工程地质教学大纲

工程地质教学大纲课程编码：K1044学分：2学分总学时：32（其中授课24，试验8）适用专业：土木工程先修课程：岩土力学，材料力学一、课程的性质、目的与任务：工程地质学是研究工程建设与地质环境相互关系的科学，是土木工程专业方向的专业课。通过本课程的学习,要求学生能够在熟练地掌握工程地质相关理论的基础上，既能阅读和利用工程地质勘测成果资料，又要能认识、分析和处理相关的地质问题，培养出具有坚实工程地质理论知识和技能的土木工程专业工程师。二、教学基本要求：第一章：绪论本章教学基本要求：1、掌握工程地质学的定义及主要研究内容；2、了解工程地质学的任务及发展方向；3、理解本课程的学习方法及要求。第二章：地壳的物质组成本章教学基本要求。概述：了解地球的圈层结构，工程地质主要研究的对象是地壳；第一节、矿物：了解矿物的定义，理解矿物的物理性质，掌握矿物的肉眼鉴别方法，学会20种左右的矿物的鉴别特点。第二节、岩石：了解岩浆岩的成因及产状的含义；理解岩浆岩的矿物组成、岩浆岩的分类、岩浆岩的结构构造；掌握主要岩浆岩的特征。理解沉积岩形成四个阶段的意义，沉积岩的矿物组成、结构构造；掌握沉积岩的分类及主要沉积岩的特征。了解变质岩的定义，与岩浆岩、沉积岩的关系以及变质作用的类型；理解变质岩的矿物组成、结构构造的特征；掌握变质岩的分类及主要变质岩的特征。岩石的主要物理性质和力学性质：结合岩石力学的学习，复习岩石的主要物理力学性质指标：密度和重度、相对密度、孔隙率、吸水率和饱和吸水率；复习岩石的力学性质，单轴抗压强度、岩石的变形参数、库仑摩尔强度理论引出岩石的抗剪强度问题。掌握岩石的风化作用类型，要求可以举例说明风化作用的类型及相互关系；掌握影响岩石风化的因素及风化岩的分布特征。了解岩石（体）风化程度及其工程地质性质。第三章：地质年代与第四纪地质概述本章教学基本要求：地质年代：理解地史的概念，了解地质年代划分的意义，从古生物以及同位素年代地层学角度讲解地质年代表的划分原则，熟练掌握地质年代表及其与构造运动的对应关系。掌握地层年代及其确定方法、野外地层相对年代确定法以及地层的几种接触关系。了解我国的地史概况。第四纪地质概述：了解第四纪的地质概况，如冰川活动、板块构造理论。掌握第四纪松散沉积土的成因类型，以及各自的特征和工程地质特性。第四章：地质构造本章教学基本要求：概述：掌握褶皱、断裂两种典型地质构造的特征以及工程地质评价。第一节、岩层产状与地层接触关系：掌握构造运动与地质构造概念，掌握岩层产状三要素（走向、倾向、倾角）；讲解“V”字型露头线法则；掌握地层之间的接触关系。第二节、褶皱：在讲解褶皱形成机制的基础上，了解褶皱的基本形态特征，理解褶皱的要素，掌握褶皱的形态分类、褶皱构造的野外识别。掌握褶皱构造的工程地质评价。节理：理解节理的概念、节理的分类；掌握剪节理、张节理、劈理的成因、特点以及节理与褶皱、断裂的关系；掌握节理的统计方法、节理统计图件的制作以及工程地质分析方法。断层：理解断层的概念、分类及其特点，理解断层的要素，掌握断层的野外识别方法，断层的性质与构造岩的特征，掌握断裂构造的工程地质评价。地震与活动性断裂：了解地震的基本知识，地震的震级和烈度的概念、场地地质因素对烈度的影响，了解地震对建筑物的影响及与活动性大断裂的关系、水库诱发地震的特点及机制；了解区域构造稳定性的评价方法。了解活断层的定义、分类、特征以及活断层的判别标志，理解活断层对工程建筑的影响及对策。第五章地下水：本章教学基本要求：第一节、地下水的基本概念了解岩石空隙的主要类型，区分含水层与隔水层，理解地下水的物理化学性质。第二节、地下水的类型掌握地下水按埋藏条件分类的类型。理解潜水的定义、特征，掌握潜水等水位线图及埋藏深度图的制作及意义；理解承压水的定义、特征，掌握承压水等水压线图的制作及意义。掌握地下水按含水空隙分类的类型。理解裂隙水的定义、特征以及影响裂隙水分布的因素；了解岩溶水和孔隙水的定义和特征。第三节、地下水的补给、径流与排泄了解地下水的补给类型、径流途径和排泄方式。掌握地下水运动的基本定律、达西线性渗透定律的适用范围，理解渗流速度、水力坡度和渗透系数等概念。了解地下水引起的环境问题，理解地基沉降与地下水的关系、流砂的形成机制和处理措施、潜蚀对建筑工程的影响、地下水的付托作用、基坑突涌及预防以及地下水对钢筋混凝土的腐蚀类型和机理。第六章地表地质作用：本章教学基本要求：第一节、风化作用理解风化作用基本概念，掌握风化作用的三大类型及相互关系。掌握风化作用的工程地质意义、岩石风化的勘察与评价内容以及岩石风化的防治措施。第二节、河流的侵蚀、搬运与沉积作用：掌握河流地质作用的三大类型：侵蚀、搬运与沉积，了解河流地貌中与工程关系密切的河漫滩、阶地等，掌握河流侵蚀、淤积作用的主要防治措施，理解各类土质河岸的塌岸情况和成因分析，了解凹岸坍塌和凸岸淤涨机制。第三节、岩溶作用了解岩溶的定义、研究意义及岩溶的形态特征；理解岩溶发育的基本条件、类型；掌握岩溶发育及其分布规律（垂直分带性、平面分布的不均匀性）以及岩溶水的特征。了解岩溶地貌的主要类型，掌握岩溶区的主要工程地质问题：地基稳定性和塌陷问题、渗漏和突水问题。了解岩溶地区工程地质问题的预防措施。斜坡与边坡地质作用掌握崩塌、滑坡、泥石流等三类最常见的斜坡运动方式及特征。理解崩塌产生的条件、防治原则和治理措施。理解泥石流的形成条件、分类、防治。掌握滑坡的特征、影响滑坡的因素、滑坡的发展阶段、滑坡的工程地质勘察内容。掌握斜坡稳定性评价的主要方法。理解斜坡变形破坏的防治原则和防治措施。海岸带的地质作用了解海岸带的水动力特征和常见的海岸地貌。理解沿岸建筑物的防护措施。地面塌陷及处理对策了解地面塌陷及危害、矿山采空区和地面塌陷的关系，理解岩溶塌陷的分布规律、处理方法及预防措施。地面沉降及监测防治了解地面沉降及危害、超采地下水对地面沉降的影响，理解地面沉降的监测方案和防治措施。第七章岩土的工程地质分级与分类本章教学目标：在复习岩石力学课程的基础上，掌握岩体和土体的工程地质性质本章教学基本要求：第一节、工程岩体分级：了解工程岩体分级的目的，理解影响岩体工程性质的主要因素，了解工程岩体分级的代表性方案。掌握工程岩体分级标准（GB50218-94），包括工程岩体质量的初步分级及岩体基本质量指标BQ、工程岩体质量的详细分级及指标修正[BQ]。第二节、土的工程分类：了解土体分类常用的指标，理解工程用土的通用分类标准（GBJ145-90），了解不均匀系数、曲率系数以及颗粒级配等概念，了解一般土的分类和地基土的分类。掌握我国主要特殊土的基本特性，包括黄土、红黏土、软土、膨胀土、冻土、盐渍土、填土、污染土等。第八章工程勘察技术与方法本章教学基本要求：第一节、工程勘察阶段与勘察分级：了解选址勘察阶段、初步勘察阶段和详细勘察阶段的内容，掌握工程安全等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级对工程地质勘察等级分级的影响。第二节、工程地质测绘：了解工程地质测绘的主要内容、比例尺和测绘方法要点。第三节、勘探与取样：了解工程地质勘探的主要方式：工程地质钻探、坑探和物探，以及每种勘探方法的具体方法内容、优点和缺点。了解取样的方式和基本原则。第四节、原位测试：了解几种常见的原位测试方法：载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、扁铲侧胀试验、旁压试验、波速试验，以及各自的基本原理及成果的应用。第五节、现场监测：了解现场监测的目的与任务，理解建筑物的沉降观测和地下水的监测内容。第六节、建筑地基评价了解建筑地基评价的主要内容，理解地基承载力、持力层和地基变形的基本概念，掌握建筑场地的抗震评价：建筑场地的选择、场地土类型和场地类别、发震断裂的工程影响评价、饱和砂土和粉土的液化判别。第九章各类工程的勘察要求与评价：本章教学基本要求：第一节、高层建筑：掌握高层建筑的特点，了解高层建筑的安全等级划分标准、结构类型以及高层建筑工程勘察的基本要求。第二节、公路：了解公路建筑物的建筑构成、选线的工程地质论证，掌握地质构造、滑坡地带对公路选线的影响，掌握公路路基的主要工程地质问题、公路工程勘察的基本内容。第三节、桥梁：。第四节、地下洞室：掌握地下洞室的主要工程地质问题、地下洞室的工程勘察要点。第五节、特殊土掌握湿陷性黄土、红黏土、软土、膨胀岩土、多年冻土、填土、混合土、风化岩和残积土的岩土工程勘察和岩土工程评价。三、教学内容：（共24学时） 第一章：绪论（1.0学时）第二章：地壳的矿物组成（3.0学时）第一节矿物（1.0学时）岩石（1.0学时）岩石的主要物理性质和力学性质（1.0学时）第三章：地质年代与第四纪地质概述（2.0学时）第一节地质年代（1.0学时）第二节第四纪地质概述（1.0学时）第四章：地质构造（3.0学时）第一节岩层产状与地层接触关系（0.5学时）褶皱（0.5学时）节理（0.5学时）断层（1.0学时）地震与活动性断裂（0.5学时）第五章地下水（2.0学时）第一节地下水的基本概念（0.5学时）第二节地下水的类型（1.0学时）第三节地下水的补给、径流与排泄（1.0学时）第六章地表地质作用（4学时）第一节风化作用（0.5学时）第二节河流的侵蚀、搬运与沉积作用（0.5学时）第三节岩溶作用（0.5学时）斜坡与边坡地质作用（1.0学时）海岸带的地质作用（0.5学时）地面塌陷及处理对策（0.5学时）地面沉降及监测防治（0.5学时）第七章岩土工程地质分级与分类（2.0学时）第一节工程岩体分级（1.0学时）第二节土的工程分类（1.0学时）第八章工程勘察技术与方法：（4.0学时）第一节工程勘察阶段与勘察分级（0.5学时）第二节工程地质测绘：（1学时）第三节勘探与取样（0.5学时）第四节原位测试（1学时）第五节现场监测（0.5学时）建筑地基评价（0.5学时）第九章各类工程的勘察要求与评价（3学时）高层建筑（0.5学时）第二节公路：（1学时）桥梁：（0.5学时）地下洞室：（0.5学时）特殊土（0.5学时）四、课程的其它教学环节1、实验的基本要求矿物肉眼鉴定：主要学会以下几种矿物的肉眼鉴定，浅色矿物：石英、斜长石、正长石、石膏、方解石；暗色矿物：黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等岩浆岩肉眼鉴定：主要包括花岗岩、闪长岩、辉长岩、花岗斑岩、闪长玢岩、辉绿岩、流纹岩、安山岩、玄武岩等。沉积岩肉眼鉴定：主要包括碎屑岩（砾岩、砂岩等）、粘土岩和化学沉积岩变质岩肉眼鉴定：主要包括板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等。2、实验项目与学时分配（共8学时）实验项目与学时分配一览表序号实验项目内容提要学时实验性质备注演示验证设计综合必做选做1矿物肉眼鉴定学会以下几种矿物的肉眼鉴定，浅色矿物：石英、斜长石、正长石、石膏、方解石；暗色矿物：黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等2√√2岩浆岩肉眼鉴定主要包括花岗岩、闪长岩、辉长岩、花岗斑岩、闪长玢岩、辉绿岩、流纹岩、安山岩、玄武岩等。2√√3沉积岩肉眼鉴定包括碎屑岩（砾