МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И.И. ПОЛЗУНОВА» УТВЕРЖДАЮ Проректор по научно-инновационной работе _________________ А.А.Максименко «____»________________ 2015 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ, МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЕ И ГРУНТОВЕДЕНИЕ» основной образовательной программы подготовки аспиранта по направлению 05.06.01. Науки о Земле Профиль: 25.00.08 Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение Квалификация: Исследователь. Преподаватель исследователь. Барнаул 2015 ПРЕДИСЛОВИЕ Рабочая программа дисциплины «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение» составлена на основании федеральных государственных образовательных стандартов к основной образовательной программе высшего образования подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре по направлению 05.06.01. Науки о Земле. В соответствии с Программой кандидатского экзамена по специальности 25.00.08 «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение» по техническим наукам, утвержденной приказом Министерства образования и науки РФ № 274 от 08.10.2007 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА РАССМОТРЕНА И ОДОБРЕНА на заседании кафедры «Основания, фундаменты, инженерная геология и геодезия» Протокол № 12 от 23 июня 2015г. Научный руководитель программы аспирантской подготовки __________________________ Носков И.В. Программа СОГЛАСОВАНА с факультетом, выпускающими кафедрами профилей; СООТВЕТСТВУЕТ действующему рабочему учебному плану. 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Рассматриваемая дисциплина является основной в подготовке аспирантов, обучающихся по профилю «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение». Целями освоения дисциплины «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение» являются: – формирование у аспирантов углубленных теоретических знаний в области инженерной геологии, мерзлотоведения и грунтоведения и привитие навыков освоения всего нового, с чем приходится сталкиваться в ходе дальнейшей деятельности. Дисциплина ставит своей задачей: сформировать у аспирантов общее представление о современных методах и подходах, используемых при решении задач в области инженерной геологии, мерзлотоведения и грунтоведения; изучить состава, структуры, теплового состояния, свойств и динамики массивов горных пород (грунтов) верхней части литосферы в ненарушенных и нарушенных человеком условиях и их влияния на строительство и эксплуатацию зданий и сооружений; подготовить аспирантов к применению полученных знаний при проведении научных исследований. 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП Учебная дисциплина «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение» входит в состав ООП, как вариативная часть (блок 1). Дисциплина «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение» необходима для подготовки и сдачи кандидатского экзамена. 3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Процесс изучения дисциплины «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение» направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ООП по направлению подготовки 05.06.01. Науки о Земле. Универсальные компетенции: -способностью планировать и решать задачи собственного профессионального и личностного развития (УК-5). Общепрофессиональные компетенции: 2 - способностью самостоятельно осуществлять научно-исследовательскую деятельность в соответствующей профессиональной области с использованием современных методов исследования и информационно-коммуникационных технологий (ОПК- 1). Профессиональные компетенции: - способность организовывать и проводить научно-исследовательскую работу в области инженерной геологии, мерзлотоведения и грунтоведения (ПК-1); - готовность к преподавательской деятельности по основным образовательным программам высшего образования (ПК-2); - способность организовывать и проводить научно-исследовательскую работу в области инженерной геологии, мерзлотоведения и грунтоведения (ПК-3); - способность представлять результаты проведенных исследований для опубликования (ПК-4); - готовность к преподавательской деятельности в области профессиональных дисциплин по профилю «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение» (ПК-5). Аспиранты, завершившие изучение данной дисциплины, должны: - знать: – номенклатуру и основные строительные свойства грунтов; – методы оценки изменений свойств грунтов под влиянием различных факторов; – методы сохранения природных свойств грунтов при строительстве; – об особенностях строительства в районах распространения многолетнемерзлых пород в Сибири. - уметь: - обосновывать состав и методику проведения инженерно-геологических исследований в зависимости от сложности и ответственности объектов - определять физико-механические свойства грунтов; - рассчитывать количественные показатели свойств грунтов; - проводить расчеты гидрогеологических параметров и устойчивости сооружений в связи с развитием негативных экзогенных геологических процессов - моделировать и прогнозировать гидрогеологические и инженерно-геологические процессы и оценивать точность и достоверность прогнозов - искать, получать, анализировать, систематизировать и интерпретировать инженерногеологическую информацию. - владеть: - методами выполнения инженерно-геологических исследований для различных видов строительства - методами оценки пригодности грунтов строительной площадки в качестве оснований сооружений; - имеет опыт составления программ инженерно-геологических исследований, строить карты инженерно-геологических условий и районирования. 4. СОДЕРЖАНИЕ И СТРУКТУРА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах и зачетных единицах) Форма обучения – очно (или заочно). Изучение специальной дисциплины по учебному плану предполагается на 2-3 году обучения аспирантуры, в 4 и 5 семестрах соответственно. В 4 семестре – зачет, 5 семестре – экзамен. Таблица 4.1 3 Объем часов / зачетных единиц 324/9 Вид учебной работы Трудоемкость изучения дисциплины 35/1 Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) в том числе: практические (семинарские) занятия 35/1 Самостоятельная работа аспиранта (всего) 289/8 4.2. Разделы дисциплины и виды занятий Таблица 4.2 Название раздела дисциплины Раздел 1. Инженерная геология. Тема1. Состав и строение не мерзлых, талых и мерзлых пород (грунтов) Тема2. Физические, физико-механические и физико-химические свойства грунтов Тема3. Напряженное состояние массивов пород Тема4. Влияние генезиса Тема5. Термодинамические и теплофизические закономерности Тема6. Тепломассоперенос в грунтах Тема7. Техническая мелиорация грунтов Раздел 2. Мерзлотоведение Тема 1. Технические средства и технологии исследования состава и свойств грунтов Тема 2. Типы, механизмы и синергетические особенности Тема 3. Роль климата Раздел 3. Грунтоведение Тема 1. Мониторинг природно-технических систем, геологических, геокриологических и инженерно-геологических процессов Тема 2. Физическое, математическое, аналоговое и другое моделирование геологических, геокриологических и инженерногеологических процессов Тема 3. Физическое, математическое, аналоговое и другое моделирование геологических, геокриологических и инженерногеологических процессов Тема 4. Закономерности пространственной и временной изменчивости свойств грунтов Тема 5. Оценка и прогноз изменений инженерно-геологических и геокриологических условий месторождений полезных ископаемых Тема 6. Инженерно-геологическое и геокриологическое районирование территорий Тема 7. Геоинформационные системы и геоинформационные технологии Итого: Виды учебных занятий (в часах) практические самостоя(семинарские) тельная занятия работа 14 116 7 57 14 116 35 289 4.3. Содержание разделов и тем. 4 Раздел 1. Инженерная геология Тема1. Состав и строение не мерзлых, талых и мерзлых пород (грунтов) как многокомпонентных систем, физико-химические явления и процессы при взаимодействии компонентов грунта. Структурные связи и их природа, процессы структурообразования в грунтах. Тема 2. Физические, физико-механические и физико-химические свойства грунтов, природа их деформируемости и прочности, корреляция между свойствами, классификационные и расчетные показатели свойств грунтов. Тема 3. Напряженное состояние массивов пород (грунтовых толщ), оценка их прочности, устойчивости и деформируемости при природных и техногенных нагрузках. Тема 4. Влияние генезиса, петрографического состава, геологических и физических полей, природных вод, истории геологического развития территорий и техногенеза на формирование инженерно-геологических и геокриологических особенностей грунтов и слагаемых ими частей литосферы. Тема 5. Термодинамические и теплофизические закономерности формирования толщ мерзлых пород, динамика их геотемпературных полей и мощности при эволюции Земли, изменениях климата и техногенезе. Тема 6. Тепломассоперенос в грунтах, закономерности образования и существования в них льда, газовых и газогидратных компонентов. Тема 7. Техническая мелиорация грунтов, создание геотехнических массивов пород (грунтовых толщ) с заданными прочностными, деформационными, фильтрационными, теплофизическими и другими свойствами. Раздел 2. Мерзлотоведение Тема 1. Технические средства и технологии исследования состава и свойств грунтов в лабораторных и полевых условиях. Тема 2. Типы, механизмы и синергетические особенности геологических, геокриологических и инженерно-геологических процессов, закономерности их возникновения, развития и трансформации в ненарушенных и нарушенных человеком условиях. Тема 3. Роль климата, подземных и поверхностных вод, геологической истории и геодинамических режимов территорий, техногенеза и других факторов в развитии геологических, геокриологических и инженерно-геологических процессов. Раздел 3 Грунтоведение Тема 1. Мониторинг природно-технических систем, геологических, геокриологических и инженерно-геологических процессов, определяющих их факторов и негативных социально-экономических и экологических последствий с использованием аэрокосмических и наземных методов, технические средства и технологии мониторинга. Тема 2. Физическое, математическое, аналоговое и другое моделирование геологических, геокриологических и инженерно-геологических процессов, прогноз их развития во времени-пространстве, оценка и управление геологическими опасностями и геологическими рисками. Тема 3. Региональные геологические, зональные и техногенные факторы формирования инженерно-геологических и геокриологических условий и природно-технических систем. Тема 4. Закономерности пространственной и временной изменчивости свойств грунтов, геологических, геокриологических и инженерно-геологических процессов, других ком- 5 понентов инженерно-геологических и геокриологических условий, их устойчивость к природным и техногенным воздействиям разного генезиса. Тема 5. Оценка и прогноз изменений инженерно-геологических и геокриологических условий месторождений полезных ископаемых, урбанизированных и сельских территорий, объектов промышленного, гражданского, энергетического и других видов строительства. Тема 6. Инженерно-геологическое и геокриологическое районирование территорий, составление инженерно-геологических, геокриологических и обосновывающих их карт разного назначения. Тема 7. Геоинформационные системы и геоинформационные технологии решения задач инженерной геологии, мерзлотоведения и грунтоведения. 5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ 5.1. Паспорт фонда оценочных средств по дисциплине «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение» Таблица 5.1 КонтролируеКод контролимые разделы руемой компедисциплины тенции 1 2 УК-5, ОПК-1, Инженерная ПК6-10 геология Этап (начальный, основной, завершающий) 3 основной Способ оценивания 4 зачет Оценочное средство 5 контрольные вопросы для зачета Мерзлотоведение УК-5, ОПК-1, ПК6-10 основной зачет контрольные вопросы для зачета Грунтоведение УК-5, ОПК-1, ПК 6-10 основной экзамен вопросы для экзаменационных билетов 5.2. Оценочные средства для текущего контроля и промежуточной аттестации Цель контроля – получение информации и соответствие ее результатам обучения. 5.2.1. Текущий контроль Текущий контроль успеваемости, т.е. проверка усвоения учебного материала по дисциплине «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение» учащихся организован как устный опрос. Текущая самостоятельная работа аспиранта направлена на углубление и закрепление знаний, и развитие практических умений. 5.2.2. Список вопросов для проведения текущего контроля и устного опроса обучающихся: 1. Цели и задачи инженерной геологии как геологической науки. 6 2. Классификация современных эндогенных и экзогенных геологических процессов. 3.Понятие об инженерно-геологических процессах. 4.Методы изучения напряженного состояния пород в массиве. 5. Основные инженерно-геологические признаки для сейсмического микрорайонирования территорий городов, долин горных рек и др. 6.Показатели трещиноватости массива пород и методы их определения. 7. Процессы выветривания, факторы их обусловливающие и методы изучения. 9. Эрозионные процессы и селевые потоки. 11. Обвалы, оползни и другие склоновые явления. 12.Общая классификация склоновых явлений. 13. Просадки в лессах. Факторы, определяющие просадочность. 14. Геологические закономерности и основные условия развития карстовых процессов. 15.Принципы и признаки инженерно-геологического районирования. 16. Грунтоведение как научное направление инженерной геологии. 17. Твердые компоненты грунтов. 18. Жидкие и газовые компоненты грунтов. 19. Структурные связи в грунтах, их виды и типы контактов. 20. Свойства грунтов, их подразделение. 21. Физико-химические свойства грунтов. 22. Физические свойства грунтов. 23. Деформационные свойства грунтов. 24. Прочностные свойства грунтов. 25. Реологические свойства грунтов. 26. Динамические свойства грунтов: 27. Лабораторные и полевые методы определения физико-механических свойств грунтов. 28. Классификации грунтов. 29. Понятие о криосфере; классификация объектов криосферы. 30. Породы мерзлые, морозные, охлажденные, талые и немерзлые. 31. Состав мерзлых горных пород. 32. Основные причины деформаций сооружений. 33. Принципы использования мерзлых грунтов в качестве оснований зданий и сооружений. 5.3 Промежуточная аттестация Промежуточная аттестация осуществляется в конце семестра. Форма аттестации – зачет в 4 семестре и экзамен в 5 семестре. На экзамене аспирант должен продемонстрировать высокий научный уровень и научные знания по дисциплине «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение». При оценивании сформированности компетенций по дисциплине «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение» используется двухуровневая и 5-балльная шкала. Таблица 5.3.1. Форма промежуточной аттестации: зачет Критерий Оценка по традиционной шкале 7 Аспирант проявил знание программного материала, демонстрирует сформированные (иногда не полностью) умения и навыки, указанные в программе компетенции, умеет (в основном) систематизировать материал и делать выводы Зачтено Аспирант не усвоил основное содержание материала, не умеет систематизировать информацию, делать выводы, четко и грамотно отвечать на заданные вопросы, демонстрирует низкий уровень овладения необходимыми компетенциями Не зачтено Таблица 5.3.2. Форма промежуточной аттестации: экзамен Критерий Аспирант твёрдо знает программный материал, системно и грамотно излагает его, демонстрирует необходимый уровень компетенций, чёткие, сжатые ответы на дополнительные вопросы, свободно владеет понятийным аппаратом. Аспирант проявил полное знание программного материала, демонстрирует сформированные на достаточном уровне умения и навыки, указанные в программе компетенции, допускает непринципиальные неточности при изложении ответа на вопросы. Оценка по 5-балльной шкале 5 (отлично) 4 (хорошо) Аспирант обнаруживает знания только основного материала, но не усвоил детали, допускает ошибки, демонстрирует не до конца сформированные компетенции, умения систематизировать материал и делать выводы. 3 (удовлетворительно) Аспирант не усвоил основное содержание материала, не умеет систематизировать информацию, делать необходимые выводы, чётко и грамотно отвечать на заданные вопросы, демонстрирует низкий уровень овладения необходимыми компетенциями. 2 (неудовлетворительно) 5.4. Список вопросов для проведения промежуточной аттестации 5.4.1 Вопросы для зачета: 1. Предмет, методология, цели и задачи инженерной геологии как геологической науки. 2. Горные породы, подземные воды, рельеф и современные геологические процессы как компоненты инженерно-геологических условий. 3. Классификация современных эндогенных и экзогенных геологических процессов. Понятие об инженерно-геологических процессах. 4. Напряженное состояние массивов пород. Геологические факторы, определяющие напряженное состояние массивов пород, и техногенные факторы, его изменяющие. Методы изучения напряженного состояния пород в массиве. 5. Инженерно-геологический анализ новейших тектонических структур и движений. Методы выявления современной подвижности разломов. 8 6. Сейсмическое микрорайонирование. Проявление землетрясений на поверхности. Сейсмическое районирование территории РФ (карты ОСР-97 А,В,С). Основные инженерно-геологические признаки для сейсмического микрорайонирования территорий городов, долин горных рек и др. Наведенная сейсмичность. 7. Формирование и генетические типы трещин. Показатели трещиноватости массива пород и методы их определения. Структурно-трещинный анализ как основа инженерно-геологической оценки массива пород и прогноза процессов. 8. Инженерно-геологическое изучение процессов разуплотнения и выветривания пород. Процессы выветривания, факторы их обусловливающие и методы изучения. Древние и современные коры выветривания и их расчленение. Показатели степени и скорости выветривания. 9. Эрозионные процессы и селевые потоки. Геологические, гидрологические, метеорологические и техногенные факторы развития эрозионных и селевых процессов. Плоскостной смыв, оврагообразование и речная эрозия. 10.Показатели, характеризующие степень и скорость развития эрозионных процессов. Типы селей и механизм их движения; районы распространения. Методы прогноза эрозионных и селевых процессов, способы предотвращения опасных последствий. 11. Абразия и переработка берегов водохранилищ. Геологические, гидрологические и техногенные факторы развития абразионного процесса. Методы прогноза переработки берегов и способы её предотвращения. 12. Обвалы, оползни и другие склоновые явления. Общая классификация склоновых явлений, факторы и механизм их развития. Регионально-геологические и зонально-климатические закономерности развития склоновых явлений. 13. Обвалы и осыпи. Условия, основные факторы и механизм развития. Генетические типы оползней. Условия, факторы и механизм образования. Динамика оползневого процесса. 14. Методы изучения, оценки и прогноза склоновых явлений. Способы оценки устойчивости склонов – сравнительно-геологические и расчетные. Меры по предотвращению последствий склоновых процессов. 15. Просадки в лессах. Инженерно-геологическое расчленение лессовых толщ на геологические горизонты. Факторы, определяющие просадочность. Прогноз просадочности. 16. Геологические закономерности и основные условия развития карстовых процессов. Оценка степени закарстованности и прогноз активизации (скорости) карста при естественном и измененном режиме подземных вод. Прогноз закарстованности и методы защиты. 17. Инженерно-геологическое изучение урбанизированных территорий. Генеральный план города и задачи инженерной геологии при его реализации на стадиях: районная планировка, генеральный и детальный план реконструкции и застройки города. 18. Теоретические основы региональной инженерной геологии. Региональные геологические и зональные факторы формирования инженерно-геологических условий. Принципы и признаки инженерно-геологического районирования. 19. Инженерно-геологические карты и разрезы. Карты общие и специальные, условий и районирования, аналитические и синтетические, оценочные, прогнозные. Таксономические единицы инженерно-геологического районирования территории, их признаки и принципы выделения на картах различных масштабов. 20. Понятие о криосфере; классификация объектов криосферы. 21.Мерзлые горные породы как один из объектов криосферы. 9 22.Основные методологические положения при изучении формирования, история развития и распространения мерзлых пород. 23.Предмет геокриологии (мерзлотоведения) и его задачи. Общая и прикладная геокриология. Значение изучения мерзлых горных пород в различных отраслях народного хозяйства. Место геокриологии среди других наук. 24. Породы мерзлые, морозные, охлажденные, талые и немерзлые. Понятие "Криолитозона". Разновидности мерзлых толщ по времени их существования, площади распространения, вертикальному расположению. 25. Состав мерзлых горных пород. Лед, как породообразующий минерал и мономинеральная горная порода. Генетическая классификация льда, содержащегося в мерзлых горных породах. 26. Основные причины деформаций сооружений: пучение, просадка при протаивании оснований, влияние наледных явлений. Примеры деформаций зданий, искусственных сооружений, земляного полотна, насыпей, выемок и т.п. 27. Принципы использования мерзлых грунтов в качестве оснований зданий и сооружений. 5.4.2 Вопросы для экзамена: 1. Предмет, методология, цели и задачи инженерной геологии как геологической науки. История развития инженерной геологии и связь ее с другими естественными и техническими науками. 2. Горные породы, подземные воды, рельеф и современные геологические процессы как компоненты инженерно-геологических условий. 3. Классификация современных эндогенных и экзогенных геологических процессов. Понятие об инженерно-геологических процессах. 4. Напряженное состояние массивов пород. Геологические факторы, определяющие напряженное состояние массивов пород, и техногенные факторы, его изменяющие. Методы изучения напряженного состояния пород в массиве. 5. Инженерно-геологический анализ новейших тектонических структур и движений. Приуроченность древних и современных геологических процессов и явлений, кор выветривания к новейшим складчатым и разрывным структурам. Методы выявления современной подвижности разломов. 6. Сейсмическое микрорайонирование. Проявление землетрясений на поверхности. Сейсмическое районирование территории РФ (карты ОСР-97 А,В,С). Основные инженерно-геологические признаки для сейсмического микрорайонирования территорий городов, долин горных рек и др. Наведенная сейсмичность. 7. Формирование и генетические типы трещин. Показатели трещиноватости массива пород и методы их определения. Структурно-трещинный анализ как основа инженерно-геологической оценки массива пород и прогноза процессов. 8. Инженерно-геологическое изучение процессов разуплотнения и выветривания пород. Процессы выветривания, факторы их обусловливающие и методы изучения. Древние и современные коры выветривания и их расчленение. Показатели степени и скорости выветривания. 9. Эрозионные процессы и селевые потоки. Геологические, гидрологические, метеорологические и техногенные факторы развития эрозионных и селевых процессов. Плоскостной смыв, оврагообразование и речная эрозия. Показатели, характеризующие степень и скорость развития эрозионных процессов. Типы селей и механизм их движения; районы распространения. Методы прогноза эрозионных и селевых процессов, способы предотвращения опасных последствий. 10 10. Абразия и переработка берегов водохранилищ. Геологические, гидрологические и техногенные факторы развития абразионного процесса. Сопротивление пород волновому размыву. Переработка берегов водохранилищ как аналог абразии. Явления на водохранилищах. Волновой и уровенный режим водохранилищ. Методы прогноза переработки берегов и способы её предотвращения. 11. Обвалы, оползни и другие склоновые явления. Общая классификация склоновых явлений, факторы и механизм их развития. Регионально-геологические и зонально-климатические закономерности развития склоновых явлений. 12. Обвалы и осыпи. Условия, основные факторы и механизм развития. Генетические типы оползней. Условия, факторы и механизм образования. Динамика оползневого процесса. 13. Методы изучения, оценки и прогноза склоновых явлений. Способы оценки устойчивости склонов – сравнительно-геологические и расчетные. Меры по предотвращению последствий склоновых процессов. 14. Просадки в лессах. Инженерно-геологическое расчленение лессовых толщ на геологические горизонты. Факторы, определяющие просадочность. Прогноз просадочности. 15. Карст в карбонатных, сульфатных породах и в солях. Геологические закономерности и основные условия развития карстовых процессов. Оценка степени закарстованности и прогноз активизации (скорости) карста при естественном и измененном режиме подземных вод. Прогноз закарстованности и методы защиты. 16. Задачи и содержание исследований на разных стадиях проектирования открытых разработок и эксплуатации карьера. 17. Инженерно-геологическое изучение урбанизированных территорий. Генеральный план города и задачи инженерной геологии при его реализации на стадиях: районная планировка, генеральный и детальный план реконструкции и застройки города. 18. Теоретические основы региональной инженерной геологии. Региональные геологические и зональные факторы формирования инженерно-геологических условий. Принципы и признаки инженерно-геологического районирования. 19. Инженерно-геологические карты и разрезы. Карты общие и специальные, условий и районирования, аналитические и синтетические, оценочные, прогнозные. Таксономические единицы инженерно-геологического районирования территории, их признаки и принципы выделения на картах различных масштабов. 20. Грунтоведение как научное направление инженерной геологии. Теоретические и методологические основы грунтоведения. Предмет, объект, структура и задачи грунтоведения. История возникновения и развития грунтоведения, его современное состояние. 21. Твердые компоненты грунтов: содержание, строение и свойства первичных силикатов, простых солей, глинистых минералов, органического вещества и органоминеральных комплексов, льда и газогидратов в грунтах. Влияние твердых компонент на свойства грунтов. 22. Жидкие и газовые компоненты грунтов. Состав и структура жидкой компоненты грунтов. Показатели количественного содержания и энергетического состояния жидкой компоненты. Классификация и свойства воды разных видов в грунтах. Влияние на свойства грунтов. 23. Газовая компонента грунтов: происхождение, состав и состояние газов в грунтах. Показатели содержания газов в грунтах. Влияние газов на свойства грунтов. Биотические (живые) компоненты грунтов. Видовой состав микро- и макроорганизмов 11 в грунтах. Их содержание и условия существования в грунтах, влияние на строение и свойства грунтов. 24. Морфология структурных элементов грунта (их размер, форма, характер поверхности, особенности межфазных границ). Количественное соотношение структурных элементов, гранулометрический и микроагрегатный состав грунтов. 25. Структурные связи в грунтах, их виды и типы контактов. Теория контактных взаимодействий. Пространственная организация грунтов: структура и текстура, их подразделение. Пустотность грунтов. Строение магматических, метаморфических, осадочных сцементированных и обломочных (дисперсных) грунтов. 26. Свойства грунтов, их подразделение.Химические свойства грунтов: растворимость, кислотно-основные свойства, химическая поглотительная способность, химическая агрессивность. 27. Физико-химические свойства грунтов: адсорбционные, ионнообменные,диффузионно-осмотические, адгезионные (липкость), капилляр-ные, набухаемость, усадочность, водопрочность. 28. Физические свойства грунтов: плотность, водопроницаемость и влагопроводность, газопроницаемость, теплофизические, электрические, электрокинетические, электрохимические (коррозионные), магнитные и радиационные свойства. 29. Биотические свойства грунтов: биологическая активность и агрессивность, биологическая поглотительная способность.Современные лабораторные методы определения химических, физико-химических, физических и биотических свойств грунтов. 30. Физико-механические свойства грунтов, их подразделение. Деформационные свойства грунтов. Виды напряженного состояния и деформаций грунтов. Методы определений и показатели деформационных свойств. Соотношения между напряжениями и деформациями, обобщенный закон Гука. Объемная и сдвиговая деформируемость грунтов. Факторы сжимаемости и просадочности. 31. Прочностные свойства. Методы определения и показатели прочностных свойств. Теории прочности грунтов. Факторы, определяющие прочность грунтов. 32. Реологические свойства грунтов. Методы определения и показатели ползучести, релаксации напряжений и длительной прочности. 33. Динамические свойства грунтов: тиксотропия, усталость, виброуплотнение, разжижение и плывунность. Методы определения и показатели. 34. Роль литогенеза и петрогенеза в формировании свойств грунтов. 35. Лабораторные и полевые методы определения физико-механических свойств грунтов. 36. Классификации грунтов: общие, частные, отраслевые, региональные. Инженерно-геологическая характеристика основных типов магматических, метаморфических, осадочных сцементированных (крупнообломочных, мелкообломочных, пылеватых и глинистых, химически-осажденных и органогенных грунтов), дисперсных (крупнообломочных, песчаных, пылеватых (лессовых), глинистых, биогенных грунтов и почв), техногенных и искусственных грунтов. 37. Понятие о криосфере; классификация объектов криосферы. Мерзлые горные породы как один из объектов криосферы. Основные методологические положения при изучении формирования, история развития и распространения мерзлых пород. Предмет геокриологии (мерзлотоведения) и его задачи. Общая и прикладная геокриология. Значение изучения мерзлых горных пород в различных отраслях народного хозяйства. Место геокриологии среди других наук. 38. Породы мерзлые, морозные, охлажденные, талые и немерзлые. Понятие "Криолитозона". Разновидности мерзлых толщ по времени их существования, площади распространения, вертикальному расположению. 12 39. Состав мерзлых горных пород. Лед, как породообразующий минерал и мономинеральная горная порода. Генетическая классификация льда, содержащегося в мерзлых горных породах. 40. Основные причины деформаций сооружений: пучение, просадка при протаивании оснований, влияние наледных явлений. Примеры деформаций зданий, искусственных сооружений, земляного полотна, насыпей, выемок и т.п. 41. Принципы использования мерзлых грунтов в качестве оснований зданий и сооружений. 6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 1.Компьютерный класс –12 компьютеров Intel Core 2 Duo, оснащенный компьютерами с выходом в Интернет и в локальную сеть Алтайского государственного технического университета 2.Специализированная лекционная аудитория с мультимедийным оборудованием. 3.Научно-исследовательские лаборатории, оснащенные современным оборудованием, а также принтеры, сканеры и ксероксы. 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ЛИТЕРАТУРА 7.1. Основная литература 1. Ананьев В.П., Потапов А.Д., Филькин Н.А.Специальная инженерная геология - М.: Высш. шк.; 2008.- 262с. 2. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Основы геологии, минералогии и петрографии М.: Высш. шк.; 2008.- 399с. 3. Мангушев Р.А., Карлов В.Д., Сахаров И.И. Механика грунтов: Учебник. – М.: Изд-во АСВ, 2009. – 264 с. 4. Ухов С.Б. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. – М.: Высш. шк., 2007 – 565 с. 5. Усиление оснований и реконструкция фундаментов.: Учебник / И.В. Носков, Г.И.Швецов, ОАО «Издательство Высшая школа» М.:Абрис,2012.-134с.:ил. – Электронно-библиотечная система Университетская библиотека online”» http://astulib.secna.ru/. 7.2. Дополнительная литература 1. Бартоломей А.А. Механика грунтов. – М.: АСВ, 2003. – 304 с. 2. Платов Н.А. Основы инженерной геологии.- М.: ИНФРА-М.; 2003. – 173с. 3. Казарновский В.Д. Основы инженерной геологии, дорожного грунтоведения и механики грунтов. – М. Интрансдорнаука, 2007. – 283с. 7.3 Учебно-методические пособия, методические указания аспирантам 1. Вяткина Е.И., Носков И.В. Лабораторный практикум по механике грунтов с элементами УИРС: уч. пособие. - / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И.Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010 – 120 с. 13 2. Носков И.В., Вяткина Е.И. Основания и фундаменты. Примеры расчета: уч. пособие./- Алт. гос. техн. ун-т им. И.И.Ползунова.– Барнаул: Изд-во АлтГТУ,2013 – 124 с.-34 экз. 14