《工程巖土學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、工程巖土學(xué)課程教學(xué)大綱課程代碼： 150195課程名稱：工程巖土學(xué)Science of Rock and Soil Engineering學(xué)時(shí)學(xué)分：32/2適用專業(yè)：地質(zhì)工程、城市地下空間工程開課部門：地質(zhì)工程學(xué)院 一、課程定位（一）課程性質(zhì)工程巖土學(xué)是地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)科專業(yè)課程模塊中的專業(yè)核心課程，城市地下空間工程專業(yè)開放選修課程模塊的專業(yè)限選課。（二）課程在人才培養(yǎng)過程中的作用本課程是重要的專業(yè)課程，是后續(xù)專業(yè)核心課程土力學(xué)的先導(dǎo)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握與工程相關(guān)的巖土體成因類型、物質(zhì)組成、成分結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)，工程分類和鑒定的基本知識及概念，熟悉土的基本物理性質(zhì)、土的擊實(shí)特性的測定

2、方法和資料整理，能應(yīng)用工程巖土學(xué)的基本規(guī)律、基本知識和技能，認(rèn)識自然界土體的類別和性質(zhì)，易產(chǎn)生的工程地質(zhì)問題和應(yīng)采取的相關(guān)措施。為解決與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問題的勘察、分析和處理提供科學(xué)依據(jù)。（三）本課程與其它課程關(guān)系先修課程：地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、地貌學(xué)與第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)等。后續(xù)課程：土力學(xué)、工程動力地質(zhì)學(xué)、巖土工程勘察等課程。通過對工程巖土學(xué)中關(guān)于土的基本概念、土的物質(zhì)組成、土的結(jié)構(gòu)、土的物理性質(zhì)等基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，為土力學(xué)、工程動力地質(zhì)學(xué)、巖土工程勘察等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解與工程相關(guān)的巖土體成因類型、物質(zhì)組成、成分結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)性質(zhì)

3、，工程分類和鑒定的基本知識及概念，掌握土的基本物理性質(zhì)、土的擊實(shí)特性的測定方法和資料整理等知識。（二）能力目標(biāo)通過本課程的理論學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用工程巖土學(xué)的基本理論和方法解決實(shí)際工程問題的能力，能對工程數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析的能力。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程中的觀察能力。（三）素質(zhì)目標(biāo)通過本課程的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作作風(fēng)，提高從事專業(yè)工作和科研工作的基本素質(zhì)和綜合素質(zhì)，使其具備一名合適巖土工程師的基礎(chǔ)素質(zhì)和素養(yǎng)。三、教學(xué)內(nèi)容與基本要求緒論1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 工程巖土學(xué)的研究對象和研究意義第二節(jié) 工程巖土學(xué)的研究內(nèi)容和研究方法第三節(jié) 工程

4、巖土學(xué)與其他學(xué)科間的關(guān)系第四節(jié) 工程巖土學(xué)的發(fā)展過程及趨向2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：土的主要特性、土在工程建設(shè)中的作用，工程巖土學(xué)所研究的對象、內(nèi)容及任務(wù)。難點(diǎn)：土的多樣性、土的易變性以及土在工程中應(yīng)用的特點(diǎn)。3. 基本要求（1）了解工程巖土學(xué)的重要性、發(fā)展概況及工程巖土學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容、要求和學(xué)習(xí)方法；（2）理解工程巖土學(xué)等的概念；（3）掌握工程巖土學(xué)所研究的內(nèi)容和任務(wù)。4. 教學(xué)方法講授法、案例教學(xué)法第一章 土的物質(zhì)組成1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 土的粒度成分粒組及其劃分、土的粒度成分的測定方法、土的粒度成分的表示方法、土按粒度成分的分類 （篩分實(shí)驗(yàn)測定級配）第二節(jié) 土的礦物成分土的礦物

5、成分的類型、土的礦物成分與粒組的關(guān)系、粘土礦物的基本類型及其基本特征、土的礦物成分研究方法第三節(jié) 土的化學(xué)成分第四節(jié) 土中的水礦物中的結(jié)合水、土粒表面結(jié)合水、非結(jié)合水、固態(tài)水、氣態(tài)水第五節(jié) 土中的氣體土中的氣體成分、土中氣體的狀態(tài)2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：土的粒度成分的測定方法、土的粒度成分的表示方法、粘土礦物的基本類型及其基本特征難點(diǎn)：土的礦物成分與粒組的關(guān)系、礦物中水的類型3. 基本要求（1）了解土的粒度成分（2）理解礦物中水的類型（3）掌握土的粒度成分的分析方法4. 教學(xué)方法講授法、討論法第二章 土粒與水的相互作用1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 粘粒的膠體特性土粒的表面積，粘粒的膠體特性第二節(jié) 粘粒雙

6、電層的形成粘粒表面電荷的形成、粘粒雙電層的特征、影響粘粒擴(kuò)散層厚度的因素第三節(jié) 離子交換土中的離子交換，影響離子交換容量的因素第四節(jié) 粘粒的聚沉和穩(wěn)定聚沉作用、穩(wěn)定作用、觸變與陳化2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：粘粒雙電層的結(jié)構(gòu)特征、影響粘粒擴(kuò)散層厚度的因素難點(diǎn)：影響粘粒擴(kuò)散層厚度的因素、影響離子交換容量的因素3. 基本要求（1）了解粘粒的聚沉作用、穩(wěn)定作用和觸變陳化作用（2）理解土粒的表面積與膠體特性（3）掌握土粒雙電層的特性和結(jié)構(gòu)特性4. 教學(xué)方法講授法、討論法第三章 土的結(jié)構(gòu)與土體結(jié)構(gòu)1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 土的結(jié)構(gòu)連結(jié)按連結(jié)物質(zhì)性質(zhì)的分類，按連結(jié)力的性質(zhì)分類第二節(jié) 土的排列方式與孔隙類型粗粒土的排

7、列方式與孔隙類型，細(xì)粒土的排列方式，細(xì)粒土的孔隙特征第三節(jié) 土的結(jié)構(gòu)類型及研究方法粗粒土的微觀結(jié)構(gòu)類型，細(xì)粒土的微觀結(jié)構(gòu)類型，研究土結(jié)構(gòu)特征的方法簡介第四節(jié) 土體結(jié)構(gòu)2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：土按連結(jié)物質(zhì)性質(zhì)的分類及按連結(jié)力的性質(zhì)分類，粗粒土、細(xì)粒土的排列方式與孔隙特征難點(diǎn)：粗粒土的微觀結(jié)構(gòu)類型、細(xì)粒土的微觀結(jié)構(gòu)類型3. 基本要求（1）了解土的宏觀結(jié)構(gòu)特征（2）理解土連結(jié)物質(zhì)內(nèi)容的分類與性質(zhì)分類（3）掌握粗粒土的排列方式與孔隙類型、細(xì)粒土的孔隙特征4. 教學(xué)方法講授法、案例教學(xué)法第四章 土的物理性質(zhì)1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 土的基本物理性質(zhì)土粒密度、土的密度、土的含水性、土的孔隙性、土基本物理性質(zhì)指標(biāo)

8、的求法和相互關(guān)系（換算關(guān)系）第二節(jié) 細(xì)粒土的稠度和可塑性細(xì)粒土的稠度及界限含水率、細(xì)粒土的可塑性及其指標(biāo)、細(xì)粒土稠度變化的本質(zhì)、影響細(xì)粒土可塑性的因素、研究細(xì)粒土稠度和可塑性的意義（含水率實(shí)驗(yàn)、界限含水率實(shí)驗(yàn)，測定天然含水率、塑限、液限等指標(biāo)）第三節(jié) 土的脹縮性及崩解性研究土脹縮性和崩解性的意義、土的膨脹性及其指標(biāo)、土的收縮性及其指標(biāo)、影響土膨脹性和收縮性的因素、土的崩解性及其影響因素第四節(jié) 土的毛細(xì)性第五節(jié) 土的壓實(shí)性室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)，細(xì)粒土的壓實(shí)性，無粘性土的壓實(shí)性（擊實(shí)實(shí)驗(yàn)，測定最優(yōu)含水量）2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)及測定方法、細(xì)粒土的界限含水量及可塑性指標(biāo)、土壓實(shí)性的測定方

9、法及壓實(shí)原理難點(diǎn)：影響細(xì)粒土可塑性的因素、細(xì)粒土壓實(shí)原理3. 基本要求（1）了解土的基本物理性質(zhì)（2）理解土的脹縮性、毛細(xì)性、壓實(shí)性等特征（3）掌握土的物理性質(zhì)的相互換算關(guān)系及測定方法、細(xì)粒土的界限含水量及可塑性指標(biāo)、細(xì)粒土壓實(shí)原理及影響因素4. 教學(xué)方法講授法、案例教學(xué)法、討論法第五章 土的滲透性及滲流1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 工程中的滲透問題第二節(jié) 土的滲透性滲流中的水頭與水力坡降、滲透試驗(yàn)與達(dá)西定律、滲透系數(shù)的測定及影響因素、層狀地基的等效滲透系數(shù)第三節(jié) 滲透破壞與控制滲流力、滲透變形、滲透變形的防治措施2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：達(dá)西滲透定律、滲透系數(shù)的測定、滲透力的計(jì)算和滲透穩(wěn)定性的判別難點(diǎn)：

10、滲流力的計(jì)算及滲透變形破壞類型的判斷3. 基本要求（1）了解滲流的概念，二維滲流及流網(wǎng)概念和應(yīng)用（2）理解滲透性指標(biāo)的測定方法及其影響因素，理解滲透力、滲透變形破壞的概念、滲透變形的基本形式與特點(diǎn)（3）掌握達(dá)西定律及其適用性4. 教學(xué)方法講授法、案例教學(xué)法第六章 土的工程地質(zhì)分類及各類土的工程地質(zhì)特性1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 土的工程地質(zhì)分類土的工程地質(zhì)分類的基本類型，土的工程地質(zhì)分類的一般原則和形式，我國主要的土質(zhì)分類簡介第二節(jié) 土的一般性分類及一般土的工程地質(zhì)特性礫類土，砂類土，細(xì)粒土第三節(jié) 特殊土的工程地質(zhì)特性淤泥類土，膨脹土，紅土，黃土類土，鹽漬土、人工填土，凍土2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：土的

11、工程地質(zhì)分類的原則和形式、土的工程地質(zhì)性質(zhì)難點(diǎn)：特殊土的工程地質(zhì)特性3. 基本要求（1）了解土的工程地質(zhì)分類基本類型（2）理解土的工程地質(zhì)分類的一般原則和形式、決定土工程性質(zhì)的要質(zhì)因素（3）掌握我國主要的土質(zhì)分類、土的工程地質(zhì)性質(zhì)4. 教學(xué)方法講授法、案例教學(xué)法四、課程內(nèi)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與要求本課程內(nèi)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容共計(jì)8學(xué)時(shí)，應(yīng)開設(shè)實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）項(xiàng)目4個(gè)。所在章實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）項(xiàng)目名稱要求學(xué)時(shí)類型場地第一章顆粒分析實(shí)驗(yàn)（篩分法）必做1驗(yàn)證性土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室第四章含水率實(shí)驗(yàn)必做1驗(yàn)證性土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室第四章界限含水率試驗(yàn)必做2驗(yàn)證性土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室第四章?lián)魧?shí)試驗(yàn)必做4綜合性土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室五、課程學(xué)時(shí)分配（以章節(jié)為單位）章

12、次各章名稱學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)合計(jì)理論實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）討論/習(xí)題緒論22第一章土的物質(zhì)組成415第二章土粒與水的相互作用22第三章土的結(jié)構(gòu)與土體結(jié)構(gòu)22第四章土的物理性質(zhì)57113第五章土的滲透性及滲流415第六章土的工程地質(zhì)分類及各類土的工程地質(zhì)特性33六、推薦教材和教學(xué)參考書1. 推薦教材：工程巖土學(xué)，唐大熊等編著，地質(zhì)出版社，1999年8月第二版；2. 教學(xué)參考書：工程巖土學(xué)，孔德坊編著，成都理工大學(xué)出版社， 1998年2月第一版；近代土質(zhì)學(xué)，高國瑞主編，科學(xué)出版社，2013年6月第二版；巖土工程土性分析原理，James K. Mitchell 著、高國瑞等譯，南京工學(xué)院出版社，1988年1月第一版；土力學(xué)，東南大學(xué)等