《工程地质与土力学》课程标准

《工程地质与土力学》课程标准

一、课程概要

课程名称：工程地质与土力学

课程代码：

课程学时：理论64学的十实践24学时（一周实训）

课程学分：4学分+1.5学分

课程性质：必修课

二、课程定位

《工程地质与土力学》课程是水利水电建筑工程专业的一门专业技能课程，

是试聆员、施工员和监理员的证书手要支撑课程。工程地质是与工程规划、设计、

施工及正常使用有关的地质问题学科。士力学是利用力学原理和土工试验技术研

究土的物理、力学性质、强度特征及其发展规律。两者都是为保证建筑物地基岩

土体稳定和建筑物正常使用提供可靠的论证。为水工混凝土结构、重力坝设计与

施工、水闸设计与施工、土石坝设计与施工、泵站及水电站建筑物等课程的学习

奠定基础。为学生顶岗实习、毕业后能胜任岗位工作及技能证书考核工作服务。

本课程的前续课程有：工程力学、工程制图、高等数学等

本课程的平行课程有：测量技术、水力学、CAD等

本课程的后续课程有：水工混凝土结构、重力坝设计与施工、水闸设计与施

工、水利工程施工技术、泵站及水电站建筑物等

三、课程任务

《工程地质与土力学》课程的任务是让学生掌握基本的工程地质知识，常见

工程地质现象与工程地质问题对工程建设的影响，以及学会工程地质问题的处理

方法与能力。学会士工指标的物理意义以及士工指标的检测方法与能力。对拟建

或改造的土木工程有地基变形计算、地基土强度指标、地基承载力计算以及土压

力计算的能力，培养成对挡土墙设计，地基基础设计有一定理论基础的工程技术

人员与施工技术人员。

四、课程目标

本课程通过对安徽省水利厅质量检测站、安微省水利安装公司，安徽水建集

团等合作企业中的试验员、质检员、材料员、施工员等的职业岗位需要和专业教

学对该课程提出的要求，掌握常见工程地质问题进行简单分析和评价、能进行土

体渗透，变形及强度问题的分析。能独立或合作完成土工材料的检测、试验操作,

工程地质报告的编制工作，并能够依照现行标准、规范或规程对土的性能进行正

确评价，能够独立完成工程地质勘察报告和士工检测报告。课程教学目标如下：

1.知识目标

（1）具有工程地质的基本知识

（2）了解工程地质条件对建筑物的影响

（3）熟悉土的成因、分类，熟悉土的物理力学性质

（4）掌握土的击实、渗透、压缩、剪切等强度埋论与地基承载力确定

（5）掌握挡土墙上压力理论和土压力计算方法

2.能力目标

（1）能识别常见造岩矿物岩石与常见地质构造及对工程建设影响的初步判

别能力及处理意见

（2）能使用土工常规试验设备，进行常规土工试验

（3）能进行土的渗透变形判断与防治

（4）能进行土的变形与强度验算

（5）能进行挡土滑土压力下的稳定验算

（6）常见的地基处理方法掌握

3.素养目标

（1）坚定拥护中国共产党领导和我国社会主义制度，在学习习近平新时代

中国特色社会主义思想指引下，践行社会主义核心价值观，具有深厚的爱国情感

和中华民族自豪感。

（2）具有强烈的社会责任感，明确的职业理想和良好的职业道德，具有任

劳任怨的，热爱劳动的良好品德；具有质量意识、安全意识、工匠意识、创新思

维。

（3）具有较强的集体意识和团队合作精神，实事求是、言行一致的思想作

风，踏实肯干、严谨务实的工作作风;

（4）培养学生与人沟通的能力，不断追求知识、独立思考、勇于自谋职业

和自主创业；

（5）具有面向基层、服务基层、扎根于群众的思想观点。

五、课程总体设计

本课程从岗位的技能需求出发，以真实工作项目为载体，与行业企业共同构

建模块化、能力递进式的课程内容。本课程分为九个模块，每个模块依托真实项

目为导向将知识串并联形成系统的一条线，先掌握基础知识，勘测计算到设计计

取样检测，“模块化、递进式”的任务设置，符合实际工作任务过程，如表1。

表1课程总体设计

参

考

学习项目

学习任学

务时

项目名理实

项目描述

称论训

1.1矿

以安徽水利水电学院矿物与岩石标本实验室为载体，本项目学习2

物

任务：矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩、岩石的工程地质评述，

1.2岩

1.岩石讲述矿物与岩石有关性质。了解几种特殊造岩矿物对水工建筑物

浆岩、沉

及其工的影响；掌握三大类岩石的成因、结构、构造、分类方法，能评22

积岩、变

程述三大类岩石的工程地质特性，并能对常见岩石进行简单的肉眼

质岩

地质性鉴定。矿物的物理性质，岩石主要成分、结构、构造、成因及产

1.3岩

质状；岩石的肉眼鉴定方法；风化作用的类型，岩石的工程地质性

石的工

质评价。1

程地质

评述

以巢湖地质实训基地地质构造特征为载体，本项目完成五个学习2.1地

2.地质

任务：地质作用、地质年代、岩层产状、褶皱构造、断裂构造，质作用、

构造与2

讲述地质构造有关性质、特点。巢湖地质实训基地位于巢湖市北地质年

地质作

代

郊距合肥66公里，半汤复式褶皱构造典型特征。两个向斜（余

用

府大村向斜，平顶山向斜）一个背斜（凤凰山背斜）。2.2岩22

参

考

学习项目

学习任学

务时

项目名理实

项目描述

称论训

5.1士

的三相2

组成

5.2士

的结构2

和构造

5.3土

本项目以某土石坝工程项目为载体，土的物理性质指标参数检的物理

5.土的2

测，压实控制要求学习土的三相组成、土的结构和构造、土的物性质指

基本指

理性质指标、土的物理状态指标、土的击实性、土的工程分类，标

标测定

土的物理性质及工程分类。项目目标要求了解土的三相组成；掌5.4士

与工程

握土的物理性质指标和物理状态指标及土的击实特性，熟悉主要的物理

分类2

指标测定方法、工程应用，能熟练地对土进行工程分类。状态指

标

5.5土

的击实2

性

5.6士

的工程1

分类

6.1士

的渗透

本项目以某一水利工程，水库大坝（土石坝）出现渗流现象，造

6.土的定律和2

成水量损失为载体，学习士的渗透定律和渗透系数、渗透力和渗

渗透性渗透系

透变形，讲述土的渗透性及渗透变形。项目目标要求理解土的渗

及渗透数

透定律和渗透系数，渗透力和渗透变形以及渗透变形防止的原

变形6.2渗

理、防治措施。

透力和2

渗透变

参

考

学习项目

学习任学

务时

项目名理实

项目描述

称论训

形

7.1士

本项目通过工程案例学习计算土的自重应力和附加应力的计算、

的自重2

基底压力计算、土的压缩性、地基最终沉降量的计算以及地基变

应力

形计算与时间的变化关系。讲述建筑沉降的观测与地基变形的控

7.2附

制。项目目标要求理解土中应力产生的原因和分类，土体产生压

加应力1

缩的原因，掌握土体应力和地基变形计算的方法和步骤以及地基

的计算

变形随时间变化关系。

7.3基

工程案例：《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)推荐的

底压力2

方法计算地基沉降量。

计算

7.4±

7.地基

的压缩2

变形验

性

算J.............

7.5地

/

Zc基最终

112

f

/-1/LJ匕」1沉降量

"/T.的计算

1//।

7.6地

j/限%,/t

^^^^77777基变形

/___

IJ

计算与

2

r时间的

变化关

系

本项目通过工程案例学习计算士的抗剪强度和破坏理论、土的抗8.1A

8地基剪强度试验、剪切试验方法的分析与选用、地基承载力，讲述土的抗剪

强度验的士的抗剪性与地基承载力。项目目标要求掌握土的抗剪强度基强度和3

算本概念和库仑定律；理解土的极限平衡条件应用；掌握土的抗剪破坏理

强度指标的测定方法，并熟悉工程上强度指标的选用原则；掌握论

参

考

学习项目

学习任学

务时

项目名理实

项目描述

称论训

地基强度破坏的形式和特征；掌握地基承载力的基本概念和确定8.2土

方法。的抗剪

工程案例：某土样承受巧=20（kPa,6=1。伙％的应力，土的强度试

内摩擦角。，粘聚力

0=28c=10kPa,试判别该士的应力状态,验、剪切

2

并计算最大剪应力面上的抗剪强度。试验方

法的分

析与选

用

8.3地

基承载2

力

本项目以工程案例为载体学习挡土墙与土压刀、朗肯士压力理9.1挡

论、库仑士压力理论项目目标要求理解土压力计算方法，掌握朗土墙与2

肯上压力理论计算土压力的方法；理解库仑士压力理论计算上压土压力

力的方法；了解挡土墙类型，掌握重力式挡土墙的稳定验算。9.2朗

工程案例：有一混凝土挡土墙如图所示，墙高6.0m,墙背竖直肯士压4

光滑，墙后填土面水平。填土为中砂，重度丫=19.0kN/m3,内摩力理论

擦角。=30°。试计算作用在此挡土墙上的主动土压力和被动土

9.挡土

压力，并画出土压力分布图。

墙的

土压力A

9.3库

挡

仑士压2

±EHL和in\EP=1026.0

力理论

墙

38.OkPa342.

a）主动土压力b）被动土压力

参

考

学习项目

学习任学

务时

项目名理实

项目描述

称论训

注：工程地质部分实训安排理论教学课时内共计4学时，士工检测部分单独

安排一周实训课。

六、教学实施设计

在教学过程中，立足于加强学生未来实际工作能力的培养，以实际工程项目

为载体，以一个个工作过程的工作任务为主线，传统和现代的教学方法相结合，

使学生学习完相应课程即具备相应的岗位能力，并且在教学过程中积极引导学生

提升职业素养。

表2教学实施设计

项目1:岩石及其工程地质性质参考学时：7学时

工程实例：掌握三大类岩石的成因、结构、构造、分类方法，能评述三大类岩石的工程地质

特性.并能对常见岩石进行简单的肉眼鉴定0

知识目标能力目标素质目标（思政目标）

1.熟悉矿物的有关性质1.能根据矿物性质肉眼矿1.熟悉国家矿物矿产资源法规；

及几种矿物对水工建筑物识别；2.自觉保护国家矿产资源；

的影响；2.会岩浆岩的野外识别；3.工程建设必须服从国家产业

2、岩浆岩的成因、结构、3.会变质岩野外识别；规划，遵纪守法、树立规矩意识。

学

构造、分类；4.会沉积岩的野外识别；

习

3.岩浆岩的成因、结构、5.能对三大岩石进行工程

目

构造、分类；地质性质评述。

标

4.变质岩的成因、结构、

构造

5.岩石的工程地质性质

评述

学习任务任务描述教学方法和建议

总结主要矿物的有关性质混合式教学法、小组教学法：

分析辨识矿物以及几种矿课前：搜集天然矿物图片与视频。

1.1矿物课中：提出问题小组讨论，进行矿物照片识别，

物对水工建筑的影响。

小组代表回答问题。

课后：布置作业；课后拓展。

分析三大岩石的成因、结混合式教学法、实物教学法：

构、构造、分类，辨识三大课前：搜集三大岩石野外图片，并分析成因结构

1.2岩浆与构造。，激发学生工程地质兴趣爱好。

岩石并评价其工程特点。

岩、沉积岩、课中：实物或图片视频三大岩石并分析结构构

变质岩造。

课后：布置作业（结合三大岩石的成因，结构特

征思考三大岩石的工程地质性质），课后拓展。

岩石的工程地质性质评述。任务驱动法、小组教学法，根据岩石的成因，结

构特征进行小组评述，讨论。

1.3岩石的

结合实际工程案例，岩石的工程地质性质对工程

工程地质评

建筑物，结构物的影响。

述

实训练习以以小组为单位，矿物与岩石标本实脸

室。

项目2：地质构造与地质作用参考学时：8学时

工程实例：不同的构造形态和不同的构造部位对工程建设的影响

知识目标能力目标素质目标（思政目标）

1.外力地质作用，内力1.会确定地质年代1.野外工程地质工作既有趣又

地质作用2.能正确使用罗盘测定岩是一种艰苦的工作，要不惧艰

2.地质年代确定层产状要素辛，艰苦奋斗的精神。

学

3.岩层产状要素与测定3.会褶皱的野外识别2.树立大的世界观人生观，为人

习

4.褶皱的基本形态和特4.会断裂构造的野外识别民服务，为祖国建设服务，勇做

目

征类型野外识别以及褶5.能正确使用工程地质理中华好男儿

标

皱构造对工程的影响论知识分析构造对工程的

5.断裂构造基本形态和影响

特征类型野外识别以及

褶皱构造对工程的影响

学习任务任务描述教学方法和建议

总结地质作用概念，完成地混合式教学法、地质年代挂图、小组教学法：

质作用成因、分类举例与评课前：思考题，宏观上看地球表面是平整的，微

观上，地球表面又是凹凸不平的，分析原因，并

2.1地质作述相互关系，熟背地质年代

举例那些属于内力地质作用，那些是外力地质作

用、地质年表确定地质年代

用。

代

课中：提出问题小组讨论，进行地质作用举例，

小组代表回卷问题，背地质年代表。

课后：布置作业；课后拓展。

用罗盘测定产状要素并熟混合式教学法、实物教学法：

悉褶皱构造的野外识别和课前：搜集榨皱构造野外图片，并分析结构特征，

2.2岩层产激发学生工程地质兴趣爱好。

分析褶皱构造对工程的影

状、褶皱构

课中：实物罗盘或图片视频褶皱构造特征。

响

造、

课后：布置作业（分析褶皱构造对工程的影响

）,课后拓展。

总结断裂构造的形式并分混合式教学法、实物教学法：

析断裂构造对工程的影响课前：搜集断裂构造野外图片，并分析结构特征，

激发学生工程地质兴趣爱好。

等相关知识

2.3断裂构

课中：图片视频断裂构造特征并分析断裂构造的

造

形式、对工程的影响。

课后：布置作业（分析断裂构造对工程的影响

）,课后拓展

项目3:不良地质作用参考学时：4学时

工程实例：观看纪录片《解密：5・12大地震》

贵州省遵义市XXX基地内，存在一处滑坡，该边坡以岩质边坡为主，高度13nl〜45m,坡度在

70。〜90°,一旦破坏后果十分严重，治理本工程，将边坡划分为7段，采用垂直切坡，”超

前竖肋桩+预应力锚索”支护进行治理，”上部垂直切波+超前竖肋桩+预应力锚索”支护，

并在889m高程以上处形成一级景观平台，平台以下则采月1级放坡+坡底固脚桩（考虑岩体竖

向应力变形），放坡坡比】：0.4,坡高13m,马道宽2.Om,坡面采用挂网喷殓防护士藤蔓植物

加以绿化，提高了滑坡治理工程的施工质量，有效地降低滑坡对周围建筑和人们的危害性，

实现了社会效益和经济效益的双丰收

学知识目标能力目标素质目标（思政目标）

习1.了解常见地质灾害1.让学生走上“讲台”，提高

的类型、成因及判别学生的沟通能力和团队合作精

目

方法；1.会在工作和日常生活中神。

标2.掌握崩塌、滑坡、泥预防地质灾害以及地震后2.我们应该减少对生态的破

石流、地震的形成条的逃生方法坏，多进行生态规划，营造可

件、类型、工程危害。2.会筛选网络资源，正确持续发展，人与自然和谐共处

合理的利用网络资源的新环境。

3.常见地质灾害产生

3.会制作图文并茂的展示3.学习北斗全球卫星导航系

的工程地质问题并

课件。统的科研队伍，表现出来的“自

提出预防和防治措

主创新、开放融合、万众一心、

施

追求卓越”的新时代北斗精神

学习任务任务描述教学方法和建议

能总结常见地质灾害的类方法：引导学生合理利用网络资源。

型、成因及判别地质灾害；课前：疫情当前，引导学生使用手机网络，线上

学习。

课中：在网络上查阅本节所学的内容，崩塌、滑

3.1概述

坡、泥石流、地震等地质灾害，引导学生搜索科

普动画、新闻报道、自然资源部官网，地质灾害

防治新技术。

课后：布置任务，整理自己查到的资料。

能总结崩塌、滑坡、泥石流、方法：观看电影《末日崩塌》引发思考

地震的形成条件、类型、例课前：要求学生线上观看电影《末日崩塌》电影

举崩塌、滑坡、泥石流、地中由于多次地震，导致公路边坡发生崩塌，大坝

3.2地震震工程危害。溃坝，海啸引起海水倒灌，城市毁灭。

3.3崩塌、课中：回顾上次课程学过的地质构造知识。断层

滑坡和泥石

引起的崩塌、地震、海啸等也是地质灾害的一种

流

类型，让学生在学习平台上发表自己的看法。

课后：发布任务，全班分组把查到的资料和本节

课的观影思考做成PPT。

方法：让学生走上“讲台”,

3.4常见地分析常见地质灾害产生的

课前：小组讨论决定推荐一名学生上台汇报。

质灾害产生工程地质问题并提出预防

的工程地质课中：学生走上讲台汇报PPT,,其他小组成员

和防治措施

问题并提出作为“部委”对汇报进行部分，推选优秀小组在

预防和防治学习平台上给与加分奖励。

措施课后：老师对学生的课件，台上表现给予评价。

项目4：水利工程常见地质问题及处理方法参考学时：4学时

工程实例：南水北调工程：1952年1()月，毛泽东视察黄河时说：“南方水多，北方

水少，如有可能，借点来也是可以的。”1958年9月，南水北调前期工程丹江口水利枢纽

工程动工兴建。2002年12月27日，南水北调工程正式开工。截至2021年9月8日，南水

北调工程已累计调水469c亿立方米，直接受益人口达1.4亿人。

知识目标能力目标素质目标(思政目标)

1.水库的工程地质问1.能辨识水工建筑的类型1.王家坝精神是“舍小家、为大

题及防治措施和作用。家的顾全大局精神；

学2.坝的工程地质问题2.能分析几种重要的水工2.“南水北调工程功在当代，

习及防治措施建筑物的工程地质问题。利在千秋”的持续性、大格局，

3.针对水工建筑物工程地感悟到我国社会主义制度的优

目3.泄水、输水建筑物的

质问题提出防治措施。越性。

工程地质问题及防

标

治措施

学习任冬任务描述教学方法和建议

能分析设置库区的意义、危方法：观看视频，集中讨论。

课前：观看视频”王家坝开闸蓄洪上保河南下保

害与对水库工程地质问题

4.1水库的江苏，安徽谢谢你扛下了所有”。

提出防治措施

工程地质问课中：引导并讨论库区的类型和作用，可能出现

题的工程地质问题及其防治措施

课后：在线搜索王家坝蓄洪区相关介绍并提交感

想。

能分析坝的工程地质问题方法：网络在线查阅资料

课前：引导学生使用手机网络查阅1911年美国

和防治措施

的奥斯汀坝、1923年意大利的格莱诺坝失事，

4.2坝的工

了解失事原因，造成的损失。

程地质问题

课中：引导并总结坝的工程地质问题和防治措

施。

课后：

能辨识泄水输水建筑物类方法：网络在线查阅资料

课前：在线了解世纪工程：中国南水北调工程。

4.3泄水、型

输水建筑物课中：强调南水北调工程是我国重大民生工程、

的工程地质生态工程，是功在当代利在千秋的工程，引导学

问题生思考在设计和建设过程中的重点和难点。

课后：总结输水和泄水建筑的工程地质问题

项目5:土的物理性质指标与工程分类参考学时：11学时

工程实例：某土石坝工程，土的物理性质指标参数，压实控制要求，通过案例展示。

知识目标能力目标素质目标(思政目标)

1.理解三相草图、掌握1.能画出土的三相草图、1、本次课程主要学习土的物理

土的物理指标概念、计培养学生绘图能力，掌握指标的定义、计算公式与意义，

算、应用并掌握其测定土堤物理指标计算，培养借助土的三相草图进行土的物

方法，掌握土的物理指学生计算能力；理指标的理解和换算，培养学生

标换算。2.会碎石上密实度评价方的计算能力及其严谨认真的科

2.无黏性土密实度评法和黏性土界限含水率测学态度。

价；黏性土的稠度状态定方法；正确应用黏性上2、培养学生认真负责的工作态

概念；黏性土界限含水的塑性指数和液性指数培度、弘扬“工匠精神”。

率概念以及测定方法；养学生的实际应用能力3.具有刻苦学习、钻研精神

学

塑性指数与液性指数基3.有土的击实试验操作能

习本知识；力；并能独立完成土的击

3.掌握上的击实仪器设实试验数据的记录与计

目备、操作步鞭；掌握土算，培养学生的计算能力；

标的击实曲线的绘制；确能规范地填写土的检测报

定土的最大干密度和最告的能力；培养学生查阅

优含水率；规范、应用规范的能力。

4.掌握土的工程分类方4.给定工程地质勘察资

法和《土工试验规程》料，能够独立完成土的工

(SL237-1999)和《建程命名，培养学生独立完

筑地基基础设计规戒》成工作的能力

(GB50007-2011)分类

法；

5.士的压实控制标准，

压实影响因素基本知识

学习任务任务描述教学方法和建议

能总结土的物理性质指标混合式教学法、实物教学法：

的定义，指标换算以及实测课前：线上通过智慧职教云课堂发布任务：①课

指标的检测程资料，教学视频、教学ppi,案例分析，②完

成相应的学习要求。

5.1土的物课中：通过课堂实物(环刀、天平等实物)教学

理指标检测做互动教学方式，讲解、提问，分组讨论，课堂

训练，教师点评，小组互评等方式完成既定的教

学目标士的物理性质指标的计算与应用。

课后：在云课堂上完成习题作业，巩固内容，继

而继续完成下次课的课前任务。

能总结土的物理状态指标混合式教学法、实验教学法：

的含义和应用，状态指标测课前：线上通过智慧职教