1、工程地質學課程教學大綱【英文譯名】： EngineeringGeology【適用專業】：地質工程【學 分 數】： 2.5【總 學 時】： 40【實踐學時】： 8一、本課程教學目的和課程性質本課程是為地質工程專業本科開設的一門專業基礎課， 必修課。 課程系統地講授巖土工程地質性質及工程動力地質作用。 系統概括了工程地質學最基本的原理和方法。 在教學過程中適量安排一定時間的參觀及試驗。 通過本課程教學， 培養學生掌握工程地質學最基本的原理與方法， 了解國外工程地質學領域的研究動態， 能從系統的、 動態的角度認識人類工程活動與地質環境的相互關系，為今后研究與解決工程地質、水文地質、地震地質、環境地質

2、等方面有關的工程問題奠定堅實的基礎。二、本課程的基本要求通過本課程的學習，使學生掌握巖土的工程地質性質、工程動力地質作用等工程地質學最基本的原理和方法，并能初步應用工程地質學的基本原理分析工程地質問題，能運用力學原理進行工程地質問題的定量評價等。為學習后繼課程以及從事工程地質工作和科學研究打下一定的基礎。在教學過程中， 應注意培養學生對工程地質問題分析中的地質思維邏輯，辯證唯物主義的科學思維方法和實事求是、嚴謹認真的工作作風。三、本課程與其他課程的關系本課程學習前必須學習 動力地質學 、礦物學、巖石學、構造地質學 、水文地質學、地層學、地貌及第四紀地質學 、工程力學等課程。四、課程容緒論一、工

3、程地質學的研究對象與任務二、工程地質學的研究容、分科及其與其它學科的關系三、工程地質學的發展歷史四、本課程的容與學習方法重點了解工程地質學的研究對象和任務， 工程地質學的研究容； 了解工程地質學分科及其與其它學科的關系，工程地質學的發展歷史。重點：工程地質學、工程地質條件及工程地質問題的概念；工程地質學的意義第一章土的物質組成與結構、構造第一節土的粒度成分粒徑、粒組概念；粒組劃分；粒度成分測定與表示；土按粒度成分分類；第二節 土的礦物成分土中礦物成分類型；礦物成分與粒度成分的關系；粘土礦物的類型及其工程地質特征第一節 土中的水與氣體土中水的基本類型與特征；土中的氣體第四節土的構造與構造土的結構

4、的概念；土粒間的連結關系；土的結構類型；土的構造的概念；土的構造本章要求掌握有關的基本概念， 并了解有關土的粒度成分； 土的礦物成分； 土中的水和氣體；及土的結構、構造。重點：粒度、粒組及土的組成及其與性質之間的關系。第二章土的物理性質第一節土的基本物理性質土的三相組成；土粒密度；土的密度；土的含水性；土的孔隙性；土的基本物理性質間的關系第二節細粒土的稠度與可塑性細粒土的稠度狀態； 界限含水率； 塑限與液限； 細粒土的可塑性； 塑性指數； 液性指數；塑性圖第三節細粒土的脹縮性與崩解性細粒土的脹縮性；收縮性、膨脹性的概念；表征脹縮性的指標；細粒土崩解性及其表征第四節 土的透水性與毛細性土的透水性

5、概念；滲透系數；影響土透水性的因素；土的毛細水及其表征；影響土毛細性的因素本章要求掌握有關土的物理性質的基本概念及其測定方法；重點了解土的基本物理性質、細粒土的稠度和可塑性、 脹縮性和崩解性及土的透水性和毛細性以及這些性質對土工程地質性質的影響。重點：土的含水性、 固體顆粒的組成及其孔隙性的有關的性質；各基本物性之間的換算。實驗：顆粒分析、含水量、密度及比重、塑限及液限、滲透及擊實實驗等土的基本物理性質實驗共四次。第三章土的力學性質第一節土的壓縮性土的力學性質的概念； 土壓縮性概念； 土壓縮變形的特點與機理；壓縮試驗與壓縮定律；壓縮曲線；土的變形模量；土的側膨脹系數與側壓力系數；土的前期固結壓

6、力第二節土的抗剪性抗剪強度的概念； 直剪試驗與庫侖定律； 直剪試驗的優缺點； 三軸剪切試驗及其優缺點；土的抗剪強度指標的確定第三節土的擊實性擊實性含義；擊實試驗；擊實曲線；交不出最優含水率；最大干密度本章要求掌握有關的概念有：土的壓縮性、土的變形模量、土的抗剪性及土的擊實性。重點了解土的壓縮變形特點及機理；壓縮定律、 土的變形模量； 土的抗剪性試驗和抗剪強度；土的擊實性。重點：土的力學性質及其影響因素。第四章各類土的工程地質特征第一節一般土的工程地質特征礫類土的工程地質特征；砂類土的工程地質特征；細粒土的工程地質特征第二節幾種特殊土的工程地質特征淤泥類土的含義；淤泥類土的成因與分布；淤泥類土的

7、成分及結構特征；淤泥類土工程地質性質的基本特點；黃土的概念；黃土的分布；黃土的成分與結構特征；黃土的一般工程地質性質；黃土濕陷性的含義；黃土濕陷性的評價；膨脹土的含義；膨脹土的分布；膨脹土的成分結構特征； 膨脹土的一般工程地質特征； 膨脹土脹縮性評價； 膨脹土地基變形計算與分級；紅粘土含義；紅粘土分布；紅粘土成分結構特征；紅粘土工程地質性質的基本特點本章要求掌握淤泥類土、 黃土、膨脹土及紅粘土的概念。 重點了解一般土的工程地質特征和幾種特殊土的工程地質特征和評價。重點：土的工程地質特征的影響因素及其工程意義第五章巖石的工程地質性質第一節巖石與土工程地質性質的差別巖石與土間的相互轉化；巖石與土工

8、程地質性質的差別第二節巖石的物理性質巖石的密度（顆粒密度及塊體密度）；巖石的空隙性；空隙率及空隙比；巖石的吸水性及其表征參數；巖石的軟化性及軟化系數；巖石的抗凍性及抗凍系數、質量損失率；影響抗凍性的因素；巖石的透水性與滲透系數；巖石的熱學性質第三節巖石的力學性質巖石力學性質概念； 單向受壓條件下的巖石變形； 應力應變曲線； 變形過程的 6 個階段；應力應變曲線類型；巖石的變形參數（變形模量及泊松比）；循環荷載條件下的巖石變形特征；單向受力條件下的巖石強度；巖石的抗壓強度、抗拉強度及抗剪強度；三向條件下的巖石變形與強度；三軸實驗；巖石的蠕變特征本章要求掌握的概念有：巖石的密度、巖石的空隙性、巖石

9、的吸水性、巖石的軟化性、巖石的抗凍性和巖石的透水性。 重點了解巖石與土工程地質性質差別； 巖石的物理性質； 巖石的力學性質。重點：巖石的工程地質性質對工程的意義第六章巖體的工程地質性質及巖體的工程分類第一節巖體的結構特征結構面、結構體、巖體結構及巖體的概念；結構面的類型；結構面特征及其對巖體力學性質的影響；軟弱夾層的概念及其特征；結構體特征；巖體的結構類型劃分（4 大類、亞類）第二節巖體的力學性質8 大巖體的變形性質； 結構面的變形特征； 巖體變形參數的測定及變形曲線類型； 節理化巖體變形模量的估算；巖體的強度性質；結構面的剪切強度；巖體的剪切強度；節理化巖體強度的估算第三節巖體的工程分類分類

10、原則與依據； RQD分類；節理巖體的 RMR分類；巴頓巖體質量（ Q）分類；巖體質量指標（ RMQ）分類第四節風化巖體的工程地質特征巖體風化過程；風化帶的劃分及特征本章要求了解巖體的結構特征： 巖體的力學性質； 巖體的工程分類及風化巖體的工程地質特征。重點：分類的目的及意義第七章活斷層和地震工程地質研究第一節概述第二節活斷層活斷層的含義及研究意義；活斷層的基本特征；活斷層參數的定量研究；活斷層的鑒別；活斷層區的建筑原則第三節地震本章要求掌握地震的含義；地震分類；地震地質及地震波基礎；地震的震級與烈度；地震效應； 場地工程地質條件對震害的影響；地震區抗震設計原則與建筑物防震抗震措施；了解我國地震

11、分布及地震地質的基本特征；第四節誘發地震誘發地震的概念；誘發地震與天然地震的區別本章要求掌握的概念有： 活斷層、地震、地震效應和誘發地震； 了解活斷層的基本特征、鑒別和活斷層參數的定量研究； 地震的震級和烈度、 我國地震的分布及地震地質的基本特征、場地工程地質條件對震害的影響和地震區抗震設計原則和建筑物防震、抗震措施。重點：斷層及地震的評價方法及其工程意義第八章斜坡變形破壞工程地質研究第一節概述斜坡的概念；斜坡的組成要素；斜坡變形破壞的機理與過程第二節斜坡中的應力分布特征斜坡中應力狀態的變化；影響斜坡應力分布的因素（初始應力、 坡形及巖土體結構與性質）第三節斜坡變形破壞的類型斜坡變形的形式（拉

12、裂、蠕滑與彎折傾倒）；斜坡破壞斜坡形式（崩塌及滑坡）第四節崩塌崩塌的形成條件（巖性、構造、地形、風化作用及觸發因素）；崩塌的運動學特征（速度、動能及運動方程）第五節滑坡滑坡的形態要素（滑體、滑床、滑面、滑坡周界、滑坡壁、滑坡臺階、滑舌及滑坡裂隙等）；滑坡的識別（遙感信息、地面地質測繪及勘察試驗）；滑坡標志；滑坡滑動的階段性（蠕滑階段、滑動階段、劇滑階段、穩定階段）；滑坡分類（按滑面與巖層層面關系分類：無層滑坡、 順層滑坡及切層滑坡； 按滑動始滑部位分類： 推動式、 牽引式、 混合式及平移式；按巖土類形分為土質滑坡與巖質滑坡）第六節影響斜坡穩定性的因素巖土類型與性質；巖土結構與地質構造；地形地貌

13、條件；水的作用；地震第七節 斜坡穩定評價方法自然歷史分析法；力學計算法；圖解法；工程地質類比法第八節滑坡的預測預報滑坡預測、預報的概念； 滑坡預測的類型； 滑坡預測的方法 （因子疊加法及綜合指標法） ；滑坡預報的類型；滑坡預報的方法（宏觀征兆預報及觀測資料預報）第九節斜坡變形破壞的防治斜坡變形破壞的防治的原則；支擋工程；排水；減荷反壓；其它措施本章要求掌握的概念有：斜坡、崩塌、滑坡；了解斜坡中應力分布特征、崩塌形成條件和運動學特征； 滑坡的預測預報； 掌握斜坡變形破壞的類型； 滑坡的形態要素； 滑坡的識別；滑坡分類；影響斜坡穩定性的因素；斜坡穩定性的評價方法及斜坡變形破壞的防治。重點：斜坡變形

14、的評價方法、研究現狀及其意義第九章巖溶工程地質研究第一節概述巖溶作用、巖溶概念；巖溶作用的結果；巖溶與工程建設的關系第二節 碳酸鹽巖的溶蝕機理碳酸鹽巖的溶蝕過程；混合溶蝕效應；離子作用第三節影響巖溶發育的因素巖溶發育的基本條件；碳酸鹽巖巖性的影響；氣候的影響；地形地貌的影響；地質構造的影響；新構造運動的影響第四節巖溶區水庫滲漏問題滲漏的形式；影響水庫滲漏的因素；巖溶滲漏的防治第五節巖溶地基穩定問題巖溶地基變形破壞的主要形式； 地表塌陷的成因與分布特征； 巖溶地基穩定性評價； 巖溶地基的處理措施本章要求掌握的概念有；巖溶、比溶蝕度、比溶解度；了解碳酸鹽巖的溶蝕機理；影響巖溶發育的因素；巖溶區水庫

15、滲漏問題及巖溶地基穩定問題；重點：巖溶工程地質的評價方法及其工程意義第十章滲透變形工程地質研究第一節概述滲透壓力、滲透變形的概念；滲透變形的危害第二節滲透變形的類型與特點潛蝕的概念；潛蝕的種類；管涌的概念；流土概念；潛蝕與流土的轉化第三節 滲透變形產生的條件滲流的動水壓力及臨界水力梯度；土的抗滲強度第四節滲透變形的預測滲透變形預測的步驟； 滲透變形可能性及類型的判定； 壩基實際水力梯度的確定； 臨界水力梯度與允許水力梯度的確定第五節滲透變形的防治建筑物基坑及地下巷道施工時流砂的防治措施； 汲水井防治管涌的措施； 土石壩防治滲透變形的措施本章要求掌握的概念有： 滲透壓、 滲透破壞、 潛蝕、流土；

16、了解滲透變形的類型與特點；滲透變形產生的條件；滲透變形的預測及滲透變形的防治。重點：滲透變形的評價方法及其工程意義第十一章泥石流工程地質研究第一節概述泥石流概念；泥石流活動特點；泥石流的危害第二節泥石流形成條件地形條件；地質條件；氣象水文條件第三節泥石流特征泥石流的密度；泥石流的結構；泥石流的流態；泥石流的直進性；泥石流的脈動性第四節 泥石流分類按泥石流流域形態分類（標準型泥石流、河谷型泥石流、山坡型泥石流）；按泥石流物質組成分類（水石流型泥石流、泥石流型泥石流、泥水流型泥石流）；按泥石流流體性質分類（粘性泥石流及稀性泥石流）第五節泥石流的防治措施泥石流的防治原則；泥石流的防治措施本章要求掌握

17、的概念有：泥石流；了解泥石流的形成條件；泥石流的特征；泥石流的分類及泥石流的防治措施重點：泥石流的評價方法、研究現狀及其意義第十二章河流侵蝕和淤積的工程地質研究第一節概述影響河流侵蝕與淤積的因素； 表征水流特征的要素； 表征河床特征的要素；水流與河床的矛盾關系；流侵蝕與淤積的危害第二節河流的動力學特征河流的紊流特征；橫向環流特征；第三節巖土的臨界流速及河床的穩定性臨界流速；河床的穩定性指標第四節山區與平原河流侵淤作用的特征山區河流的侵淤特征；平原河流的侵淤特征第五節與河流侵淤作用有關的工程地質問題與河流侵蝕有關的工程地質問題；與河流淤積有關的工程地質問題水庫淤積第六節河流的開發與整治河流的全面

18、開發治理；河流的局部整治本章要求了解河流的動力學特征；山區和平原河流侵蝕作用的某些特征；重點：巖土的臨界流速及河床的穩定性；與河流侵淤作用有關的工程地質問題及河流的開發與整治。重點：河流侵蝕和淤積的工程意義另：本課程的教學在完成基本的教學容后，組織學生進行實地考察， 并組織 1-2 次課堂討論，主要以具體的實例進行，并要求學生寫一篇讀書報告。五、教學方法建議建議采用多媒體教學，以課堂教學、實驗課教學和現場參觀教學相結合。六、考核方式本課程采用結構評分：理論考試（閉卷筆試）70%，實驗 20%，平時成績（作業考勤等）10%。七、其它說明每章均有習題或作業。土的力學性質實驗在土力學課程進行；巖石的

19、力學性質實驗在巖石力學課程進行。八、選用教材及主要參考書1、教材工程地質學概論 ，智毅、裕云，中國地質大學， 1994 2、參考書工程地質學 ，廣韜等，地質，1984工程地質分析原理 ，倬元等，地質，1981工程地質學基礎 ，智毅等，中國地質大學，1990九、學時分配課程容講課實驗上機大作業小計緒論2第一章土的物質組成與結構、構造2第二章土的物理性質28第三章土的力學性質2第四章各類土的工程地質特征2第五章巖石的工程地質性質2第六章巖體的工程地質性質及巖體的2工程分類第七章活斷層和地震工程地質研究4第八章斜坡變形破壞工程地質研究6第九章巖溶工程地質研究2第十章滲透變形工程地質研究2第十一章泥石

20、流工程地質研究2第十二章河流侵蝕和淤積的工程地質2研究合計328工程地質學課程實驗教學計劃一、本課程實驗教學的目的和要求本課程是地質工程專業的一門主要專業課，土工實驗是工程地質學課程的重要實踐環節。實驗的目的是要求學生按土工試驗規獨立完成土體的各項物理性質的測試，并能進行實驗數據處理和分析，最終達到對巖土體工程性質做出綜合評價，同時也為今后的學習和工作打下堅實的基礎。本實驗課程的基本要求：1、實驗按新的土工試驗方法標準（GB/T50123-1999 ）2、獨立制備供實驗測試的各種土樣3、熟練掌握儀器原理、特點及使用方法4、認真完成各項測試并能進行實驗數據處理5、通過土的各種物理性質參數的測試對

21、土的工程性質做出評價二、本課程實驗容體系和實驗類型實驗容體系1教學容顆粒分析實驗驗證必做2教學容土的含水率測定驗證必做3教學容土的密度、比重測定驗證必做4教學容土的塑限、液限測定驗證必做5教學容土的擊實實驗驗證選做6教學容土的物理性質評價綜合選做三、實驗項目容安排實驗項目容安排實驗項目顆粒分析實驗時數本測定干土各粒組占該土總質量的百分數，以便了解土粒的2課 程 實1實驗目的、 容組成情況。 供砂類土的分類、 判斷土的工程性質及建材選驗 為 驗及要求料之用。要求掌握顆粒分析試驗的原理、儀器設備、實驗證 性 實步驟及數據處理驗。學生實驗項目土的含水率測定時數實 驗 前測定土的含水率， 了解土的含水情況， 是計算土的孔隙比、2預 習 實2實驗目的、 容液性指數、 飽和度和其