《工程地质》课程教学大纲

1、工程地质课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Engineering Geology课程编号3411030课程类型专业必修课课程学分3.0课程学时51适用专业土木工程、港口航道与海岸工程先修课程工程制图后修课程土力学 基础工程课程负责人课程团队二、课程性质与定位 工程地质是土木工程专业本科生的专业基础课程。通过本课程的教学，要使学生将地质学的原理运用于解决工程地基稳定性问题和区域稳定性问题，通过工程地质调查、勘察和研究建筑场地的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩土体工程特性、水文地质和地表地质作用现象等工程地质条件，预测和论证有关工程地质问题发生的可能性并采取必要防治措施，以确保建筑物的安全、稳定

2、和正常运行，为进一步学习后续专业课程打下良好的基础。在教学中注意理论与实践相结合，培养学生的实践能力和创新意识，为将来从事土木工程建设奠定基础。先修课程：工程制图；后修课程：土力学 基础工程。三、课程目标1.知识目标工程地质全篇划分成两大块，以岩土水体、地层及地质运动等内容为基础地质部分，以地质灾害、地下建筑工程、道路及矿山工程、地面建筑及水利工程中地基地质问题和工程地质勘察等章节为地质工程应用部分。由浅入深，将各部分知识要点有机地联成一个整体，构成主线分明，重点突出，要素得当，结构合理的知识体系。2.能力目标工程地质课程作为该课程群的重要组成部分，同时也是土木工程专业的一门重要的专业基础课程

3、，学生对工程地质知识的掌握程度直接关系到学生对后续专业课知识的学习和掌握，也有助于培养学生工程勘测、环境保护、地质工程等方面的能力和素质，建立从工程地质的角度分析问题、解决问题的思维方式。3.素质目标要求学生结合具体工程实例，采用力学机制分析与地质分析结合、定性分析与定量分析结合、理论分析与工程实践结合，进行相关工程地质问题的分析。四、主要内容和要求第0章 绪论【目的要求】 1、掌握 工程地质学的研究内容、主要任务和研究方法；2、熟悉 土木工程对地基的基本要求；3、了解 各种工程地质条件与工程地质问题。【教学设计建议】点名(12分钟)；讲授新课(76分钟)；小结（2分钟）。【讲授内容】通过本章

4、学习，学生应掌握工程地质学的概念及其在工程实际中的重要意义，了解工程地质学的主要任务，了解本课程的主要内容、要求和学习方法。第一章 地壳及其物质组成第一节 地球的总体特征【目的要求】1、掌握 地质作用的概念及类型2、熟悉 地球的圈层构造特征3、了解 人类活动在工程地质作用中的影响【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(12分钟)；讲授新课(73分钟)；小结(3分钟)。对比解释内力、外力地质作用区别。【讲授内容】地球内圈层及外圈层划分标准及特征；地质作用的定义、按不同分类标准的分类情况、主要掌握内力地质作用和外力地质作用的形成原因及包括内容；人类活动引起的地质效应介绍。第二节 矿物【目的要

5、求】1、掌握 矿物的主要物理性质2、熟悉 主要造岩矿物特征3、了解 矿物的多种形态特征【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(10分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。结合室内手标本观察讲解矿物的概念、性质。【讲授内容】1、结晶质与非结晶质矿物特征；2、矿物的主要光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度等；3、矿物的主要力学性质，硬度、解理、断口的概念；解释摩氏硬度计硬度表；4、对比鉴定主要造岩矿物，如正长石与斜长石、白云母与黑云母、方解石与白云石等。第三节 岩浆岩【目的要求】1、掌握 岩浆岩主要结构、构造特征2、熟悉 岩浆岩的分类及常见岩浆岩的鉴定特征3、了解 岩浆岩的形成过程及产状

6、情况【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(10分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。结合室内手标本观察讲解岩浆岩的组成、结构、构造及其性质。【讲授内容】 1、岩浆岩在形成过程中岩浆的作用、常见岩浆岩的几个产状种类；岩石结构和构造的概念；岩浆岩的结构、构造特征及形成原因；常见岩浆岩的鉴定特征，例如花岗岩、流纹岩、正长岩、黑曜岩等。第四节 沉积岩【目的要求】1、掌握 沉积岩的主要结构、构造特征2、熟悉 沉积岩的分类及常见沉积岩的鉴定特征3、了解 形成沉积岩的原岩风化破碎作用、沉积物搬运、沉积作用以及成岩作用。【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(10分钟)；讲授新课(75分

7、钟)；小结(3分钟)。结合室内手标本观察讲解沉积岩的组成、结构、构造及其性质。【讲授内容】 1、原岩风化破碎、沉积物的搬运、沉积、以及成岩作用在沉积岩形成过程中的重要作用；2、沉积岩的主要结构、构造特征（层理构造）；3、沉积岩的分类及代表岩石；4、常见沉积岩的鉴定特征。第五节 变质岩【目的要求】1、掌握 变质岩的主要结构、构造特征2、熟悉 变质作用的四种类型、变质岩的分类及常见变质岩的鉴定特征3、了解 形成变质岩的因素及变质岩产状情况。【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(10分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。结合室内手标本观察讲解变质岩的组成、结构、构造及其性质。【讲授内

8、容】 1、变质岩的产状情况；接触变质、交代变质、动力变质及区域变质作用；变质的主要结构、构造特征（片理构造）变质岩的分类及常见变质岩的鉴定特征。第六节 岩石的工程地质性质【目的要求】1、掌握 风化作用的概念、分类以及岩石分化的划分标准及防治要点2、熟悉 岩石的物理、水理及力学性质3、了解 岩石的工程分类标准【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(10分钟)；讲授新课(73分钟)；小结(3分钟)。普及测定岩石工程地质性质的常用室内实验仪器。【讲授内容】 1、岩石的物理性质，岩石的密度、相对密度、孔隙率及吸水性的定义；水理性质（透水性、溶解性、软化性、崩解性和抗冻性）和力学性质，主要是变形和

9、强度指标；2、分化作用的基本概念、分化类型及相互关系、影响分化因素；3、岩石风化的勘察评价指标及防治措施；岩石的工程分类标准。第二章 地质构造及地质图第一节 岩层及岩层产状【目的要求】1、掌握 岩层的产状及岩层产状三要素2、熟悉 岩层产状的测定工具及表示方法【教学设计建议】总结第一章内容(12分钟)；讲授新课(73分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】 1、地质构造的概念、类型； 2、岩层产状要素； 3、地质罗盘仪在岩层面上直接测量和读取产状要素方法及标记方法。第二节 褶皱构造及其类型【目的要求】1、掌握 褶曲的基本形态2、熟悉 褶曲要素及分类特征3、了解 褶皱构造类型【教学设计建议】提问(12

10、分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。结合室内手标本观察讲解褶曲构造特征。【讲授内容】1、褶曲中背斜和向斜的特征；2、一个褶曲各要素特点；3、按褶曲横剖面形态以及纵剖面形态分类第三节 断裂构造【目的要求】1、掌握 节理、断层的概念及分类2、了解 断层的识别及活断层特征 【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(10分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。结合室内手标本观察讲解断层构造特征。【讲授内容】1、节理按成因、力学性质的分类情况，张节理与剪节理的特征对比；2、按节理组数、密度、长度、张开度及充填情况野外判断节理发育情况；3、断层要素，正断层、逆断层的判断4、野外断层的识

11、别。第四节 地质构造对工程建筑物稳定性的影响【目的要求】1、掌握 地质构造对边坡、隧道和桥基设置的影响2、熟悉 活动断层对工程建筑的影响【教学设计建议】提问(12分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。通过工程实例讲解。【讲授内容】1、岩层产状与边坡稳定性之间的关系；2、不同岩层产状中隧道位置的选择；3、桥梁墩台位置的选择应规避问题；4、活断层对工程建筑的危害。第五节 地质年代【目的要求】1、掌握 通过地层层序、古生物特征及地层接触关系来判断各地层的相对年代；沉积岩、岩浆岩及其相互间的不同接触类型2、熟悉 不同级别的地质年代单位和年代地层单位3、了解 我国地史概况【教学设计建议】点名(2

12、分钟)；复习上节内容(10分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】1、绝对年代法和相对年代法区别；2、沉积岩、岩浆岩及其相互间的不同接触类型；3、地质年代表第六节 地质图【目的要求】1、掌握 地质图的阅读2、熟悉 地质图的种类3、了解 地质剖面图的制作【教学设计建议】提问(12分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】1、地质图的概念及按不同工作目的的分类情况；2、按地质图的阅读步骤熟悉地质图的使用；3、地层综合柱状图涵盖的内容。第三章 水的地质作用第一节 地表水的地质作用【目的要求】1、掌握 第四纪沉积物的主要成因类型及工程性质2、熟悉 海岸地貌的形成与防护

13、措施3、了解 河流的侵蚀和淤积作用特征【教学设计建议】复习第二章内容(12分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】1、暂时流水的地质作用；2、河流的地质作用；3、海岸带的地质作用。第二节 地下水的地质作用【目的要求】1、掌握 潜水、上层滞水、承压水的特点；地下水水质划分标准和侵蚀性2、熟悉 含水层和隔水层的概念3、了解 地下水的物理化学性质【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(10分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】地下水的基本类型；地下水水质评价；3、地下水对土木工程的影响；第四章 常见的地质灾害第一节 滑坡【目的要求】1、掌握 滑坡的防治原则

14、及措施2、熟悉 野外识别滑坡的形态特征3、了解 滑坡的分类情况【教学设计建议】复习第三章内容(12分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。结合工程实例分析形成原因及造成影响。【讲授内容】1、滑坡的概念及其形态特征；2、滑坡的形成条件及影响因素分析；3、滑坡的防治要点。第二节 崩塌及岩堆【目的要求】1、熟悉 崩塌的形成条件和防治措施2、了解 岩堆工程问题的防治【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(10分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】1、崩塌的概念及形成条件；2、防治崩塌的措施；3、岩堆的特征及防治要点。第三节 泥石流【目的要求】1、掌握 泥石流的形成条件与

15、防治措施2、了解 泥石流的分类【教学设计建议】提问(12分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。结合工程实例分析形成原因及造成影响。【讲授内容】1、泥石流的概念及其分布特征；2、泥石流的形成条件及分类；3、泥石流地区的线路位置选择和防治措施。第四节 边坡变形破坏的基本类型【目的要求】熟悉 岩溶的形态特征及工程问题防治措施 2、了解 岩溶的发育规律【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(10分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。结合工程实例分析形成原因及造成影响。【讲授内容】1、岩质边坡变形破坏的基本类型；2、影响岩质边坡稳定的因素；3、边坡稳定分析方法。第五节 岩溶【目的要

16、求】1、熟悉 岩质边坡变形破坏的基本类型与稳定性分析方法2、了解 土质路堑边坡的变形破坏类型【教学设计建议】提问(12分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。结合工程实例分析形成原因及造成影响。【讲授内容】1、岩溶作用描述及岩溶地貌分布情况；2、岩溶的形态特征、形成条件及其发育规律； 3、岩溶地区工程地质问题及防治措施。第六节 地震【目的要求】掌握 地震波的传播特点；地震对建筑物的影响熟悉 地震震级与地震烈度的区别3、了解 地震的成因类型【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(10分钟)；讲授新课(75分钟)；小结(3分钟)。结合工程实例分析形成原因及造成影响。【讲授内容】1、地震

17、的概念及地震波的传播特征；2、地震震级与地震烈度定义及应用范围；3、地震对建筑物的影响第五章 地下建筑工程地质问题第一节 概述【目的要求】1、掌握岩体、结构面、结构体、地应力的概念，岩体结构主要类型；2、野外识别岩体结构五大类型；掌握结构面的划分；3、了解地应力的分类。【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(5分钟)；讲授新课(80分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】1、岩体、结构面、结构体、地应力的概念；2、结构面的划分3、岩体结构主要类型。第二节 地下洞室变形及破坏的基本类型 第三节 地下洞室特殊地质问题【目的要求】1、掌握围岩应力引起的变形和破坏类型；2、掌握地下洞室特殊地质问题；

18、3、掌握洞室涌水预测方法，了解洞室腐蚀、地温、瓦斯、岩爆等现象。【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(5分钟)；讲授新课(80分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】1、围岩应力引起的变形和破坏类型；2、地下洞室特殊地质问题。第四节 围岩分级及其应用【目的要求】1、了解围岩分级方法的目的，2、掌握国内外主要的围岩分级方法以及围岩稳定性评价常采用的方法。【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(5分钟)；讲授新课(80分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】1、国内外主要的围岩分级方法；2、围岩稳定性分析方法。第六章 特殊土的工程性质第一节 黄土及其工程性质第二节 膨胀土及其工程性质【目的要

19、求】1、掌握黄土的成因、分布、工程性质以及工程地质防治措施；2、掌握膨胀土的成因、分布、工程性质以及工程地质防治措施。【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(5分钟)；讲授新课(80分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】1、黄土的特征及其分布；2、黄土的成因及形成年代；3、黄土的工程性质及工程地质问题；4、膨胀土的特征及其分布；5、膨胀土的工程性质；6、膨胀土的工程地质问题及防治措施。第三节 软土及其工程性质 第四节 冻土及其工程性质【目的要求】1、掌握软土的成因、分布、工程性质以及工程地质防治措施；2、掌握冻土的成因、分布、工程性质以及工程地质防治措施。【教学设计建议】点名(2分钟)；复

20、习上节内容(5分钟)；讲授新课(80分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】1、软土的特征及其分布和分类；2、软土的工程性质；3、软土的变形破坏和地基加固措施；4、季节冻土及其冻融现象；5、多年冻土及其工程性质；6、冻土病害的防治措施。第七章 工程地质勘察第一节 工程地质勘察任务和勘察阶段的划分第二节 工程地质测绘和调查【目的要求】1、，掌握工程地质勘察的主要任务2、熟悉工程地质勘察的三个阶段主要内容和要求；3、熟悉工程地质测绘和调查的主要内容；4、掌握工程地质测绘的两种方法。【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(5分钟)；讲授新课(80分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】1、工程地质勘察

21、的任务；2、工程地质勘察的三个阶段主要内容和要求；3、工程地质测绘和调查的主要内容；4、工程地质测绘的两种方法第三节 工程地质勘探 第四节 工程地质原位测试 【目的要求】1、了解钻探与物探主要方法与原理；2、掌握现场原位测试的常用试验方法及适用范围。【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(5分钟)；讲授新课(80分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】1、工程地质钻探的目的、方法和原理；2、地球物理勘探的概念、方法和原理；3、现场原位测试的常用试验方法（静力载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验）及适用范围。第五节 现场检验与监测 第六节 勘察资料的内业整理 【目的要求】1、了

22、解现场检验与监测的主要内容；2、了解主要工程地质图件的类型；3、了解勘察报告的编制与编写组成部分4、掌握勘察资料内业整理的一般步骤，能够正确阅读和使用工程地质勘察报告。【教学设计建议】点名(2分钟)；复习上节内容(5分钟)；讲授新课(80分钟)；小结(3分钟)。【讲授内容】1、现场检验与监测的主要内容；2、现场和室内试验数据的整理；3、工程地质图件的编制；4、工程地质报告书的编写。 五、学时分配建议表理论教学内容学时第0章 绪 论2第一章 地壳及其物质组成6第二章 地质构造及地质图8 第三章 水的地质作用6第四章 常见地质灾害7第五章 地下建筑工程地质问题6第六章 特殊土的工程性质4第七章 工

23、程地质勘察6合计45六、实施建议1、教学组织作为一门专业基础课教材，本书全篇划分成两大块，以岩土水体、地层及地质运动等内容为基础地质部分，以地质灾害、地下建筑工程、道路及矿山工程、地面建筑及水利工程中地基地质问题和工程地质勘察等章节为地质工程应用部分。由浅入深，将各部分知识要点有机地联成一个整体，构成主线分明，重点突出，要素得当，结构合理的教材体系。本课程共分八章，主要内容：第0章绪论：介绍工程地质学主要内容及学习方法；第一章地壳及其物质：介绍主要造岩矿物、三大类岩石的工程性质及工程分类；第二章 地质构造及地质图：主要介绍褶皱、节理、断层、活断层等地质构造的分类、特征及其对建筑物稳定的影响。第

24、三章 水的地质作用：主要介绍地表水和地下水的概念，成因类型和分布规律以及地下水对工程的影响。第四章 常见地质灾害：主要介绍常见的几种地质灾害如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等的基本概念、形成条件、基本类型、防治原则及措施等，边坡变形破坏的基本类型、影响因素和预防措施以及边坡稳定性分析的主要方法。第五章 地下建筑工程地质问题：主要介绍岩体、结构面、结构体、地应力的概念、围岩应力的概念及其破坏类型以及洞室开挖过程中经常出现的涌水、腐蚀、地温、瓦斯、岩爆等特殊地质问题。第六章特殊土的工程性质：主要介绍几种常见特殊性土的成因、分布及工程性质以及可能引发的工程地质问题与防治措施。第七章 工程地质勘察：讲授不同

25、阶段的工程地质勘察要求；工程地质调杳测绘的内容与方法；工程地质勘探方法；工程地质测试及长期观测的内容以及工程地质勘察报告的编制。2、教材选编教材必须及时反映我国土木工程领域科学技术的最新发展，以及高等工程教育教学改革所取得的阶段性成果。工程地质教材自2009年第1版出版后，在几年的教学实践中，受到广大师生的好评，但我们感到了它仍然存在一些缺点和不足之处。2013年7月，北京大学出版社启动“普通高等学校土木工程专业新编系列教材”第2版修订计划，给我们提供了进一步提高教材质量的极好机会。 我们在广泛分析和研究近几年兄弟院校新出版的“工程地质”教材和近几年陆续颁布使用的各种新的国家规范基础上，同时重

26、新学习、领会土木工程专业指导委员会制定的“高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲”对该门课程的教学基本要求，完成了本次教材修订。主要特色：以读者为本，以本科教学为主，突出地质工程特点，既有理论性又有实用性。根据教材内容的有机联系，将工程地质原理和岩土工程施工、设计的相关内容柔和在一起，划分篇章。为了适应科学技术、工程发展和教学内容更新的需要，在“道路及矿山工程中边坡工程地质问题”一章中，增加了反映岩坡稳定性的优势面理论和方法的新内容，并结合事例讲述了优势面控灾防灾原理及方法，对教材内容的推陈出新作了尝试。结合实际，考虑专业覆盖面，精选内容，深入浅出地课程教学的基本要求。结合课程的特点，阐述教学重点、难点及其学习方法，每章附有内容小结，便于教师教学和学生自学。全书各章采用最新国家标准和国际通用符号和脚注。3、教学团队教学队伍中学历层次高，全部为硕士以上学历，3人中博士2名，从年龄上看全部为中青年教师，学缘结构上看本教学队伍中，3名教师分别来自不同的重点大学，1999年毕业于南京大学工程地质专业、获得工学博士学位；毕业于南京工业大学岩土工程专业、获得工学博士学位；毕业于大连理工大学结构工程专业、获得工学硕士学位。3名教师在平时的教学工作中，注重教学方式和教学方法的改革，受到了学生的一致好评。教师队伍老中青相结合，知识结构、年龄结构都较合理。教师与学生比例为1