ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» Согласовано Утверждаю Руководитель ООП Зав. кафедрой ГиИГ проф. Антонов В.В. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ТРАСС НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ Специальность: 130101 «Прикладная геология» Специализация: «Поиски и разведка подземных вод и инженерногеологические изыскания» Квалификация (степень) выпускника: специалист Форма обучения: очная Санкт-Петербург 2012 1. Цели и задачи дисциплины В настоящее время весьма актуальной задачей является комплексное изучение природных условий строительства и эксплуатации нефтегазопроводов. Изучить природные условия строительства комплекса сооружений нефте- и газопроводов - это значит получить информацию (в том числе инженерно-геологическую) путем проведения изысканий сначала на перспективных вариантах, а затем на выбранном варианте трассы. В курсе «Инженерно-геологические изыскания трасс нефтегазопроводов» рассматриваются принципы организации и методика инженерно-геологических изысканий, обосновываются виды, состав работ, способы ведения, технические средства в их связи со стадией проектирования сооружений трубопроводного транспорта на равнинных территориях, в горных и предгорных районах, в районах развития многолетнемерзлых пород, в пределах шельфовой зоны акваторий и др. Кроме того, раскрывается специфика инженерно-экологических изысканий под строительство нефте- и газопроводов в различных инженерногеологических условиях. Курс основан на знании главных разделов инженерной геологии - инженерной петрологии, инженерной геодинамики и региональной инженерной геологии. Основной целью изучения дисциплины «Инженерно-геологические изыскания трасс нефтегазопроводов» является подготовка молодых специалистов к решению задач по организации изысканий для строительства нефтегазопроводов в различных инженерно-геологических условиях. Задачи дисциплины: выявить основные особенности сложных к освоению территорий по их инженерно-геологическим условиям; обосновать состав и методику проведения инженерно-геологических изысканий в соответствии со стадией проектирования и категорией сложности инженерногеологических условий, определить пути к управлению условиями функционирования природно-техногенной системы (ПТС) и мероприятиями по обеспечению социально-экологической безопасности строительства и эксплуатации комплекса сооружений трасс нефтегазопроводов. 2. Место дисциплины в структуре ООП по направлению подготовки 130101 «Прикладная геология» Дисциплина «Инженерно-геологические изыскания трасс нефтегазопроводов» (4.с.2.21) входит в раздел учебного плана «Факультативные дисциплины» профессионального модуля, специализация «Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания». Ее изучение базируется на знаниях, полученных при освоении школьных дисциплин, дисциплин естественнонаучного и профессионального цикла, в том числе: «Общая геология», «Геоморфология и четвертичная геология», «Механика горных пород и грунтов», «Инженерные сооружения», «Общая инженерная геология», «Общая гидрогеология», «Инженерная геодинамика», «Грунтоведение» и др. Изучение и успешная аттестация по данной дисциплине являются необходимыми для успешного освоения специальных дисциплин, при прохождении учебных и производственных практик, при подготовке и защите выпускной работы, в профессиональной деятельности. 3. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины «Инженерно-геологические изыскания трасс нефтегазопроводов» по специальности «Прикладная геология» направлен на формирование следующих общекультурных компетенций (ОК) выпускника: обладать способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору пути ее достижения (ОК-1); использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-7); стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9); осознавать социальную значимость своей будущей профессии, иметь высокую мотивацию к выполнению профессиональной деятельности (ОК-11); профессиональных компетенций (ПК): в производственно-технологической деятельности: обладать способностью самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК- 2); -уметь проводить самостоятельно или в составе группы научный поиск, реализуя специальные средства и методы получения нового знания (ПК6); применять основные методы, способы и средства получения, хранения и обработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-8); использовать теоретические знания при выполнении производственных и инженерных исследований в соответствии со специализацией (ПК-10); выбирать технические средства для решения общепрофессиональных задач и осуществлять контроль их применения (ПК-11); уметь проводить геологические наблюдения и осуществлять их документацию на объекте изучения (ПК-12); осуществлять привязку своих наблюдений на местности, составлять карты, схемы, планы, разрезы инженерно-геологического содержания (ПК-13); в проектной деятельности: уметь использовать знания методов проектирования полевых геологоразведочных работ, выполнения инженерных расчетов для выбора технических средств при их проведении (ПК-19); в научно-исследовательской деятельности: изучать, критически оценивать научную и научно-техническую информацию отечественного и зарубежного опыта по тематике исследований инженерно-геологического направления (ПК-22); уметь подготавливать данные для составления обзоров, отчетов и научных публикаций (ПК-25). составлять техническую документацию реализации изыскательского процесса (графики работ, инструкции, планы, сметы, заявки на материалы, оборудование и т.п.), а также установленную отчетность по утвержденным формам (ПК-28); обладать способностью анализировать, систематизировать и интерпретировать инженерно-геологическую и гидрогеологическую информацию (ПСК-2.1); уметь планировать и организовать инженерно-геологические и гидрогеологические исследования (ПСК-2.2); уметь составлять программы инженерно-геологических исследований, строить карты инженерно-геологических условий (ПСК-2.3); -уметь оценивать инженерно-геологические и гидрогеологические условия для различных видов хозяйственной деятельности (ПСК-2.4); В результате освоения дисциплины «Инженерно-геологические изыскания трасс нефтегазопроводов» студент должен: иметь строительства воздействии; представление об инженерно-геологических условиях нефтегазопроводов и их изменении при техногенном уметь выявлять основные особенности сложных территорий по их инженерно-геологическим условиям; к освоению владеть методикой выполнения необходимых инженерногеологических изысканий, обоснования состава и объемов проведения инженерно-геологических изысканий на объектах нефте- и газопроводов, обработки полученных результатов, оценки инженерно-геологических условий строительства и прогноза их изменения под техногенным воздействием; ознакомиться со спецификой влияния основных сооружений нефте- и газопроводов на экологическую обстановку территории и управления условиями функционирования природно-техногенных систем (ПТС) и мероприятиями по обеспечению безопасности жизнедеятельности на осваиваемых человеком территориях в пределах трасс нефтегазопроводов. 4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, или 144 часа. Семестры Вид учебной работы Всего часов Аудиторные занятия (всего) VIII IX 65 В том числе: Лекции 32 Практические занятия (ПЗ) - Семинары (С) - Лабораторные работы (ЛР) 33 Самостоятельная работа (всего) 79 В том числе: Контрольная работа 10 Расчетно-графические работы 25 Реферат 24 Другие виды самостоятельной работы Коллоквиум Оформление лабораторной работы 20 Вид промежуточной аттестации: зачет и экзамен Общая трудоемкость зачет 144 часа 4 зач. ед. 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № п/п 1 Наименование раздела дисциплины Концепция и структура системы изысканий для строительства магистральных нефтегазопроводов в зависимости от особенностей инженерногеологических условий. Содержание раздела Обоснование целей и задач инженерных изысканий для нефте- и газопроводов, проектируемых в инженерногеологических условиях различной степени сложности. Инженерно-геологические изыскания в системе инженерных изысканий. Последовательность проектирования комплекса сооружений нефте- и газопроводов. Обеспечение необходимого состава и объема проводимых работ. Пути совершенствования методов и методик полевых и лабораторных исследований. 2 Инженерногеологические изыскания под строительство комплекса сооружений нефте- и газопроводов на равнинных территориях (вне зоны распространения многолетнемерзлых пород). Характеристика инженерно-геологических условий равнинных территорий. Использование космических снимков и аэрофотосъемки для предварительной оценки степени сложности инженерно-геологических условий трассы трубопроводов. Специфика геофизических, буровых, горных работ и полевых исследований грунтов. Прогнозирование геологических процессов и явлений в ходе строительства и эксплуатации трубопроводов. Особенности изысканий при прокладке трубопроводов через малые и большие водотоки и другие препятствия. Лабораторный комплекс работ. 3 Специфика проведения инженерных изысканий, в том числе инженерногеологических, под строительство комплекса сооружений нефте- и газопроводов в районах развития многолетнемерзлых пород. Изучение особенностей строения многолетнемерзлой толщи в зоне влияния основных сооружений нефте- и газопроводов. Специализированная космическая и аэрофотосъемка территорий размещения основных сооружений нефте- и газопровода для выявления и оконтуривания мерзлотных процессов и явлений. Обоснование состава полевых работ. Стационарные наблюдения, в том числе теплофизические исследования по трассе трубопроводов. Региональный прогноз по материалам стационарных наблюдений, съемочных работ, литературных и фондовых источников. Проведение специализированных экспериментальных работ в мерзлотных лабораториях. 4 Инженерногеологические изыскания комплекса сооружений под строительство нефте- и газопроводов в горных и предгорных районах. Изучение влияния особенностей рельефа и инженернодинамических условий на обоснование содержания инженерных изысканий, состав и методики полевых и лабораторных работ. Обоснование основных направлений геофизических, буровых и горных работ. Специфика проведения полевых исследований особенностей строения и физико-механических свойств скальных и полускальных пород, в том числе в зоне тектонических нарушений. Моделирование природных и природно-техногенных процессов. Лабораторный комплекс исследований. 5. Особенности проведения изысканий под строительство в пределах шельфовой зоны акваторий. Особенности проведения изысканий под строительство в пределах шельфовой зоны акваторий. Инженерногеологическая оценка шельфовой зоны. Роль геофизических исследований по трассе трубопроводов. Возможность применения буровых работ. Полевые методы инженерно-геологического изучения разреза донных отложений. Совершенствование комплекса лабораторных работ. 6. Специфика инженерноэкологических изысканий под строительство нефте- и газопроводов в сложных инженерногеологических условиях. Изучение влияния основных сооружений нефте- и газопроводов на экологическую обстановку территории в безаварийных условиях. Современное состояние методики и техники инженерно-экологических изысканий в России и за рубежом. Моделирование аварийных ситуаций и изучение их воздействия на экологические условия природной среды. 5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № п/п 1 2 3. 4 5 Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин Общая инженерная геология Инженерная геодинамика Грунтоведение Региональная инженерная геология Инженерногеологические изыскания №№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1 2 3 4 5 6 - + + + + + - + + + + + - + + + + + + + + + + + + + + + + 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий № п/ п 1 2 3 Наименование раздела дисциплины Концепция и структура системы изысканий для строительства магистральных нефтегазопроводов в зависимости от особенностей инженерно-геологических условий. Инженерно-геологические изыскания под строительство комплекса сооружений нефте- и газопроводов на равнинных территориях (вне зоны распространения многолетнемерзлых пород). Специфика проведения инженерных изысканий, в том числе инженерногеологических, под строительство комплекса сооружений нефте- и Лекций Практ. зан. Лаб. зан. СРС Всего часов 4 - 2 4 10 6 - 8 16 30 8 - 8 16 32 газопроводов в районах развития многолетнемерзлых пород. 4 Инженерно-геологические изыскания комплекса сооружений под строительство нефте- и газопроводов в горных и предгорных районах. 5 Особенности проведения изысканий под строительство в пределах шельфовой зоны акваторий. 6 Специфика инженерноэкологических изысканий под строительство нефте- и газопроводов в сложных инженерно-геологических условиях. Всего: 6 - 6 16 28 4 - 4 12 20 4 - 5 15 24 32 - 33 79 144 6. Лабораторные работы № п/п. 1 № раздела дисциплины 1 2 2 3 2 4 2 5 3 6 4 7 5 8 6 Тематика лабораторных работ Трудоемкость (час) Знакомство с нормативными документами. 2 Техническое задание и программа инженерногеологических изысканий для строительства трасс нефте- и газопроводов. Анализ инженерно-геологических материалов по 4 отдельным районам и объектам трасс нефтегазопроводов. Составление заключения по участку трассы. Обоснование комплекса инженерно-геологических и 2 инженерно-экологических исследований в зависимости от природно-климатических условий для наземных и подземных нефте- и газопроводов, проектируемых на равнинных территориях. Проект детальных инженерно-геологических 2 изысканий при прокладке трубопроводов через малые и большие водотоки и другие препятствия. Обоснование комплекса инженерно-геологических и 8 инженерно-геокриологических исследований при проектировании и строительстве комплекса сооружений нефте- и газопроводов в районах развития многолетнемерзлых пород. Обоснование комплекса инженерно-геологических и 6 инженерно-экологических исследований в зависимости от природно-климатических условий для наземных и подземных нефте- и газопроводов, проектируемых в горных и предгорных районах. Обоснование комплекса инженерно-геологических и 4 инженерно-экологических исследований для подводных нефте- и газопроводов в пределах шельфовой зоны акваторий. Составление программы детальных инженерно5 экологических изысканий на участке строительства нефтегазопроводов в сложных инженерногеологических условиях. 7. Самостоятельная работа № п/п. № раздела дисципли ны 1 2 Особенности проведения инженерно-геологических изысканий на заболоченных участках. 2 2 Изучение практики эксплуатации и строительства подводных переходов, как наиболее аварийных участков в системе магистральных газопроводов. Постановка задачи и обоснование видов, объемов и методики работ. 3 3 Исследование опыта строительства и эксплуатации трубопроводов на Крайнем Севере; комплексный подход к изучению трассовых условий в районах развития многолетнемерзлых пород. 4 4 Инженерно-геологические и сейсмологические условия строительства и эксплуатации трубопроводного транспорта в горных и предгорных районах. Магистральный газопровод «Голубой поток» - изучение опыта проведения изысканий в горной части. 5 5 Основные факторы проектирования и строительства морских трубопроводов; анализ материалов по инженерно-геологическим изысканиям на различных участках трассы газопровода Россия – Турция через акваторию Черного моря 6 6 Написание реферата по опубликованным материалам аварийных ситуаций и изучение их воздействия на экологические условия природной среды. Наименования самостоятельных работ 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) основная литература 1. Бондарик Г.К., Ярг Л.А. Инженерно-геологические изыскания: Учебник. - М.: Изд-во МГУ, 2007. – 424 с. 2. Изучение инженерно-геокриологических и гидрогеологических условий верхних горизонтов пород в нефтегазоносных районах криолитозоны. Методическое руководство / Сост.: Е.С. Мельников, С.Е. Гречищев, А.В. Павлов и др.- М.: Недра, 1992.-288 с. 3. История развития трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов: Конспект лекций/ Редкол.: В.С. Литвиненко, А.М. Шаммазов, Н.В. Пашкевич и др.-СПб.: СПГГИ(ТУ) Уфимский гос. нефтяной техн. Ун-т.-Уфа,1999.-58 с. 4. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела: Учебник.2-е изд. испр. и доп.- Уфа: «Дизайн ПолиграфСервис»,2005.- 528 с. 5. Лобковский Л.И. Геоэкологический мониторинг нефтегазоносных акваторий.-М.: Наука, 2005.-326 с. морских 6. Методические рекомендации по проведению инженерно-геологических исследований при геологической съемке шельфа / Под ред. Я.В. Неизвестнова, Б.Г. Лопатина, Авторы: Я.В. Неизвестнов, С.А. Козлов, А.В. Кондратенко и др. СПб.: ВНИИОкеангеология, 1998. –34 с. 7. Морские инженерно-геологические ВНИИОкеангеология, 2003. – 177 с. исследования. СПб, 8. Несмеянов С.А. Количественная оценка новейших движений неоструктурное районирование горной области. М.: Недра, 1971.- 144 с. и 9. Несмеянов С.А.Инженерная геотектоника М.: Наука, 2004.-780 с. 10. Нефтегазовое строительство: учебное пособие (Беляева В.Я. и др. Под ред. проф. И.И. Мазура и проф. В.Д. Шапиро), - М.: Изд-во ОМЕГА-Л, 2005.774 с. 11. СНиП 2.05.06-85* Магистральные трубопроводы. М., 1997.- 80 с. 12. СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах»..- М., 2001.45 с. 13. РД 153-39. 4Р-128-2002 (ВСН). Инженерные изыскания для строительства магистральных нефтепроводов. ОАО «АК ТРАНСНЕФТЬ» 2002. – 41 с. 14. СП 11-105-97. Инженерно-геологические строительства. Часть I. М.: Госсстрой России, 1997.- 47 с. изыскания для 15. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов.- М.: Госстрой России, 1997.-73 с. 16. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть III Правила производства работ в районах развития опасных геологических процессов.- М.: Госстрой России, 1997.-92 с. 17. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть IV. Правила производства работ в районах распространения многолетнемерзлых грунтов.- М.: Госстрой России, 1999.111 с. 18. Трофимов В.Т, Зилинг Д.Г., Барабошкина Т.А., Жигалин А.Д.,Харькина М.А. Трансформация экологических функций литосферы в эпоху техногенеза/ Под ред.В.Т. Трофимова. М.: Изд-во Ноосфера, 2006.-720 с. 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Методические указания к выполнению самостоятельной и лабораторных работ. 9. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины Программа предусматривает возможность обучения в рамках традиционной групповой системы обучения. На лабораторные занятия студенты должны приходить подготовленными, предварительно ознакомившись с материалом по методическим указаниям или иным способом. Самостоятельная работа должна выполняться студентом в установленный преподавателем срок. Разработчик: доцент кафедры гидрогеологии и инженерной геологии Л.П. Норова