Bazele și aplicarea ingineriei geologiei - Document PDF

Documente

Dieter D. Genske Inginerie Geologie de bază și aplicații

aplicarea

Noțiuni de bază și aplicație cu 396 ilustrații

DIETER D. GENSKE PROFESOR IN geotehnic TU DELFT (1994-1997) PROFESOR IN ȘTIINȚA MEDIULUI ETH LAUSANNE (1997-2000) EGS-MEDIU PREZENT NETWORK SWITZERLAND (WWW.EGS-NET.CH) SI REPREZENTAREA DEPARTAMENTULUI PROFESIONALE FRCHENSTE LANDRECYCL: FALKENWEG 9 CH-3012 BERN ELVEȚIA e-mail: [email protected] Informații bibliografice din Biblioteca Germană Biblioteca Germană listează această publicație în Bibliografia Națională Germană; datele bibliografice detaliate sunt disponibile pe Internet la 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 Această lucrare este protejată prin drepturi de autor. Drepturile rezultate, în special cele de traducere, reimprimare, prezentare, extragere de figuri și tabele, difuzare radio, microfilmare sau reproducere în alte moduri și stocare în sisteme de procesare a datelor, sunt rezervate, chiar dacă sunt folosite doar fragmente . Reproducerea acestei opere sau a unor părți ale acesteia este permisă, de asemenea, în cazuri individuale numai în limitele prevederilor legale ale legii drepturilor de autor din Republica Federală Germania din 9 septembrie 1965 în versiunea aplicabilă în prezent. În principiu, este supus unei remunerații. Încălcările sunt supuse dispozițiilor penale ale Legii drepturilor de autor.

Springer este o companie Springer Science + Business Media springer.de

Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2006 Tipărit în Olanda

Reproducerea denumirilor comune, denumirilor comerciale etc. în această lucrare nu justifică presupunerea că aceste denumiri trebuie considerate libere în sensul legislației privind protecția mărcilor și mărcilor și, prin urmare, pot fi utilizate de toată lumea, chiar și fără identificare specială.

Proiectare copertă: E. Kirchner, Heidelberg Producție: A. Oelschlger Tipografie: Șablon autor pregătit pentru tipărire Tipărit pe hârtie sigură 30/2132 AO 5 4 3 2 1 0

Christiaan Maugenest, inginer geolog, 1954-1998

Acest manual prezintă elementele de bază și principiile ingineriei geologiei într-o formă ușor de înțeles și descriptivă. Subiectul tânăr este definit într-un mod transdisciplinar, în zona tensiunii dintre teorie și practică. S-a dezvoltat din imaginea de sine a diferitelor tradiții științifice: pe de o parte din geologie ca știință naturală descriptivă, pe de altă parte din mecanică ca parte a ingineriei constructive. Geologul * (* forma feminină este întotdeauna inclusă) descrie un mediu natural în lucrarea sa, pe care îl analizează și îl prezintă în modele. El găsește un sistem complex care a apărut de-a lungul a milioane de ani, pe care este incapabil să îl înțeleagă chiar și cu o mare explorare. În schimb, inginerul creează sisteme bine definite cu construcțiile sale, care constau din materiale de construcție date și sunt expuse la sarcini cunoscute.

Pe fondul acestei dihotomii a abordărilor gândirii, au apărut în mod repetat conflicte între ingineri și geologi: informațiile furnizate de geologi sunt prea imprecise, cerințele inginerilor sunt prea pretențioase. O punte între cele două discipline este lipsa de claritate, care este relevantă astăzi pentru ambele școli de gândire: în geologie este imprecizia în descrierea sistemului geologic, în inginerie este imprecizia în prognosticul comportamentului sistemului tehnic care este are o importanță centrală mai ales sub impresia unei eventuale defecțiuni a sistemului.

Principiile geologiei, mecanicii și neclarității sunt tratate în prima parte a acestei cărți. A doua parte arată că geologia inginerească include și lucrări practice de teren și de laborator. Explorarea geologică inginerească începe cu investigațiile preliminare, adică evaluarea preliminară a documentelor de planificare și explorarea preliminară a sitului. Acesta este urmat de teste principale extinse pe teren și în laborator. În timpul execuției proiectului, investigațiile care însoțesc proiectul servesc la verificarea descoperirilor și previziunilor geologice inginerești. Este posibil ca un proiect să fie în continuare adaptat la realitățile geologice din această fază. Cu examinările ulterioare, succesul oricărei măsuri este verificat în cele din urmă.

În partea a treia, trei domenii importante de aplicare sunt tratate cu subiecte de pante, subsidență și structuri. Devine clar că principiile geologice și mecanice, precum și incertitudinea generală determină activitatea zilnică a geologului ingineresc. Nici inginerul, nici geologul nu pot suporta singuri provocările din zona de graniță dintre natură și construcție. Analiza de mediere a geologului inginer este necesară pentru a reuni ideile relevante și pentru a trage concluziile relevante pentru proiect.

Cu numeroase ilustrații și diagrame, derivări și exemple am încercat să clarific problema complexă. Exercițiile de la sfârșitul capitolului permit cititorului să verifice dacă a înțeles metodele și modelele prezentate. Întrebări fundamentale despre stările limită și teoria siguranței sunt explicate în anexă. Prezentarea standardelor și reglementărilor a fost evitată în mod deliberat, deoarece această introducere nu este menită să înregistreze statutul reglementărilor aplicabile la nivel regional și în continuă schimbare, ci să creeze baza și înțelegerea pentru înțelegerea acestora și dezvoltarea de noi, poate mai bune, în viitor.

Profesorii mei Karl-Heinz Heitfeld (Aa-chen) și Bernhard Walz (Wuppertal) m-au inspirat să scriu această carte. Nu ar fi apărut fără dialogurile valoroase cu studenții mei din Germania, Olanda, Elveția și Japonia și conversațiile cu prietenii și colegii mei, dintre care ar trebui să menționăm Rafig Azzam (Aachen), Fred Bell (Durban), Horst Dllmann (Aachen), Herbert Einstein (Cambridge), Tetsuro Esaki (Kyushu), Leo de Graaff (Amsterdam), Michael Heitfeld (Aachen), Klemens Heinrich (Utrecht), Peter Heitzmann (Berna), Christiaan Maugenest (Delft), Yuzo Ohnishi (Kyoto), David Price (Delft), Niek Rengers (Enschede), Jan Rupke (Amsterdam), Wilson H. Tang (Hong Kong) și Joachim Tiedemann (Berlin). Aș dori să le mulțumesc lui Norbert Stuth (Nordhausen), Uwe Gro (Leipzig) și Monika Huch (Adelheidsdorf) pentru ajutorul acordat la editarea finală. Aș dori să mulțumesc lui Christian Witschel și Luisa Tonarelli de la Springer Verlag pentru ajutorul lor de specialitate în realizarea acestui proiect și echipamentul adecvat pentru volum. Lucrările de amenajare au fost realizate de Martin Hallmann (Nordhausen).

Cu această carte aș dori să introduc principiile care au apărut ca fiind deosebit de importante în timpul activității mele de geolog ingineresc. Acest CV nu este cu siguranță complet, ar trebui să servească mai degrabă ca orientare pentru compoziția individuală a unui repertoriu adaptat domeniului personal de activitate. Sper să aduc o contribuție la domeniul promițător al geografiei inginerești-

Acest lucru este atât de important pentru a înțelege consecințele interferenței umane în mediul lor natural și a căror importanță pentru o societate modernă și durabilă este doar recunoscută treptat.

Dieter D. Genske Bern/Nordhausen

2 principii geologice. Al 7-lea

2.1 Laitmotivul actualist conform lui Hutton și Lyell. 72.2 plierea, deformarea și despicarea. 122.3 Meteo, eroziune și depunere. 302.4 Forme de relief fluviale, glaciare și oleane. 392.5 Sedimentare, diageneză, metamorfoză, anatexie. 45 de exerciții. 53

3 principii mecanice. 57

3.1 Conceptul de forță conform lui Newton. 573.2 Principiul de intersecție al lui Euler. 623.3 Colțul puterii lui Stevin. 673.4 Modelul de deformare al lui Hooke. 703.5 Conservarea masei conform lui Newton și Euler. 753.6 Conservarea energiei conform Huygens și Bernoulli. 763.7 Legea lui Darcy. 783.8 Ecuația de curgere a lui Laplace. 81 de exerciții. 87