ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

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
«Физико-механические свойства мерзлых горных пород»
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
Учебная дисциплина «Физико-механические свойства мерзлых горных
пород» - дисциплина по выбору рабочего учебного плана подготовки
специалистов.
Основная цель образования по дисциплине «Физико-механические
свойства мерзлых горных пород» состоит в приобретении студентами
основных теоретических и практических знаний о свойствах пород зоны
многолетней мерзлоты, необходимых для разработки приемов производства
строительных и горных работ и инженерных мероприятий, обеспечивающих
устойчивость и долговечность сооружений в сложных геокриологических
условиях.
2. Место дисциплины в структуре ООП по направлению
подготовки 130101 «Прикладная геология»
Дисциплина «Физико-механические свойства мерзлых горных пород»
относится к дисциплине по выбору профессионального цикла
образовательной программы.
Содержание дисциплины базируется на знаниях, полученных при
изучении дисциплин естественнонаучного и профессионального циклов, а
знания, умения и навыки, полученные при её изучении, будут
использованы в процессе 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 направлен на формирование
следующих общекультурных компетенций (ОК) выпускника:
- готовность обобщать, анализировать, воспринимать информацию,
ставить цели и выбирать пути их достижения (ОК-1);
профессиональных компетенций (ПК):
в производственно-технологической деятельности:
- готовность выбирать технические средства для решения
общепрофессиональных задач и осуществлять контроль их применения (ПК11);
- готовность проводить инженерно-геокриологические наблюдения и
осуществлять их документацию на объекте изучения (ПК-12);
- готовность осуществлять привязку своих наблюдений на местности,
составлять карты, схемы, планы, разрезы инженерно-геокриологического
содержания (ПК-13);
в научно-исследовательской деятельности:
- готовность устанавливать взаимосвязи между фактами, явлениями,
событиями и формулировать научные задачи по их обобщению (ПК-21);
- умение подготавливать данные для составления обзоров, отчетов и
научных публикаций (ПК-25).
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
- распространение, состав, строение многолетнемерзлых пород (ММП)
и в целом мерзлой зоны;
- свойства мерзлых пород в естественном состоянии и их изменение
при изменении температурных условий;
- методы и приборы для исследования физико-механических свойств
мерзлых пород;
- условия и закономерности взаимодействия различных сооружений с
многолетнемерзлыми горными породами;
- принципы использования многолетнемерзлых пород в качестве
грунтов основания;
- общие условия строительства и условия разработки твердых полезных
ископаемых в зоне многолетней мерзлоты;
уметь:
- грамотно обработать результаты инженерно-геокриологических
исследований;
- пользоваться нормативной литературой и выполнять инженерные
расчеты;
- прогнозировать мерзлотные геологические процессы и их
направленность при инженерном освоении территорий;
- собирать и обрабатывать фондовую и опубликованную
геологическую, геохимическую, геофизическую, гидрогеологическую,
инженерно-геологическую, геокриологическую, эколого-геологическую,
техническую и экономико-производственную информацию;
- ставить цели и формулировать задачи, связанные с реализацией
профессиональных функций;
владеть:
- понятийно-терминологическим аппаратом в области инженерного
мерзлотоведения;
- приемами производства строительных и горных работ и инженерных
мероприятий, обеспечивающих устойчивость и долговечность сооружений в
зоне многолетней мерзлоты;
- системными знаниями для принятия проектных и технологических
решений при строительстве и эксплуатации различных зданий и сооружений
в зоне многолетней мерзлоты;
- методами графического изображения геокриологической информации;
- способностью анализировать и обобщать фондовые геологические,
геохимические,
геофизические,
гидрогеологические,
инженерногеологические, геокриологические, эколого-геологические, технические и
экономико-производственные данные.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Семестры
Вид учебной работы
Всего часов
Аудиторные занятия (всего)
VII
51
51
34
34
Лабораторные работы (ЛР)
17
17
Самостоятельная работа (всего)
21
21
21
21
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
В том числе:
Контрольная работа
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
Коллоквиум
Оформление лабораторной работы
Вид промежуточной аттестации: зачет и экзамен
Общая трудоемкость
72 часов
Зач.
72
72
2 зач. ед.
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
1
Наименование раздела
Содержание раздела
дисциплины
Строение,
состав, Границы распространения ММП. Общие понятия и
свойства
мерзлых терминология.
Компонентный
состав
ММП.
пород
Структурные и текстурные особенности ММП.
Физические свойства ММП: влажность, льдистость,
плотность, пористость. Теплофизические свойства
ММП: теплоемкость, теплопроводность, коэффициент
температуропроводности,
скрытая
теплота
плавления/замерзания. Состав и свойства основных
компонентов ММП. Внутренние связи в ММП.
Зарождение и развитие реологических процессов в
ММП. Факторы, обуславливающие нестабильность
2
механических свойств. Прочностные свойства ММП.
Прочность смерзания и пучинистость ММП.
Деформационные свойства ММП. Виды деформации
ММП при сохранении их температуры и при
оттаивании.
Особенности
Принципы использования ММП в качестве грунтов
использования
основания. Общие условия строительства на мерзлоте.
многолетнемерзлых
Гидротехнические
сооружения
в
районах
пород
в
качестве распространения мерзлоты. Линейные сооружения на
основания
и мерзлоте (дороги, аэродромы, трубопроводы). Условия
вмещающей
среды разработки твердых полезных ископаемых в районах
сооружений
развития многолетнемерзлых пород.
5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с
обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
2.
3.
4.
Наименование
№№ разделов данной дисциплины, необходимых для
обеспечиваемых
изучения обеспечиваемых (последующих)
(последующих)
дисциплин
дисциплин
1
2
Инженерная геодинамика
+
+
Инженерно+
+
геологические изыскания
Инженерная
геология
+
+
месторождений полезных
ископаемых
Инженерное
+
+
мерзлотоведение
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
п/
п
1
2
Наименование раздела дисциплины
Строение, состав, свойства мерзлых
пород
Особенности
использования
многолетнемерзлых пород в качестве
основания и вмещающей среды
сооружений
Лекций
Практ.
зан.
Лаб.
зан.
СРС
Всего
часов
24
-
4
17
45
10
-
13
4
27
6. Лабораторные работы
№
п/п
№ раздела
дисциплины
1
1
2
2
Тематика лабораторных работ
1. Расчет показателей физических свойств мерзлых
пород
2. Расчет показателей теплофизических свойств
1. Расчет нормативной глубины сезонного оттаивания
по СНиП 2.02.04-88
Трудоемкость
(час.)
4
13
2.
Расчет
нормативной
глубины
сезонного
промерзания по СНиП 2.02.04-88
3. Расчет оснований и фундаментов на ММП
4. Расчет чаши оттаивания под сооружением по СНиП
2.02.04-88
5. Расчет ореола оттаивания
вокруг подземного
трубопровода
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение
дисциплины
а) основная литература
1. Ершов Э. Д. Общая геокриология. – М.: Изд. Моск. ун-та. 2002.
2. СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых
грунтах. – М.: 1990.
3. СП
11-105-97.
Инженерно-геологические
изыскания
для
строительства. Часть IV. Правила производства работ в районах
распространения многолетнемерзлых грунтов. М.: 1999.
4. Механика мерзлых грунтов и принципы строительства
нефтегазовых объектов в условиях Севера: Учебник/ Н.Н. Карнаухов, С.Я.
Кушнир, А.С. Горелов, Г.М. Долгих/ Под.ред. Н.Н. Карнаухова. М.: Изд-во
«ЦентрЛитНефтеГаз». 2008. 432 с.
б) дополнительная литература
5. Инженерная геокриология /Под ред. Э.Д. Ершова: Справочное
пособие. М.: Недра.1991.
6. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. М.: 1996.
6. Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов. Высшая школа, 1973.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Методические
лабораторных работ.
указания
к
выполнению
самостоятельной
и
9. Методические рекомендации по организации изучения
дисциплины
Рабочая программа предусматривает возможность обучения в рамках
традиционной групповой системы обучения.
На
практические
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
Т.Н. Николаева