеспечивать быструю и правильную установку источника питания. элементы порта и при этом не быть настолько громоздкими, чтобы задерживать выполнение других операций это должно быть сделано в туннеле. Высокоспециализированное оборудование который способен устанавливать только определенную систему наземной поддержки, будет быть полностью покрытым против рассматриваемого проекта, в отличие от частичного амортизация. Поскольку время простоя сильно влияет на тип опоры на грунт система, которая будет использоваться — и, следовательно, оборудование, необходимое для установки это — трудовые ресурсы тоже пострадают.Некоторые типы систем наземной поддержки эти работы более трудозатратны, чем другие. Например, простая система анкерных болтов, расположенных на большом расстоянии друг от друга, несомненно, потребует гораздо меньше труда, чем очень сложная система анкерных болтов, стальных комплектов и торкретбетона. Потому что значимые элементы плана строительства продиктованы по оценке времени выдержки, непредвиденное неблагоприятное состояние разрушительна, а иногда и очень серьезна. Задержка исполнения, им- реализация другого плана наземной поддержки, и увеличенная стоимость результаты.24

Данные (и интерпретации) доступны до подачи заявки Нет никаких известных конкретных лабораторных или полевых испытаний, которые можно было бы проверить. до начала строительства, что позволит точно спрогнозировать время простоя. Тем не менее, использование RQD и восстановления керна, тщательный осмотр соединения условия, учет глубины вскрыши и наблюдаемое поведение земли в выемках на дорогах, обнажениях или любых существующих проектах, прилегающих для задуманного, может дать ценную информацию о стойкости время, которого следовало ожидать.Чтобы быть полезным, коллекции наблюдаемого поведения нуждаются в точном и полном описании. Например, сумма необходимо устранить наведенную вибрацию грунта, вызванную взрывными работами, наряду с факторами, относящимися к гашению или сдавливанию, такими как циркуляция запаздывание воздуха, водонасыщение и расход воды. В связном грунте время выдержки довольно хорошо указывается повторным показателем. Отношение нагрузки покрывающих пород к пределу прочности на сдвиг без дренажа (иногда называемое «коэффициент вскрыши»). Если коэффициент вскрыши 5 или 6, почва лишь незначительно стабильна.Однако, если коэффициент равен 3 или 4, стойкость время будет хорошо. В несвязной почве время выдержки оценить труднее. Действующее давление воды, градация и относительная плотность важны. Например, предельная стабильность и короткое время работы с тенденцией к условиям эксплуатации будет обозначаться несвязным грунтом, имеющим коэффициент однородности менее 3, штрафы менее 5 процентов (проходя через сито № 200) и относительной плотностью менее 40-50 процентов.Чтобы быть конструктивным с точки зрения потенциальных проблем времени простоя, инженерно-геологические изыскания должны включать соответствующие информационные вид смежных проектов или проектов в аналогичных грунтовых условиях, в дополнение к данным сайта. Полный и точный каротаж горных пород ядро и описание расстояния между стыками, ориентации и шероховатости. быть полезным. Стрессы на месте Напряжения на месте в горных породах вызваны геологической нагрузкой, например, произошли во время оледенения или в результате тектонической активности.Экскава- открытие туннельного проема создает изменение напряженного состояния, которое может привести к избыточному перемещению и, возможно, к локальным провалам горного массива. лицо, созданное туннелем. Воздействие строительства Отношение напряжения в пласте к прочности породы определяет объем и степень деформации или отказа, которые могут произойти. Если напряжение намного превышает прочность, локальные и большие отказы могут происходить; в крайнем случае, порода может вести себя пластично или путь похож на грунт.На цикл земляных работ может отрицательно повлиять местный сбой, например, выпадение на курс, треск или сдавливание камня и другие движения горных пород, которые напрямую мешают процессу раскопок и требуют установки специальных опор. Поддержка через армирование горных пород (например, анкерные болты и шпиля или наборы) увеличивает время цикла выемки. Выбранное оборудование может тогда оказаться неподходящим. 25

Данные (и интерпретации) доступны до подачи заявки Геотехническое исследование площадки должно быть построено так, чтобы идентифицировать катионирование зон высокого напряжения, особенно в известных областях с высоким предварительным напряжением. нагрузка или тектоническая активность.Дополнительный забой и / или гидроразрыв пласта на большие глубины — это методы, полезные для исследования напряжений на месте. Набухание и сдавливание земли Набухание происходит, когда земля расширяется в объеме за счет поглощения или адсорбции. поглощая воду, а затем стремится перейти в доступное отверстие или оказывать давление. Выдавливание происходит при слабом материале (обычно глинистом) ведет себя пластично под тяжестью вышележащего грунта и медленно ад- движется внутрь без заметного увеличения объема.Любое условие может быть серьезным, в основном затрагивая требования к опоре и землеройному оборудованию мент, особенно щиты. Воздействие строительства Стальные комплекты и утеплитель могут деформироваться и принять неправильную форму при должном внимании. приемлемый отек или сдавливающее давление. Искажение может быть достаточно большим чтобы исключить размещение постоянной опоры, например, бетонной облицовки. Земляные работы могут пострадать, если мешает вздутие или сдавливание грунта. оборудование. В (по общему признанию) наиболее драматичном случае кожа щита может заклинивать из-за трения, которое не может преодолеть гидравлический система тяги.Также качающееся днище может испортить трамвайное оборудование и процедуры навоза путем создания тяжелых ударных нагрузок. Данные (и интерпретации), доступные до подачи заявки Геотехническое исследование должно включать анализы как глины, так и глины. минералы, указывающие на набухание (например, монтмориллонит) и влажное загрязнение д., которые могут вызвать физический отек. Скучная программа должна быть структурированным, чтобы предоставить соответствующие образцы для лабораторных испытаний и анализы. Грунтовые воды Проблема с грунтовыми водами — это их присутствие в больших объемах, чем прогнозировалось — или, что еще хуже, непредвиденное присутствие — воды во время проходки туннелей.В присутствие и движение воды сильно влияет на поведение грунта, создает предъявляет требования к обращению и влияет на производительность труда и оборудования. активность, а значит, и стоимость. Воздействие строительства В случае горных пород, когда вода движется по среде, особенно на участках с зонами разломов и пропастей вода может нести разрыхленные части. частицы материала в выкопанный проем. Поскольку этот материал ми- решетки из основной среды, создаются пустоты, и матрица становится разрыхлился, что в свою очередь вызвало нестабильность в горной массе.Вода может изменять физические свойства земли, такие как сцепление, пластичность и склонность к набуханию. В случае мягкого грунта вода под давлением (даже при низком давлении) может приносить с собой более мелкие частицы 26

, когда он движется в отверстие, создавая пустоты. Поскольку эти пустоты создается, земля будет двигаться внутрь, что часто приводит к проседанию над выемкой или рядом с ней. Оседание в раскопках мягкого грунта- может быть особенно критичным в городских районах из-за потенциала тиал на повреждение прилегающих конструкций. Вода также требует обработки. Первичная обработка требует использования сборных насосов, транспортных линий и многих корпуса централизованной насосной системы. Установка и обслуживание эта система первичной обработки может отрицательно повлиять на производство и график уле. Кроме того, может потребоваться вторичная система обработки, чтобы удовлетворить экологические проблемы. Характеристики вторичной системы могут включать: разработать отстойники и оборудование для химической очистки. Кроме того В связи с этим вероятным требованием является тестирование сточных вод.Наличие грунтовых вод вызывает проблемы с трудовыми ресурсами. и производительность оборудования. В случае трудоемких операций которые должны быть выполнены во влажной среде, эффективность для человека будут снижены из-за этих неоптимальных условий. Это сокращение эффективности напрямую влияет на производственные потери. Тем не мение, менее трудоемкие операции также подвержены влиянию вода. Например, когда выкопанный материал необходимо протаскивать долго. расстояния, истирание вращающихся частей происходит во время движения оборудования через рок.навозная жижа, покрывающая пол туннеля. Кроме того, sa- водопроводная вода может нанести вред механическому оборудованию из-за коррозионное воздействие на электрические компоненты. ТБМ особенно уязвимы. устойчивы к коррозии; однако проблема обычно возникает только тогда, когда проект расположен под соленым водоемом. Проблемы и связанные с этим затраты увеличиваются, когда объем подземных вод увеличивается. Умес и давление не ожидается. В результате первичный и вторичные системы обработки, наземные системы поддержки, земляные работы снаряжение и общий метод атаки обычно неадекватны.Этот затрудняет производство и увеличивает затраты. Данные (и интерпретации), доступные до подачи заявки Испытания насосов для определения уровней и поведения грунтовых вод должны быть выполнены. формируется, потому что грунтовые воды часто являются ключевым элементом в системе водоснабжения. планы работы трактора. Несколько пьезометров для измерения воды в стоячих местах столы должны устанавливаться и контролироваться в течение значительного периода времени. время. Эти измерения позволят подрядчику оценить методы обращения с избыточными грунтовыми водами. В трещиноватой горной среде испытания с насосом часто бывают полезными.В случай мягкого грунта, химические анализы и испытания на воздействие воздействие воздуха должно производиться в дополнение к стандартной откачке тесты на равновесие и просадки. Для горных пород не существует надежного механизма прогнозирования подземных вод. элементы, которые можно использовать и при этом поддерживать рентабельную конструкцию. Тем не менее, заявление относительно предполагаемых объемов и давления, основанные на инженерных суждениях, должны быть представлены. Особое внимание- Следует отдать должное системе стыковки и степени ее открытости.Наконец, следует тщательно изучить данные из любых смежных проектов. для получения соответствующей информации. (Примечание: существует множество методов, которые можно комбинировать для обеспечения надежности, но стоимость обычно намного превышает ресурсы общего подземного строительства. ) 27

Существующие конструкции Существующие наземные и подземные конструкции могут быть чувствительны к воздействию Строительные операции по обезвоживанию, выемке грунта и поддержке, а также на взрывные работы и вибрацию оборудования.Строительные работы предпринятые без надлежащего предупреждения или подготовки, эти конструкции могут быть повреждены. Кроме того, исполнение договора может быть приостановлено. разорвана при принятии мер аварийной защиты. Воздействие строительства В земляных туннелях, если грунт сжимаемый, обезвоживание может вызвать проседание и повреждение прилегающих поверхностных конструкций. Чтобы исправить эти проблемы требует подкрепления конструкций, подзарядки, непрерывного защитное покрытие или стена из цементного раствора, или комбинации этих строительных процедур dures.В зависимости от проницаемости и градации почвы уплотняют Также можно использовать затирку. Осадки, вызванные «оседанием земли» на забое туннеля и подачей грунта. портированный периметр, а также упругая податливость в выемку грунта, могут быть определяющими факторами при выборе методов выемки грунта и поддержка, а также планы поддержки структур в районе влияния. Данные (и интерпретации), доступные до подачи заявки Данные, относящиеся к наличию и физическому состоянию существующей конструкции- Туры должны быть получены и предоставлены.Методы исследования сайта и следует запланировать лабораторные исследования, чтобы получить четкую информацию и подтвердить кластеры относительно (а) поведения уровня грунтовых вод и (б) ком- прессуемость, проницаемость и градация (важно при перезарядке и соображения затирки), плотности и прочности почвы. Precon- строительный контроль высотных площадей и детальное обследование предпроектных повреждение существующей конструкции желательно. В профиле породы, где сверло применимы процедуры взрыва и существуют чувствительные структуры на на объекте или поблизости, предстроительный взрыв / вибрация / шум / чувствительность измерения должны быть сделаны для сравнения с более поздней постройкой эффекты и для использования при создании программы связей с общественностью. Газы Газы, обнаруженные под землей, могут быть ядовитыми, токсичными и опасными. существенные проблемы в строительстве. Если неожиданно, такие газы очевидно, может быть опасным 1, если его предвидеть и спланировать, опасность могут быть сокращены или исключены. Воздействие строительства Когда газ встречается, его свойства, а также его химические и физические реакции на влагу, воздух (химические составляющие), высокие температуры температура, давление и т. д. должны быть оценены. Газ и / или его продукция Необходимо изучить воздействие на персонал, коррозионное воздействие на товарищей. риал и оборудование, а также возможность взрыва.В дополнение возможность выброса газа из грунтовых вод должна быть исследована. 28 год

Проходческое оборудование может потребоваться «искробезопасное» при наличии взрывоопасных предметов. предусмотрены газы. Специальная система вентиляции и абсорбции может должны быть установлены для ядовитых и агрессивных газов. Персонал может требуется обучение обнаружению неожиданных газов и обращению с ними, а также может потребоваться спецификация или выдача оборудования для обеспечения безопасности.Более того, Всю процедуру раскопок, возможно, придется контролировать с помощью строгой добычи стандарты. Данные (и интерпретации), доступные до подачи заявки Прилегающие грунт и скальные породы следует рассматривать как потенциальные источники экс- взрывоопасные газы и другие ядовитые или коррозионные газы. Химические испытания должны проводиться в соответствии со строгими стандартами, особенно в условиях эксплуатации. выявленные проблемные зоны. Образцы подземных вод должны быть проверены как источник газа, а также для реакции с газом. Все разведочные скважины следует проверить на наличие газа, и может быть целесообразно установить специальные датчики в некоторых скважинах, чтобы разрешить периодические проверки типа газа, концентрации и давления.Твердость и прочность породы * Проблемы могут возникнуть, если выкапываемая порода (а) тверже и больше трудно проникнуть, чем ожидалось, или (б) менее компетентен, чем ожидается. Информация о твердости и прочности породы важна, и может иметь решающее значение для успеха операции туннелирования. Воздействие строительства Твердость и прочность породы влияют на скорость проходки сверла или фрезы и износ оборудования. По крайней мере, до некоторой степени сила влияет на время простоя. Метод выемки грунта подрядчиком, подбор оборудования, оценка труда. товарищей, и время рабочего цикла основано на предварительной оценке твердости и прочности породы.Недостаточная информация об этих факторах вводит риски, которые могут привести к нежелательному ценообразованию на случай непредвиденных обстоятельств или к более поздние споры. Строительство значительно пострадает, если рок твердость и прочность оказываются существенно отличными от аналогичных ожидается. Пересмотренный подход к раскопкам и изменения в оборудовании требуется, что приводит к задержкам и сопутствующему увеличению шерсти. Адекватность имеющейся информации по этим параметрам влияет на способность претендента определить способность камня к самообслуживанию. поддерживающий.Для операций TBM важно заранее определить расценки, стоимость фрез и типы используемых фрез; для буровзрывных работ На операции это влияет на время цикла и затраты на рабочую силу и оборудование. Данные (и интерпретации), доступные до подачи заявки В любом одном типе горной породы прочность может варьироваться на несколько тысяч фунтов на квадратный дюйм или даже десятки тысяч фунтов на квадратный дюйм. Следовательно, хотя и не- высокая прочность на сжатие обеспечивает отличные данные в целом в отношении В этом отчете термин «прочность горных пород» обычно относится к непроходимости. высокая прочность на сжатие неповрежденных кернов горных пород.29

на один образец породы, было обнаружено, что минимум от 50 до 60 образцы на литологическую единицу на глубине туннеля необходимы для получения хорошего среднее статистическое значение или диапазон силы для вынесения суждений относительно оборудование и методы земляных работ. Например, прочность на сжатие использовалась не менее 28 лет от крупного производителя оборудования для прогнозирования производительности TBM. С участием- в данном типе горных пород полезна прочность на сжатие (хотя, возможно, не окончательный) для прогнозирования прогресса TBM.Когда камнерез нормальная силовая нагрузка превышает прочность на сжатие неповрежденной породы, Производительность TBM хорошая. Не существует согласованного теста на абразивность, но процент минимального Для оценки обычно используются образцы с твердостью по шкале Mobs 5,5 или выше. износ фрезы сопряжения. Кремнезем (кварц) — один из самых абразивных минералов. Объемное процентное содержание кремнезема в породах лучше всего определяется тонкими разрезами. ции, но на практике приближение, основанное на стандартной петрологии учебники часто используются.Есть признаки того, что в настоящее время достаточное количество определений силикатного содержания материал для выемки (например, гранит и песчаник). Знание содержание кремнезема позволяет более реалистично оценить истирание, до которого землеройная техника будет подвергнута. Таким образом, программа разведки недр должна быть настроена таким образом, чтобы получить уровень информации, позволяющий участнику торгов. сделать разумным допущения в отношении прочности и содержания кремнезема, тем самым снижая неопределенности и снижение стоимости проекта.Отклонения в высоте горных пород или грунта Когда горная порода неожиданно обнаруживается, что выступает в точку в пределах пределы выемки подземных выработок или при проникновении в мягкий грунт. тащится в каменный туннель, обычно это серьезная проблема. Неблагоприятный влияние высоких горных пород в туннеле с мягким грунтом будет варьироваться в зависимости от степени. на протяженности скалы, на отметке вершины скалы, и также от того, получится ли результат смешанного хард-рока / софт-рока. Для туннеля со смешанной поверхностью с самого начала высота или вершина скалы выше инвертирование повлияет как на верхний заголовок, так и на стендовые операции.Воздействие строительства В случае, если скала выше ожидаемой, верхний заголовок или стальная опора не будет иметь правильной конфигурации, чтобы соответствовать чан- nel и должны быть изменены. Также раскопки и уборка мусора оборудование может оказаться слишком большим для эффективного использования. Наоборот, при стендовой эксплуатации буровое оборудование может иметь стрелы, которые слишком высока для вертикального бурения. Таким образом, переход на горизонтальный может потребоваться бурение. Поскольку объем перемещаемого материала будет больше, чем ожидалось, исходные мусорщики могут оказаться слишком маленькими.В ситуации, когда скала ниже ожидаемой, верхняя Заголовочная сталь будет «слишком короткой» и потребует дорогостоящего соединения сварка. Если дисперсия на вершине рока достаточно велика, множественные вершины может потребоваться дрейф. Однако в случае нижней вершины скалы рабочий стол может выйти из строя без серьезного неблагоприятного воздействия. 30

В случае туннеля с мягким грунтом, проходящего через всю поверхность с самого начала, скала вторжение, особенно если оно продолжается на любом расстоянии, может привести к катастрофе. троус.Щит предназначен для выемки рыхлого грунта, а не рок. Потребуются взрывные работы, а также защитная обшивка, двери и гидравлика. Лики могут быть серьезно повреждены, потому что взрывозащищенность может не были включены в конструкцию щита. Кроме того, землеройный инструмент или «землеройный станок» может быть слишком легким для раскопки даже в расшатанном состоянии. рок на устойчивой основе. В крайнем случае высокой скалы щит от этого, возможно, придется отказаться, что потребует повышения квалификации и работы на скамейке запасных. действие.Влияние изменения метода строительства на планирование может быть отлично, потому что это будет неожиданно; опорная сталь и другой верх оборудование для выемки грунта будет недоступно. Похожий проблема будет с оборудованием, необходимым для скамейки операция. Данные (и интерпретации) доступны до подачи заявки Керновое бурение — самый надежный индикатор кровли породы и выветренная переходная зона между кровлей скалы и вышележащей почвой. Как- всегда будет сохраняться неопределенность для области между отверстиями, потому что это территория неизведана; только выводы можно сделать из скуки. Сейсмический опросы могут дать более непрерывные данные, хотя качество этих данные хуже, чем полученные с помощью керна. Необходимо получить как данные кернового бурения, так и сейсмические данные для использования при геологоразведке. на вершине скалы. В случае, когда считается, что рок близок к туннелю с мягким грунтом, полностью закрытым, или там, где мягкий грунт Предполагается, что он находится рядом с каменным туннелем, полностью закрытым, дополнительные данные должны быть собраны, чтобы исключить (потенциально опасные) возможность серьезного вторжения.Сжатый воздух Использование сжатого воздуха в основном применяется в подземных туннелях. через проницаемые, водоносные почвы или проложенные под или рядом с водоемы. В неглубоких туннелях, которые часто встречаются в или вблизи городских центров чрезмерный приток воды, как правило, является основным беспокойство, поскольку нестабильность лица является усугубляющим фактором. Использование сжатый воздух для борьбы с нестабильностью лица чаще встречается- в туннелях на большой глубине или в очень слабых почвах. Сжатый воздух может быть самым надежным или единственно возможным строительным методом для завершение длины туннеля в определенных грунтах ниже уровня грунтовых вод, особенно когда ожидается приток воды или нестабильность поверхности, или и то, и другое. быть серьезным. Воздействие строительства Методы использования сжатого воздуха дороги и могут создавать риски структуре и персоналу, с которым иначе не встретишься. Там- Поэтому следует приложить серьезные усилия для поиска альтернативного варианта совмещения. мент. Если этот процесс не удастся, второй наиболее желательный подход — владелец должен провести достаточно подробную программу расследования, чтобы разрешить диктовку процедур.Если сжатый воздух не указан, то 31 год

участником низкой ставки может быть тот, кто делает ставку на успех с меньшей консервативная (а значит, менее дорогая) техника. Этот тип риска- прием может иметь серьезные последствия; отказ метода строительства отключит и задержит не только конкретный задействованный участок туннеля но также (обычно) всю систему. Третий подход — выбрать выравнивание по результатам комплексного изучения недр, в пределах ограничений по размещению для проекта.Решение использовать сжатый воздух нельзя принимать легкомысленно; хотя этот метод преодолевает некоторые потенциально серьезные конструкции проблемы, он вносит свои собственные уникальные проблемы. Любой сжатый воздух операция требует мобилизации дорогостоящего оборудования в виде компрессоров и воздушных шлюзов. Затраты на персонал растут, потому что рабочие должны иметь медицинское свидетельство о пригодности к работе в окружающей среде, а также Персонал должен быть готов к работе в чрезвычайных ситуациях. Кроме того, вводятся операционные осложнения и замедления, наиболее очевидные поскольку персонал, оборудование и навоз должны использовать воздушные шлюзы для входить в рабочую среду со сжатым воздухом или выходить из нее.При умеренном давлении (обычно 12 фунтов на кв. Дюйм или меньше) ручка Возможность прокладки туннелей сжатым воздухом незначительна по сравнению с более традиционные методы. Например, размер и мощность компрессора. относительно скромны, а рабочие смены сокращаются незначительно. С повышением давления расходы на компрессор растут, но самые большие рост затрат вызван сокращением смен для защиты здоровья рабочих. Когда рабочие смены ограничиваются половиной или одной третью продолжительности рабочего дня. обычно восемь часов, для выполнения работы может потребоваться несколько бригад обычно выполняется одним.Более того, увеличение давления требует дополнительное время для постепенного сжатия и декомпрессии для защиты против изгибов. Таким образом, подрядчик выплачивает полную заработную плату за- соннель, которому приходится часами смены выполнять относительно непродуктивную работу пока прикован к воздушным замкам. Помимо неудобств и затрат, туннелирование сжатым воздухом подвержен уникальным и самопроизвольным опасностям, особенно при более высоких давления. Например, внезапная потеря воздуха (т. Е. Выброс) из-за аномалии, такой как неожиданно тонкий покрывающий слой, может привести к разрушительная декомпрессия или обширное наводнение. Пожар также является основным беспокойство, потому что возгорание, которое было бы незначительным на открытом воздухе, может быть препятствием. флаграция в среде сжатого воздуха. Это соображение требует осторожные строительные процедуры, исключающие использование многих обычных ма- материалы, такие как деревянное покрытие для начальной поддержки. Конечно, это должно строго ограничить использование сжатого воздуха в загазованной земле, где есть взрывы. сии уже представляют собой потенциальную опасность. Данные (и интерпретации), доступные до подачи заявки При оценке возможности использования сжатого воздуха важно для определения плотности и прочности почвы на сдвиг, размер зерна распределения, сцепления, гидростатического и перекрывающего давления.Приложенное давление воздуха необходимо тщательно проанализировать, поскольку оно влияет на безопасность экипажей, прилегающих конструкций и оборудования. Уровни грунтовых вод, скорость потока, классификация почв и почвенные подпорки. характеристики (особенно плотность и проницаемость) — это данные, которые необходимо определить. прекращено, чтобы прийти к решению о необходимости сжатого воздуха для контролировать гидравлическое давление и приток воды. Гидростатическое давление, 32

пористость и прочность на сдвиг должны быть четко определены, чтобы позволить разумный анализ необходимого давления воздуха и, следовательно, производства и Стоимость.Когда сжатый воздух рассматривается в проекте, необходимо учитывать: Следует отдать должное зачету разведочных скважин от штольни. Нелевое выравнивание для минимизации пробивания отверстия туннеля. Особая забота всегда следует выполнять заделку разведочных скважин в грунте и рок. Геологические и гидрологические исследования могут выявить, что предлагаемая туннель встретит плохо рассортированный гравий, камень или старые бревна, поскольку а также высокий напор и низкое сопротивление сдвигу и т. д. сжатый воздух может быть строго ограничен или неприемлем.В качестве альтернативы в таких случаях можно использовать домкрат для труб или предварительно изготовленные трубы. решения могут быть затоплены в предварительно выкопанных подводных траншеях. СТОИМОСТЬ ПОСЛЕДСТВИЯ Важным фактором при разработке программы геологоразведочных работ является необходимо соотносить фактические исследования с проблемными областями кон- конструкции, а также обеспечить основу для проектных допущений и смета инженерных затрат. Данные расследования и интерпретации должны быть доступны дизайнерам на этапе проектирования, а также участникам торгов, которым нужны ответы по проблемным областям, или мнение, или заявление, что… мы не знаем.• Проектные допущения и критерии для временных сооружений следует четко указать, с пояснениями и квалификации включены. Возможные или альтернативные решения проблем выявленные в результате расследований, должны быть подробно описаны в контрактные документы с положениями об утверждении процедур и оплаты труда мент (который должен выполняться быстро и постоянно во время судебное преследование контракта). Кроме того, если данные представлены с… неизвестными,… в контракте должно быть предложено справедливое решение. документы о возможных расходах из-за отсутствия информации.Оборудование Табличное решение должно быть четким изложением предполагаемых ожидаемых поведение почвы и / или горных пород в отношении ожидаемых препятствий. структура. Таким образом, заявки могут быть надлежащим образом подготовлены в зависимости от оценки добычи, основанные на общих ожиданиях критериев поддержки, поведение грунта / породы и принятие риска владельцем и подрядчиком. Общие для всех проблемных областей, указанных в Таблице 1 на начальном этапе. Важность этой главы заключается в том, что если бы они были идентифицированы до к строительству, срыв строительства, вызванный неожиданным был бы устранен.Если сбоев не происходит, не- можно избежать продуктивных затрат, связанных с задержками и неэффективностью. Проведение эффективных инженерно-геологических изысканий can m1n1m1ze эти затраты, давая как дизайнерам, так и подрядчикам лучшее понимание положение условий, с которыми предстоит столкнуться. Если в проблемных местах были обнаружены и возможные последствия распознаны на ранней стадии в процессе проектирования / строительства, все необходимое проектирование и строительство мероприятия могут быть направлены на их преодоление. В каком-то смысле они больше не «проблемные» области.Стоимость преодоления этих условий составит 33

были включены в бюджет проекта, а не появятся позже как перерасход средств, увеличенный в сумме из-за затрат на перерыв и, что слишком часто, судебные издержки также. Однако геологоразведка — это нечто меньшее, чем точное наука, и не все проблемы можно предсказать. Следовательно, положение должны быть сделаны для четкого определения и распределения рисков и ассоциаций. сопутствующая стоимость.Установление исходной информации и предположений в отношении условий недр принесет пользу как владельцу, так и подрядчику. Владелец получит от дизайнера достоверную смету, а подрядчику могут быть предоставлены соответствующие корректировки в контракте и цена для условий, существенно отличающихся от предполагаемых. 34

Роль геологических исследований для определения местоположения плотины: пример плотины Мосул

История проекта плотины Мосул

Исследования по проекту строительства плотины Мосул начались в 1950 году и назывались плотиной Аски Мосул. В 1953 году было предложено разместить плотину в деревне под названием «Дау аль-Камар», которая расположена в 12 км к северу от деревни Аски Мосул. Плотина была спроектирована так, что ее пропускная способность достигает 8,7 км. ³ на высоте 320 м (над ур. М.), А максимальная высота плотины достигает 324 м (над ур. М.). В 1956 году иракское правительство попросило компанию Harza провести новое обследование и проектирование плотины. В 1960 году компания Harza предложила два участка для плотины; отличается от предложенных ранее другими компаниями, потому что плотина будет построена на хорошо растворимом гипсе и очень тонких глиняных пластах.Первым предложенным участком было строительство плотины вместимостью 7,8 км ³ , а на другом участке — 13,5 км ³ . В 1962 году иракское правительство обратилось к Советской компании «Техно-пром Экспорт» с просьбой провести еще одно расследование на месте Мосульской плотины. Компания предложила новый участок в 600 м к югу от участка, предложенного компанией Harza. Плотина была спроектирована с вместимостью 7,7 км ³ (Аль-Ансари и др. 2015a, b).

Все вышеперечисленные компании предлагали построить плотину земляного типа со спрессованным глиняным ядром, но мнения о точном местонахождении плотины разошлись.В качестве обработки фундамента было предложено провести цементацию под плотиной, водосбросом и электростанцией. Кроме того, они предложили провести подробное геологическое исследование перед началом любых строительных работ. В связи с этими сообщениями в 1965 году иракское правительство обратилось к финской компании «АмитранВойма» с просьбой провести новое расследование. Компания предложила участок, который расположен в 60 км к северо-западу от города Мосул, и они указали, что геология района очень сложна и требует дальнейших исследований, поэтому югославская компания (Геотечинка) работала над дальнейшими геологическими исследованиями на предложенном участке в 1972 г.Затем Амитран Воима снова провел дополнительные исследования в 1973 году. Все отчеты были затем изучены Международным советом экспертов по плотинам, который был назначен правительством в 1974 году и рекомендовал дополнительные геологические исследования. Следующим шагом Генеральный директорат Ирака по плотинам обратился к французской компании (Soletanch) с просьбой провести дополнительные геологические исследования на предполагаемом участке. Это было сделано в 1974–1978 гг.). Позже, в 1978 году, Консорциум швейцарских консультантов был приглашен в качестве консультантов по проекту Мосульской плотины, а консорциуму немецких и итальянских компаний (GIMOD) было предложено выполнить строительные и сталелитейные работы проекта в 1980 году.Работа началась 25 января 1981 г. и закончилась 24 июля 1986 г. (Аль-Ансари и др. 2015a, b).

Подробная информация о плотине Мосул

Плотина Мосул является одним из наиболее важных стратегических проектов в Ираке по управлению его водными ресурсами. Плотина построена на реке Тигр (рис. 1), находится в 60 км к северо-западу от города Мосул. Высота плотины 113 м, длина 3650 м, включая водосброс, ширина в верхней части 10 м, а высота гребня — 341 м (над ур. М.). Плотина облицована камнем и заполнена землей с глиняным ядром.Плотина была спроектирована таким образом, чтобы запрудить 11,11 км ³ воды при нормальном рабочем уровне 330 м (над ур. Плотина имеет бетонный водосброс, расположенный на левом устое.

Геология участка плотины Мосул

Самые старые обнаженные породы на участке плотины Мосул относятся к формации Фатха среднего миоцена; Однако в районе водохранилища самые старые обнаженные породы относятся к формации Пила Спи позднего эоцена (рис.6). Обнаженные образования на участке плотины и в районе водохранилища кратко описаны ниже (Sissakian and Al-Jiburi 2014).

Геологическая карта Мосульской плотины и области водохранилища (по Sissakian and Fouad 2012)

• Формация Пила-Спи (поздний эоцен): небольшие выходы формации Пила-Спи обнажаются на крайнем северо-западе резервуара (рис. 6). Формация состоит из хорошо прослоенных доломитов, доломитовых известняков, известняков и редких мергелей.Открытая мощность пласта составляет всего несколько метров.

• Евфратская свита (ранний миоцен): Евфратская свита обнажена в ядре некоторых антиклиналей в районе водохранилища (рис. 6), а также в основании плотины. Формация состоит из хорошо слоистых твердых известняков, мергелевых известняков и доломитовых известняков. Некоторые из пластов известняка закарстифицированы, на что указывает наличие воронок. Мощность свиты на близлежащих участках колеблется от (15–50) м.

• Свита Джерибэ (средний миоцен): формация Джерибе не обнажается на участке плотины и в районе водохранилища. Однако образование зафиксировано в основании плотины (Сисакян и др., 2014). Формация состоит из хорошо слоистых твердых известняков. Мощность в ближайшем окружении около 60 м.

• Формация Фата (средний миоцен): формация Фата широко обнажена на участке плотины и в районе водохранилища (рис. 6). Пласт характеризуется циклическими отложениями, мощность пласта переменная; в Бутмахе — 392 м, в Айн-Зале — 325. Формация состоит из двух частей; это:

  • Нижняя пачка Нижняя пачка состоит из циклических отложений, каждый цикл состоит из зеленого мергеля, известняка и гипса. В пределах этого элемента расположены устои дамбы. Породы этой пачки сильно закарстифицированы не только на участке плотины и в районе водохранилища, но и в других местах Ирака.

  • Верхняя пачка Верхняя пачка состоит из циклических отложений, каждый цикл состоит из зеленого мергеля, красного аргиллита, известняка и гипса; в самой верхней части присутствует красновато-коричневый песчаник. Эта пачка покрывает большую часть площади водохранилища.

• Инджанская свита (поздний миоцен): Инджанская свита обнажена на восточном, северо-восточном и некоторых частях северного берега водохранилища (рис. 6). Свита состоит из оканчивающихся вверх циклических отложений красновато-коричневого песчаника, алевролита и аргиллита. Мощность пласта варьируется от (200–330) м.

• Мукдадийская свита (поздний миоцен – плиоцен): мукдадийская свита обнажена на восточном берегу резервуара (рис. 6). Формация состоит из оканчивающихся вверх циклических отложений серого песчаника, алевролита и аргиллита; некоторые пласты песчаника галечные. Мощность пласта варьируется от (100–230) м.

Мосульская плотина и водохранилище расположены в пределах низко складчатой ​​зоны; внутри Внешней платформы Аравийской плиты.Внешняя платформа также является частью складчато-надвигового пояса Загрос (Fouad 2007). Хотя многие глубокие разломы и поверхностные разломы возникают на участке плотины и в районе водохранилища, но без какого-либо значительного влияния на устойчивость плотины.

Проблемы карстификации в Мосульской плотине

Геология участка Мосульской плотины характеризуется наличием четырех слоев брекчированного гипса (GB 0, GB 1, GB 2 и GB 3) в формации Фата. Эти слои имеют толщину в диапазоне (8–18) м (Консорциум швейцарских консультантов, 1984, 1989). ГБ 0 находится на глубине 80 м от поверхности земли на участке реки, а ГБ 3 обнаружена при выемке фундамента водосброса (рис. 7).

Расположение линии карста под плотиной (по Адамо и Аль-Ансари, 2016 г.). Обратите внимание на протяженность карстовой линии, которая пересекает различные слои независимо от глубины залегания пластов и наличия большого количества гипсовых пластов (GB 0) ниже линии

. Важность этих слоев гипса проистекает из их сопротивления поглощению цементных материалов во время строительство глубокой цементной завесы под плотиной.Кроме того, они не могли удерживать цементный раствор под действием повышающегося гидростатического давления из-за заполнения резервуара. Таким образом, цементация была неэффективной, хотя она началась со строительства плотины и продолжается до сих пор. Неспособность найти надлежащие решения для непрерывной фильтрации, по-видимому, возникла из-за неправильной интерпретации основных геологических фактов, что означает непризнание геологических фактов, например, обнаруженной Terra Rosa (хороший признак карстификации) в скважинах Мосульской плотины. был интерпретирован как «боксит», хотя такой боксит также указывает на карстовые впадины.Более того, неправильная оценка поведения гипсовой породы в этой среде и явления ее растворения, в дополнение к особой природе брекчированного гипса, не допускающего затирочных материалов. Это привело к текущим работам по техническому обслуживанию завесы для раствора, которые продолжались с 1985 года по сегодняшний день.

Основная причина неудач в процессе цементирования связана с неправильной интерпретацией полученных данных из описания керна и из-за применения тестов Lugeon для определения глубины карстифицированных гипсовых пластов под фундаментом.На рисунках 7 и 8 показаны построенные геологические разрезы, показывающие карстовую линию, проходящую на разной глубине вдоль оси плотины (Modacom 1984). Понятно, что много гипсовых пластов существует ниже построенной карстовой линии; следовательно, заливка цементным раствором карстовых полостей в фундаменте не будет эффективной, потому что залежи закарстированного гипса по-прежнему возникают ниже глубины, на которую наносится цементный раствор.

Геологический разрез начинается от (восток) в верхнем левом углу до (запад) внизу внизу (Modacom 1984 в Adamo and Al-Ansari 2016).Обратите внимание на построенную карстовую линию (пунктирная красная линия) и обратите внимание на гипсовые пласты ниже карстовой линии. Легенду см. На рис. 9)

Другая неверная интерпретация — это встречающаяся в скважинах и даже раскопках Terra-rossa (красновато-коричневая глинистая почва) в скважинах и даже в раскопках, которые были описаны как «бокситы». Наличие Terra-rossa является хорошим показателем для карстификации. Более того, использованные литологические термины (рис. 9) — хорошее указание на то, что геолог не был знаком с отложениями карстового заполнения; соответственно, он упустил возможность интерпретации существующих карстовых форм под основанием плотины (рис.7 и 8).

Литологическая легенда к Рис.7

Геология строительного камня

Лаура Райзер Ветцель, Колледж Экерд (wetzellr@eckerd. edu) — Начальная страница Ребекки Тид (SERC)

Это упражнение было выбрано для коллекции образцов обучения «На переднем крае»

Ресурсы в этой коллекции верхнего уровня a) должны иметь оценку «Образцовый» или «Очень хорошо» во всех пяти категориях обзора, а также должны иметь оценку «Образцовый» как минимум в трех из пяти категорий.В процесс экспертной оценки включены пять категорий:

• Научная точность
• Согласование учебных целей, мероприятий и оценок
• Педагогическая эффективность
• Надежность (удобство использования и надежность всех компонентов)
• Полнота веб-страницы ActivitySheet

Дополнительную информацию о самом процессе экспертной оценки см. На странице https://serc.carleton.edu/teachearth/activity_review.html.

Эта страница впервые обнародована: 1 апреля 2004 г.

Резюме

Чтобы изучить магматические и метаморфические породы в центральной Флориде (огромная территория, состоящая исключительно из осадочных пород), студенты-геологи исследовали строительные камни в центре Санкт-Петербурга. Каждый ученик выбрал определенный тип камня, использованный определенным образом (конструкция, декоративный фасад и т. Д.).), провел на нем геологические испытания, ознакомился с его свойствами, историей и использованием, а также подготовил доклад по нему. В ходе реализации проекта весь класс провел пешеходную экскурсию, во время которой были осмотрены здания каждого учащегося (и его камни), и учащийся, изучающий этот тип камня, рассказал классу, что они узнали о нем.

Цели обучения

Голы

• Научитесь распознавать различные типы горных пород и минералов
• Понимание взаимосвязи между физическими свойствами породы и ее практической полезностью в контексте строительства
• Оцените разнообразие скал даже в собственном центре города

Навыки

• Провести кислотные испытания и испытания на твердость
• Нарисуйте и сфотографируйте выбранный тип камня
• Определить минералы в породе
• Написание четкого отчета о практических свойствах горных пород
• Информативная устная презентация

Контекст использования

Это отличная лаборатория для учащихся в городских условиях, которым нет возможности покидать город. Есть также много частей света (например, Флорида), где геологические условия просто немного ограничены.

Отчасти из-за бумаги, это лаборатория, состоящая из нескольких частей. Зарезервируйте по крайней мере один лабораторный период для первоначального посещения объекта и тестов, другой для пешеходной экскурсии и третий для устной презентации, с небольшим промежутком между библиотечными исследованиями и написанием.

Учебные материалы

Первый шаг для учащихся — выбрать строительную площадку и познакомить с владельцами зданий.Студентам предлагается принять точку зрения беспристрастного геолога, к которому владелец здания проконсультируется, чтобы посоветовать лучший тип породы для данной работы. Они будут изучать тип камня, который используется в настоящее время, и сравнивать его с тремя другими. Получив разрешение от владельцев, учащиеся выполнят тест (твердость, кислотность и визуальный вид) для определения типа породы (то, что они научились делать ранее в семестре). Им будут предоставлены шлифы и ручные образцы того же типа породы, и они будут выполнять минералогический анализ на них.

Две трети семестра класс совершает пешеходную экскурсию по центру города с остановкой на стройплощадке каждого студента. Каждый ученик делает краткое изложение своих выводов о своем типе породы, когда класс прибывает на их место. В конце семестра каждый студент сдает листок с описанием своего типа породы, сравнением с другими и дает окончательную рекомендацию, а также дает краткую презентацию с описанием своего типа породы.

Учебные заметки и советы

Автор предлагает участие общественности и посещение поставщика строительного камня для улучшения этого проекта.Еще одна возможность в некоторых районах — это посещение карьера.

Оценка

Этот проект состоит из двух градуированных компонентов:

• Письменный отчет : предназначен для того, чтобы убедить клиента (образованного, но не геолога), стоит ли строить из определенного сорта камня, состоящего из четырех элементов:
  1. Описание нынешнего строительного камня: его минералогия, геологическая история, вероятное происхождение (карьер) и другие способы использования этого типа породы
  2. Описание трех других типов строительного камня
  3. Сравнение нынешнего строительного камня с тремя другими описанными камнями с указанием преимуществ и недостатков
  4. Заключение с рекомендацией одного из четырех камней
• Устный отчет : краткое, описание свойств текущего строительного камня

Ссылки и ресурсы

Это упражнение описано в Wetzel, L. Р. 2002. Строительные камни как ресурсы для студенческих исследований. Журнал геолого-геофизического образования. 50 (4): 404-409.

Сайты, содержащие информацию (и фотографии) о строительных камнях, включают:

Тема

Тип ресурса

Особые интересы

Класс

Готов к использованию

Темы системы Земля

Темы

Тема

Инженерная геология — Строительные материалы

В мире геологии «строительные материалы» — это природные месторождения горных пород и отложений, которые используются в строительной отрасли. Распространенные примеры строительных материалов включают: песок, гравий и щебень, которые вместе известны как заполнители; каменная наброска (также называемая дробленой скальной броней или каменной броней), которая представляет собой большие блоки и валуны из твердых пород. сформировать фундамент или подпорную стену для предотвращения эрозии; и размерный камень, который представляет собой привлекательную породу, которую можно добывать в каменоломнях или блоках и использовать для декоративного строительства.

Особенно высоким спросом пользуются песок и гравий, которые являются одними из наиболее доступных природных ресурсов и основного сырья.Песчано-гравийная промышленность — это основной вклад в экономическое благосостояние Соединенных Штатов и показатель его экономического благосостояния за счет производства большого количества основных продуктов с низкой удельной стоимостью. Как Аляска развивает и поддерживает свою инфраструктуру, поэтому для строительства необходимо иметь достаточное количество песка и гравия. Во многих областях штата эти материалы дефицитны, быстро истощаются или экономически недоступны, что делает необходимым выявление и определение характеристик новых ресурсов.

Dalton Highway 274-289, сайт материалов проекта, 2011 г. Фото: Alaska DOT & PF.

Исследования строительных материалов DGGS

Отдел геологии и геофизических исследований Аляски (DGGS) стремится предоставить информацию о потенциальных источниках песка и гравия в рамках проектов геологического картирования. которые документируют характер и распространение строительных материалов. Наше геологическое картирование и исследования строительных материалов сосредоточены на областях Выявленные государством потребности, часто вдоль существующих или планируемых инфраструктурных коридоров или рядом с ними.

Оценка песчано-гравийного месторождения недалеко от Тока, Аляска, в рамках проекта коридора автомагистрали Аляски. Фотография предоставлена ​​DGGS.

Крупномасштабные проекты разведки, разработки и технического обслуживания потребуют огромного количества песка и гравия для строительства, которое может превышать количество доступны на существующих материальных площадках штата Аляска. В рамках подготовки к этим проектам DGGS предоставляет информацию о картах и ​​материалах. которые могут использоваться лицами, принимающими решения, и подрядчиками в процессе планирования и принятия решений.

Коридор шоссе Аляска

Геологическое картирование и материалы исследования предоставляют полезную информацию о ресурсах для планирования потенциального газопровода большого диаметра, а также для инфраструктуры поддержание и развитие этого важного транспортного коридора.

Норт-Слоуп — шоссе Далтон,

Составление карты, выполненное DGGS, и последующая совместная работа с Подразделением горнодобывающей промышленности, земли и воды Аляски, помогают определить потенциальные ресурсы песка и гравия для отремонтировать шоссе Далтон после повреждения в результате крупного наводнения реки Сагаваниркток в 2015 году, в результате чего возникла острая потребность в большом количестве для ремонта и технического обслуживания.

Работа с Отделом горнодобывающей промышленности, земли и воды для определения потенциальных ресурсов песка и гравия вдоль шоссе Далтон, 2015 г.