工程地质教学大纲.doc

工程地质课程教学大纲 第一部分 大纲说明一、课程的性质与任务“工程地质”是甘肃广播电视大学“开放教育试点”工学科土建类土木工程专业本科（专升本）的一门必修公共基础课。本课程的任务是使同学通过学习掌握修建土木工程建（构）筑物的场地的工程地质条件的评价和各种建（构）筑物的建造对地质条件发生变化的影响，以及选择在相应的地质条件下保证建筑物稳定和正常使用的措施。二、课程的目的与要求“工程地质”课程设置的目的是通过本课程的学习，掌握工程地质学的基本知识和具备解决工程中遇到的工程地质问题的能力。了解工程与地质的关系，并对地质条件做出评价。学习本课程要求达到：1掌握工程地质学中的基本概念、基本理论、了解解决工程地质问题的过程和方法。2了解各种工程地质的基本要素，系统掌握岩土类型及其工程性质，地形地貌，地质构造，水文地质等方面的知识。3掌握对工程地质问题的分析方法及对不良地质条件应采取的措施，了解各种地质作用的形成机理、影响因素以及对工程的影响和治理方法，并对土木工程中可能遇到的工程地质问题做出分析评价。三、课程的教学要求层次本课程分理论教学，岩石和地质模型实验室实习，野外工程地质实习（有条件时进行）等三个教学环节。教学中，对基本概念，基本原理的掌握，根据专业的要求分为“知道、了解、理解”三个层次。第二部分 媒体使用与教学过程建议一、课程教学总时数、学分数本课程为3学分，课内学时54，开设一学期，安排在第四学期。二、媒体的选择及相互关系本课程的媒体建议选用文字教材、IP课件、录像教材等。其中文字教材是课程的基本媒体，不但包含所有教学内容，而且包含教学要求、其他媒体使用方法及必要的教学信息等内容，是学生学习的核心教材。IP课件、录像教材是强化媒体，主要是分层次讲授课程的重点、难点以及分析问题的方法与思路，是对文字教材某些内容的强化与补充。三、教学环节1自主学习自主学习是电大学生获得知识的重要方式，自主学习能力的培养也是远程开放高等教育的目的之一，本课程的教学要注意对学生自学能力的培养。学生可以通过自学、收看电视、直播课堂和网上教学辅导等方式进行学习，各教学点可以采用灵活多样的助学方式，帮助学生学习。2面授助学面授助学要服从于教学大纲、文字教材、音像教材，采用讲解、讨论、答疑等方式，通过解题思路分析，基本方法训练，培养学生分析问题、解决问题的能力。并尽可能通过幻灯片及电视录像片，以及标本、模型及实物等增强直观教学效果。3作业独立完成作业是学生学好本课程的一项重要的必不可少的工作。作业内容以教材中的习题为主，通过这些习题的练习，逐步加深对课程中各种概念的理解,熟悉计算方法，达到基本掌握本课程主要内容的目的。4复习思考题及作业教材各章最后均附有思考题，要求学生通过独立完成这些思考题，达到加深理解基本概念、原理、方法的目的。5考试考试题目要全面，符合大纲要求，同时要做到体现重点、题量适度、难度适中、题量和难度的梯度应按照教学的三个不同层次安排。四、教学媒体的使用与学时分配1. 绪论2. 岩石及其工程地质性质 10其中实验2学时3. 地质构造及其与工程的关系 84. 第四纪沉积层的形成及其工程地质特征 65. 地下水 66. 不良地质条件下的工程地质问题 107. 地下洞室工程地质问题 48. 特殊土的工程地质评价 59. 工程地质勘察 410. 野外地质实习 1周 , 有条件时进行 总计 54 第三部分 教学内容与教学要求一、绪论（1学时）（一）教学内容地质学的研究内容及其工程地质学的分科研究内容及研究方法、工程地质条件、工程地质问题、工程地质学的主要任务。重点：工程地质条件，工程地质问题。（二）教学要求1知道地质学及其研究内容。2了解工程地质学及其研究内容。3 理解工程地质条件各要素以及理解土木工程中可能遇到的工程地质问题。4了解工程地质学的主要任务及研究方法等。5知道本课程的特点及学习要求。二、岩土及其工程地质性质（10学时）（一）教学内容1地球的圈层构造与地质作用地球的内部圈层构造：地壳、地幔与地核；地质作用。2造岩矿物矿物的形态，矿物的物理性质，含颜色、光泽、透明度、硬度、解理与断口、密度、弹性、挠曲及延展性等，常见的10多种矿物的鉴定特征。3岩浆岩（火成岩）岩浆岩的成因及产状，岩浆岩的矿物成分，岩浆岩的结构，岩浆岩的构造，岩浆岩的分类依据及代表性岩石。4沉积岩沉积岩的形成，沉积岩的矿物成分，沉积岩的结构，沉积岩的构造，沉积岩的分类及常见沉积岩。5变质岩变质作用，变质岩的矿物成分，变质岩的结构，变质岩的构造，变质岩的分类及主要变质岩。6岩石的工程地质性质岩石的特征指标及工程分类；岩石的吸水性、软化性及抗冻性；岩石的抗压强度、抗剪强度；岩石按坚硬程度的划分。重点：地质作用,主要造岩矿物的形态及它们的物理性质，主要岩浆岩、沉积岩、变质岩的矿物成分等。难点：岩石的结构与构造。（二）教学要求1 了解地壳及地质作用。2理解矿物（晶体）的形态，矿物的颜色、透明度、光泽、硬度、解理及断口等物理性质，理解主要硅酸盐、碳酸盐、氧化物造岩矿物的室内鉴定特征。3理解岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因、矿物成分、结构、构造、分类及代表性岩石的特征。了解岩浆岩的产状。4. 通过实验理解常见岩石特征。5理解岩石的特性指标及工程分类。三、地质构造及其与工程的关系（8学时）（一）教学内容1地质年代绝对地质年代，相对地质年代及其确定方法，地质年代单位与地层年代单位，地层年代表。2岩层产状岩层产状三要素及其量测方法。3褶皱构造褶皱要素，褶皱类型，褶皱的野外识别，褶皱构造的工程地质评价。4断裂构造节理类型，节理发育程度分级，节理调查与统计。节理与褶皱的关系，断层及其要素，正断层、逆断层及平移断层，阶梯状断层、地堑、地垒及叠式构造，断层野外识别，断层的工程地质评价。5地层接触关系整合结束，假整合接触，角度不整合接触，侵入接触，沉积接触。6地质图地质图的种类，地质图的阅读与分析。重点：相对地质年代确定方法，地质年代单位，岩层产状三要素，褶皱（向斜及背斜）及其按轴面和两翼产状分类、按枢纽产状分类，张节理与剪节理的特征，断层类型，断层野外识别，地质图的阅读与分析。难点：地质图的阅读与分析。（二）教学要求1理解相对地质年代及其确定方法，理解地质年代单位及地质年代表中各地质年代的名称及先后顺序。知道绝对地质年代，了解地层年代单位。2理解岩层的走向、倾向及倾角等三要素。了解产状的量测、表示。3理解褶曲类型向斜、背斜，了解褶曲要素，理解褶皱按轴面与两翼产状以及按枢纽产状分类，知道褶皱按剖面形态及长短轴之比的分类。理解褶皱的野外识别，了解褶皱构造对工程的影响。4理解张节理、剪节理的特征，知道节理发育程度等级，了解节理调查与统计，了解断层要素，理解断层类型，理解断层野外识别（证据），了解断层对工程的影响。5了解地层接触关系。6理解地质图的阅读与分析。四、第四纪沉积层的形成及其工程地质特征（6学时）（一）教学内容1 风化作用及残积层风化作用类型，影响岩石风化的因素，岩石按风化程度分类（级），风化防治，残积层。2地表流水（含泥石流）的地质作用及坡积、洪积、冲积层片流的地质作用及坡积层，洪流的地质作用与洪积物，泥石流的形成条件、分类及防治；河流的侵蚀、搬运与沉积作用及冲积层。3海洋的地质作用及海相沉积层4湖泊的地质作用及湖沼沉积层5冰川的地质作用及冰渍层6风的地质作用及风积层重点：风化作用类型，风化程度分级，洪流、河流、海洋的地质作用及相应的沉积层，泥石流的形成条件、分类与防治。（二）教学要求1 理解风化作用的类型；岩石风化程度的划分及风化的产物。2 理解地表流水的地质作用及坡积、洪积、冲积层，理解泥石流的形成、特征和分类。3 理解海洋的地质作用及海相沉积层。4 了解湖泊的地质作用及湖沼沉积层。5 知道冰川的地质作用及冰渍层。6 知道风的地质作用及风积层。五、地下水（6学时）（一）教学内容1地下水的基本概念岩土空隙：孔隙、裂隙及溶隙，岩土的水理性质：容水性、持水性、给水性及透水性，含水层、隔水层与透水层。2地下水类型按埋藏条件分类：上层滞水，潜水及承压水；按赋存介质分类：孔隙水、裂隙水、岩溶水。3地下水的性质地下水的物理性质，地下水的化学性质：化学成分、硬度、矿化度等。4地下水运动基本规律。5岩土渗透系数测定，地下水涌水量计算。6地下水与工程建设。渗透变形：流土与管涌，地面沉降，地下水的浮托作用，承压水的作用，及地下水对混凝土的腐蚀，地基岩土膨胀与崩解。重点：潜水、承压水、孔隙水、裂隙水的特征，地下水的化学性质，地下水与工程建设。难点：承压水及其特征，渗透变形，地下水对混凝土腐蚀。（二）教学要求1知道岩土的孔隙、裂隙及溶隙，知道岩土的容水性、持水性及给水性，了解岩土的透水性，知道含水层、隔水层与透水层。2了解上层滞水，理解潜水、承压水、孔隙水及裂隙水、知道岩溶水。3了解地下水的物理性质，理解地下水中的化学成分、硬度及矿化度等。4了解地下水运动基本规律。5了解岩土渗透系数测定，地下水涌水量计算。6了解由地下水引起的渗透变形，知道地基岩土的膨胀与崩解，了解基坑涌水，了解地面沉降及地下水对混凝土的腐蚀。六、不良地质条件下的工程地质问题（10学时）（一）教学内容1. 活动性断裂活动性断裂（活断层）的含义、研究意义、活断层的特性与鉴别。2地震地震要素，地震成因，地震震级，地震烈度，地震效应与地基震害；振动破坏效应，地面破坏效应：地面破裂、地基失效、斜坡破坏；砂土地基的液化。3斜坡变形破坏及其防治岩体的结构特征：岩体中的结构面及岩体结构类型；岩质边坡变形破坏类型；崩塌极其形成条件；滑坡形态要素、形成机制、分类；斜坡稳定性评价；斜坡变形破坏的防治。4岩溶与土岩溶的形成及特征，岩溶地基的稳定性评价，岩溶地基的处理，土洞的形成，土洞和地表塌陷的处理。5采空区地表塌陷采空区地表变形，采空区对地面建筑的影响，防止地表及建筑物变形的措施。重点：活断层及其对工程的影响，地震震级与烈度、地震场地效应，砂土地基的液化, 软土地基的震陷。岩溶与土洞的形成条件、分类及引起的工程地质问题，滑坡与崩塌的形成机理，滑坡形态特征、滑坡分类，边坡的稳定性评价及不稳定边坡治理。难点：边坡稳定性评价。（二）教学要求1了解活动性断裂的含义，活断层的特征及对工程的影响。2理解地震震级与烈度, 场地的地震效应与地基震害, 砂土地基的液化。3理解岩体结构特征，边坡变形破坏形式及其防治。4了解岩溶与土洞；岩溶的形成及特征，岩溶地基的稳定性评价，岩溶地基的处理，土洞的形成，土洞和地表塌陷的处理。5知道采空区对地面建筑物的影响，防止地表及建筑物变形的措施。七、地下洞室工程地质问题（4学时）（一）教学内容1地下洞室位置选择的工程地质论证洞口选择的工程地质条件，洞身轴线选择的工程地质条件。2地下洞室围岩变形与破坏整体状和块状岩体围岩、层状岩体围岩、碎裂状岩体围岩、松散状岩体围岩的变形与破坏形式。3地下洞室围岩分类洞室围岩按岩体基本质量指标BQ分级，按岩石质量指标RQD分类，岩体地质力学分类（RMR分类），巴顿岩体质量（Q）分类简介。4地下洞室围岩压力围岩应力重分布，围岩压力类型。5保护地下洞室围岩稳定性的措施合理施工，支撑，衬砌，喷锚支护。重点：影响洞轴线选择的地质因素，地下洞室表性破坏形式，岩石质量指标BQ分类，围岩压力类型，喷锚支护。难点：地下洞室围岩稳定性评价，喷锚支护原理。（二）教学要求1了解洞口选择的工程地质条件，理解洞身轴线选择的工程地质条件。2了解地下洞室围岩变形与破坏特点。3了解RQD分类及岩体基本质量指标BQ分级，知道RMR分类及Q分类。4了解围岩应力重分布特征及围岩压力类型。5了解喷锚支护措施。八、特殊土的工程地质评价（5学时） 1湿陷性黄土黄土的湿陷特征以及我国湿陷性黄土的分布和性质，湿陷性黄土地基处理。2膨胀土的定义、特征、成因与分布，膨胀土的工程特性膨胀土的判别，膨胀土分类与评价，地基处理。3冻土的分类与分区，冻土的不良地质现象；冻土的物理力学性质，冻土地基设计原则。4盐渍土的分布、分类，岩渍土工程特征，盐渍土地基的工程评价。5软土分类、成因与分布，基本工程性质。6红土的形成条件，基本特征，工程分类，基本工程性质。重点：湿陷性黄土、软土及红土的成因、分类、分布以及它们的基本工程性质。（二）教学要求1了解湿陷性黄土的湿陷特征以及我国湿陷性黄土的分布和性质，湿陷性黄土地基的处理。2知道膨胀土的定义、特征、成因及分布；膨胀土的工程特性。3知道冻土的分类与分区，冻土的不良地质现象；冻土的物理力学性质，冻土地基的设计原则。4知道盐渍土分布、分类，基本工程性质，盐渍土地基的工程评价。5了解软土的分类，成因与分布，基本工程性质，软土地基评价。6了解红土的形成条件，基本特征，工程分类，基本工程性质。九、工程地质勘察（4学时）（一）教学内容1概述勘察目的，勘察分级，勘察任务；可行性研究，勘察、初步勘察和详细勘察阶段勘察基本要求与内容。2工程地质测绘测绘内容，测绘比例尺，工程地质测绘方法。3勘探与取样勘探任务，坑探工程的类型及坑探编录，工程地质钻探概念，钻探机具、钻进方法及适用范围，取土器及土样采取，钻探编录，工程地质物探，包括电法勘探及地震勘探简介。4工程地质原位测试平板载荷试验，静力触探试验，圆锥动力触探试验，标准贯入试验，旁压试验，十字板剪切试验，现场大型直剪试验，现场波速试验以及岩石点荷载试验，岩体锤击回弹试验等各原位测试方法的基本原理、技术要求、试验资料成果及其应用等。5现场监测现场监测的目的与任务，建筑物沉降观测，地下水监测，斜坡岩土体变形和滑坡动态观测，地下建筑围岩压力观测。6勘察资料整理岩土参数的统计、分析与选取，工程地质勘察