Для проведения опытов следует выбрать участок, на котором уровень грунтовых вод залегает на глубине более 5 м., а изучаемая порода однородна по водопроницаемости.
Налив воды производится в приямок круглого сечения и глубиной около 20 см., вырытый в дне шурфа. Стены закрепляются, дно выравнивается и покрывается защитным слоем из мелкого гравия до 2-3 см.
В приямке устанавливается рейка. Опыт ведут при постоянной высоте столба воды h=10 см. Добавляют 2 л. воды и следят за какой промежуток времени этот объем воды просочится в грунт. Затем добавляют еще 1 л. воды. Опыт ведется до стабилизации фильтрационного расхода воды.
В опытах по методу А.К. Болдырева определение коэффициента фильтрации грунтов производят по формуле
Кф = Q / F,
где Q – стабилизировавшийся расход воды, м3/сут,
F – фильтрационная площадь приямка (дно или дно и смоченные стенки), м2.
При использовании метода Н.С. Нестерова необходимо иметь два кольца: внутреннее и внешнее, диаметром от 10 до 20 см, которые располагаются на дне, приямка.
Коэффициент фильтрации грунтов определяется по формуле
Kф=
,где Q – установившийся расход из внутреннего цилиндра, м3/сут;
F- площадь внутреннего цилиндра, м2;
Н- высота столба воды в приямке м;
hg- капиллярное давление, принимается для суглинка легкого - 0,8 м, суглинка тяжелого -1,0 м; супеси-0,7м, песка мелкозернистого – 0,3 м;
h- глубина просачивания, м.
Форма журнала записи результатов опытов
№ п/п | Фильтрац. площадь приямка или кольца, см2 | Время замера, час-мин | Интервал времени, мин | Фильтрацион-ный расход воды | Коэффициент фильтрации, м/сут | ||
от | до | л/мин | м3/сут | ||||
2.4. Знакомство с полевыми опытными работами
При ознакомлении с буровыми и полевыми опытными работами необходимо описать и зарисовать установки, описать порядок проведения работ, и дать их интерпретацию.
2.5. Опасные геологические процессы
На территории Ростова-на-Дону проявляются следующие геологические процессы:
- просадки в лессовых грунтах;
- карст в известняках – ракушечниках;
- оползни на склонах долин рек и крупных балок;
- осыпи на склонах рельефа;
- развитие оврагов;
- заболачивание в местах высокого залегания грунтовых вод;
- подтопление застроенных территорий;
-подмыв берегов рек.
На карту-схему города (приложение 2) следует нанести места, связанные с опасными геологическими явлениями (карстовые явления, суффозия, оползни, образование оврагов, осыпи, места подтопления и др.). При изучении оползневых массивов измеряют геометрические параметры отдельных оползневых ступеней, фиксируют, состав грунтов, высачивание подземных вод, выясняют причины возникновения оползневых процессов.
При изучении просадочных процессов, основное внимание обращают на мощность лессовых отложений, условия их замачивания, возможность предотвращения посадочных деформаций на данном участке. На указанных преподавателем участках студенты зарисовывают характер деформаций зданий, анализируют их причины; результаты обследования заносят в таблицу. Местонахождение зданий отмечается на карте-схеме (приложение 6).
3. Работа в геологическом музее, в специальных лабораториях и с геологическими микроскопами (для ПСМ и ССП),
посещение карьеров
3.1. Геологический музей
Производится осмотр минералов (М) по классам и горных пород (ГП) по типам. В рабочий журнал записываются их название и основные характеристики. Особое внимание обращается на М и ГП, которые имеются в Ростовской области и имеют прямое отношение к производству строительных материалов и изделий.
3.2. Специальная лаборатория
В лаборатории студенты знакомятся с приборами, которые используются для минералого-петрографических исследований М и ГП. Это электронный микроскоп, рентгеновский дифрактометр, спектральная и термическая установки. Описываются основные их характеристики и принцип работы. Зарисовывается общий вид приборов.
3.3. Минералогические микроскопы
Каждый студент получает рабочее место за минералогическими микроскопами МБС и МИН-8 (или МП-3). Работа приводится в следующем порядке: 1) знакомство с устройством микроскопов, 2) просмотр образцов ГП и стройматериалов в МБС, 3) приведение в рабочее состояние МИН-8 (или МП-3), 4) просмотр шлифов М и ГП в МИН-8 и их описание, 5) изготовление песков шлихов (по 2 шлиха на студента), просмотр и описание минералов в шлихах.
3.4. Посещение карьеров строительных материалов (для ПСМ и ССП)
Студенты знакомятся с карьерами естественных строительных материалов, расположенными в черте города (Ливенцовский песчаный карьер в западной части г. Ростова-на-Дону, либо отработанный карьер известняка-ракушечника в районе РГСУ или др.)
Цель ознакомления: устанавливаются геологические условия месторождения, технология разработки полезного ископаемого и подсчет его количества.
Для подсчета количества полезного ископаемого необходимо:
1) оконтурить площадь месторождения, т.е ограничить участок полезного ископаемого и определить площадь месторождения (S,м2);
2) определить среднюю мощность слоя полезного ископаемого по формуле:
где m – средняя мощность полезного ископаемого, м;
h – мощность (высота) слоя полезного ископаемого по каждому обнажению, м;
n – число обнажений горных пород.
Аналогичным образом подсчитать среднюю мощность вскрыши (пустых пород над полезным ископаемым);
3) подсчитать объем полезного ископаемого и вскрыши в пределах оконтуренной площади по формуле:
V = S · m,
где V – объем полезного ископаемого (или вскрыши), м3;
S – площадь оконтуренной части месторождений, м2;
m – средняя мощность полезного ископаемого, м.
4. Форма отчета по геологической практике
Отчет должен содержать краткое описание работ, выполняемых в течение всего срока практики, иметь карты, схемы, зарисовки. Желательно иллюстрировать отчет фотографиями. К отчету прилагается полевая книжка (дневник).
Отчет составляется в следующем виде (для всех специальностей, кроме ПСМ и ССП):
1. Титульный лист.
2. Введение (цели и задачи практики, где проводилась и сроки).
3. Геологическое строение и инженерно-геологические и гидрогеологические условия г.Ростова-на-Дону.
4. Описание геологических маршрутов. На карте-схеме должны быть показаны траектория маршрутов и места описания объектов. Текст иллюстрируется зарисовками, разрезами и др. По ходу маршрута подробно описываются все точки наблюдений.(приложения 4,5)
5. Полевые опытные работы и подсчет запасов естественных строительных материалов.
6. Инженерно-геологические изыскания. Описываются буровые станки и буровое оборудование, работа буровой установки, технология проходки скважин и шурфов, методика отбора проб грунтов и подземных вод.
7. Вопросы охраны окружающей природной среды в районе практики. Приводятся конкретные примеры техногенного и социально-бытового воздействия человека на окружающую природную среду (экологическое состояние водоемов, зданий и сооружений, загрязнение атмосферного воздуха, антропогенное воздействие на горные породы и их массивы, рекультивация почв и др.).
8. Студенты описывают указанные преподавателем здания, испытывающие сверхнормативные деформации.. При этом оцениваются инженерно-геологческие условия застройки, характер и причины повреждений зданий (приложение 6). Предлагаются рекомендации по устранению неблагоприятных условий эксплуатации зданий.
4.1 Форма отчета по практике для ПСМ и ССП
1. Титульный лист (прил. 6).
2. Введение (цели и задачи практики, где проходит, сроки, руководитель).
3. Геологический музей.
4. Спецлаборатория.
5. Работа с геологическими микроскопами.
6. Работа в карьере строительных материалов, вопросы охраны окружающей среды.
Приложение 1
Памятка по технике безопасности
1. Перед началом маршрутов руководитель практики производит осмотр обуви студентов. В целях предохранения от травм и укусов ядовитых насекомых и змей запрещается ходить в легкой открытой обуви, а также брать образцы и переворачивать камни без предварительного обстукивания.
2. При переходе улиц следует строго соблюдать правила дорожного движения.
3. Запрещается пить воду из источников.
4. В избежание солнечного удара в жаркие часы необходимо носить головные уборы, надежно защищающие от солнечных лучей.
5. При движении по осыпям всегда следует иметь в виду возможность внезапного срыва сверху камней.
6. Подъем и спуск по крутым склонам и осыпям должен производиться длинными зигзагами («серпантином»).
7. Хождение по краю кромки берегового обрыва, карьера и оврагов, запрещается.
8. Движение маршрутной группы должно быть компактным, обеспечивающим постоянную видимую или голосовую связь между людьми и возможность взаимной помощи.
При отставании кого-либо из участников маршрута, руководитель практики обязан остановить движение и подождать отставшего.
9. При наступлении грозы необходимо прервать маршрут, укрыться в безопасном месте и переждать непогоду.