Инженерная геология - Engineering geology

Инженер-геолог, исследующий керн на месторождении в Западной Австралии.

Инженерная геология это применение геология к инженерное дело исследование с целью обеспечения признания и учета геологических факторов, касающихся расположения, проектирования, строительства, эксплуатации и технического обслуживания инженерных сооружений. Инженерные геологи предоставлять геологические и геотехнические рекомендации, анализ и проектирование, связанные с человеческим развитием и различными типами конструкций. 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, геотехнический, свойства материала, оползень и устойчивость на склоне, эрозия, наводнение, обезвоживание, и сейсмический исследования и др. Инженерно-геологические исследования выполняются геолог или 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 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 инженерная геология и геотехническая инженерия. Если есть разница в содержании дисциплин, то в основном это связано с подготовкой или опытом практикующего специалиста.

История

Хотя изучение геология существует уже много веков, по крайней мере, в ее современной форме, наука и практика инженерная геология только начиналась 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, считался первым американским геологом. инженер-геолог, 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 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 г. Карл Терзаги, австрийский инженер и геолог, опубликовал первый текст в книге «Механика 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 собственный текст по инженерной геологии (также на немецком языке).

Потребность в геологе для инженерных работ привлекла внимание всего мира в 1928 году с провалом Плотина Святого Франциска в Калифорнии и гибель 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 самых ранних определений «инженер-геолог» или «профессиональный инженер-геолог» было дано Исполнительным комитетом отдела инженерной геологии Геологическое общество Америки.

Практика

Одна из самых 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 геологии дает инженеру-геологу понимание того, как устроена земля, что имеет решающее значение для минимизации опасностей, связанных с землей. Большинство инженерных геологов также имеют ученые степени, в которых они получили специальное образование и подготовку в механика грунта, механика горных пород, геотехника, грунтовые воды, гидрология, и гражданское проектирование. Эти два аспекта образования инженерных геологов дают им уникальную способность понимать и смягчать опасности, связанные с взаимодействием земли и конструкции.

Объем исследований

Инженерно-геологические изыскания и исследования могут выполняться:

• для жилых, коммерческих и промышленных объектов;
• для правительственных и военный установки;
• для общественных работ, таких как ливневая канализация, электростанция, ветряная турбина, линия передачи, очистка сточных вод растение, очистка воды растение, трубопровод (акведук, канализация, сток ), туннель, бестраншейный строительство, канал, плотина, резервуар, фундамент здания, железная дорога, транзит, шоссе, мост, сейсмическая модернизация, электростанция, аэропорт и парк;
• за мой и карьер разработки, хвостохранилище шахты, рекультивация шахты и мой туннелирование;
• за водно-болотное угодье и восстановление среды обитания программы;
• для государственных, коммерческих или промышленных предприятий по утилизации опасных отходов;
• за береговая инженерия, восполнение песка, блеф или морской утес стабильность, гавань, пирс и развитие набережной;
• для оффшора сток, буровая платформа и подводный трубопровод, подводный кабель; и
• для других типов объектов.

Геологические опасности и неблагоприятные геологические условия

Типичный геологические опасности или другие неблагоприятные условия, оцениваемые и смягчаемые инженер-геолог включают:

• разрыв неисправности на сейсмически активных недостатки;
• сейсмический и землетрясение опасности (сотрясение земли, разжижение, шатание, боковое распространение, цунами и сейша События);
• оползень, селевой поток, камнепад, селевой поток, и лавина опасности;
• неустойчивые склоны и устойчивость склона;
• эрозия;
• гашение и поднимать геологических образований, таких как морозное пучение;
• земля проседание (например, из-за грунтовые воды снятие, воронка крах, пещера обрушение, разложение органических почв и тектонический движение);
• вулканический опасности (извержения вулканов, горячие источники, пирокластические потоки, селевой поток, лавина обломков, выбросы газа, вулканический землетрясения );
• невозвратный или же незначительно рыхлый скала, требующая сильного рыхления или взрыв;
• слабые и просадочные грунты, разрушения подшипников фундаментов;
• неглубокие грунтовые воды / просачивание; и
• другие типы геологических ограничений.

Инженер-геолог или геофизик может потребоваться оценить возможность раскопок (т.е. волнистость ) грунтовых (горных) материалов для оценки необходимости предварительноговзрыв при строительстве земляных работ, а также связанных с этим воздействий из-за вибрация во время взрывных работ на объектах.

Механика грунтов и горных пород

Основные статьи: Механика грунта и Механика горных пород

Механика грунта это дисциплина, которая применяет принципы инженерной механики, например кинематика, динамика, механика жидкости, и механика материала, чтобы предсказать механическое поведение почвы. Механика горных пород теоретическая и прикладная наука о механическом поведении горных пород и горных массивов; это та отрасль механики, которая связана с реакцией горных пород и горных масс на силовые поля их физического окружения. Все основные процессы связаны с поведением пористой среды. Вместе механика грунтов и горных пород является основой для решения многих задач инженерной геологии.

Методы и отчетность

Методы, используемые инженерные геологи в свои исследования включают

• картирование геологических полей геологических структур, геологических образований, почвенных блоков и опасностей;
• обзор геологической литературы, геологических карт, геотехнических отчетов, инженерных планов, экологических отчетов, стереоскопических аэрофотоснимки, данные дистанционного зондирования, спутниковая система навигации (GPS) данные, топографические карты и спутник образы;
• выемка грунта, отбор проб и каротаж грунта / горных пород в пробуренных скважинах, испытательных котлованах и траншеях с обратной лопатой, рытье траншей и бульдозерных котлованов;
• геофизический опросы (такие как сейсмическая рефракция траверсы удельное сопротивление опросы, георадар (GPR) съемки, магнитометр опросы, электромагнитный съемка, профилирование дна с высоким разрешением и другие геофизические методы);
• мониторинг деформации как систематическое измерение и отслеживание изменения формы или размеров объекта в результате приложения к нему напряжения вручную или с помощью система автоматического контроля деформации; и
• другие методы.

Полевые работы обычно завершаются анализом данных и подготовкой инженерно-геологического отчета, геотехнического отчета или проектной документации, отчета об опасности разломов или сейсмической опасности, геофизического отчета, грунтовые воды отчет о ресурсах или гидрогеологический отчет. Отчет по инженерной геологии также может быть подготовлен вместе с геотехническим отчетом, но обычно содержит тот же геотехнический анализ 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, Географическая информационная система (ГИС) карты или другие картографические базы.

Смотрите также

• Землетрясение
• Геопрофессии
• Геотехника
• Геотехническая инженерия
• Геотехнические изыскания
• Гидрогеология
• Важные публикации по инженерной геологии
• Горное дело
• Нефтяная инженерия

Рекомендации

Инженерная геология

• 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; Столетие Специальный Том 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 Кэрроу, 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 г. ISBN  3-540-29249-7
• Проф. Д. Венкат Редди, NIT-Karnataka, Инженерная геология, Издательство Викас, 2010 г. ISBN  978-81259-19032
• Вестник инженерной геологии и окружающей среды

Геологическое моделирование

• 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).