Основи та застосування інженерної геології - Документ PDF

Документи

Дітер Д. Генске Основи та застосування інженерної геології

застосування

Основи та застосування з 396 ілюстраціями

ДІЕТЕР Д. ГЕНСЬКИЙ ПРОФЕСОР ІНЖЕНЕРНОЇ ГЕОЛОГІЇ ТУ ДЕЛФТ (1994-97) ПРОФЕСОР ЕКОЛОГІЧНИХ НАУК ЕТ-ЛОЗАННА (1997-2000) СУЧАСНІ EGS-ЕКОЛОГІЧНІ СЕТИ ШВЕЙЦАРІЯ (WWW.EGSG.: FALKENWEG 9 CH-3012 BERN SWITZERLAND e-mail: [email protected] Бібліографічна інформація з Німецької бібліотеки Німецька бібліотека перелічує цю публікацію в Німецькій національній бібліографії; детальні бібліографічні дані доступні в Інтернеті за адресою http://dnb.ddb.de.

ISBN 10 3-540-25756-x Springer Berlin Heidelberg New York ISBN 13 978-3540-25756-1 Springer Berlin Heidelberg New York Цей твір захищено авторським правом. Отримані права, зокрема права на переклад, передрук, презентацію, витяг малюнків і таблиць, радіомовлення, мікрофільмування або відтворення іншими способами та зберігання в системах обробки даних, зберігаються, навіть якщо використовуються лише уривки . Відтворення цього твору або частин цього твору також дозволяється в окремих випадках лише в межах законодавчих положень закону про авторське право Федеративної Республіки Німеччина від 9 вересня 1965 р. У чинній редакції. В принципі, вона підлягає винагороді. Порушення регулюються кримінальними положеннями Закону про авторське право.

Springer - компанія Springer Science + Business Media, компанія springer.de

Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2006 Надруковано в Нідерландах

Відтворення загальних назв, комерційних назв тощо у цій роботі не виправдовує припущення, що такі назви слід розглядати як вільні у значенні законодавства про захист торгових марок та торгових марок, і тому їх може використовувати кожен, навіть без спеціальної ідентифікації.

Дизайн обкладинки: Е. Кіршнер, Гейдельберг Виробництво: А. Оельшльгер Верстка: Авторський шаблон готовий до друку Надруковано на беззаперечному папері 30/2132 AO 5 4 3 2 1 0

Крістіан Маугенест, інженер-геолог, 1954-1998

Цей підручник представляє основи та принципи інженерної геології в зрозумілій та описовій формі.Молодий предмет визначається трансдисциплінарно, в області напруженості між теорією та практикою. Воно розвивалося на основі уявлення про себе різних наукових традицій: з одного боку, з геології як описової природознавства, з іншого боку, з механіки як частини конструктивної інженерії. Геолог * (* жіноча форма завжди включена) описує у своїй роботі природне середовище, яке він аналізує та представляє на моделях. Він знаходить складну систему, що виникла протягом мільйонів років, яку він не в змозі точно зрозуміти навіть при великій кількості досліджень. На противагу цьому, інженер створює чітко визначені системи зі своїми конструкціями, які складаються з заданих будівельних матеріалів і піддаються відомим навантаженням.

На тлі цієї роздвоєності мисленнєвих підходів неодноразово виникали конфлікти між інженерами та геологами: інформація, яку надають геологи, надто неточна, вимоги інженерів занадто претензійні. Містком між цими двома дисциплінами є відсутність ясності, що актуально сьогодні для обох шкіл думки: в геології це неточність в описі геологічної системи, в техніці - це неточність у прогнозі поведінки технічної системи, що має центральне значення, особливо під враженням можливого збою системи.

Принципи геології, механіки та нечіткості висвітлені в першій частині цієї книги. Друга частина показує, що інженерна геологія включає також практичні польові та лабораторні роботи. Інженерно-геологічні розвідки починаються з попередніх досліджень, тобто попередньої оцінки планових документів та попередньої розвідки ділянки. Після цього проводяться великі основні випробування в польових та лабораторних умовах. Під час виконання проекту розслідування, що супроводжують проект, служить для перевірки інженерно-геологічних висновків та прогнозів. На цьому етапі проект, можливо, ще доведеться адаптувати до геологічних реалій. Під час подальших обстежень остаточно перевіряється успішність будь-яких заходів.

У третій частині три важливі сфери застосування розглядаються щодо схилів, просідання та споруд. Стає зрозумілим, що геологічні та механічні принципи, а також загальна невизначеність визначають щоденну роботу інженерного геолога. Ні інженер, ні геолог не витримують поодинці викликів у прикордонній зоні між природою та будівництвом. Посередницький аналіз інженерного геолога необхідний для того, щоб об'єднати відповідні ідеї та зробити відповідні висновки щодо проекту.

За допомогою численних ілюстрацій та схем, виведень та прикладів я намагався прояснити складне питання. Вправи в кінці глави дозволяють читачеві перевірити, чи зрозумів він представлені методи та моделі. Основні питання щодо граничних станів та теорії безпеки пояснюються у додатку. Презентації стандартів та норм навмисно уникали, оскільки це введення не призначене для того, щоб зафіксувати статус регіонально застосовних та постійно мінливих нормативних актів, а створити основу та розуміння для їх розуміння та розробки нових, можливо, кращих у майбутньому.

Мої викладачі Карл-Хайнц Хайтфельд (Аа-Чен) і Бернхард Вальц (Вупперталь) надихнули мене на написання цієї книги. Це не відбулося б без цінних діалогів із моїми студентами в Німеччині, Нідерландах, Швейцарії та Японії та розмов з моїми друзями та колегами, серед яких слід згадати Рафіга Аззама (Аахен), Фреда Белла (Дурбан), Хорст Дллманн (Аахен), Герберт Ейнштейн (Кембридж), Тецуро Есакі (Кюсю), Лео де Граафф (Амстердам), Майкл Хайтфельд (Аахен), Клеменс Генріх (Утрехт), Пітер Хайцманн (Берн), Крістіан Маугенест (Делфт), Юзо Онісі (Кіото), Девід Прайс (Делфт), Нік Ренгерс (Енсхеде), Ян Рупке (Амстердам), Вільсон Х. Танг (Гонконг) та Йоахім Тідеманн (Берлін). Я хотів би подякувати Норберту Штуту (Нордхаузен), Уве Гро (Лейпциг) та Моніці Хух (Адельхайдсдорф) за допомогу з остаточним редагуванням. Я хотів би подякувати Крістіану Вітчелу та Луїзі Тонареллі з Springer Verlag за експертну допомогу в реалізації цього проекту та відповідне обладнання для цього обсягу. Макетну роботу виконав Мартін Халманн (Нордхаузен).

У цій книзі я хотів би представити принципи, які виявились особливо важливими під час моєї роботи в якості інженерного геолога. Це резюме, безумовно, не є повним, воно скоріше повинно служити орієнтацією для індивідуального складу репертуару, адаптованого до особистої сфери діяльності. Я сподіваюся, що це внесе свій внесок у перспективну область інженерної географії-

Це настільки важливо для розуміння наслідків втручання людини у природне середовище, і значення якого для сучасного, стійкого суспільства лише поступово визнається.

Дітер Д. Генске Берн/Нордхаузен

2 геологічні принципи. 7-й

2.1 Фактичний лейтмотив за Хаттоном та Лайєлом. 72.2 складання, викривлення та розколювання. 122.3 Вивітрювання, ерозія та осадження. 302.4 Флювіальні, льодовикові та олеанські форми рельєфу. 392.5 Седиментація, діагенез, метаморфоза, анатексис. 45 вправ. 53

3 механічні принципи. 57

3.1 Поняття сили за Ньютоном. 573.2 Принцип перетину Ейлера. 623.3 Куточок влади Стевіна. 673.4 Модель деформації Гука. 703.5 Збереження маси за Ньютоном та Ейлером. 753.6 Збереження енергії за Гюйгенсом та Бернуллі. 763.7 Закон Дарсі. 783.8 Рівняння потоку Лапласа. 81 вправа. 87