Tentamen i kursen Geologi och Geoteknik AE1102 torsdagen 9 januari 2014 kl

Transkript

1 Tentamen i kursen Geoogi och Geoteknik AE1102 torsdagen 9 januari 2014 k Tentamen består av två typer av frågor: Beskrivningsfrågor. Dessa besvaras kort, genomtänkt och västrukturerat Svara bara på det som frågan gäer så äs först igenom frågan noggrant. (Observera att onödig information som inte rör frågan kan eda ti onödiga poängavdrag). Beräkningsuppgifter. Redovisa tydigt beräkningsarbetet, dvs inte bara det beräknade svaret. De första frågorna (30p) behandar geoteknik samt de sista frågorna (60p) geoogi och hydrageoogi Totapoäng: 90p Godkänt (E): 45p Observera att poäng måste hämtas från såvä de geoogiska som geotekniska frågorna (minst 25% av vardera maxpoäng) för att tentamen ska godkännas (dvs av 45p ska såedes minst 15p vara geoogi respektive 8p geoteknik). Tiåtna hjäpmede: kakyator, inja samt ordbok för icke svenska studenter. OBSERVERA Några frågor kan besvaras direkt i tentamen men de festa på skrivpapper, Göm ej att skriva namn på varje bad du ämnar in. Geoteknik LYCKA TILL! (3 p) Ange en jordförstärkningsmetod som bygger på kemisk stabiisering. Förkara hur metoden utförs och beskriv en situation när metoden skue kunna vara ämpig att använda. 2 (3 p) a) Ange en dynamisk sonderingsmetod. b) Ange en statisk sonderingsmetod. c) Redogör för en situation när en dynamisk sonderingsmetod är ämpigare att använda än en statisk sonderingsmetod och förkara varför så är faet. 3 (6 p) a) En friktionsjord har portaet 0,5 och vattenmättnadsgraden 00%. Viken porositet har jorden? b) Viken är den voymmässigt dominerande beståndsdeen (soitt materia, vatten eer gas) i denna friktionsjord? Motivera ditt svar! c) Vad händer med porositeten om vattenmättnadsgraden sjunker i friktionsjorden? Namn:

2 4(18p) En buerva ska anäggas ängsmed en ny motorväg för att minska störningarna i ett närbeäget bostadsområde. Vaen ska vara 2 meter hög och 250 meter ång och ha formen som visas i Figur nedan (genomskärning). Ovanpå vaen ska ett 2,3 m högt buerpank i trä sättas upp. Vaen kommer också att käs med panteringar och betongpattor, viket gör att vaen inte får utsättas får atfår stora sättningar. Lämpigt materia ti buervaen finns i en skärning i en annan de av motorvägsbygget km bort. Här finns 500 m 3 orörd jord med en vattenkvot på 13%, en kompaktdensitet på 2,6 ton/m 3 och en skrymdensitet på 1,9 ton/m 3. Vid anåggandet av buervaen ska den packas ti en torrdensitet (soid massa totavoym) på,4 ton1m 3 och en vattenkvot på 14%. Du uppdras som konsut att beräkna föjande: (b+c nedan kan beräknas oberoende av resutatet i a) a) Använd 2:1-metoden för att göra en uppskattning av om byggandet av buervaen kommer att ge upphov ti oacceptabet stora sättningar under buervaen (mer än dm). Befintigjord på patsen består av sand och grus med egenskaperna så som visas i Tabe. Bortse från eventuea sättningar i sjäva buervaen. ( O p) b) Kommer den tigängiga voymenjord i skärningen att räcka får att bygga buervaen i enighet med specifikationerna? Motivera ditt svar med beräkningar. ( 4 p) c) Hur många astbisass skue det krävas för att frakta för bygget erforderig voym jord från patsen där materiaet är tänkt att hämtas, om varje astbi kan ta 6m 3 åt gången och porvoymen kan antas fördubbas när jorden astas på astbiarna? ( 4 p) Tabe. Resutat av provtagning. Prov Jordart Nivå [m] Skrymdensitet E-modu [ton m 3 ] [MPa] A B c Sand Grus Grus ~1m , 2,1 4,0 1,9 2,0 2,0 2,5.,.~ W : +-t ''!'. A B 8 C ~~-.--~~:----c---- >- :x ).. >' ): > >' 013$! F~vr ej 5'ktAitn ~. Figur. Buervaen i genomskärning med provpunkter A-C och nivåer i meter Nanm:

3 Geoogi och hydrogeoogi 5 (5p) Berggrundcyken består av processer (dvs det som händer) och materia (dvs det som bidats genom processerna). Figuren anger 7 processer och 5 materia. Fy i de oika bokstäverna på rätt pats i berggrundscyken. (OBS Endast en bokstav i varje ruta. Aa ord kommer att användas). Två av rutorna är redan ifyda. (4p) ~ = Process... L.-.1= Materia Processer: A Kristaisation B Vittring C Smätning D Transport E Metamorfos F Diagenes G sedimentation Materia: H Metamorf bergart sedimentär bergart J Magma K Sed iment L Magmatisk bergart ,. Kartan visar förekomsten av jordskav och även att de yttre dearna av jorden är uppdead i en mängd röriga pattor. Nummer 1-4 visar oika typer av pattgränser. a) Beskriv först viken typ av pattgräns det är vid sifforna 1-4 och hur pattorna rör sig vid respektive pattgräns ( 4p) b)ange även om vukanism förekommer vid de oika pattgränserna (1-4) och i så fa viken genere sammansättning magman har vid de oika pattektoniska mijöerna (4p) Namn:

4 7 (9p) Bergarter kan nybidas men även omvandas. Det finns tre typer av metamorfos som kan forekernrna beroende på om det är tryck ochfeer temperatur ochfeer kemiska forändringar invoverade. Namnge och beskriv detajerat dessa typer av metamorfos. Ge också minst ett exempe på bergart som kan bidas vid respektive metamorfostyp. 8 (Op) Du arbetar på en konsutfirma som gör arbetshandingar inför ombyggnad av vägar vid Brommapan väster om Stockhom. I den geoogiska beskrivning som företagets geoog utformat finns en he mängd faktatermer som du måste känna ti. Beskriv de understrukna orden ordentigt. Ritar du så förkara även teckningen i ord. "....I de topografiskt högsta ägena går berget i dagen och består huvudsakigen av gnejs där förskiffringen( a) har en brant sydig stupning(b). Berghäarna har karaktäristiska subgaciaa( c) ytformer med tydiga stöt- och äsidor( d) samt isräfjor(e) på ytorna. Moränen på bergets suttningar är av sandig-sitig(f) karaktär som är svaad(g) i ytskiktet. Det förekommer en he mängd De Geer-moräner(h) i området. Den gaciaa eran(i) som omgiver dessa moränformer är tydigt varvig och i detta område testades och utveckades ervarvskronooging) (6p) I nedanstående siktkurva finner du resutatet från siktanaysen av fyra jordarter. a) Viken är den troigaste avsättningsmijön för respektive jordart (ugnt vatten( ), strömmande vatten(2), vind(3) eer gaciär-dvs direkt från isen(4)). Motivera ditt svar ( 4p ). b )Beskriv kort hur en sådan kornstorekskurva praktiskt kan tas fram (2p) ~~-e~~ - ~ _1t ~ ~ ~----5_a_nd_. ~~~~~- ----~G~ru~s----~ ~- ~~S_t@_n~~ >G,Oi 1 0, ,!1 2 b OOmm I: ' " ~ c v-r-: ~ o v J A j _ v y ""'/: / 1/ v ' A/ :V Y:. o' i L----"'' ~... ' ' ~ 4 i " ~,... i ~ 1 ~ ' i. / ~ / i /: y ;: / ~ 1 j : ~ _. J!i1k1mas1Ntdd 1 mm 2.. ===================~=====================================~= Namn:

5 10 (Op) Berggrundskartan (med inagda höjdkurvor) visar ett område i Jämtand. Här finns oika sedimentära bergarter, två som betraktas som porösa (sandsten, kaksten) samt en (erskiffer) som kan betraktas som närmast het tät. En väg (svart brett streck på kartan) går genom området. En oycka har inträffat på vägen (höjd ca 70 m ö h) och ett farigt vattenösigt ämne har kommit ut. I närheten finns två gårdar med brunnar, A (brunnsdjup 20 m, avstånd från vägen 200 m) och B (brunnsdjup 80 m, avstånd ca 400 m). Sandstenen har en hydrauisk konduktivitet av * o- 5 m/s och en kinematisk porositet på 0%. Grundvattennivån vid oyckspatsen samt i brunn A igger m under markytan, i brunn B betydigt djupare men exakt nivå är okar eftersom brunnen pumpas och används mycket, b a för bevattning. a) Beräkna först hur ång tid det kan ta för föroreningen att nå brunn A (5p) b) Gör en bedömning (beräkningar behöver inte göras i detta fa) för riskerna att brunn B kommer att påverkas av föroreningen. Motivera din bedömning ordentigt och tydigt. Du får gärna rita en genomskärning genom området för att motivera din bedömning (5p) Sandsten Namn:

6 11 (12p) a) Figuren förestäer en geoogisk profi (tvärsnitt) genom en meansvensk dagång under HK. Ange vikajordarter de oika bokstäverna (B-I) representerar. A representerar berg (6p) A Berg B c D E F G H I b )Om isen och isäven istäet avsatt motsvarande jordager ovanför HK hade jordagren bivit annorunda. Rita ämpiga jordager ovanpå berget i nedanstående figur (dvs motsvarande jordagerföjd över HK). Särt dit rätt bokstäver på jordagren enigt ovan (6p) ~===================================================~======= Namn: