Крамаренко В.В. Инженерные сооружения - файл n1.doc

Крамаренко В.В. Инженерные сооружения
скачать (168 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc168kb.03.11.2012 08:13скачать

n1.doc



Рабочая программа

учебной дисциплины





Ф ТПУ 7.1-21/01

УТВЕРЖДАЮ

Директор-проректор ИПР


___________ А.К. Мазуров

«___»____________2009 г.
ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Рабочая программа для магистров

направления 130100 «Геология и разведка полезных ископаемых» обучающихся по программе «Инженерно-геологические изыскания».

Институт геологии и нефтегазового дела (ИГНД)




Обеспечивающая кафедра: гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии (ГИГЭ)




Курс

5/6




Семестр

10/11




Учебный план набора

2005 г.





Распределение учебного времени


Лекции

72

часов (ауд)

Лабораторные занятия

18

часов (ауд)

Всего аудиторных занятий

90

часов (ауд)

Самостоятельная (внеаудиторная) работа

54

часа (ауд)

Общая трудоемкость

144

часов (ауд)

Зачет в 10, 11 -м семестре.








2009

Рабочая программа

учебной дисциплины





Ф ТПУ 7.1-21/01

Предисловие

1. Рабочая программа составлена на основе ГОС по специальности «Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания», утвержденного 3.03.2000 г.,

РАССМОТРЕНА и ОДОБРЕНА на заседании гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии 9 сентября 2009, протокол № 1.

2. Разработчик - доцент кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии, к.г.-м.н.

___________ В.В. Крамаренко.
3. Зав. обеспечивающей кафедрой гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии, профессор, д.г.-м.н.

____________ С.Л. Шварцев.

4. Рабочая программа СООТВЕТСТВУЕТ действующему плану.
ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Каф. ГИГЭ ИГНД ТПУ

Доцент, к.г.м.н. Крамаренко Виолетта Валентиновна


Тел. (3822)426159.

Цель изучения дисциплины состоит в ознакомлении магистров с особенностями работы различных сооружений во взаимодействии с природной обстановкой, что позволяет целенаправленно вести инженерно-геологические работы, дает возможность прогнозировать поведение природно-техногенной системы, проводить анализ устойчивости сооружений в период их строительства и эксплуатации.

Содержание. Общие сведения о зданиях и сооружениях, нагрузки и воздействия на здания и сооружения, фундаменты глубокого и мелкого заложения, гидротехнические сооружения, автомобильные и железные дороги, мосты, аэродромы и вертодромы, тоннели, трубопроводы, сооружения инженерной защиты территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов, работы по благоустройству территорий и реконструкция сооружений.

Курс 5/6 (10/11 сем. - зачет). Всего 144 ч, в т.ч. Лк.- 72 ч, Лб.- 18 ч.

  1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


Рабочая программа предназначена для магистров, обучающихся по направлению 130100 «Геология и разведка полезных ископаемых» по программе «Инженерно-геологические изыскания». Структура рабочей программы и последовательность изложения дисциплины соответствуют требованиям к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников СТП ТПУ 2.4.01-02 Рабочая программа учебной дисциплины. Согласно требованиям студент должен знать технологию проектирования и последующего строительства сооружений; понятие природно-технических систем; этапы функционирования природно-технических систем; строительные материалы и детали, строительные конструкции, строительные машины и выполняемые ими работы; фундаменты, их классификация, сборные и монолитные конструкции; способы и технология закрепления слабых грунтов; виды инженерных сооружений, особенности их конструкции; строительные мероприятия, имеющие целью охрану и улучшение природной среды; восстановление памятников истории и архитектуры.

При проектировании зданий и сооружений в целях обеспечения максимальной эффективности капитальных вложений и качества построенных сооружений следует принимать наиболее прогрессивные решения в отношении материалов, конструкций сооружений, компоновки, технологий и организации производства различных работ. Устойчивость и нормальная эксплуатация этих сооружений определяются не только их конструктивными особенностями, но и свойствами грунта, условиями взаимодействия сооружения и основания. Оценка прочности и устойчивости оснований, выбор наиболее рациональных конструкций и способов устройства объектов и их фундаментов является сложной инженерной задачей и необходимость ее решения привела к созданию специальной дисциплины «Инженерные сооружения».

Цель изучения дисциплины «Инженерные сооружения» состоит в ознакомлении студентов с особенностями работы различных сооружений во взаимодействии с природной обстановкой, что позволяет целенаправленно вести инженерно-геологические изыскания при проектировании сооружений, дает возможность специалисту всесторонне оценивать и прогнозировать поведение системы «фундамент – основание» и вести анализ устойчивости сооружений в период их строительства и эксплуатации.

Федеральная компонента. В ходе изучения курса студенты узнают технологию проектирования и последующего строительства сооружений; понятие природно-технических систем; этапы функционирования природно-технических систем; строительные материалы и детали, строительные конструкции, фундаменты, их классификация, сборные и монолитные конструкции; способы и технология закрепления слабых грунтов; виды инженерных сооружений, особенности их конструкции; строительные мероприятия, имеющие целью охрану и улучшение природной среды; восстановление памятников истории и архитектуры.

Региональная компонента. В качестве региональной компоненты дисциплина познакомит студентов со спецификой строительства в сложных условиях Западной Сибири и ее северных территорий, в курсе рассмотрены сооружения нефтепромыслового комплекса, что весьма актуально для региона.

Университетская компонента. Курс знакомит студентов с особенностями строительства на специфических грунтах развитых в регионе; с расчетами оснований, представленных специфическими грунтами, на основе методических указаний, составленных сотрудниками кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии ТПУ.

Основной задачей предмета является получение студентами знаний о зданиях и сооружениях, необходимых для прогнозирования и расчета инженерно-геологических процессов происходящих в процессе строительства и эксплуатации сооружения; для определения активной зоны, в пределах которой будут проводиться изыскания; знаний об основных показателях состава, физико-механических и других свойств, необходимых для расчетов при проектировании данного вида сооружений.

В результате изучения дисциплины «Инженерные сооружения» студент должен владеть материалами нормативной, справочной и научной литературой по проектированию, строительству и эксплуатации сооружений; приемами выбора наиболее эффективных и безопасных конструктивных решений системы «фундамент – основание» для конкретных условий строительства.

Студент должен знать конструктивные особенности сооружений; основные нагрузки и воздействия на сооружение; принципы использования различных типов фундаментов в зависимости от нагрузок и природных условий; современные достижения в различных областях строительства и мелиорации грунтов; исторические аспекты развития строительства сооружений различного типа. нагрузках и воздействиях на здания и сооружения, особенности строительства, эксплуатации и воздействия на окружающую среду.

Студент должен уметь рассчитывать глубину заложения фундамента проектируемых сооружений; предлагать мероприятия, позволяющие улучшать свойства грунтов; обобщать и анализировать результаты выполненных исследований; прогнозировать изменение инженерно-геологических условий территории в процессе эксплуатации различных сооружений.

Мероприятия позволяющие решить поставленные задачи включают комплекс учебно-методических работ: по изучению теоретического раздела, выполнению практических заданий и контрольной работы.

Основными формами занятий по изучению дисциплины является самостоятельная и аудиторная работа студента над учебной и нормативной литературой.

Последовательность изучения вынесенных на самостоятельную проработку тем рекомендуется согласовывать с рабочей программой. Прежде всего, студенту следует внимательно ознакомиться с содержанием теоретических разделов дисциплины «Инженерные сооружения». Приступив к проработке темы необходимо вначале уяснить из методических указаний рабочей программы круг рассматриваемых вопросов, затем изучить материал темы по рекомендуемой литературе, выделить главные вопросы, основные положения законспектировать. Кроме этого для самостоятельного обучения преподаватель предоставляет лекции в виде презентаций.

Изложение курса базируется на логической последовательности и взаимосвязи изучения фундаментальных общеобразовательных и специальных дисциплин, таких как физика, математика, общая геология, механика грунтов, грунтоведение и др.

При составлении курса лекций кроме перечисленных ниже источников использованы действующие нормативные документы, а также материалы из рекламных сайтов строительных предприятий о новых технологиях строительных работ.


  1. СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛА ДИСЦИПЛИНЫ





  1. Цели, задачи дисциплины.

  2. Общие сведения о зданиях и сооружениях. Виды природно-технических литосистем. Виды строительства. Строительные материалы. Временные и постоянные здания и сооружения. Классификация зданий и сооружений по назначению, по объемно-планировочному решению, по конструкции стен, по этажности. Основные элементы зданий. Требования, предъявляемые к зданиям и сооружениям. Классы зданий и сооружений. Основные типы зданий и сооружений по жесткости и формы их деформации.
  3. Нагрузки и воздействия на здания и сооружения. Постоянные и временные нагрузки и воздействия. Условие расчета оснований и конструкций зданий и сооружений по предельным состояниям. Первая и вторая группы предельных состояний. Коэффициенты надежности.


  4. Фундаменты и основания. Классификация.

Фундаменты мелкого заложения (ленточные, столбчатые, сплошные, свайные). Глубина заложения, выбор материала и конструкции фундамента. Конструкции свай. Схема расчета свайного фундамента.

Фундаменты глубокого заложения (кессоны, опускные колодцы и др.).

Мелиорация грунтов в основаниях сооружений.

  1. Гидротехнические сооружения (ГТС). Классификация гидротехнических сооружений. Классы сооружений. Нагрузки и воздействия на ГТС.

Гидроузлы. Особенности компоновки сооружений гидроузлов.

Плотины. Классификация. Конструктивные особенности гравитационных, арочных, контрфорсных плотин. Конструктивные особенности грунтовых плотин. Требования к насыпным грунтам. Дренажные и противофильтрационные элементы. Расчеты грунтовых плотин.

Водохранилища. Общие сведения. Классификация. Основные горизонты.

Порты и портовые сооружения. Общие сведения. Классификация портов. Основные требования судоходства к водным путям. Классы и категории водных путей. Основные элементы порта. Гидротехнические сооружения портов - причальные, оградительные, берегоукрепительные, специальные.

Причальные сооружения. Нагрузки и воздействия. Классификация. Требования к выбору конструкций.

Оградительные сооружения. Классификации. Конструкции, основные виды.

Берегоукрепительные сооружения. Классификации. Конструкции, основные виды.

Специальные сооружения. Сухие доки, наливные камеры, вертикальные подъемники, и другие сооружения.

Знаки судоходной обстановки. Классификация. Маяки. Расчеты и нагрузки.

Морские стационарные платформы (тема на самостоятельную разработку). Общие сведения. Классификации. Нагрузки и воздействия. Условия применения различных типов конструкций. Конструкции фундаментов.

Каналы и сооружения на каналах. Общие сведения. Классификация каналов по назначению, конструктивным признакам. Основные элементы. Расчет каналов. Акведуки, дюкеры, шлюзы и другие сооружения на каналах.

  1. Дороги. Автомобильные дороги. Общие сведения. Назначение и классификация. Классы и категории дорог. Интенсивность движения, расчетные скорости, нагрузки. Трасса, план, продольный и поперечный профиль. Дорожные выемки и насыпи. Дорожные покрытия. Дренажные сооружения. Дороги в условиях сложной проходимости.

Железные дороги. Классификация. Основные конструктивные элементы дорог. Продольный профиль и план. Виды конструкций кустовых оснований на нефтепромысловых объектах Западной Сибири.

  1. Мосты. Общие сведения. Классификации. Основные конструктивные особенности мостов.

  2. Аэродромы и вертодромы. Общие сведения. Классификация. Требования к размещению аэродромов. Классы сооружений. Основные элементы летного поля и схемы планировки. Требования к покрытиям летной полосы. Нагрузки и воздействия. Дренажные сооружения.

  3. Тоннели. Общие сведения. Виды тоннелей (транспортные, метрополитены, судоходные, подводные). Гидротехнические тоннели. Общие сведения. Классификации по назначению, способам сооружения, форме сечения. Трасса тоннелей. Типы тоннельных обделок. Нагрузки и воздействия. Классы сооружений. Основные способы строительства. Щитовая проходка тоннелей. Метрополитены. Общие сведения. Основные сооружения: станции, камеры съезда, тоннели, эстакады, путепроводы. Трасса метрополитена: план, продольный профиль, габариты сооружений. Нагрузки и воздействия. Конструктивные схемы станций.

  4. Трубопроводы. Общие сведения. Классификация и назначение трубопроводов. Классы магистральных трубопроводов. Нагрузки и воздействия. Состав сооружений магистральных нефтепроводов. Конструктивные решения магистральных трубопроводов. Агрессивность грунтов и подземных вод и антикоррозионные мероприятия.

  5. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Классы сооружений. Противооползневые и противообвальные сооружения и мероприятия. Противоселевые сооружения и мероприятия. Противолавинные сооружения и мероприятия. Противокарстовые мероприятия.

  6. Работы по благоустройству территорий. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Концепция развития и общая организация территории городских и сельских поселений. Ландшафтный дизайн.

  7. Особенности строительства на специфических грунтах.

  8. Особенности строительства в районах сейсмической активности.

  9. Реконструкция сооружений. Методики укрепления зданий и строительных конструкций в соответствии с инженерно-геологическими условиями.




  1. СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛА ДИСЦИПЛИНЫ


Целью проведения лабораторных занятий является знакомство с действующими нормативными документами, закрепление, углубление и расширение теоретических знаний, полученных на лекциях и в самостоятельной работе, умение пользоваться справочной, учебной и научной литературой.

Для выполнения работ студентам выдаются необходимые методические указания и нормативные документы, в случае необходимости дополнительная техническая документация на приборы. Руководство работами осуществляет преподаватель. Он уточняет цель и порядок исследований, демонстрирует при необходимости работу установок, приборов или проведение отдельных этапов работы, напоминает основные требования безопасности и другие необходимые сведения, при необходимости преподаватель может изменять тему, объем и содержание работы,

До начала выполнения работы студенты предоставляют преподавателю часть отчета, содержащую цели и задачи работы, краткое описание методики исследования, таблицы для занесения результатов исследований.

В ходе работы в отчет заносятся основные расчеты, графики и выводы по работе. Условие задачи должно быть записано полностью. Решения задач кратко поясняются. Рисунки и схемы выполняются четко и аккуратно. Чертежи и графики приводятся в удобных для чтения масштабах. Эмпирические формулы, величины коэффициентов и другие справочные данные, используемые в расчетах должны сопровождаться ссылками (однократно) на литературный источник. Числовые значения величин располагаются в порядке написания их обозначений в формуле. Все измерения и вычисления необходимо выполнять в Международной системе единиц (СИ). При подстановке величин в формулы нужно следить за соблюдением размерности. Единицы измерения употребляемых и получаемых в расчетах физических величин должны быть обязательно указаны. При повторном выполнении однотипных расчетов показывается в полном объеме только один пример расчета, а результаты остальных сводятся в таблицы. При этом в тексте нужно дать пояснения к составлению таблицы и выводы по полученным результатам. Полностью оформленный отчет представляется преподавателю на проверку и защиту выполненной работы.
Тематика лабораторных занятий



Название лабораторной работы

Объем в часах

1.

Расчет высоты гребня плотины

2

часа

2

Расчет осадки плотины

2

часа

3

Расчет геометрических параметров канала.

2

часа

4

Расчет берегового откоса и его крепления.

2

часа

5

Коррозионная активность грунтовых вод и мероприятия по защите бетонных и металлических конструкций.

2

часа

6

Расчет основания дорожной насыпи на слабых грунтах.

2

часа

7

Расчет трубопровода

2

часа

8

Проверка устойчивости фундамента на действие сил пучения


2

часа

9

Расчет осадки в оттаивающих грунтах

2

часа

4. ПРОГРАММА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

4.1. Задания для самостоятельной работы
Цель самостоятельной работы заключается в том, чтобы студенты стремились к поиску и получению новой информации, необходимой для решения инженерных задач, интеграции знаний применительно к своей области деятельности, к осознанию ответственности за принятие своих профессиональных решений; были способны к самообучению и постоянному профессиональному самосовершенствованию.

Самостоятельная работа делится на 2 части. Первая часть это работа с литературными источниками, которая проверяется во время тестирования и контрольных работ. Вторая часть включает создание презентации в Microsoft PowerPoint, в которой приводится детальное описание одного сооружения по следующему плану.
План презентации:

  1. Назначение сооружения и общие сведения о нем.

  2. История строительства данных сооружений, достижения, ошибки при проектировании и строительстве в результате которых происходили крушения или деформации сооружений, причины ошибок.

  3. Основные элементы сооружения.

  4. Классификации (по назначению, по строительным материалам, по характеру использования и другие).

  5. Классификация сооружений по капитальности.

  6. Нагрузки и воздействия на сооружения (основные, временные и особые).

  7. Основные требования к грунтам основания, конструкциям, материалам и расположению сооружений.

  8. Перечисление основных расчетов проводимых при проектировании сооружении (кратко, без формул) и характеристик используемых в расчетах оснований сооружений физических, механических и химических свойств грунтов.

  9. Наиболее яркие и интересные примеры из мировой и отечественной практики строительства.

  10. Современные достижения в области строительства.

  11. Список основных действующих нормативных документов, используемых при проектировании данного сооружения.

Продолжительность презентации 5-7 минут. Для презентации нужно использовать не менее 5 литературных источников, материалы из интернета (с адресами сайтов) и обязательно нормативные документы. Презентация должна содержать схемы, рисунки, фотографии сооружений, их элементов, схемы комплекса сооружений, перечисление всех видов нагрузок и воздействий (не более 10-14 слайдов).
5. Текущий и Итоговый контроль результатов изучения дисиплины
Текущий контроль по дисциплине определяется баллами, набранными студентом при работе на лекциях и практических занятиях, по результатам выполнения самостоятельных работ.

Текущий контроль по дисциплине определяется баллами, набранными студентом в семестре: при работе на лекциях и лабораторных занятиях, по результатам выполнения самостоятельных работ.

По итогам лекций проводятся рубежные контрольные работы, включающие также вопросы четырех тем, которые вынесены на самостоятельную разработку. Отсутствие на контрольной работе по неуважительной причине – 0 баллов. Пропустившие контрольную по уважительной причине выполняют ее на ближайшей консультации. Всего 48 баллов (36 баллов за аудиторную работу и 12 баллов за самостоятельную).

Самостоятельная работа содержит выполнение двух заданий, включающих конспектирование четырех тем (12 баллов) и подготовку презентации (10 баллов). Всего 22 баллов.

За качественное освоение материала 9 лабораторных работ и своевременную их сдачу работ получает по 3 баллов. При невыполнении этих требований (за плохое качество расчётно-графической работы, небрежное с исправлениями оформление) снимается до 30 % от общей суммы баллов, приходящейся на данную работу. Срок сдачи работы устанавливается к началу следующей по плану работы. Каждая неделя пропуска снижает общую сумму баллов на 10 %, но не более 50 % от баллов, приходящуюся на данную работу. Всего 27 баллов.

Форма итогового контроля – зачет. Студент допускается к зачёту, если по результатам текущего контроля он набрал не менее 30 баллов при обязательном выполнении им всех лабораторных, контрольных работ. Зачёт максимальная оценка – 15 баллов (три теоретических вопроса по 5 баллов).

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ




6.1. Перечень используемых информационных продуктов


В качестве наглядных пособий используются фильмы:

  1. «Небоскребы»,

  2. «Подвесные мосты»,

  3. «Расширение Панамского канала»,

  4. «Мадридская подземка»,

  5. «Железнодорожный туннель Готард в Швейцарии»,

  6. «Международный аэропорт Кансай на море»,

  7. «Морской барьер в Голландии»,

  8. «Нефтяные вышки»,

  9. «Острова фантазии (Дубаи)»,

  10. «В погоне за энергией»,

  11. «Перестройка Пекина»,

  12. «Токийский небесный город»

и другие.

Для подготовки презентации нормативные документы можно найти на сайте НТБ ТПУ, в программе «Кодекс».
6.2. Перечень рекомендуемой литературы

  1. Белецкий Б.Ф. Технология и механизация строительного производства: Учебник. – Ростов н/Д, Феникс, 2004. – 752 с.

  2. Бородавкин И.П. Морские нефтегазовые сооружения: Учебник для вузов. Конструирование: ООО «Недра-бизнесцентр», 2006. -555с.

  3. Гордеев В.Н., Лантух-Лященко А.И., Пашинский В.А. Нагрузки и воздействия на здания и сооружения. – М. Издательство строительных вузов. 2006. – 482 с.

  4. Горецкий Л.И. Строительство аэродромов. М.: Транспорт. 1996. - 275 с.

  5. Инженерные сооружения: Учебное пособие. /Сост. Л.А.Строкова. – Томск: Изд. ТПУ, 1999. – 114 с.

  6. Кирнев А.Д. Субботин А.И. Евтушенко С.И. Технология возведения зданий и специальных сооружений. - Ростов н\Д Феникс 2005.-576с.

  7. Максимов С.Н. Инженерные сооружения. М.: Изд-во МГУ, 1974. - 274с.

  8. Морские трубопроводы / Ю.А. Горяинов, А.С. Федоров, Г.Г. Ва­сильев и др. — М: Недра, 2001. 400с.

  9. Нестеров М.В. Гидротехнические сооружения. – Минск: Новое знание, 2006. – 616 c.

  10. Попов М.А., Румянцев И.С. Природоохранные сооружении. – М: КолосС, 2005. – 520 с.


Учебное издание

ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Рабочая программа для магистров

направления 130100 «Геология и разведка полезных ископаемых» обучающихся по программе «Инженерно-геологические изыскания».

Разработчик Крамаренко Виолетта Валентиновна


Подписано к печати __.___._____. Формат 60х84/16. Бумага «Классика».

Печать RISO. Усл.печ.л. 20,0. Уч.-изд.л. 18,11.

Заказ . Тираж 30 экз.



Томский политехнический университет

Система менеджмента качества

Томского политехнического университета сертифицирована

NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001:2000



. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30.





Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации