Transcript Преузми - Rudarsko-geološki fakultet

Inženjerska geologija
Prezentacija: Doc Dr Biljana Abolmasov
Program kursa “Inženjerska
geologija”
•
•
•
•
Nastava i vežbanja 2+2
Doc. Dr Biljana Abolmasov (kabinet 328)
ESPB 5 (bodova)
Aktivnost u toku predavanja (5 poena)redovnost pohađanja nastave
• Vežbe (5+30 poena)-redovnost pohađanja
vežbanja, završene i overene vežbe
• P (50)-dve mogućnosti + U (10)
Pismeni ispit (50 poena)
* Eliminacioni testovi
Ispitni testovi
Pismeni ispit
Broj testa
Minimalni
broj poena
Maksimalni
broj poena
Test I*
10
15
Test II*
15
20
Test III
10
15
Ukupno
35
50
Minimalni
broj poena
Maksimalni
broj poena
30
50
Ocena na pismenom ispitu ukoliko se polaže u celini: 30-35 poena – šest (6); 35-40
poena – sedam (7); 40-45 poena osam(8) i 45-50 poena – devet(9); predispitne
obaveze važe samo prvi rok
Ukupan broj poena neophodnih za
polaganje ispita iz Inženjerske geologije
Ocena
Ukupan
broj poena
Predavanja
Vežbanja
Pismeni
ispit
6
51-60
Min 3
Min 15
Min 36
7
61-70
8
71-80
9
81-90
10
91-100
USLOV
Overene
sve vežbe
Max 5
Max 30
Max 60
Literatura
• Vasić M., 2001, “Inženjerska geologija”, S-print, Novi
Sad
• Jevremović D., 2003, “Inženjerska geologija”, Univerzitet
u Nišu, Građevinsko-arhitektonski fakultet, Niš
• Pavlović N., Lokin P., 2002, “Principi inženjerske
geologije”, skripta, Rudarsko-geološki fakultet Beograd.
• Bell F.G., 1995, “Engineering geology”, Blackwell
Science
• Janjić M. 1979-1981-Odabrana poglavlja iz Inženjerske
geologije, fotokopirani materijal iz različitih udžbenika
Program kursa “Inženjerska
geologija”
• Opšti deo
• Svojstva i stanja stenskih masa i terena
bitna sa inženjerskogeološkog aspekta
• Savremeni geološki procesi i njihove
tvorevine
• Inženjerskogeološki uslovi izgradnje
objekata
Inženjerska geologija
• Inženjerska geologija je relativno mlada naučna
disciplina
• Razvoj inženjerske geologije kao naučno-tehničke
discipline vezan je za početak XX veka i intenzivniju
graditeljsku aktivnost u našoj zemlji
• Osnivač inženjerske geologije u nas je Akademik Prof.
Milan Luković koji je 1921 god. Na građevinskom odseku
Tehničkog fakulteta u Beogradu osnovao Katedru za
tehnički geologiju i počeo da održava nastavu iz
predmeta “Inženjerska geologija”
• 1931. godine štampan je uđžbenik “Inženjerska
geologija” (jedan od prvih u svetu)
• Definicija IAEG 1992, 2001 (International
Association for Engineering Geology and the
Environment):
Inženjerska geologija je naučna disciplina
posvećena proučavanju, istraživanju i
pronalaženju rešenja za probleme nastale u
geološkoj sredini kao rezultat interakcije
geološke sredine i inženjerske delatnosti, kao i
za problemima prognoze, prevencije i zaštite od
geoloških hazarda.
• Geološka sredina je onaj deo litosfere u kome
se odvija njena interakcija sa inženjerskom
delatnošću i predstavlja sveukupnost geoloških
uslova koji proističu iz svojstava, stanja i
ponašanja geološke sredine kao celine ili
pojedinih njenih delova
• Inženjerska delatnost je onaj deo ljudske
aktivnosti koji se odnosi na planiranje,
projektovanje, izgradnju i korišćenje objekata u
geološkoj sredini
• Geološki hazardi su svi savremeni geološki
procesi koji svojom aktivnošću mogu da izazovu
gubitak vrednosti prirodnih i materijalnih dobara,
kao i gubitak ljudskih života.
• Inženjerska geologija je primenjena geološka
disciplina za razliku od fundamentalnih
geoloških disciplina (mineralogija, petrologija,
paleontologija, geohemija, geofizika, istorijska
geologija, regionalna geologija, strukturna
geologija) koje se bave građom, genezom i
istorijskim razvojem Zemlje
• Osnova inženjerske geologije su fundamentalne
geološke discipline dok nadgradnju čine opšte
naučne discipline (matematika, fizika, mehanika,
hemija)
Zemljani radovi
Inženjerska
hidrogeologija
Mehanika tla
Fundiranje
Podzemni radovi
GEOTEHNIKA
Geotehničke
melioracije
Inženjerska
geologija
Mehanika stena
• Koji su to osnovni zadaci inženjerske
geologije?
– da obezbedi podloge za racionalno planiranje,
projektovanje, izvođenje i korišćenje svih oblika
inženjerske delatnosti
– da obezbedi podloge za projektovanje i izvođenje
različitih tehnoloških postupaka u stenskim masama
(terenu) čiji je cilj zaštita i poboljšanje njihovih
svojstva, odnosno prilagođavanje uslovima građenja i
eksploatacije objekata
– da obezbedi podloge za projektovanje i izvođenje
različitih geotehničkih konstrukcija
– da obezbedi podloge za projektovanje mera zaštite
od prirodnih procesa – geoloških hazarda
Oblasti primene
teorijskih i praktičnih
saznanja iz
inženjerske geologije
Inženjerska
geologija
Geotehnika
Građevinarstvo
Rudarstvo
Planiranje
Urbanizam
Geologija
Ekologija
Savremena inženjerska geologija je
naučno stručna oblast koja se bavi
izučavanjem svojstava, stanja i ponašanja
geološke sredine i zakonitosti njihovih
promena pod uticajem određene
inženjerske delatnosti ili prirodnih procesa,
uslova i načina poboljšanja tih svojstava i
njihovog prilagođavanja konkretnim
inženjerskim zahtevima.
• Osnovni predmet izučavanja inženjerske
geologije je teren kao deo geološke sredine
– Od geološke građe – sastava, sklopa i geološkog razvoja zavise
i svojstva stenskih masa
• Specifičnost izučavanja terena u inženjerskoj
geologiji – prostorne i vremenske komponente
svojstava terena i stenskih masa koje ga
izgrađuju
– Poznavanje izmenljivosti svojstava i stanja stenskih masa
onakvih kakvi su danas, rezultat su uslova nastanka i geološke
istorije kroz koje su stenske mase prošle
– Poznavanje izmenljivosti svojstva i stanja stenskih masa i terena
tokom vremena omogućava nam da realno sagledamo i
prognoziramo njena ponašanja u novim uslovima, bilo da oni
nastaju graditeljskom delatnošću ili pri inteziviranju savremenih
geoloških procesa
• Inženjerskogeološka istraživanja su vezana za
određeni prostor-teren ili njegov deo, tj. za
određeno područje posmatranja
– U inženjerskoj geologiji je bitno uvažiti veličinu
područja posmatranja, jer se svojstva stenskih masa
bitno menjaju sa promenom veličine područja
posmatranja – efekat razmere
• Osnovna područja posmatranja su:
–
–
–
–
područje kristala
područje uzorka-monolitnog dela stenske mase
područje stenske mase u sklopu terena
područje terena-zone sadejstva prirodne i veštačke
konstrukcije
– područje velikih geotektonskih jedinica
Uticaj efekta razmere na promenu geniteta (a) i tipa mehaničkog ponašanja (b)
4
1
3
2
• Osnovna veličinska područja posmatranja u
inženjerskoj geologiji:
– područje uzorka-monolitnog dela stenske mase
– područje stenske mase u sklopu terena
– područje terena-zone sadejstva prirodne i veštačke
konstrukcije
• Inženjerskogeološka proučavanja se odnose na
stensku masu kao deo geološke sredine, čije
granice ne moraju biti uvek utvrđene (stenska
masa u sklopu terena) ili su jasno definisane
(područje uzorka i zone sadejstva)
• Inženjerskogeološka istraživanja mogu početi od
monolitnih uzoraka, a mogu biti proširena na bilo
koje stenske mase u sklopu terena, sve do
krupnih geoloških tela ili kompleksa
• Stenske mase su realne sredine i razlikuju se od
“idealnih tela”
• Svojstva i stanja stenskih masa se
diskontinualno ispoljavaju čak i u istim
veličinskim područjima posmatranja (efekat
razmere)
• Pri određenim razmatranjima svojstava i stanja
stenskih masa usvajamo pretpostavke i
određena uprošćavanja koja nam omogućavaju
primenu matematičko-mehaničkih analitičkih
veza (obrazaca i modela ponašanja) da bi
složene probleme mogli da rešavamo u
inženjerskoj praksi
• Osnovna svojstva stenskih masa bitna sa
inženjerskogeološkog aspekta:
–
–
–
–
–
Petrografska
Fizička
Mehanička
Tehnološka
Strukturna
• Osnovna stanja stenskih masa u sklopu terena
bitna sa inženjersko geološkog aspekta:
–
–
–
–
Stanje napona
Stanje podzemnih voda
Stabilnost
Stanje alterisanosti-raspadnutosti
Osnovna svojstva stenskih
masa
Petrografska svojstva stenskih
masa
Petrografska svojstva stenskih masa
• U petrografska svojstva stenskih masa
spadaju:
– Mineralni sastav
– Struktura i
– Tekstura
Petrografska svojstva stenskih masa
• Stene su prirodni mineralni agregati manjeg ili
većeg broja minerala, određenog ili približno
istog mineralnog i hemijskog sastava koji
učestvuju u građi Zemljine kore
• Prema načinu postanka stene delimo na:
– magmatske
– sedimentne
– metamorfne
• Svojstva stenskih masa bitno zavise od
svojstava minerala koji ih izgrađuju, od strukture
i teksture stene
Petrografska svojstva stenskih masa
• Prema količini mineralnih vrsta i uticaju na
svojstva stenskih masa razlikujemo:
– petrogene-bitne minerale (određuju vrstu stene, utiču na sva
njena svojstva, bilo da su povoljna ili nepovoljna)
– sporedne (prisustvo ovih minerala ne utiče na određivanje stene
i ne utiču na svojstva)
– slučajne (nalaze se samo u tragovima)
• Tehnički značajna svojstva stena zavise od vrste
minerala, njihove količine, svežine i postojanosti
• S tehničkog stanovišta možemo reći da se mogu
izdvojiti
– poželjni (povoljno utiču na tehnički značajna svojstva stena)
– nepoželjni (nepovoljno utiču na tehnički značajna svojstva stena)
– štetni (nepovoljno utiču na tehnička i sva ostala svojstva stena)
Petrografska svojstva stenskih masa
Struktura stena
• Struktura stena zavisi od oblika zrna, njihove
veličine i načina srastanja i specifična je za
genetski različite grupe stena (magmatske →
metamorfne)-npr. sedimentne (klastična, amorfna,
kristalasta), magmatske (zrnasta, porfirska)
• Oblik zrna utiče na fizička, mehanička i tehnološka
svojstva stena
– Oblici zrna: uglasta, poluzaobljena, zaobljena, ljuspasta....
• Veličina zrna: sitnozrna, srednjezrna, krupnozrna
– Ravnomernost veličine zrna – ravnomerno i neravnomerno
zrnaste
Petrografska svojstva stenskih masa
Struktura stena
• Način srastanja vezuje se za genetski tip
stene
– Neposredno
• Magmatiti – veza zrna (minerala) ostvarena je
neposredno tokom kristalizacije, slično metamorfiti
– rekristalizacijom
– Posredno
• Sedimenti – veza je ostvarena naknadnim
unošenjem veziva
• Pored oblika, veličine, količine mineralnih zrna
svojstva zavise i od vrste, količine i načina
vezivanja, odnosno od tipa veziva (silicijsko,
karbonatno, gvožđevito, organsko itd.)
Petrografska svojstva stenskih masa
Kristalizaciona veza zrna kod
magmatskih i metamorfnih stena
– graniti i mermeri
krečnjačka breča
Petrografska svojstva stenskih masa
bazaltna breča
Posredno vezivanje kod
sedimentnih stena – breče
i konglomerati
konglomerat
Kredni bazalni kvarcni
konglomerati –
Tašmajdan, Beograd
Petrografska svojstva stenskih masa
• Petrografska svojstva se
ispituju posredno
(mikroskopom) i neposredno
(golim okom ili lupom)
• Granulometrijski sastav –
sadržaj zrna različitih
dimenzija koji obrazuju stenu
u procentima ukupne težine
• Vrši se:
– merenjem prečnika kod
kamenitih (čvrstih stena)
– sejanjem (kod nevezanih stena)
– hidrometrisanjem (kod
poluvezanih, prašinastih i
glinovitih stena)
sita različitih
prečnika
Analiza sejanjem
hidrometar
glinovita
suspenzija
Analiza hidrometrisanjem
Petrografska svojstva stenskih masa
Dijagram granulometrijskog sastava
Petrografska svojstva stenskih masa
Petrografska svojstva stenskih masa
Trougli dijagram granulometrijskog sastava
Petrografska svojstva stenskih masa
Tekstura stena
• Tekstura stena određena je rasporedom i
orijentacijom u prostoru osnovnih formnih
elemenata – minerala koji uzgrađuju stenu
• Osnovni tipovi tekstura vezuju se za genetski
različite tipove stena -od magmatskih (masivna,
planparalelna, fluidalna, mehurasta), preko sedimentnih
(slojevita, masivan) do metamorfnih (škriljava)
• Pojedine teksture su s tehničkog stanovišta
izuzetno povoljne (masivna), dok su pojedine
izuzetno nepovoljne (škriljave)
škriljavost, gnajsevi
Petrografska svojstva stenskih masa
mehurasta tekstura kod bazalta
bazaltne pilow lave
slojevitost