Силабус курсу

1. Загальна інформація про навчальну дисципліну

Повна назва навчальної дисципліни

Геологія і геодезія (поглиблений курс)

Повна офіційна назва закладу вищої освіти

Сумський державний університет

Повна назва структурного підрозділу

Класичний фаховий коледж

Сумського державного університету

Розробник(и)

Забіяка Олександр Анатолійович, викладач Класичного фахового коледжу Сумського державного університету

Рівень освіти

Фаховий молодший бакалавр;

НРК України – 5 рівень

Семестр вивчення навчальної дисципліни

32 тижні протягом 6,7-го семестрів для нормативного терміну навчання;

32 тижні протягом 4,5-го семестрів для скороченого терміну навчання.

Обсяг навчальної дисципліни

Обсяг навчальної дисципліни становить 4 кредитів ЄКТС, 120 годин, з яких 80 годин становить контактна робота з викладачем (58 годин лекцій, 22 годин практичних занять), 40 годин становить самостійна робота

Мова(и) викладання

Українською мовою

2. Місце навчальної дисципліни в освітній програмі

Статус дисципліни

Обов'язкові навчальні дисципліни за освітньою програмою

Передумови для вивчення дисципліни

Необхідні знання з: «Вступ до спеціальності (зі змістовим модулем: історія розвитку будівництва)», «Метрологія і стандартизація в будівництві», «Інженерна графіка», «Геологія», «Будівельна техніка», «Технічна механіка», «Матеріалознавство», «Електротехніка», «Комп'ютерна графіка в будівництві»

Додаткові умови

Одночасно мають бути вивчені: «Геодезія», «Правила та безпека дорожнього руху», «Вишукування та проектування автомобільних доріг та аеродромів», «Штучні споруди», «Дорожні машини, автомобілі і трактори»

Обмеження

Обмеження відсутні

3. Мета навчальної дисципліни

Метою навчальної дисципліни є поглиблення знань з геології та геодезії, а саме сформувати комплекс теоретичних та практичних знань про внутрішню і зовнішню динаміку Землі, склад і властивості ґрунтів, про особливості інженерно-геологічних досліджень, а також про інженерно-геодезичні роботи під час будівництва автомобільних доріг і аеродромів.

4. Зміст навчальної дисципліни

Змістовий модуль 1.

Інженерно-геодезичні роботи під час будівництва автомобільних шляхів і аеродромів

Тема 1. План і профіль траси автомобільної дороги

Елементи розбивочних робіт при спорудженні земляного полотна. Детальна планова і висотна розбивка земляного полотна.

Складання плану дорожньої траси. Складання відомості кутів повороту, прямих та кривих. Контрольні обчислення. Планові розбивки: винос на місцевість проектної довжини лінії, побудова заданого горизонтального кута, проектного напрямку. Розбивка віражу з відгонами на перехідних кривих.

Змістовий модуль 2.

Геологія

Тема 2. Геологічна діяльність зовнішніх сил Землі

Процеси зовнішньої динаміки землі. Інженерно-геологічні процеси та явища. Методи дослідження інженерно-геологічних процесів і явищ. Болота та їх різновиди. Причини заболочування. Геологічна діяльність атмосферних вод, вітру та річки. Утворення річкових відкладень. Геологічна діяльність морів та озер. Види морських відкладень. Геологічна діяльність льодовиків. Карст, суфозія та просадочні явища. Пливуни. Заходи боротьби з пливунами. Заходи боротьби з осадочними явищами. Закріплення рухомих пісків. Обвали, зсуви.

Тема 3. Геологічна діяльність внутрішніх сил Землі

Загальні відомості про процеси внутрішньої динаміки Землі. Елементи залягання гірських порід. Дислокація масивів гірських порід-складчасті та розривні. Характеристика геологічної діяльності вулкану. Землетруси. Будівництво доріг в сейсмічних районах. Рух літосферних плит та утворення гір.

Тема 4. Підземні води

Утворення підземних вод, їх класифікація, фізичні властивості. Фактори, що впливають на рівень ґрунтових вод.

Хімічний склад підземних вод. Визначення напрямку ґрунтового потоку. Агресивність підземних вод. Закони руху підземних вод. Охорона підземних вод від забруднення. Зниження рівня ґрунтових вод, канави і дренажі. Осушення ділянок під аеродроми. Будівництво дренажів. Заміри і спостереження за рівнем підземних вод.

Змістовий модуль 3.

РОБОТА З ГЕОДЕЗИЧНИМИ ПРИЛАДАМИ

Тема 5. Робота з геодезичними приладами

Види геодезичних приладів. Види робіт при використанні теодоліту. Види робіт при використанні нівеліру. Способи оцінки точності геодезичних робіт. Робота з теодолітом 2Т30. Робота з нівеліром Н3.

Змістовий модуль 4.

ҐрунтознавствО

Тема 6. Загальні поняття про ґрунти та їх фізичні властивості

Загальні поняття про ґрунти і їх класифікація. Щільність ґрунту при різних його становищах. Вологість і щільність ґрунту, порядок визначення. Мінералогічний склад ґрунту. Визначення щільності повітряно-сухого піщаного ґрунту. Пластичність ґрунту та її межі. Визначення натуральної вологості ґрунту.

Тема 7. Водні властивості ґрунтів

Вода в ґрунтах і форми її зв’язку. Фактори, що впливають на величину коефіцієнта фільтрації. Сутність та вплив води на будівельні властивості ґрунтів. Рух води в ґрунтах. Загальні відомості про вологоємність та водопроникність. Величина водопроникливості ґрунтів. Водопіднімальна здатність ґрунту. Розмокання, липкість, набухання та усадка ґрунту. Капілярні властивості ґрунту. Водно-тепловий режим земляного полотна.

Тема 8. Механічні властивості ґрунтів

Поняття про стійкість ґрунтів під навантаженням. Коефіцієнт пористості. Залежність між тиском та пористістю. Опір зсуву ґрунту. Модуль пружності і загальної деформації ґрунту. Залежність між оптимальною вологістю та максимальною щільністю. Поняття тертя та зчеплення ґрунту. Підвищення стійкості і міцності ґрунту. Оперативний контроль за якістю ґрунтів під час улаштування земляного полотна. Поняття про ґрунти і процеси їх утворення. Морфологічні ознаки ґрунтів. Класифікація і зональність ґрунтів у природі.

Тема 9. Мерзлі та вічномерзлі ґрунти

Загальні відомості про вічномерзлі ґрунти і їх температурний режим. Підземні води в зоні вічномерзлих ґрунтів.

Змістовий модуль 5.

Інженерно-геологічні дослідження

Тема 10. Задачі і проведення інженерно-геологічних вишукувань

Загальні відомості про обстеження траси. Основні види виробок для дослідження траси. Побудова інженерно-геологічного розрізу. Задачі інженерно-геологічних вишукувань. Бурове обладнання. Документація польових інженерно-геологічних досліджень. Графічні методи розвідки. Спеціальні види інженерно-геологічних досліджень.

Тема 11. Інженерно-геологічні дослідження ділянок автомобільних доріг зі складними умовами

Дослідження зсувових ділянок. Дослідження ділянок з високими насипами, глибокими та мокрими виїмками. Дослідження болотистих ділянок. Дослідження мостових переходів.

Додаткові інженерно-геологічні дослідження в районах зі специфічними ґрунтами.

Родовища і кар'єри. Пошук і розвідка родовищ.

5. Очікувані результати навчання навчальної дисципліни

Після успішного вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти зможе:

РН1.

Розуміти:геологічну діяльність зовнішніх і внутрішніх сил Землі; утворення підземних вод, їх властивості і класифікацію.

РН2.

Знати: водні, механічні та деформаційні властивості ґрунтів. Розуміти проведення інженерно-геодезичних робіт під час будівництва. Розуміти проведення інженерно-геологічних вишукувань та досліджень ділянок автомобільних доріг зі складними умовами.

РН 3.

Демонструвати вміння визначати вологість, щільність ґрунту та його гранулометричний склад, а також коефіцієнт фільтрації ґрунту. Оцінювати придатність ґрунту для зведення основи інженерної споруди. Складати інженерно-геологічні розрізи та план і профіль автомобільної дороги.

6. Роль навчальної дисципліни у досягненні програмних результатів

ПРН 4.

Взаємодіяти з колегами, керівниками та клієнтами, формувати власний внесок у роботу команди, доносити до фахівців і не фахівців інформацію, ідеї, проблеми та власний досвід у сфері будівництва та цивільної інженерії.

ПРН 9.

Виконувати робочі креслення, читати та корегувати їх, розуміти роботу відповідних конструктивних елементів будівель, споруд та інженерних систем.

ПРН 11.

Застосовувати у професійній діяльності типові алгоритми розрахунків та правила конструювання конструктивних елементів об’єктів будівництва та інженерних систем, у тому числі з використанням спеціалізованого програмного забезпечення.

ПРН 12.

Виконувати типові вимірювання та дослідження з використанням сучасного лабораторного обладнання та геодезичних приладів, грамотно інтерпретувати отримані результати.

ПРН 13.

Самостійно готувати і оформлювати типові складові технічної документації.

ПРН 14.

Аналізувати вплив інженерно-геологічних особливостей території будівництва під час проєктування і зведенні об’єктів будівництва та інженерних мереж, оцінювати стійкість відповідних об’єктів та мереж.

ПРН 19.

Планувати, аналізувати, контролювати і оцінювати власну роботу та роботу інших осіб.

ПРН 21.

Проводити аналіз вихідних даних, оцінювати природні, економічні та технологічні фактори, враховувати наявність місцевих природніх ресурсів, обирати дорожньо-будівельні матеріали і техніку при проектуванні, будівництві та експлуатації об’єктів автомобільних доріг та аеродромів

ПРН 22.

Виявляти знання геології та ґрунтознавства при визначенні властивостей ґрунтів під основи штучних споруд, автомобільних доріг та аеродромів; виявляти знання технічної механіки для виконання розрахунків на стійкість, міцність даних об’єктів

7. Види навчальних занять та навчальної діяльності

7.1 Види навчальних занять

Змістовий модуль 1.

Інженерно-геодезичні роботи під час будівництва автомобільних шляхів і аеродромів

Тема 1. План і профіль траси автомобільної дороги

Л 1.

Елементи плану і профілю автомобільних доріг і аеродромів.

Л 2.

Складання плану дорожньої траси.

Л 3.

Складання відомості кутів повороту, прямих та кривих. Контрольні обчислення.

ПЗ 1-3.

Обчислення елементів колових кривих за таблицями. Складання відомості кутів. повороту, прямих і кривих, схеми планового закріплення головних точок траси.

Складання відомості кутів повороту, прямих і кривих, схеми планового закріплення головних точок траси.

Складання плану ділянки траси автомобільної дороги.

Змістовий модуль 2.

Геологія

Тема 2. Геологічна діяльність зовнішніх сил Землі

Л 4.

Процеси зовнішньої динаміки землі. Інженерно-геологічні процеси та явища. Методи дослідження інженерно-геологічних процесів і явищ.

Л 5.

Геологічна діяльність атмосферних вод, вітру та річки. Утворення річкових відкладень. Геологічна діяльність морів та озер. Види морських відкладень.

Л 6.

Карст, суфозія та просадочні явища. Пливуни. Заходи боротьби з пливунами.

Тема 3. Геологічна діяльність внутрішніх сил Землі

Л 7.

Загальні відомості про процеси внутрішньої динаміки Землі. Елементи залягання гірських порід. Дислокація масивів гірських порід-складчасті та розривні.

Л 8.

Характеристика геологічної діяльності вулкану. Землетруси. Будівництво доріг в сейсмічних районах.

Тема 4. Підземні води

Л 9.

Утворення підземних вод, їх класифікація, фізичні властивості.

Л 10.

Хімічний склад підземних вод. Визначення напрямку ґрунтового потоку. Агресивність підземних вод. Закони руху підземних вод.

Змістовий модуль 3.

РОБОТА З ГЕОДЕЗИЧНИМИ ПРИЛАДАМИ

Тема 5. Робота з геодезичними приладами

Л 11.

Види геодезичних приладів. Види робіт при використанні теодоліту. Види робіт при використанні нівеліру. Способи оцінки точності геодезичних робіт.

ПЗ 4.

Робота з теодолітом 2Т30.

ПЗ 5.

Робота з нівеліром Н3.

Змістовий модуль 4.

ҐрунтознавствО

Тема 6. Загальні поняття про ґрунти та їх фізичні властивості

Л 12.

Загальні поняття про ґрунти і їх класифікація. Щільність ґрунту при різних його становищах. Вологість і щільність ґрунту, порядок визначення. Мінералогічний склад ґрунту.

Л 13.

Визначення щільності повітряно-сухого піщаного ґрунту.

Л 14.

Визначення натуральної вологості ґрунту.

Тема 7. Водні властивості ґрунтів

Л 15.

Вода в ґрунтах і форми її зв’язку. Фактори, що впливають на величину коефіцієнта фільтрації. Сутність та вплив води на будівельні властивості ґрунтів.

Л 16.

Польовий метод гранулометричного аналізу ґрунтів.

Л 17.

Визначення лінійного зменшення глинистого ґрунту.

Л 18.

Загальні відомості про вологоємність та водопроникність.

Л 19.

Водопіднімальна здатність ґрунту. Розмокання, липкість, набухання та усадка ґрунту.

ПЗ 6.

Визначення висоти і швидкості капілярного підняття ґрунту методом високих колонок.

ПЗ 7.

Визначення коефіцієнта фільтрації піщаного ґрунту.

Л 20.

Поняття про водно-тепловий режим. Джерела зволоження земляного полотна. Пластичність ґрунту та її межі.

Тема 8. Механічні властивості ґрунтів.

Л 21.

Поняття про стійкість ґрунтів під навантаженням. Коефіцієнт пористості. Залежність між тиском та пористістю. Опір зсуву ґрунту.

Л 22.

Модуль пружності і загальної деформації ґрунту. Залежність між оптимальною вологістю та максимальною щільністю.

ПЗ 8.

Визначення кута натурального нахилу ґрунту, межі міцності на стиск.

ПЗ 9.

Визначення оптимальної вологості і максимальної щільності ґрунту методом стандартного ущільнення.

Тема 9. Мерзлі та вічномерзлі ґрунти

Л 23.

Загальні відомості про вічномерзлі ґрунти і їх температурний режим. Підземні води в зоні вічномерзлих ґрунтів.

Змістовий модуль 5.

ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ

Тема 10. Задачі і проведення інженерно-геологічних вишукувань

Л 24.

Загальні відомості про обстеження траси. Основні види виробок для дослідження траси.

Л 25.

Поздовжні та поперечні інженерно-геологічні профілі.

Л 26.

Побудова інженерно-геологічного розрізу.

ПЗ 10‑11.

Побудова інженерно-геологічних колонок.

Побудова грунтово-геологічного розрізу для повздовжнього профілю автодороги.

Л 27.

Спеціальні види інженерно-геологічних досліджень.

Тема 11. Інженерно-геологічні дослідження ділянок автомобільних доріг зі складними умовами

Л 28.

Дослідження зсувових ділянок. Дослідження ділянок з високими насипами, глибокими та мокрими виїмками. Дослідження болотистих ділянок.

Л 29.

Дослідження мостових переходів. Додаткові інженерно-геологічні дослідження в районах зі специфічними ґрунтами.

7.2 Види навчальної діяльності

НД 1.

Підготовка до лекції.

НД 2.

Підготовка до опитування за темами дисципліни.

НД 3.

Тестування в LMS MOODLE.

НД 4.

Виконання розрахунків на практичних заняттях

8. Методи викладання, навчання

Дисципліна передбачає навчання через:

МН 1.

Традиційні лекції.

МН 2.

Проблемні лекції.

МН 3.

Практичні заняття.

МН 4.

Репродуктивний – розв’язання задач.

МН 5.

Аналіз та порівняння конкретних об’єктів вивчення.

МН 6.

Частково проблемно-пошукові методи навчання.

МН 7.

Колективна розумова діяльність:аналіз виробничих ситуацій

МН 8.

Змішане та мобільне навчання (m-learning).

Лекції надають студентам теоретичну основу з геології, що є підґрунтям  для самостійного навчання здобувачів вищої освіти. Лекції доповнюються практичними заняттями та розв’язанням задач, які надають студентам можливість застосовувати теоретичні знання на практичних прикладах. Аналіз виробничих ситуацій передбачає використання студентами здобутих знань для генерування нестандартних, але ефективних та/або нових ідей, визначення результатів розрахункових досліджень на основі теоретичних знань. Проблемно-пошукові методи навчання передбачають закріплення, поглиблення і узагальнення знань, одержаних студентами за час навчання, здійснення обробки теоретичного матеріалу і  основних положень під час проведення досліджень за темою дисципліни. Самостійному навчанню сприятиме підготовка до лекцій і практичних занять, а також робота в невеликих групах для проведення аналізу ситуацій, що будуть представлені іншим групам, а потім проаналізовані та обговорені на загальній дискусії. Під час підготовки до аналізу та порівняння об’єктів студенти розвиватимуть навички комунікативного спілкування, критичного та аналітичного мислення, синтезу ефективних ідей в теорії та практичних дій. Гнучкість, доступність та персоніфікація навчання забезпечується m-learning з використанням мобільних пристроїв, а також навчання з використанням платформи LMS MOОDLE (http://dl.kpt.sumdu.edu.ua/), в межах якого студент здобуває знання як очно, так і самостійно он-лайн, дозволяє створити комфортне освітнє цифрове середовище та забезпечити індивідуальну траєкторію навчання.

9. Методи та критерії оцінювання

9.1. Критерії оцінювання

Контроль навчальної роботи студента і оцінювання здійснюються за 4-бальною (традиційною) шкалою:

Оцінка

Рівень

Визначення

5 (відмінно)

високий

відмінне виконання без помилок; студент здійснює евристичний пошук, використовує знання для розв’язання задач та проблемних ситуацій, які характеризуються певною невизначеністю умов

4 (добре)

достатній

вище середнього рівня з кількома помилками; використовує знання у практичній діяльності при розв’язуванні типових ситуацій

3 (задовільно)

середній

виконання задовольняє мінімальні критерії; студент відтворює знання, передбачені даною програмою

2 (незадовільно)

початковий

виконання не задовольняє мінімальні критерії; можливе повторне складання

9.2 Методи поточного формативного оцінювання

За дисципліною передбачені наступні методи поточного формативного оцінювання: опитування студента та усні коментарі викладача за його результатами, настанови викладача в процесі підготовки до виконання практичних та лабораторних робіт і тестових завдань, оцінювання поточного тестування, обговорення та взаємооцінювання студентами виконаних аналізів та порівнянь.

9.3 Методи підсумкового сумативного оцінювання

Методи оцінювання:

М 1.

Опитування.

М 2.

Письмовий тематичний контроль.

М 3.

Тестування в LMS MOODLE.

М 4.

Перевірка виконання завдань на практичних заняттях.

В особливих ситуаціях робота може бути виконана дистанційно в LMS Moodle в курсі (https://dl.kpt.sumdu.edu.ua/course/view.php?id=635).

Форма підсумкового контролю: для нормативного терміну навчання 6 семестр – залік; для скороченого терміну навчання 4 семестр – залік.

10.  Ресурсне забезпечення навчальної дисципліни

10.1 Засоби навчання

ЗН 1.

Мультимедіа

ЗН 2.

Програмне забезпечення (для підтримки дистанційного навчання, онлайн-опитування)

ЗН 3.

Графічні засоби: схеми, малюнки.

10.2 Інформаційне та навчально-методичне забезпечення

Основна література

Горлачук В. В., Семенчук І. М., Анисенко О. В., Мацко П. В. Геодезія – Стереотип. вид. Херсон: ОЛДІ-ПЛЮС, 2024. 252 с.

Допоміжна література

1. 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 с.

2. Кузьмін В.І., Білятинський О.А. Інженерна геодезія в дорожньому будівництві. Київ : Вища школа, 2006. 278 с.

Інформаційні ресурси в Інтернеті

1. Забіяка О.А., Тарасенко Т.М. Геологія і геодезія (поглиблений курс): [дистанційний курс для здобувачів фахової передвищої освіти зі спеціальності 192 Будівництво та цивільна інженерія]. URL:https://dl.kfk.sumdu.edu.ua/course/view.php?id=635.

2. Інтернет-портал. Державна служба геології та надр України. URL: http://www.geo.gov.ua/.

3. Інтернет-портал. Державне науково-виробниче підприємство
«Державний інформаційний геологічний фонд України» URL:http://geoinf.kiev.ua/.