Грунтознавство та механіка грунтів

Спеціальність: Будівництво та цивільна інженерія
Код дисципліни: 6.192.05.E.106
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Автомобільні дороги та мости
Лектор: к.т.н., доц. Наталія ТОПИЛКО
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Метою курсу є викладання важливих питань і закономірностей, які характеризують фізичний і механічний стан грунтів, як дисперсних матеріалів. Вивчення курсу необхідно для вирішення питань сучасного будівництва при спорудженні земляного полотна, розрахунків фундаментів будівельних конструкцій, визначення міцності, стійкості, прогнозу деформацій і раціонального використання несучої здатності грунтів як основ і як дорожньо-будівельного матеріалу.
Завдання: Інтегральна компетентність: Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі будівництва та цивільної інженерії. СК01. Здатність використовувати концептуальні наукові та практичні знання з математики, хімії та фізики для розв’язання складних практичних проблем в галузі будівництва та цивільної інженерії КСП507. Володіти теоретичними основами будівельної механіки та геотехніки, виконувати на їх основі розрахунки напруженно-деформованного стану земляного полотна, дорожніх одягів та штучних споруд при проектуванні автомобільних доріг та аеродромів.
Результати навчання: РН12. Мати поглиблені когнітивні та практичні уміння/навички, майстерність та інноваційність на рівні, необхідному для розв’язання складних спеціалізованих задач в галузі будівництва та цивільної інженерії (відповідно до спеціалізації). ПРС501. Проводити вишукування для проектування об’єктів автомобільних доріг та аеродромів, аналізувати вихідні дані, оцінювати природні, економічні та технологічні ризики, враховувати наявність місцевих природних ресурсів та обґрунтовувати прийняті рішення, вміти кваліфіковано підготувати завдання на проектування ПРС503. Вміти використовувати системні методи, математичні моделі та інформаційні технології, включно з методами розрахункового обґрунтування, при вирішенні проектно-конструкторських та виробничих задач з проектування, будівництва та експлуатації автомобільних доріг та аеродромів. ЗН1. Концептуальні наукові та практичні знання, критичне осмислення теорій, принципів, методів і понять у сфері професійної діяльності та/або навчання
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни: Інженерна геодезія, Інженерна геологія і основи механіки грунтів, Будівельне матеріалознавство Супутні навчальні дисципліни: Технологія будівництва та реконструкція автомобільних доріг, Транспорт і шляхи сполучення (спецкурс)
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна вивчає будову та фазовий склад грунту, інженерно-геологічні характеристики різних класів грунтів, компресійні, зсувні, фільтраційні властивості грунту та особливості використання структурно-нестійких грунтів. Розглянуті теми, пов’язані із напруженнями у грунті від різних типів навантажень, умови міцності грунту у гранично- напруженму стані, оцінка стійкості грунту в укосах і схилах, тиск грунтів на підпірні стінки, визначення несучої здатності грунту, як основи під фундамент. Висвітлений матеріал грунтується на нормативних і методичних документах і відображає методи визначення фізичних, механічних та класифікаційних характеристик грунту та встановлення величини осідання шару грунту, першого та другого критичного тисків, пасивного та активного тисків, що діють на огороджувальні споруди.
Опис: Основи ґрунтознавства, фізична природа грунтів та їх походження. Механічні властивості грунтів. Модуль деформації та модуль пружності грунту. Закон ущільнення (компресії) грунту. Опір грунтів зсуву. Закон Кулона для сипких та зв’язних грунтів. Триосьовий стиск грунту. Рівняння граничної рівноваги для сипких та зв’язних грунтів. Водопроникність грунтів. Закон фільтрації (Дарсі). Поняття про ефективний та нейтральний тиск у грунтовій масі. Поняття про початковий гідравлічний градієнт напору. Закономірності руйнування структурно-нестійких грунтів. Особливості використання структурно-нестійких грунтів Лесові просадкові грунти. Набухаючі грунти. Фундаменти на слабких грунтах Методи укріплення грунтів Покращення грунту основи через нагнітання в’яжучої речовини. Термозакріплення грунтів. Електрохімічне закріплення грунтів. Ущільнення водо насиченого слабкого грунту з допомогою осушення. Основні закономірності механіки грунтів. Визначення напружень в ґрунтовій товщі. Теорія граничного напруженого стану грунтів і її застосування. Задачі та закономірності механіки земляного полотна. Ущільнення грунту
Методи та критерії оцінювання: Форма семестрового контролю – екзамен. Протягом семестру здобувач освіти виконує та захищає (оцінювання шляхом тестування у ВНС) лабораторні роботи та індивідуальне завдання до курсової роботи. У разі виконання усіх передбачених робочою програмою лабораторних робіт студент отримує допуск до екзаменаційного контролю. Екзаменаційний контроль проходить у письмовій формі
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (30%) - звіти з лабораторних робіт та захист лабораторних робіт (усно) Екзаменаційний контроль (70%) – письмово
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1.Інженерна геологія. Механіка ґрунтів, основи та фундаменти : Підручник / М.Л. Зоценко, В.І. Коваленко, А.В. Яковлєв, О.О. Петраков, В.Б. Швець, О.В. Школа, С.В. Біда, Ю.Л. Винников – Полтава: ПНТУ, 2004. – 568 с. 2.Рудько Г.І., Гамеляк І.П. Основи загальної, інженерної та екологічної геології : Навчальний посібник для студентів ВНЗів України. – Чернівці : Букрек, 2003. – 423 с. 3.Мельничук В.Г., Новосад Я.О., Міхницька Т.П. Інженерна геологія : Підручник. – Рівне : НУ ВГП, 2012. – 351 с. 4.Кузло М.Т. Інженерне ґрунтознавство та механіка ґрунтів : Навчальний посібник. – Рівне : НУВГП, 2011. – 252 с. Механіка ґрунтів, основи та фундаменти : підручник / Л. М. Шутенко, О. Г. Рудь, О. В. Кічаєва та ін. ; за ред. Л. М. Шутенка ; пер. з рос. ; Харків. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О. М. Бекетова. – Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2017. – 563 с 5.Інженерна геологія (з основами геотехніки): підручник для студенів вищих навчальних закладів / кол. авт.; за заг. ред. проф. В. Г. Суярка. – Харків: Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, 2019. – 278 c. 6.Грунтознавство та механіка грунтів: навч. посібник/ І.Ю.Думич, Н.І. Топилко. – Львів: В-тво Львівської політехніки", 2014. – 192 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).