工程地質(zhì)教學(xué)大綱

1、工程地質(zhì)課程教學(xué)大綱第一部分大綱說(shuō)明一、課程的性質(zhì)與任務(wù)“工程地質(zhì)”是甘肅廣播電視大學(xué)“開(kāi)放教育試點(diǎn)”工學(xué)科土建類土木工程專業(yè)本科(專升本的一門必修公共基礎(chǔ)課。本課程的任務(wù)是使同學(xué)通過(guò)學(xué)習(xí)掌握修建土木工程建(構(gòu)筑物的場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件的評(píng)價(jià)和各種建(構(gòu)筑物的建造對(duì)地質(zhì)條件發(fā)生變化的影響,以及選擇在相應(yīng)的地質(zhì)條件下保證建筑物穩(wěn)定和正常使用的措施。二、課程的目的與要求“工程地質(zhì)”課程設(shè)置的目的是通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),掌握工程地質(zhì)學(xué)的基本知識(shí)和具備解決工程中遇到的工程地質(zhì)問(wèn)題的能力。了解工程與地質(zhì)的關(guān)系,并對(duì)地質(zhì)條件做出評(píng)價(jià)。學(xué)習(xí)本課程要求達(dá)到:1.掌握工程地質(zhì)學(xué)中的基本概念、基本理論、了解解決工程地質(zhì)

2、問(wèn)題的過(guò)程和方法。2.了解各種工程地質(zhì)的基本要素,系統(tǒng)掌握巖土類型及其工程性質(zhì),地形地貌,地質(zhì)構(gòu)造,水文地質(zhì)等方面的知識(shí)。3.掌握對(duì)工程地質(zhì)問(wèn)題的分析方法及對(duì)不良地質(zhì)條件應(yīng)采取的措施,了解各種地質(zhì)作用的形成機(jī)理、影響因素以及對(duì)工程的影響和治理方法,并對(duì)土木工程中可能遇到的工程地質(zhì)問(wèn)題做出分析評(píng)價(jià)。三、課程的教學(xué)要求層次本課程分理論教學(xué),巖石和地質(zhì)模型實(shí)驗(yàn)室實(shí)習(xí),野外工程地質(zhì)實(shí)習(xí)(有條件時(shí)進(jìn)行等三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。教學(xué)中,對(duì)基本概念,基本原理的掌握,根據(jù)專業(yè)的要求分為“知道、了解、理解”三個(gè)層次。第二部分媒體使用與教學(xué)過(guò)程建議一、課程教學(xué)總時(shí)數(shù)、學(xué)分?jǐn)?shù)本課程為3學(xué)分,課內(nèi)學(xué)時(shí)54,開(kāi)設(shè)一學(xué)期,安排在第

3、四學(xué)期。二、媒體的選擇及相互關(guān)系本課程的媒體建議選用文字教材、IP課件、錄像教材等。其中文字教材是課程的基本媒體,不但包含所有教學(xué)內(nèi)容,而且包含教學(xué)要求、其他媒體使用方法及必要的教學(xué)信息等內(nèi)容,是學(xué)生學(xué)習(xí)的核心教材。IP課件、錄像教材是強(qiáng)化媒體,主要是分層次講授課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及分析問(wèn)題的方法與思路,是對(duì)文字教材某些內(nèi)容的強(qiáng)化與補(bǔ)充。三、教學(xué)環(huán)節(jié)1.自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)是電大學(xué)生獲得知識(shí)的重要方式,自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)也是遠(yuǎn)程開(kāi)放高等教育的目的之一,本課程的教學(xué)要注意對(duì)學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)。學(xué)生可以通過(guò)自學(xué)、收看電視、直播課堂和網(wǎng)上教學(xué)輔導(dǎo)等方式進(jìn)行學(xué)習(xí),各教學(xué)點(diǎn)可以采用靈活多樣的助學(xué)方式,幫助學(xué)生

4、學(xué)習(xí)。2.面授助學(xué)面授助學(xué)要服從于教學(xué)大綱、文字教材、音像教材,采用講解、討論、答疑等方式,通過(guò)解題思路分析,基本方法訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。并盡可能通過(guò)幻燈片及電視錄像片,以及標(biāo)本、模型及實(shí)物等增強(qiáng)直觀教學(xué)效果。3.作業(yè)獨(dú)立完成作業(yè)是學(xué)生學(xué)好本課程的一項(xiàng)重要的必不可少的工作。作業(yè)內(nèi)容以教材中的習(xí)題為主,通過(guò)這些習(xí)題的練習(xí),逐步加深對(duì)課程中各種概念的理解,熟悉計(jì)算方法,達(dá)到基本掌握本課程主要內(nèi)容的目的。4.復(fù)習(xí)思考題及作業(yè)教材各章最后均附有思考題,要求學(xué)生通過(guò)獨(dú)立完成這些思考題,達(dá)到加深理解基本概念、原理、方法的目的。5.考試考試題目要全面,符合大綱要求,同時(shí)要做到體現(xiàn)重點(diǎn)、題

5、量適度、難度適中、題量和難度的梯度應(yīng)按照教學(xué)的三個(gè)不同層次安排。四、教學(xué)媒體的使用與學(xué)時(shí)分配1. 緒論2. 巖石及其工程地質(zhì)性質(zhì)10其中實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)3. 地質(zhì)構(gòu)造及其與工程的關(guān)系84. 第四紀(jì)沉積層的形成及其工程地質(zhì)特征65. 地下水66. 不良地質(zhì)條件下的工程地質(zhì)問(wèn)題107. 地下洞室工程地質(zhì)問(wèn)題48. 特殊土的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)59. 工程地質(zhì)勘察410. 野外地質(zhì)實(shí)習(xí)1周, 有條件時(shí)進(jìn)行總計(jì)54第三部分教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求一、緒論(1學(xué)時(shí)(一教學(xué)內(nèi)容地質(zhì)學(xué)的研究?jī)?nèi)容及其工程地質(zhì)學(xué)的分科研究?jī)?nèi)容及研究方法、工程地質(zhì)條件、工程地質(zhì)問(wèn)題、工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)。重點(diǎn):工程地質(zhì)條件,工程地質(zhì)問(wèn)題。(二教學(xué)要

6、求1.知道地質(zhì)學(xué)及其研究?jī)?nèi)容。2.了解工程地質(zhì)學(xué)及其研究?jī)?nèi)容。3.理解工程地質(zhì)條件各要素以及理解土木工程中可能遇到的工程地質(zhì)問(wèn)題。4.了解工程地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)及研究方法等。5.知道本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求。二、巖土及其工程地質(zhì)性質(zhì)(10學(xué)時(shí)(一教學(xué)內(nèi)容1.地球的圈層構(gòu)造與地質(zhì)作用地球的內(nèi)部圈層構(gòu)造:地殼、地幔與地核;地質(zhì)作用。2.造巖礦物礦物的形態(tài),礦物的物理性質(zhì),含顏色、光澤、透明度、硬度、解理與斷口、密度、彈性、撓曲及延展性等,常見(jiàn)的10多種礦物的鑒定特征。3.巖漿巖(火成巖巖漿巖的成因及產(chǎn)狀,巖漿巖的礦物成分,巖漿巖的結(jié)構(gòu),巖漿巖的構(gòu)造,巖漿巖的分類依據(jù)及代表性巖石。4.沉積巖沉積巖的形成

7、,沉積巖的礦物成分,沉積巖的結(jié)構(gòu),沉積巖的構(gòu)造,沉積巖的分類及常見(jiàn)沉積巖。5.變質(zhì)巖變質(zhì)作用,變質(zhì)巖的礦物成分,變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu),變質(zhì)巖的構(gòu)造,變質(zhì)巖的分類及主要變質(zhì)巖。6.巖石的工程地質(zhì)性質(zhì)巖石的特征指標(biāo)及工程分類;巖石的吸水性、軟化性及抗凍性;巖石的抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度;巖石按堅(jiān)硬程度的劃分。重點(diǎn):地質(zhì)作用,主要造巖礦物的形態(tài)及它們的物理性質(zhì),主要巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖的礦物成分等。難點(diǎn):巖石的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造。(二教學(xué)要求1.了解地殼及地質(zhì)作用。2.理解礦物(晶體的形態(tài),礦物的顏色、透明度、光澤、硬度、解理及斷口等物理性質(zhì),理解主要硅酸鹽、碳酸鹽、氧化物造巖礦物的室內(nèi)鑒定特征。3.理解巖漿巖、沉積巖

8、、變質(zhì)巖的成因、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類及代表性巖石的特征。了解巖漿巖的產(chǎn)狀。4. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解常見(jiàn)巖石特征。5.理解巖石的特性指標(biāo)及工程分類。三、地質(zhì)構(gòu)造及其與工程的關(guān)系(8學(xué)時(shí)(一教學(xué)內(nèi)容1.地質(zhì)年代絕對(duì)地質(zhì)年代,相對(duì)地質(zhì)年代及其確定方法,地質(zhì)年代單位與地層年代單位,地層年代表。2.巖層產(chǎn)狀巖層產(chǎn)狀三要素及其量測(cè)方法。3.褶皺構(gòu)造褶皺要素,褶皺類型,褶皺的野外識(shí)別,褶皺構(gòu)造的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。4.斷裂構(gòu)造節(jié)理類型,節(jié)理發(fā)育程度分級(jí),節(jié)理調(diào)查與統(tǒng)計(jì)。節(jié)理與褶皺的關(guān)系,斷層及其要素,正斷層、逆斷層及平移斷層,階梯狀斷層、地塹、地壘及疊式構(gòu)造,斷層野外識(shí)別,斷層的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。5.地層接觸關(guān)系整合

9、結(jié)束,假整合接觸,角度不整合接觸,侵入接觸,沉積接觸。6.地質(zhì)圖地質(zhì)圖的種類,地質(zhì)圖的閱讀與分析。重點(diǎn):相對(duì)地質(zhì)年代確定方法,地質(zhì)年代單位,巖層產(chǎn)狀三要素,褶皺(向斜及背斜及其按軸面和兩翼產(chǎn)狀分類、按樞紐產(chǎn)狀分類,張節(jié)理與剪節(jié)理的特征,斷層類型,斷層野外識(shí)別,地質(zhì)圖的閱讀與分析。難點(diǎn):地質(zhì)圖的閱讀與分析。(二教學(xué)要求1.理解相對(duì)地質(zhì)年代及其確定方法,理解地質(zhì)年代單位及地質(zhì)年代表中各地質(zhì)年代的名稱及先后順序。知道絕對(duì)地質(zhì)年代,了解地層年代單位。2.理解巖層的走向、傾向及傾角等三要素。了解產(chǎn)狀的量測(cè)、表示。3.理解褶曲類型向斜、背斜,了解褶曲要素,理解褶皺按軸面與兩翼產(chǎn)狀以及按樞紐產(chǎn)狀分類,知道褶

10、皺按剖面形態(tài)及長(zhǎng)短軸之比的分類。理解褶皺的野外識(shí)別,了解褶皺構(gòu)造對(duì)工程的影響。4.理解張節(jié)理、剪節(jié)理的特征,知道節(jié)理發(fā)育程度等級(jí),了解節(jié)理調(diào)查與統(tǒng)計(jì),了解斷層要素,理解斷層類型,理解斷層野外識(shí)別(證據(jù),了解斷層對(duì)工程的影響。5.了解地層接觸關(guān)系。6.理解地質(zhì)圖的閱讀與分析。四、第四紀(jì)沉積層的形成及其工程地質(zhì)特征(6學(xué)時(shí)(一教學(xué)內(nèi)容1.風(fēng)化作用及殘積層風(fēng)化作用類型,影響巖石風(fēng)化的因素,巖石按風(fēng)化程度分類(級(jí),風(fēng)化防治,殘積層。2.地表流水(含泥石流的地質(zhì)作用及坡積、洪積、沖積層片流的地質(zhì)作用及坡積層,洪流的地質(zhì)作用與洪積物,泥石流的形成條件、分類及防治;河流的侵蝕、搬運(yùn)與沉積作用及沖積層。3.海

11、洋的地質(zhì)作用及海相沉積層4.湖泊的地質(zhì)作用及湖沼沉積層5.冰川的地質(zhì)作用及冰漬層6.風(fēng)的地質(zhì)作用及風(fēng)積層重點(diǎn):風(fēng)化作用類型,風(fēng)化程度分級(jí),洪流、河流、海洋的地質(zhì)作用及相應(yīng)的沉積層,泥石流的形成條件、分類與防治。(二教學(xué)要求1.理解風(fēng)化作用的類型;巖石風(fēng)化程度的劃分及風(fēng)化的產(chǎn)物。2.理解地表流水的地質(zhì)作用及坡積、洪積、沖積層,理解泥石流的形成、特征和分類。3.理解海洋的地質(zhì)作用及海相沉積層。4.了解湖泊的地質(zhì)作用及湖沼沉積層。5.知道冰川的地質(zhì)作用及冰漬層。6.知道風(fēng)的地質(zhì)作用及風(fēng)積層。五、地下水(6學(xué)時(shí)(一教學(xué)內(nèi)容1.地下水的基本概念巖土空隙:孔隙、裂隙及溶隙,巖土的水理性質(zhì):容水性、持水性、

12、給水性及透水性,含水層、隔水層與透水層。2.地下水類型按埋藏條件分類:上層滯水,潛水及承壓水;按賦存介質(zhì)分類:孔隙水、裂隙水、巖溶水。3.地下水的性質(zhì)地下水的物理性質(zhì),地下水的化學(xué)性質(zhì):化學(xué)成分、硬度、礦化度等。4.地下水運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律。5.巖土滲透系數(shù)測(cè)定,地下水涌水量計(jì)算。6.地下水與工程建設(shè)。滲透變形:流土與管涌,地面沉降,地下水的浮托作用,承壓水的作用,及地下水對(duì)混凝土的腐蝕,地基巖土膨脹與崩解。重點(diǎn):潛水、承壓水、孔隙水、裂隙水的特征,地下水的化學(xué)性質(zhì),地下水與工程建設(shè)。難點(diǎn):承壓水及其特征,滲透變形,地下水對(duì)混凝土腐蝕。(二教學(xué)要求1.知道巖土的孔隙、裂隙及溶隙,知道巖土的容水性、持

13、水性及給水性,了解巖土的透水性,知道含水層、隔水層與透水層。2.了解上層滯水,理解潛水、承壓水、孔隙水及裂隙水、知道巖溶水。3.了解地下水的物理性質(zhì),理解地下水中的化學(xué)成分、硬度及礦化度等。4.了解地下水運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律。5.了解巖土滲透系數(shù)測(cè)定,地下水涌水量計(jì)算。6.了解由地下水引起的滲透變形,知道地基巖土的膨脹與崩解,了解基坑涌水,了解地面沉降及地下水對(duì)混凝土的腐蝕。六、不良地質(zhì)條件下的工程地質(zhì)問(wèn)題(10學(xué)時(shí)(一教學(xué)內(nèi)容1. 活動(dòng)性斷裂活動(dòng)性斷裂(活斷層的含義、研究意義、活斷層的特性與鑒別。2.地震地震要素,地震成因,地震震級(jí),地震烈度,地震效應(yīng)與地基震害;振動(dòng)破壞效應(yīng),地面破壞效應(yīng):地面破裂

14、、地基失效、斜坡破壞;砂土地基的液化。3.斜坡變形破壞及其防治巖體的結(jié)構(gòu)特征:巖體中的結(jié)構(gòu)面及巖體結(jié)構(gòu)類型;巖質(zhì)邊坡變形破壞類型;崩塌極其形成條件;滑坡形態(tài)要素、形成機(jī)制、分類;斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià);斜坡變形破壞的防治。4.巖溶與土巖溶的形成及特征,巖溶地基的穩(wěn)定性評(píng)價(jià),巖溶地基的處理,土洞的形成,土洞和地表塌陷的處理。5.采空區(qū)地表塌陷采空區(qū)地表變形,采空區(qū)對(duì)地面建筑的影響,防止地表及建筑物變形的措施。重點(diǎn):活斷層及其對(duì)工程的影響,地震震級(jí)與烈度、地震場(chǎng)地效應(yīng),砂土地基的液化, 軟土地基的震陷。巖溶與土洞的形成條件、分類及引起的工程地質(zhì)問(wèn)題,滑坡與崩塌的形成機(jī)理,滑坡形態(tài)特征、滑坡分類,邊坡的穩(wěn)定

15、性評(píng)價(jià)及不穩(wěn)定邊坡治理。難點(diǎn):邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。(二教學(xué)要求1了解活動(dòng)性斷裂的含義，活斷層的特征及對(duì)工程的影響。 2理解地震震級(jí)與烈度, 場(chǎng)地的地震效應(yīng)與地基震害, 砂土地基的液化。 3理解巖體結(jié)構(gòu)特征，邊坡變形破壞形式及其防治。 4了解巖溶與土洞；巖溶的形成及特征，巖溶地基的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，巖溶地 基的處理，土洞的形成，土洞和地表塌陷的處理。 5知道采空區(qū)對(duì)地面建筑物的影響，防止地表及建筑物變形的措施。 七、地下洞室工程地質(zhì)問(wèn)題（4 學(xué)時(shí)） （一）教學(xué)內(nèi)容 1地下洞室位置選擇的工程地質(zhì)論證 洞口選擇的工程地質(zhì)條件，洞身軸線選擇的工程地質(zhì)條件。 2地下洞室圍巖變形與破壞 整體狀和塊狀巖體圍巖、層狀巖

16、體圍巖、碎裂狀巖體圍巖、松散狀巖體圍巖 的變形與破壞形式。 3地下洞室圍巖分類 洞室圍巖按巖體基本質(zhì)量指標(biāo) BQ 分級(jí)，按巖石質(zhì)量指標(biāo) RQD 分類，巖體 地質(zhì)力學(xué)分類（RMR 分類），巴頓巖體質(zhì)量（Q）分類簡(jiǎn)介。 4地下洞室圍巖壓力 圍巖應(yīng)力重分布，圍巖壓力類型。 5保護(hù)地下洞室圍巖穩(wěn)定性的措施 合理施工，支撐，襯砌，噴錨支護(hù)。 重點(diǎn)：影響洞軸線選擇的地質(zhì)因素，地下洞室表性破壞形式，巖石質(zhì)量指標(biāo) BQ 分類，圍巖壓力類型，噴錨支護(hù)。 難點(diǎn)：地下洞室圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，噴錨支護(hù)原理。 （二）教學(xué)要求 1了解洞口選擇的工程地質(zhì)條件，理解洞身軸線選擇的工程地質(zhì)條件。 2了解地下洞室圍巖變形與破壞特點(diǎn)。

17、 3 了解 RQD 分類及巖體基本質(zhì)量指標(biāo) BQ 分級(jí)， 知道 RMR 分類及 Q 分類。 4了解圍巖應(yīng)力重分布特征及圍巖壓力類型。 5了解噴錨支護(hù)措施。 八、特殊土的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)（5 學(xué)時(shí)） 1濕陷性黃土 黃土的濕陷特征以及我國(guó)濕陷性黃土的分布和性質(zhì)，濕陷性黃土地基處 理。 2膨脹土的定義、特征、成因與分布，膨脹土的工程特性 膨脹土的判別，膨脹土分類與評(píng)價(jià)，地基處理。 3凍土的分類與分區(qū)，凍土的不良地質(zhì)現(xiàn)象；凍土的物理力學(xué)性質(zhì)，凍土 地基設(shè)計(jì)原則。 4鹽漬土的分布、分類，巖漬土工程特征，鹽漬土地基的工程評(píng)價(jià)。 5軟土分類、成因與分布，基本工程性質(zhì)。 6紅土的形成條件，基本特征，工程分類，基本

18、工程性質(zhì)。 重點(diǎn)： 濕陷性黃土、 軟土及紅土的成因、 分類、 分布以及它們的基本工程性質(zhì)。 （二）教學(xué)要求 1了解濕陷性黃土的濕陷特征以及我國(guó)濕陷性黃土的分布和性質(zhì)，濕陷性 黃土地基的處理。 2知道膨脹土的定義、特征、成因及分布；膨脹土的工程特性。 3知道凍土的分類與分區(qū)，凍土的不良地質(zhì)現(xiàn)象；凍土的物理力學(xué)性質(zhì)， 凍土地基的設(shè)計(jì)原則。 4知道鹽漬土分布、分類，基本工程性質(zhì)，鹽漬土地基的工程評(píng)價(jià)。 5了解軟土的分類，成因與分布，基本工程性質(zhì)，軟土地基評(píng)價(jià)。 6了解紅土的形成條件，基本特征，工程分類，基本工程性質(zhì)。 九、工程地質(zhì)勘察（4 學(xué)時(shí)） （一）教學(xué)內(nèi)容 1概述 勘察目的，勘察分級(jí)，勘察任務(wù)

19、；可行性研究，勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察 階段勘察基本要求與內(nèi)容。 2工程地質(zhì)測(cè)繪 測(cè)繪內(nèi)容，測(cè)繪比例尺，工程地質(zhì)測(cè)繪方法。 3勘探與取樣 勘探任務(wù)，坑探工程的類型及坑探編錄，工程地質(zhì)鉆探概念，鉆探機(jī)具、 鉆進(jìn)方法及適用范圍，取土器及土樣采取，鉆探編錄，工程地質(zhì)物探，包括電法 勘探及地震勘探簡(jiǎn)介。 4工程地質(zhì)原位測(cè)試 平板載荷試驗(yàn)，靜力觸探試驗(yàn)，圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，旁壓 試驗(yàn)， 十字板剪切試驗(yàn)， 現(xiàn)場(chǎng)大型直剪試驗(yàn)， 現(xiàn)場(chǎng)波速試驗(yàn)以及巖石點(diǎn)荷載試驗(yàn)， 巖體錘擊回彈試驗(yàn)等各原位測(cè)試方法的基本原理、技術(shù)要求、試驗(yàn)資料成果及其 應(yīng)用等。 5現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的目的與任務(wù)，建筑物沉降觀測(cè)，地下水監(jiān)測(cè)，斜坡巖土體變形 和滑坡動(dòng)態(tài)觀測(cè)，地下建筑圍巖壓力觀測(cè)。 6勘察資料整理 巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)、分析與選取，工程地質(zhì)勘察報(bào)告的主要內(nèi)容，工程地