Инженерная геология

Эта статья включает в себя список литературы , связанной литературы или внешних ссылок , но ее источники остаются неясными, поскольку в ней отсутствуют встроенные цитаты . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( Март 2017 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Инженер-геолог ведет каротаж керна на месторождении в Западной Австралии.

Часть серии по
Геология
Изучение состава, структуры и истории твердой земли
Индекс Контур Категория Глоссарий История ( шкала времени )
Ключевые компоненты Минералы Рок ( магматический Осадочный Метаморфический ) Осадок Тектоника плит Страта Выветривание Эрозия Шкала геологического времени
Законы, принципы, теории Стратиграфические принципы Принцип изначальной горизонтальности Закон суперпозиции Принцип боковой непрерывности Принцип сквозных отношений Принцип преемственности фауны Принцип включений и компонентов Закон Вальтера
Темы Состав Геохимия Минералогия Седиментология Петрология Строение Земли Структуры рельефа Геоморфология Гляциология Структурная геология Вулканология Геологическая история Геологическая история Земли
Исследовать Отрасли геологии Геолог ( Список) Методы Геологические изыскания
Приложения Инженерное дело Добыча Криминалистика Военный
Планетарная геология Списки геологических особенностей Солнечной системы Геология солнечных планет земной группы По планете и телу Меркурий Венера Луна Марс Веста Церера Ио Титан Плутон Харон
Геологический портал
v т е

Инженерная геология - это приложение геологии к инженерным исследованиям с целью обеспечения признания и учета геологических факторов, касающихся расположения, проектирования, строительства, эксплуатации и технического обслуживания инженерных сооружений. Инженерные геологи предоставляют геологические и геотехнические рекомендации, анализ и проектирование, связанные с человеческим развитием и различными типами структур. Сфера инженерных геологов находится в основном в области взаимодействия земли и конструкции или исследования того, как земля или земные процессы влияют на созданные человеком конструкции и деятельность человека.

Инженерно-геологические исследования могут выполняться на этапах планирования, анализа воздействия на окружающую среду, гражданского или структурного проектирования, стоимостной инженерии и строительства общественных и частных строительных проектов, а также на этапах после строительства и судебной экспертизы проектов. Работы, выполненные инженерными геологами, включают: оценка геологической опасности , геотехнические исследования , свойства материалов, устойчивость к оползням и склонам, эрозия , затопление , осушение , сейсмические исследования и т. д. Инженерно-геологические исследования выполняются геологомили инженер-геолог, имеющий образование, подготовку и имеющий опыт, связанный с распознаванием и интерпретацией природных процессов, пониманием того, как эти процессы влияют на сооружения, созданные человеком (и наоборот), а также знание методов, с помощью которых можно уменьшить опасности, возникающие в результате неблагоприятных воздействий. естественные или созданные человеком условия. Основная задача инженера-геолога - защита жизни и имущества от повреждений, вызванных различными геологическими условиями.

Практика инженерной геологии также очень тесно связана с практикой инженерной геологии и инженерно-геологической инженерии . Если есть разница в содержании дисциплин, то в основном это связано с подготовкой или опытом практикующего специалиста.

История [ править ]

Хотя изучение геологии существует уже много веков, по крайней мере, в ее современной форме, наука и практика инженерной геологии только начинались как признанная дисциплина до конца 19-го и начала 20-го веков. Первая книга под названием «Инженерная геология» была опубликована в 1880 году Уильямом Пеннингом. В начале 20 века Чарльз Берки, американский геолог по образованию, который считался первым американским геологом-инженером., работал над несколькими проектами водоснабжения Нью-Йорка, затем работал над плотиной Гувера и множеством других инженерных проектов. Первый американский учебник инженерной геологии был написан в 1914 году Райсом и Ватсоном. В 1921 году Реджинальд У. Брок, первый декан факультета прикладных наук Университета Британской Колумбии, начал первые программы бакалавриата и магистратуры по геологической инженерии, отметив, что студенты с инженерным образованием стали первоклассными практикующими геологами. В 1925 году Карл Терзаги, австрийский инженер и геолог, опубликовал первый текст в «Механике грунтов» (на немецком языке). Терзаги известен как основоположник механики грунтов, но также проявлял большой интерес к геологии; Терзаги считал механику грунтов одной из дисциплин инженерной геологии. В 1929 году Терзаги вместе с Редлихом и Кампе опубликовали свой собственный текст по инженерной геологии (также на немецком языке).

Потребность в геологе для инженерных работ привлекла внимание всего мира в 1928 году, когда произошла авария плотины Святого Франциска в Калифорнии и погибло 426 человек. Еще больше технических сбоев, которые произошли в последующие годы, также побудили инженеров-геологов работать над крупными инженерными проектами.

В 1951 году одно из первых определений «инженер-геолог» или «профессиональный инженер-геолог» было дано Исполнительным комитетом отдела инженерной геологии Геологического общества Америки .

Практика [ править ]

Одна из наиболее важных ролей инженерного геолога - это интерпретация форм рельефа и земных процессов для выявления потенциальных геологических и связанных с ними антропогенных опасностей, которые могут иметь большое влияние на гражданские сооружения и человеческое развитие. Опыт работы в геологии дает инженеру-геологу понимание того, как устроена земля, что имеет решающее значение для минимизации опасностей, связанных с землей. Большинство инженерных геологи также имеют ученые степени , где они приобрели специального образования и подготовки в механике грунтов , механики горных пород , геотехники , подземные воды , Гидрология, и гражданское проектирование. Эти два аспекта образования инженеров-геологов дают им уникальную способность понимать и уменьшать опасности, связанные с взаимодействием земли и конструкции.

Объем исследований [ править ]

Инженерно-геологические изыскания и исследования могут выполняться:

• для жилой, коммерческой и промышленной застройки;
• для правительственных и военных объектов;
• для общественных работ, таких как ливневая канализация, электростанция , ветряная турбина , линия электропередачи , очистные сооружения , водоочистные сооружения, трубопровод ( акведук , канализация , водосток ), туннель , бестраншейное строительство, канал , плотина , водохранилище , фундамент здания, железная дорога , транзит , шоссе , мост , сейсмическая переоборудование ,электростанция, аэропорт и парк;
• для разработки рудников и карьеров , хвостохранилища, мелиорации и проходки горных выработок ;
• для программ восстановления водно-болотных угодий и среды обитания ;
• для государственных, коммерческих или промышленных предприятий по утилизации опасных отходов;
• для прибрежного строительства , восстановления песка , устойчивости обрывов или морских скал , развития гавани , пирса и набережной;
• для морского сброса , буровой платформы и подводного трубопровода , подводного кабеля; а также
• для других типов объектов.

Опасности и неблагоприятные геологические условия [ править ]

Типичные геологические опасности или другие неблагоприятные условия, оцениваемые и смягчаемые инженером-геологом, включают:

• прорыв по сейсмически активным разломам ;
• сейсмические и землетрясения (сотрясение, разжижение , крен , боковое распространение , цунами и сейши );
• оползни , сели , камнепады , сели и лавинные опасности;
• неустойчивые склоны и устойчивость склонов ;
• эрозия ;
• гашение и вертикальной качки геологических формаций, таких как морозного пучения ;
• земля оседание (например, из - за грунтовых вод вывода, сливного коллапса, пещеру распада, разложения органических почв и тектонического движения);
• вулканические опасности ( извержения вулканов , горячие источники , пирокластические потоки , селевые потоки , обвалы , выбросы газа , вулканические землетрясения );
• не рыхлые или незначительно рыхлые породы, требующие сильных разрывных или взрывных работ ;
• слабые и просадочные грунты, разрушения подшипников фундаментов;
• неглубокие грунтовые воды / просачивание; а также
• другие типы геологических ограничений.

Инженерный геолог или геофизик может быть призван оценить excavatability (т.е. rippability ) земные породы () материалов для оценки необходимости предварительных взрывных работ во время строительства земляных работ, а также связанных воздействий из - за вибрации во время взрывных работ на проектах.

Механика грунтов и горных пород [ править ]

Механика грунтов - это дисциплина, которая применяет принципы инженерной механики, например кинематику, динамику, механику жидкости и механику материалов, для прогнозирования механического поведения грунтов. Механика горных пород - это теоретическая и прикладная наука о механическом поведении горных пород и горных массивов; это та отрасль механики, которая занимается реакцией горных пород и горных масс на силовые поля их физического окружения. Все фундаментальные процессы связаны с поведением пористой среды. Вместе механика грунтов и горных пород является основой для решения многих задач инженерной геологии.

Методы и отчеты [ править ]

Методы, используемые инженерными геологами в своих исследованиях, включают:

• геологическое картирование геологических структур, геологических образований, почвенных комплексов и опасностей;
• обзор геологической литературы, геологических карт, геотехнических отчетов, инженерных планов, экологических отчетов , стереоскопических аэрофотоснимков , данных дистанционного зондирования, данных глобальной системы позиционирования (GPS), топографических карт и спутниковых изображений;
• выемка, отбор проб и каротаж грунта / горных пород в пробуренных скважинах, испытательных котлованах и траншеях с обратной лопатой, рытье траншей и бульдозерных котлованов;
• геофизические исследования (такие , как сейсмические рефракции траверсы, удельное сопротивление обследования, георадар (GPR) обследования, магнитометр обследования, электромагнитные исследования, с высокими разрешающей способностью к югу от дна профилирования и другие геофизических методы);
• мониторинг деформации как систематическое измерение и отслеживание изменения формы или размеров объекта в результате приложения к нему напряжения вручную или с помощью автоматической системы мониторинга деформации ; а также
• другие методы.

Полевые работы обычно завершаются анализом данных и подготовкой инженерно-геологического отчета, геотехнического отчета или краткого описания проекта, отчета об опасности разломов или сейсмической опасности, геофизического отчета, отчета о ресурсах грунтовых вод или гидрогеологического отчета. Отчет по инженерной геологии также может быть подготовлен вместе с геотехническим отчетом, но обычно содержит те же инженерно-геологические анализы и рекомендации по проектированию, которые были бы представлены в геотехническом отчете. Отчет по инженерной геологии описывает цели, методологию, цитируемые ссылки, выполненные испытания, выводы и рекомендации по разработке и детальному проектированию инженерных работ. Инженерные геологи также предоставляют геологические данные на топографических картах, аэрофотоснимках, геологических картах и ​​т. Д.Карты Географической информационной системы (ГИС) или другие картографические базы.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Инженерная геология [ править ]

• Брок, 1923 г., «Образование геолога: экономическая геология», т. 18, стр. 595–597.
• Бейтс и Джексон, 1980, Глоссарий геологии: Американский геологический институт.
• Гонсалес де Вальехо, Л. и Феррер, М., 2011. «Геологическая инженерия». CRC Press, 678 стр.
• Кирш, 1991, Наследие инженерной геологии: первые сто лет: Геологическое общество Америки; Столетний специальный выпуск 3
• Леггет, Роберт Ф., редактор, 1982, Геология городов: Геологическое общество Америки; Обзоры по инженерной геологии, том V, 131 стр .; содержит девять статей отдельных авторов для следующих городов: Вашингтон, округ Колумбия; Бостон; Чикаго; Эдмонтон; Канзас-Сити; Жители Нового Орлеана; Нью-Йорк; Торонто; и города-побратимы, Миннесота.
• Леггет, Роберт Ф., и Карроу, Пол Ф., 1983, Справочник по геологии в гражданском строительстве: McGraw-Hill Book Company, 1340 страниц, 50 глав, пять приложений, 771 иллюстрация. ISBN  0-07-037061-3
• Прайс, Дэвид Джордж, Инженерная геология: принципы и практика , Springer, 2008 ISBN 3-540-29249-7 
• Профессор Д. Венкат Редди, NIT-Karnataka, Engineering Geology , Vikas Publishers, 2010 ISBN 978-81259-19032 
• Вестник инженерной геологии и окружающей среды

Геологическое моделирование [ править ]

• Ван Х.Ф. Теория линейной пороупругости с приложениями к геомеханике и гидрогеологии, Princeton Press, (2000).
• Уолтем Т., Основы инженерной геологии, 2-е издание, Тейлор и Фрэнсис (2001).