工程地质学教案

第一章工程地质学概论（1学时）

本章主要是让学生了解工程地质学的学科性质和该课程在土木工程专业和港口与航道专业人才培养课程体系中的位置与作用；掌握工程地质条件与工程地质问题的概念；了解工程地质学研究的基本内容、研究思路与方法；了解本课程教学的方式、要求与考核办法。

（一）工程地质学学科性质、研究内容、研究任务

（二）工程地质条件、工程地质问题的概念

（三）土木工程中的主要工程问题简介

（四）教学方法、教学内容、教学要求、考核方式

第二章地质学基础知识（10学时）

本章主要介绍工程地质学研究所需的基本地学基础知识，要求学生掌握地球层圈结构、地质作用、矿物、岩石、地质构造、地质年代、第四纪堆积物等基本概念和基本知识；了解这些地质基础知识在工程中应用；掌握岩石、岩体、土的基本工程性质和影响因素。

（一）地球层圈结构与地质作用：地壳、地幔、地核、大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、软流圈、板块构造、全球板块构造格局；地质作用：内动力地质作用、外动力地质作用等概念

（二）主要造岩矿物：矿物的概念、矿物的成因、矿物分类；矿物的物理性质：形态、光学性质（颜色、光泽、条痕等）；力学性质（硬度、解理和断口）；常见造岩矿物及主要鉴定特征。

（三）三大岩类介绍：岩石的概念、岩石的主要成因类型；岩浆岩（火成岩）：形成过程、矿物组成、结构构造、主要岩石类型及鉴定特征、工程意义；沉积岩：形成过程、物质组成、分类、结构构造、典型岩石类型及鉴定特征、工程意义；变质岩：形成过程、矿物组成、结构构造、主要岩石类型及鉴定特征、工程意义；三大岩石类型的肉眼鉴定。

（四）地质年代学简介：地质年代学研究概述；相对地质年代及确定方法：地层层序律、岩石地层学方法、生物地层学方法、地层接触关系、构造分析方法；同位素地质年代学：原理、主要方法及适用范围；地质年代单位、地质年代表、地层单位。

（五）第四纪地质学与第四纪堆积物成因类型及工程特性：第四纪地质环境演化与人类；第四纪堆积物成因类型；第四纪堆积物与人类工程活动；土的工程性质与工程分类。

（六）地质构造类型及工程意义：构造运动与地质构造的形成；地质构造的主要类型；水平构造和单斜构造；构造面、构造线的表示方法；褶皱构造：形成过程、褶皱要素、褶皱类型、褶皱观察与研究、褶皱的工程地质评价；断裂构造：概述、节理：节理的类型、节理的观察与研究方法、节理的工程地质评价；断层：断层的概念、断层的结构要素、断层的类型、断层的识别与研究、断层的工程地质评价；活动断层：概念、判别标志、工程评价；地质图的阅读与分析：比例尺、图例、内容、类型、读图、获取信息。

（七）岩体工程力学简介（岩体结构理论）：岩石的工程性质：物理性质（重量：比重、重度、孔隙性）、水理性质（吸水性、软化性、抗冻性）、力学性质（变形与强度）；岩石工程性质之间的关系及其影响因素；岩体的工程性质：岩体的概念、结构面的概念、结构面的类型、结构面的研究内容、结构体的概念和类型、岩体结构的概念和岩体结构类型、岩体的工程地质性质和影响因素。

第三章地下水与工程（2学时）

本章主要介绍有关地下水的基本概念和与地下水有关的工程问题；要求学生掌握含水层、透水层、储水层、隔水层、地下水类型、岩土水理性等基本概念；了解与地下水有关的工程地质问题；掌握水位变化可能引发的工程问题与机理。

（一）概述：自然界水的循环、地下水的概念、含水层、隔水层、与地下水有关的工程问题。

（二）地下水的类型、特征：按水的物理状态分、按水的赋存状态分、按水的埋藏型式分；地下水运动与达西定律。

（三）岩土的水理性：含水性（容水度、持水度）、给水性（给水度）、透水性（渗透系数）；地下水的物理化学性质：温度、颜色、透明度、气味、导电性、放射性；离子成分、气体成分、胶体成分。

（四）地下水对工程的影响：地下水位下降引起的地基沉降、动水压力产生流沙和潜蚀、地下水对结构物的浮托作用、承压水对基坑底板的稳定性影响、地下水对建筑材料的腐蚀作用、地下水过量开采导致区域地面沉降和海水倒灌、地下水位变化与盐渍土问题、毛细水的工程效应。

第四章常见不良地质现象的工程地质问题分析（4学时）

（一）概述：不良地质现象的概念及类型、不良地质现象研究内容

（二）风化作用：概念、类型、风化程度和分带、风化的工程治理

（三）河流地质作用：河流的概念、河谷要素、河流的动力分析、河流的侵蚀作用；河谷类型与河流演化、河流阶地的形成、阶地类型、阶地研究的工程意义；河流堆积物类型及工程性质：河床相、河漫滩相、牛轭湖相；与河流作用有关的工程地质问题及工程处理措施。

（四）滑坡与崩塌：滑坡的概念、滑坡要素、滑坡类型、滑坡的发育演化过程、滑坡的力学分析、滑坡稳定性影响因素分析、滑坡的治理措施和治理方案确定；崩塌的概念、崩塌的发育条件、崩塌的工程治理。

（五）泥石流：泥石流的概念、泥石流流域分区、泥石流发育的地质背景及影响因素分析、泥石流的防治措施。

（六）岩溶与土洞：岩溶的概念、发育条件、主要形态；土洞的形成过程、土洞的类型；岩溶与土洞的主要工程地质问题、岩溶和土洞地基的防治工程措施。

（七）地震及其工程效应：地震的产生过程、地震带、地震区划；与地震有关的概念：地震波及其传播、震源、震中、震级、地震烈度、地震加速度、地震反应谱、地震周期；地震的成因类型；地震的工程效应。

第五章常见工程地质问题分析（4学时）

（一）概述：常见工程地质问题类型（城市规划、建筑工程、水利水电工程、交通工程、地下工程、机场工程、港口工程、核电工程、军事工程等）

（二）地基稳定问题；地基的概念与类型；地基、基础、上部结构；地基稳定性评价：地基承载力、地基变形（沉降）、地基均匀性、地基的破坏；软土地基：软土的工程特性及主要工程问题；特殊地基：岩渍土地基、膨胀土地基、湿陷性黄土地基、红黏土地基、填土地基、冻土地基。

（三）边坡稳定问题：常见边坡工程边坡的类型、边坡稳定性评价、边坡变形破坏的防治和边坡的设计

（四）地下工程岩土体稳定问题：地下工程的类型及特点、地下工程总体位置选址、洞口选择的工程地质条件、洞室轴线选择的工程地质条件、地下工程围岩分类、洞室围岩稳定性分析。

第六章工程地质勘察（2学时）

（一）工程地质勘察的目的和任务

（二）工程地质勘察阶段划分和要求

（三）工程地质勘察方法：工程地质测绘、工程地质勘探技术：地球物理勘探、钻探、坑探、地球化学勘探；原位测试技术：静力荷载试验、静力触探、动力触探、标准贯入试验、十字板剪切；室内土工实验