土木工程地质教学大纲.docx
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土木工程地质教学大纲
土木工程地质教学大纲
Civilengineeringgeologyteachingsyllabus
(土木工程专业本科适用)
《土木工程地质》课程教学由理论教学、室内矿物岩石实验、峨眉山土木工程地质勘察实训等三部分组成,共4个学分。
其中理论教学、室内矿物岩石实验为课堂教学,峨眉山土木工程地质勘察实训为现场教学。
课堂教学共51个学时,其中理论教学42个学时,实验教学9个学时(另有课外课程设计8学时),共3个学分。
现场教学为2周,安排在峨眉山实施,共1个学分。
详见表1。
《土木工程地质教学大纲》由《土木工程地质理论教学大纲》、《土木工程地质室内矿物岩石实习大纲》、《峨眉山土木工程地质勘察实训大纲》三部分组成,详见后叙。
表1土木工程地质教学学时及学分表
教学内容
课堂学时
总学时
学分
课堂
教学
理论
教学
绪论
1学时
42学时
3学分
第一章矿物和岩石
7学时
第二章地层与地质构造
9学时
第三章水的地质作用
2学时
第四章岩石及特殊土的工程性质
5学时
第五章不良地质现象及防治
9学时
第六章地下工程地质问题
3学时
第七章地基工程地质问题
3学时
第八章边坡工程地质问题
3学时
第九章工程地质勘察
不占课内学时,在勘察实习中讲授
课内
实验
常见造岩矿物鉴定实验
2学时
9学时
常见岩浆岩鉴定实验
2学时
常见沉积岩鉴定实验
3学时
常见变质岩鉴定实验
2学时
地质图阅读和地质剖面图制作课程设计
课外8学时
野外实训
峨眉山土木工程地质勘察实习
2周
2周
1学分
土木工程地质理论教学大纲
Civilengineeringgeologicaltheory
3学分51学时
(土木工程专业本科适用)
1教学目的与任务
《土木工程地质》课是高等院校土木工程专业的一门重要技术基础课。
土木工程地质是应用工程地质的基本理论和知识,解决土木工程建筑在勘察、设计、施工和运营管理过程中的工程地质问题的一门学科。
《土木工程地质》课由基础地质、工程地质、岩土工程地质问题、岩土工程勘察四大部分组成。
基础地质包括:
矿物、岩石、地质构造、地质图、地表水和地下水的地质作用。
工程地质包括:
岩石及岩体工程性质、特殊土工程性质、不良地质现象及其防治。
岩土工程地质问题包括:
地下工程地质问题、地基工程地质问题、边坡工程地质问题。
岩土工程勘察包括:
工程地质调查测绘内容及方法、勘探和测试内容及方法、勘察资料整理内容及方法。
为保证铁路、公路、机场、港口、水坝、工业与民用建筑、地下工程等土木工程建筑的安全稳定和正常使用,必须查清建筑场地及其环境的工程地质条件,对工程地质条件的优劣和发展趋势作出正确的评价,对可能产生的工程地质问题提出相应的工程防治措施。
因此,要求学员在校期间能够掌握《土木工程地质》课的基本概念、基本理论、基本方法和基本技能,能综合运用所学知识解决土木工程建设中遇到的基本地质问题。
本课程的主要任务,是使学员切实掌握土木工程地质的基本概念和基本理论、主要分析方法和主要防治措施,使之能与后续专业课程紧密结合,有效解决土木工程建筑在勘察、设计、施工和运营管理过程中的相关地质问题,以保证工程建筑物的安全、经济和稳定。
2各教学单元主要教学内容和基本要求
绪论
主要内容:
《土木工程地质》在土木工程建设中的作用。
本课程的主要教学内容和教学要求,本课程教学安排。
基本要求:
了解本课程的主要教学内容和教学要求。
第一章矿物和岩石
主要内容:
主要造岩矿物的物理性质和鉴定特征。
岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因、成分、结构、构造和分类。
主要岩浆岩、沉积岩、变质岩的鉴定特征。
基本要求:
结合课内矿物岩石实验,掌握岩石分类、分类依据和鉴定特征。
第二章地层与地质构造
主要内容:
岩层及岩层产状。
褶曲要素、分类及其地层识别特征,褶皱构造类型。
节理分类及发育程度分级,断层要素、分类及其地层识别特征。
地质年代的确定方法及地质年代表,地质图主要类型、读图步骤及地质剖面图制作。
基本要求:
能在野外和地质图上识别各主要地质构造的形态和类型,能量测岩层、节理产状,能判定地层新老关系,熟悉地质年代表,能绘制地质剖面图。
结合地质图阅读课程设计,对本章知识进行综合运用。
第三章水的地质作用
主要内容:
地表暂时性流水的淋滤作用及残积层、洗刷作用及坡积层、冲刷作用及洪积层,河流地质作用及冲积层。
河流阶地及其分类。
地下水的存在形式、水理性质、地下水分类及各类地下水的主要特征。
基本要求:
掌握地表流水地质作用的类型及产物特征,掌握河流阶地的定义和类型。
掌握地下水的存在形式和地下水分类。
了解地下水的化学性质和水理性质。
第四章岩石及特殊土的工程性质
主要内容:
岩石的物理、水理、力学性质。
岩石风化及其对岩石工程性质的影响,风化程度分带及风化防治方法。
岩石工程分类。
一般土、成因土、特殊土的分类标准。
各类特殊土的主要工程性质、主要工程地质问题和主要防治措施。
基本要求:
熟悉岩石工程性质和工程分类,掌握岩石风化类型及风化防治措施,掌握特殊土主要工程地质问题和防治措施。
第五章不良地质现象及防治
主要内容:
滑坡的形态特征,形成条件及主要影响因素,滑坡分类,滑坡防治原则和主要防治措施。
崩塌的形成条件,崩塌分类,崩塌的主要防治措施。
岩堆的特征,岩堆上选线原则。
泥石流的形成条件,泥石流的分类,泥石流沟线路选线原则,泥石流主要防治措施。
岩溶的形态特征,岩溶形成条件及发育规律,岩溶地区工程地质问题及主要防治措施。
地震分类,地震震级及烈度,工程防震原则及措施。
基本要求:
掌握不良地质的主要类型、形成条件、影响因素、发育规律、主要工程地质问题和主要防治措施。
第六章地下工程地质问题
主要内容:
岩体、结构面类型、岩体结构类型及地壳应力。
地下洞室围岩变形及破坏的主要类型。
地下洞室特殊工程地质问题。
围岩工程分级及其应用。
基本要求:
掌握地下洞室变形及破坏的基本类型,掌握地下洞室特殊工程地质问题,掌握围岩工程地质分级标准。
第七章地基工程地质问题
主要内容:
地基变形破坏的基本类型,地基变形破坏的影响因素。
地基承载力的确定方法。
各种地基地质条件适用的基础类型,常见软弱地基主要处理措施。
基本要求:
掌握地基变形破坏的基本类型,地基承载力的确定方法及常见软弱地基处理措施。
第八章边坡工程地质问题
主要内容:
土质边坡和岩质边坡分类,一般性边坡和特殊边坡(高边坡、顺层滑动边坡、特殊土边坡)分类,边坡按变形破坏特征分类。
边坡稳定性经验数据分析法、模型试验及计算机模拟分析法、理论分析法。
基本要求:
掌握边坡基本类型及其破坏特征,以及边坡稳定性经验数据法和理论分析法。
第九章工程地质勘察(不占课内学时,在勘察实习中讲授)
主要内容:
各勘察阶段的基本要求,现场工程地质调查及测绘的内容和方法,现场工程地质勘探的内容和方法,室内外工程地质试验及观测的内容,勘察资料整理、勘察报告及图件的撰写和编制要求。
基本要求:
掌握工程地质调查、测绘的主要内容和方法,掌握勘察资料整理、勘察报告及图件的撰写和编制要求,了解工程地质勘探一般方法。
3学时安排
《土木工程地质》课程理论教学共42个学时,在14周内完成(另有3周室内矿物岩石实验),详见表2。
原则上每周一讲,每讲3学时。
表2土木工程地质理论教学学时表
教学内容
课堂学时
总学时
课堂
教学
理论
教学
绪论
1学时
42学时
第一章矿物和岩石
7学时
第二章地层与地质构造
9学时
第三章水的地质作用
2学时
第四章岩石及特殊土的工程性质
5学时
第五章不良地质现象及防治
9学时
第六章地下工程地质问题
3学时
第七章地基工程地质问题
3学时
第八章边坡工程地质问题
3学时
第九章工程地质勘察
不占课内学时,在勘察实训中讲授
4主讲教材与参考教材
·主讲教材:
《土木工程地质》(第二版)胡厚田、白志勇主编,高等教育出版社出版,2009年1月出版
·参考教材:
(1)《土木工程地质》李隽蓬、谢强主编,西南交通大学出版社出版,2001年1月出版
(2)《铁路工程地质学》将爵光主编,中国铁道出版社出版,1991年10月出版
(3)《GEOLOGY(ANINTRODUCTIONTOPHYSICALGEOLOGY)》CHERNICOFF&WHITNEY
5说明
·本课程安排在《高等数学》、《土木工程概论》、《理论力学》、《材料力学》、《工程测量》、《工程化学》等课后进行。
·工程地质勘察放在土木工程地质勘察实训中讲授,不占课内学时。
·室内矿物岩石实验共四次,分三周完成,详见《土木工程地质室内矿物岩石实验大纲》。
·《土木工程地质理论教学大纲》于2009年开始实施。
执笔:
白志勇
土木工程地质室内矿物岩石实验大纲
Civilengineeringgeologicalmineralrockindoorexperiment
(土木工程专业本科适用)
一、实验目的
《土木工程地质》课堂教学由理论教学和室内矿物岩石实验两部分组成。
《室内矿物岩石实验》共分四次,占9个学时,是《土木工程地质》课堂教学的课内实验部分。
《室内矿物岩石实验》的目的,是为了让学员通过实验,能有效掌握主要造岩矿物及岩浆岩、沉积岩、变质岩等三大岩类的主要代表性岩石的鉴定方法和鉴定特征,并能正确辨认主要造岩矿物及岩浆岩、沉积岩、变质岩等三大岩类的主要代表性岩石。
为后续岩石工程性质、岩体稳定性分析、不良地质、特殊地质等内容的学习,以及后续《峨眉山土木工程地质勘测实训》打下良好基础。
以便在今后实际的工程设计和施工中,能根据不同岩石的工程性质特点,进行正确的工程设计和施工。
二、实验内容与基本要求
1.主要造岩矿物
(1)实验内容
认识矿物的晶体形态、颜色、条痕、光泽、透明度、解理、断口、硬度等主要物理性质。
·通过对上述物理性质的鉴定,认识橄榄石、辉石、角闪石、石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、方解石、白云石、石膏、高岭土、绿泥石、滑石、黄铁矿、方铅矿等16种常见造岩矿物。
·归纳出上述主要造岩矿物的鉴定特征。
(2)基本要求
·掌握矿物各物理性质特征。
·掌握主要造岩矿物的鉴定特征。
2.岩浆岩
(1)实验内容:
·认识岩浆岩的主要矿物成分。
·认识岩浆岩的主要结构类型。
·认识岩浆岩的主要构造类型。
·通过对岩浆岩矿物成分、结构、构造的鉴定,认识主要岩浆岩。
(2)基本要求:
·根据岩浆岩主要矿物的共生组合关系和岩浆岩结构、构造与岩浆岩产状的关系,掌握岩浆岩分类依据,正确辨认主要岩浆岩。
·掌握各代表性岩浆岩的鉴定特征。
3.沉积岩
(1)实验内容:
·认识沉积岩的主要矿物成分。
·认识沉积岩的主要结构类型。
·认识沉积岩的主要构造类型。
·认识沉积岩的主要胶结物成分及胶结类型。
·根据对沉积岩矿物成分、结构、构造、胶结物的鉴定,认识主要沉积岩。
(2)基本要求
·根据沉积岩成因和结构特点,以及各沉积岩主要矿物成分,掌握沉积岩分类依据,正确辨认主要沉积岩。
·掌握各代表性沉积岩的鉴定特征。
4.变质岩
(1)实验要求:
·认识变质岩的主要矿物成分及特征变质矿物。
·认识变质岩的主要结构类型。
·认识变质岩的主要构造类型。
·通过对变质岩矿物成分、结构、构造的鉴定、认识主要变质岩。
(2)基本要求:
·根据变质成因和构造特点,以及各变质岩主要矿物成分,掌握变质岩分类依据,正确辨认主要变质岩。
·掌握各变质岩的鉴定特征。
三、实验方式、时间安排
1、实验方式
矿物、岩石室内实验,是以手标本为基础的认识实验。
主要通过小刀、放大镜、瓷板、盐酸、镁试剂等简单工具,在手标本上查找各矿物、岩石的主要鉴定特征,从而划分和认识各代表性矿物和岩石。
实验以自然班为单位,每个学员一盒矿物、岩石标本和一套简单鉴定工具,每人一本实验报告,将实验结果按实验报告要求填写在实验报告上。
2.时间安排
实验分四个单元,即矿物、岩浆岩、沉积岩和变质岩,共占9个学时。
见矿物、岩石实验学时安排表。
表3室内矿物岩石实验学时表
实习序号
实验内容
学时
1
主要造岩矿物
2
2
岩浆岩
3
3
沉积岩
2
4
变质岩
2
实验一般在授课后进行,即矿物讲授后实验矿物,岩浆岩讲授后实验岩浆岩,沉积岩讲授后实验沉积岩,变质岩授课后实验变质岩。
所有实验要求在前六周内全部完成。
四、实验报告内容及要求,考核办法
1.实验报告内容及要求
(1)主要造岩矿物:
填写各主要造岩矿物的晶体形态、颜色、条痕、光泽、透明度、解理、断口、硬度、以及其它特征的鉴定结果,填写所鉴定矿物的正确名称。
(2)岩浆岩:
填写名代表性岩浆岩的主要矿物成分、结构、构造的鉴定结果,填写所鉴定岩浆岩的正确名称。
(3)沉积岩:
填写名代表性沉积岩的主要矿物成分、结构、构造和胶结构的鉴定结果,填写所鉴定沉积岩的正确名称。
(4)变质岩
填写各代表性变质岩的主要矿物成分、结构、构造的鉴定结果,填写所鉴定变质岩的正确名称。
2.考核办法
以实习教师批改学员实验报告的成绩作为实验考核依据,实验成绩为百分制,60分及格,并按10%的平时成绩计入《土木工程地质》课总成绩内。
矿物、岩石的有关内容,还将在期末理论测验中测试。
五、说明
主要参考书:
·教材《土木工程地质》(第二版),胡厚田、白志勇主编,高等教育出版社2009年1月出版。
·《土木工程地质矿物岩石室内实验指导书》,土木工程地质教学小组编写。
·《土木工程地质室内矿物岩石实验大纲》于2009年开始实施。
执笔:
白志勇
峨眉山土木工程地质勘察实训大纲
TrainingoutlineofcivilengineeringgeologicalinvestigationofMountEmei
实训时间:
2周
学分:
1学分
(土木工程专业本科适用)
一、实训目的
《峨眉山土木工程地质勘察实训》是土木工程专业教学计划中非常重要的实践性环节之一。
由于土木工程地质课,集中了基础地质、工程地质、水文地质、岩体力学、岩土工程等学科的基本概念和基本理论。
学习内容丰富、基本概念多,学习难度大,必须通过系统的教学实践才能有效地理解和掌握。
《峨眉山土木工程地质勘察实训》正是针对这一教学特点开设的。
它主要通过现场调查测绘,使学生系统掌握工程地质勘察的主要内容和方法,工程地质条件的评价内容和评价方法,工程设计所需地质参数的获取方法,常见工程地质病害的处理原则和处理措施,同时了解土木工程地质勘察与工程设计之间的联系与环节,是结合现场实际对教学内容的一次综合性演练,要求通过实训使学生初步具有进行土木工程地质勘察的能力。
二、实训的内容与要求
1、实训的基本要求
1)熟悉土木工程地质勘察各阶段的目的和任务;
2)掌握工程地质勘察的内容和方法;
3)了解不同工程建筑对工程地质条件的要求和所需地质参数的获取方法;
4)了解不同工程建筑在不同地质条件下可能产生的地质病害类型及防治措施;
5)掌握工程地质平面图和工程地质剖面图的填绘内容和填绘方法;
6)掌握工程地质勘察报告的编制内容和具体要求。
2、实训内容
1)外业测绘
·在勘察区布置观察线路和观察点。
·划分地形地貌单元,量测山坡坡度和高度。
·划分地层时代,确定地层层序和接触关系;查明岩石性质、岩层厚度、岩层产状;查明第四系松散沉积物的类型、范围、厚度、物质组成、粒度组成和密实程度;查明岩石风化程度和风化深度。
·确定褶曲位置,褶曲的地层构成及产状,褶曲类型;确定断层位置,断面产状,断层两盘的地层构成及产状,断层性质及类型,断层破碎带宽度、物质组成、粒度组成及密实程度;确定节理组数、密度、产状、力学性质、充填情况和张开度,确定节理发育程度。
·确定河流宽度、深度、河流的流速、流量、平水位、洪水位及洪峰流量;确定河流阶地的位置、级别、物质组成及类型;确定地下水的类型、埋深、水质、水量及井、泉的出露位置和涌水量;确定地下水的补给、径流和排泄条件。
·确定崩塌、滑坡、岩堆、泥石流、岩溶等不良地质的位置、范围、成因、发展阶段、严重程度及危害性;确定各种特殊土的性质、范围、厚度及主要工程地质问题。
·查明土、石的成分、粒度、密实度、含水情况、物理力学性质,进行土、石工程分级。
·采集各观察点岩样、土样和水样,并进行编号。
·调查现有建筑物及边坡的稳定情况,调查地震烈度,调查大气降水资料。
2)内业整理
·根据野外调查测绘资料,绘制工程地质平面图。
·根据不同工程建筑物的需要,绘制工程地质剖面图。
·编制工程地质勘察报告,总结出勘察区工程地质条件,进行建筑场地工程地质条件评价。
根据不同地质条件,提出合适的工程建筑类型,及其可能产生的地质病害和相应的防治措施。
三、实训的方式及时间安排
勘察实训以自然教学班为管理单位,以实习小组(3-4人)为基本实训单位,在实习老指导下,独立开展工作。
具体形式可按以下方式进行。
1、首先由指导教师带队,布置勘察区内的观察线路及观察点,并详细介绍沿线基本地质情况。
2、再以实训小组为单位,沿观察线路逐点进行详细的调查测量,查清勘察区内的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、不良地质和特殊地质情况,将各地质界线点正确地标定在地形图上,并根据野外实际情况初步描绘出工程地质平面图,逐点详细记录勘察资料,作好素描剖面,采集和整理好地质标本。
3、根据勘察区地质情况,选择工程建筑类型,再以小组为单位,针对建筑类型讨论工程地质条件,提出可能产生的地质病害和相应的防治措施。
4、以小组为单位分工负责,正式绘制勘察区工程地质平面图,制作工程地质剖面图,编制工程地质勘察报告。
5、由指导教师对每个学生提3-5个与实训有关的问题进行质疑,以检查学生综合运用知识的能力和实际掌握水平。
勘察实习时间至少应安排两周为宜。
四、实训报告内容及要求、考核办法
1、勘察实训报告应包括以下内容
1)实训时间、地点。
2)实训学生年级、班级、姓名、指导老师
3)实训的具体内容(按前述实习内容和要求撰写,包括文字报告、图件和整理的原始资料)。
4)实训的体会和收获。
2、勘察实训的考核办法
1)学生在教师指导下完成上述实训内容,写出实训报告,交由教师评定成绩,教师根据学生报告和质疑情况,给出实训成绩。
经指导教师评定成绩合格时,方可取得相应学分。
2)实训成绩为百分制,60分及格。
3)不参加或虽参加实训但未完成规定的实训过程和实训内容的学生,均不能取得该课程的学分。
4)勘察实训为必修课程(实践环节)之一,因故不能参加实训须按学校学生手册的有关规定办理相应手续。
五、说明
·实训教材:
《土木工程地质》(第二版)胡厚田、白志勇主编,高等教育出版社2009年1月出版。
·参考教材:
《峨眉山土木工程地质勘察实训指导书》土木工程地质教研室编写。
·《峨眉山土木工程地质勘察实训大纲》于2009年开始实施。
执笔:
白志勇
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- 土木工程地质 教学大纲 土木工程 地质