1、工程地質課程教學大綱第一部分大綱說明一、課程的性質與任務“工程地質”是甘肅廣播電視大學“開放教育試點”工學科土建類土木工程專業本科(專升本的一門必修公共基礎課。本課程的任務是使同學通過學習掌握修建土木工程建(構筑物的場地的工程地質條件的評價和各種建(構筑物的建造對地質條件發生變化的影響,以及選擇在相應的地質條件下保證建筑物穩定和正常使用的措施。二、課程的目的與要求“工程地質”課程設置的目的是通過本課程的學習,掌握工程地質學的基本知識和具備解決工程中遇到的工程地質問題的能力。了解工程與地質的關系,并對地質條件做出評價。學習本課程要求達到:1.掌握工程地質學中的基本概念、基本理論、了解解決工程地質

2、問題的過程和方法。2.了解各種工程地質的基本要素,系統掌握巖土類型及其工程性質,地形地貌,地質構造,水文地質等方面的知識。3.掌握對工程地質問題的分析方法及對不良地質條件應采取的措施,了解各種地質作用的形成機理、影響因素以及對工程的影響和治理方法,并對土木工程中可能遇到的工程地質問題做出分析評價。三、課程的教學要求層次本課程分理論教學,巖石和地質模型實驗室實習,野外工程地質實習(有條件時進行等三個教學環節。教學中,對基本概念,基本原理的掌握,根據專業的要求分為“知道、了解、理解”三個層次。第二部分媒體使用與教學過程建議一、課程教學總時數、學分數本課程為3學分,課內學時54,開設一學期,安排在第

3、四學期。二、媒體的選擇及相互關系本課程的媒體建議選用文字教材、IP課件、錄像教材等。其中文字教材是課程的基本媒體,不但包含所有教學內容,而且包含教學要求、其他媒體使用方法及必要的教學信息等內容,是學生學習的核心教材。IP課件、錄像教材是強化媒體,主要是分層次講授課程的重點、難點以及分析問題的方法與思路,是對文字教材某些內容的強化與補充。三、教學環節1.自主學習自主學習是電大學生獲得知識的重要方式,自主學習能力的培養也是遠程開放高等教育的目的之一,本課程的教學要注意對學生自學能力的培養。學生可以通過自學、收看電視、直播課堂和網上教學輔導等方式進行學習,各教學點可以采用靈活多樣的助學方式,幫助學生

4、學習。2.面授助學面授助學要服從于教學大綱、文字教材、音像教材,采用講解、討論、答疑等方式,通過解題思路分析,基本方法訓練,培養學生分析問題、解決問題的能力。并盡可能通過幻燈片及電視錄像片,以及標本、模型及實物等增強直觀教學效果。3.作業獨立完成作業是學生學好本課程的一項重要的必不可少的工作。作業內容以教材中的習題為主,通過這些習題的練習,逐步加深對課程中各種概念的理解,熟悉計算方法,達到基本掌握本課程主要內容的目的。4.復習思考題及作業教材各章最后均附有思考題,要求學生通過獨立完成這些思考題,達到加深理解基本概念、原理、方法的目的。5.考試考試題目要全面,符合大綱要求,同時要做到體現重點、題

5、量適度、難度適中、題量和難度的梯度應按照教學的三個不同層次安排。四、教學媒體的使用與學時分配1. 緒論2. 巖石及其工程地質性質10其中實驗2學時3. 地質構造及其與工程的關系84. 第四紀沉積層的形成及其工程地質特征65. 地下水66. 不良地質條件下的工程地質問題107. 地下洞室工程地質問題48. 特殊土的工程地質評價59. 工程地質勘察410. 野外地質實習1周, 有條件時進行總計54第三部分教學內容與教學要求一、緒論(1學時(一教學內容地質學的研究內容及其工程地質學的分科研究內容及研究方法、工程地質條件、工程地質問題、工程地質學的主要任務。重點:工程地質條件,工程地質問題。(二教學要

6、求1.知道地質學及其研究內容。2.了解工程地質學及其研究內容。3.理解工程地質條件各要素以及理解土木工程中可能遇到的工程地質問題。4.了解工程地質學的主要任務及研究方法等。5.知道本課程的特點及學習要求。二、巖土及其工程地質性質(10學時(一教學內容1.地球的圈層構造與地質作用地球的內部圈層構造:地殼、地幔與地核;地質作用。2.造巖礦物礦物的形態,礦物的物理性質,含顏色、光澤、透明度、硬度、解理與斷口、密度、彈性、撓曲及延展性等,常見的10多種礦物的鑒定特征。3.巖漿巖(火成巖巖漿巖的成因及產狀,巖漿巖的礦物成分,巖漿巖的結構,巖漿巖的構造,巖漿巖的分類依據及代表性巖石。4.沉積巖沉積巖的形成

7、,沉積巖的礦物成分,沉積巖的結構,沉積巖的構造,沉積巖的分類及常見沉積巖。5.變質巖變質作用,變質巖的礦物成分,變質巖的結構,變質巖的構造,變質巖的分類及主要變質巖。6.巖石的工程地質性質巖石的特征指標及工程分類;巖石的吸水性、軟化性及抗凍性;巖石的抗壓強度、抗剪強度;巖石按堅硬程度的劃分。重點:地質作用,主要造巖礦物的形態及它們的物理性質,主要巖漿巖、沉積巖、變質巖的礦物成分等。難點:巖石的結構與構造。(二教學要求1.了解地殼及地質作用。2.理解礦物(晶體的形態,礦物的顏色、透明度、光澤、硬度、解理及斷口等物理性質,理解主要硅酸鹽、碳酸鹽、氧化物造巖礦物的室內鑒定特征。3.理解巖漿巖、沉積巖

8、、變質巖的成因、礦物成分、結構、構造、分類及代表性巖石的特征。了解巖漿巖的產狀。4. 通過實驗理解常見巖石特征。5.理解巖石的特性指標及工程分類。三、地質構造及其與工程的關系(8學時(一教學內容1.地質年代絕對地質年代,相對地質年代及其確定方法,地質年代單位與地層年代單位,地層年代表。2.巖層產狀巖層產狀三要素及其量測方法。3.褶皺構造褶皺要素,褶皺類型,褶皺的野外識別,褶皺構造的工程地質評價。4.斷裂構造節理類型,節理發育程度分級,節理調查與統計。節理與褶皺的關系,斷層及其要素,正斷層、逆斷層及平移斷層,階梯狀斷層、地塹、地壘及疊式構造,斷層野外識別,斷層的工程地質評價。5.地層接觸關系整合

9、結束,假整合接觸,角度不整合接觸,侵入接觸,沉積接觸。6.地質圖地質圖的種類,地質圖的閱讀與分析。重點:相對地質年代確定方法,地質年代單位,巖層產狀三要素,褶皺(向斜及背斜及其按軸面和兩翼產狀分類、按樞紐產狀分類,張節理與剪節理的特征,斷層類型,斷層野外識別,地質圖的閱讀與分析。難點:地質圖的閱讀與分析。(二教學要求1.理解相對地質年代及其確定方法,理解地質年代單位及地質年代表中各地質年代的名稱及先后順序。知道絕對地質年代,了解地層年代單位。2.理解巖層的走向、傾向及傾角等三要素。了解產狀的量測、表示。3.理解褶曲類型向斜、背斜,了解褶曲要素,理解褶皺按軸面與兩翼產狀以及按樞紐產狀分類,知道褶

10、皺按剖面形態及長短軸之比的分類。理解褶皺的野外識別,了解褶皺構造對工程的影響。4.理解張節理、剪節理的特征,知道節理發育程度等級,了解節理調查與統計,了解斷層要素,理解斷層類型,理解斷層野外識別(證據,了解斷層對工程的影響。5.了解地層接觸關系。6.理解地質圖的閱讀與分析。四、第四紀沉積層的形成及其工程地質特征(6學時(一教學內容1.風化作用及殘積層風化作用類型,影響巖石風化的因素,巖石按風化程度分類(級,風化防治,殘積層。2.地表流水(含泥石流的地質作用及坡積、洪積、沖積層片流的地質作用及坡積層,洪流的地質作用與洪積物,泥石流的形成條件、分類及防治;河流的侵蝕、搬運與沉積作用及沖積層。3.海

11、洋的地質作用及海相沉積層4.湖泊的地質作用及湖沼沉積層5.冰川的地質作用及冰漬層6.風的地質作用及風積層重點:風化作用類型,風化程度分級,洪流、河流、海洋的地質作用及相應的沉積層,泥石流的形成條件、分類與防治。(二教學要求1.理解風化作用的類型;巖石風化程度的劃分及風化的產物。2.理解地表流水的地質作用及坡積、洪積、沖積層,理解泥石流的形成、特征和分類。3.理解海洋的地質作用及海相沉積層。4.了解湖泊的地質作用及湖沼沉積層。5.知道冰川的地質作用及冰漬層。6.知道風的地質作用及風積層。五、地下水(6學時(一教學內容1.地下水的基本概念巖土空隙:孔隙、裂隙及溶隙,巖土的水理性質:容水性、持水性、

12、給水性及透水性,含水層、隔水層與透水層。2.地下水類型按埋藏條件分類:上層滯水,潛水及承壓水;按賦存介質分類:孔隙水、裂隙水、巖溶水。3.地下水的性質地下水的物理性質,地下水的化學性質:化學成分、硬度、礦化度等。4.地下水運動基本規律。5.巖土滲透系數測定,地下水涌水量計算。6.地下水與工程建設。滲透變形:流土與管涌,地面沉降,地下水的浮托作用,承壓水的作用,及地下水對混凝土的腐蝕,地基巖土膨脹與崩解。重點:潛水、承壓水、孔隙水、裂隙水的特征,地下水的化學性質,地下水與工程建設。難點:承壓水及其特征,滲透變形,地下水對混凝土腐蝕。(二教學要求1.知道巖土的孔隙、裂隙及溶隙,知道巖土的容水性、持

13、水性及給水性,了解巖土的透水性,知道含水層、隔水層與透水層。2.了解上層滯水,理解潛水、承壓水、孔隙水及裂隙水、知道巖溶水。3.了解地下水的物理性質,理解地下水中的化學成分、硬度及礦化度等。4.了解地下水運動基本規律。5.了解巖土滲透系數測定,地下水涌水量計算。6.了解由地下水引起的滲透變形,知道地基巖土的膨脹與崩解,了解基坑涌水,了解地面沉降及地下水對混凝土的腐蝕。六、不良地質條件下的工程地質問題(10學時(一教學內容1. 活動性斷裂活動性斷裂(活斷層的含義、研究意義、活斷層的特性與鑒別。2.地震地震要素,地震成因,地震震級,地震烈度,地震效應與地基震害;振動破壞效應,地面破壞效應:地面破裂

14、、地基失效、斜坡破壞;砂土地基的液化。3.斜坡變形破壞及其防治巖體的結構特征:巖體中的結構面及巖體結構類型;巖質邊坡變形破壞類型;崩塌極其形成條件;滑坡形態要素、形成機制、分類;斜坡穩定性評價;斜坡變形破壞的防治。4.巖溶與土巖溶的形成及特征,巖溶地基的穩定性評價,巖溶地基的處理,土洞的形成,土洞和地表塌陷的處理。5.采空區地表塌陷采空區地表變形,采空區對地面建筑的影響,防止地表及建筑物變形的措施。重點:活斷層及其對工程的影響,地震震級與烈度、地震場地效應,砂土地基的液化, 軟土地基的震陷。巖溶與土洞的形成條件、分類及引起的工程地質問題,滑坡與崩塌的形成機理,滑坡形態特征、滑坡分類,邊坡的穩定

15、性評價及不穩定邊坡治理。難點:邊坡穩定性評價。(二教學要求1了解活動性斷裂的含義，活斷層的特征及對工程的影響。 2理解地震震級與烈度, 場地的地震效應與地基震害, 砂土地基的液化。 3理解巖體結構特征，邊坡變形破壞形式及其防治。 4了解巖溶與土洞；巖溶的形成及特征，巖溶地基的穩定性評價，巖溶地 基的處理，土洞的形成，土洞和地表塌陷的處理。 5知道采空區對地面建筑物的影響，防止地表及建筑物變形的措施。 七、地下洞室工程地質問題（4 學時） （一）教學內容 1地下洞室位置選擇的工程地質論證 洞口選擇的工程地質條件，洞身軸線選擇的工程地質條件。 2地下洞室圍巖變形與破壞 整體狀和塊狀巖體圍巖、層狀巖

16、體圍巖、碎裂狀巖體圍巖、松散狀巖體圍巖 的變形與破壞形式。 3地下洞室圍巖分類 洞室圍巖按巖體基本質量指標 BQ 分級，按巖石質量指標 RQD 分類，巖體 地質力學分類（RMR 分類），巴頓巖體質量（Q）分類簡介。 4地下洞室圍巖壓力 圍巖應力重分布，圍巖壓力類型。 5保護地下洞室圍巖穩定性的措施 合理施工，支撐，襯砌，噴錨支護。 重點：影響洞軸線選擇的地質因素，地下洞室表性破壞形式，巖石質量指標 BQ 分類，圍巖壓力類型，噴錨支護。 難點：地下洞室圍巖穩定性評價，噴錨支護原理。 （二）教學要求 1了解洞口選擇的工程地質條件，理解洞身軸線選擇的工程地質條件。 2了解地下洞室圍巖變形與破壞特點。

17、 3 了解 RQD 分類及巖體基本質量指標 BQ 分級， 知道 RMR 分類及 Q 分類。 4了解圍巖應力重分布特征及圍巖壓力類型。 5了解噴錨支護措施。 八、特殊土的工程地質評價（5 學時） 1濕陷性黃土 黃土的濕陷特征以及我國濕陷性黃土的分布和性質，濕陷性黃土地基處 理。 2膨脹土的定義、特征、成因與分布，膨脹土的工程特性 膨脹土的判別，膨脹土分類與評價，地基處理。 3凍土的分類與分區，凍土的不良地質現象；凍土的物理力學性質，凍土 地基設計原則。 4鹽漬土的分布、分類，巖漬土工程特征，鹽漬土地基的工程評價。 5軟土分類、成因與分布，基本工程性質。 6紅土的形成條件，基本特征，工程分類，基本

18、工程性質。 重點： 濕陷性黃土、 軟土及紅土的成因、 分類、 分布以及它們的基本工程性質。 （二）教學要求 1了解濕陷性黃土的濕陷特征以及我國濕陷性黃土的分布和性質，濕陷性 黃土地基的處理。 2知道膨脹土的定義、特征、成因及分布；膨脹土的工程特性。 3知道凍土的分類與分區，凍土的不良地質現象；凍土的物理力學性質， 凍土地基的設計原則。 4知道鹽漬土分布、分類，基本工程性質，鹽漬土地基的工程評價。 5了解軟土的分類，成因與分布，基本工程性質，軟土地基評價。 6了解紅土的形成條件，基本特征，工程分類，基本工程性質。 九、工程地質勘察（4 學時） （一）教學內容 1概述 勘察目的，勘察分級，勘察任務

19、；可行性研究，勘察、初步勘察和詳細勘察 階段勘察基本要求與內容。 2工程地質測繪 測繪內容，測繪比例尺，工程地質測繪方法。 3勘探與取樣 勘探任務，坑探工程的類型及坑探編錄，工程地質鉆探概念，鉆探機具、 鉆進方法及適用范圍，取土器及土樣采取，鉆探編錄，工程地質物探，包括電法 勘探及地震勘探簡介。 4工程地質原位測試 平板載荷試驗，靜力觸探試驗，圓錐動力觸探試驗，標準貫入試驗，旁壓 試驗， 十字板剪切試驗， 現場大型直剪試驗， 現場波速試驗以及巖石點荷載試驗， 巖體錘擊回彈試驗等各原位測試方法的基本原理、技術要求、試驗資料成果及其 應用等。 5現場監測 現場監測的目的與任務，建筑物沉降觀測，地下水監測，斜坡巖土體變形 和滑坡動態觀測，地下建筑圍巖壓力觀測。 6勘察資料整理 巖土參數的統計、分析與選取，工程地質勘察報告的主要內容，工程地