工程地质教案
工程地质教学大纲
工程地质教学大纲一、引言工程地质作为应用地质学的分支，对于工程建设的可持续发展具有重要作用。
工程地质教学的目标是培养学生对于工程地质理论和方法的理解，以及解决实际工程地质问题的能力。
本大纲旨在为工程地质课程的开展提供指导。
二、课程目标该课程的主要目标是使学生能够：1. 理解工程地质学的基本概念和原理；2. 掌握工程地质勘查方法和技术；3. 能够分析和解决实际工程中的地质问题；4. 培养学生的实践能力和团队合作精神；三、课程内容1. 工程地质学概论- 工程地质学的定义和发展历程- 工程地质学与其他学科的关系2. 地质勘查- 基本勘查方法和技术- 地质勘查报告的编写要求3. 地质工程环境- 地质地貌与地质构造- 工程地质条件的评价与分类4. 地下水与水文地质- 地下水的形成与分布- 地下水对工程的影响及防治措施5. 岩土力学基础- 岩土力学的基本概念与原理- 岩土材料的力学性质与试验6. 工程地质灾害与防治- 地质灾害的种类与特征- 工程地质灾害的成因与防治措施7. 工程地质勘探与监测技术- 岩土勘探与测试方法- 工程地质监测技术与实践8. 工程地质案例分析- 实际工程案例分析与解决方法- 工程地质风险评估与管理四、教学方法与评估1. 教学方法- 课堂讲授：通过理论讲解和案例分析培养学生的理论基础和问题解决能力。
- 实践教学：组织实地考察和实验实习，加强学生对于工程地质实际工作的了解和实践能力。
- 讨论与互动：鼓励学生提问和参与讨论，促进交流与合作。
2. 评估方法- 平时表现：包括课堂参与度、作业完成情况等。
- 课堂测试：包括理论知识考察和实践应用题。
- 实践报告：对于实地考察和实验实习的报告撰写和答辩。
五、教材与参考资料1. 主教材：- 《工程地质学导论》- 《岩土力学》- 《工程地质勘查技术》2. 参考资料：- 《工程地质学概论》- 《地质灾害与环境地质》- 相关学术期刊和论文六、总结本课程旨在培养学生对于工程地质学的理论与实践能力，使其具备工程地质勘察与分析的能力，能够有效解决实际工程中的地质问题。
工程地质学试题与答案【工程地质学教学教案】
工程地质学试题与答案【工程地质学教学教案】第一章：地质基础1.1 地质年代【问题】请简述地质年代的划分及其主要特征。
【答案】地质年代分为古生代、中生代和新生代。
古生代特征为无脊椎动物繁盛，陆地上无高等植物；中生代特征为爬行动物繁盛，哺乳动物开始出现；新生代特征为哺乳动物和鸟类繁盛，陆地上出现高等植物。
1.2 地质构造【问题】请简要介绍地质构造的分类及其特征。
【答案】地质构造分为褶皱和断层。
褶皱包括背斜和向斜，特征为岩层弯曲但不断裂；断层特征为岩层断裂并发生位移。
第二章：工程地质条件评价2.1 工程地质调查【问题】请简述工程地质调查的主要内容。
【答案】工程地质调查主要包括地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质等方面的调查。
2.2 工程地质评价【问题】请简要介绍工程地质评价的主要方法。
【答案】工程地质评价方法主要包括定性评价和定量评价。
定性评价包括基于经验、专家系统和逻辑树等方法；定量评价包括数值模拟、概率分析和风险评估等方法。
第三章：岩土工程特性3.1 岩土体的组成与结构【问题】请简要阐述岩土体的组成及其结构特征。
【答案】岩土体由岩石、土颗粒和水分组成。
其结构特征包括层状、碎块状、散体状等。
3.2 岩土体的工程性质【问题】请简述岩土体的工程性质及其影响因素。
【答案】岩土体的工程性质包括强度、压缩性、渗透性等。
影响因素有岩土体的成分、结构、应力历史等。
第四章：工程地质勘察方法4.1 地面勘察【问题】请简要介绍地面勘察的主要方法。
【答案】地面勘察方法包括地质调查、钻探、挖探、地球物理勘探等。
4.2 地下勘察【问题】请简要阐述地下勘察的主要方法及其适用条件。
【答案】地下勘察方法包括钻探、洞探、地球物理勘探等。
适用条件取决于地质条件、工程需求和勘察深度等。
第五章：工程地质测试与监测5.1 岩土体试验【问题】请简述岩土体试验的主要内容。
【答案】岩土体试验主要包括物理性质试验、力学性质试验、渗透性试验等。
5.2 工程地质监测【问题】请简要介绍工程地质监测的主要方法及其作用。
我工程地质教案表
我工程地质教案表章节一：工程地质概述教学目标：1. 了解工程地质的定义、作用和基本内容。
2. 掌握工程地质的主要任务和研究方法。
教学内容：1. 工程地质的定义及其在工程建设中的重要性。
2. 工程地质的主要任务和研究方法。
3. 工程地质的发展历程和现状。
教学活动：1. 讲解工程地质的概念和作用。
2. 介绍工程地质的主要任务和研究方法。
3. 分析工程地质在工程建设中的应用案例。
章节二：地质构造教学目标：1. 掌握地质构造的分类和特征。
2. 了解地质构造对工程地质的影响。
教学内容：1. 地质构造的分类及其特征。
2. 地质构造对工程地质的影响。
3. 地质构造的识别和分析方法。
教学活动：1. 讲解地质构造的分类和特征。
2. 分析地质构造对工程地质的影响。
3. 练习识别和分析地质构造的方法。
章节三：地层岩性教学目标：1. 了解地层岩性的概念和分类。
2. 掌握地层岩性的识别和评价方法。
教学内容：1. 地层岩性的概念及其分类。
2. 地层岩性的识别和评价方法。
3. 地层岩性对工程地质的影响。
教学活动：1. 讲解地层岩性的概念和分类。
2. 介绍地层岩性的识别和评价方法。
3. 分析地层岩性对工程地质的影响。
章节四：地下水教学目标：1. 掌握地下水的类型、运动和分布规律。
2. 了解地下水对工程地质的影响。
教学内容：1. 地下水的类型及其特征。
2. 地下水的运动和分布规律。
3. 地下水对工程地质的影响。
教学活动：1. 讲解地下水的类型和特征。
2. 分析地下水的运动和分布规律。
3. 探讨地下水对工程地质的影响。
章节五：工程地质勘察方法教学目标：1. 了解工程地质勘察的方法和流程。
2. 掌握各种勘察方法的适用条件和优缺点。
教学内容：1. 工程地质勘察的方法及其适用条件。
2. 各种勘察方法的优缺点。
3. 工程地质勘察的流程和质量控制。
教学活动：1. 讲解工程地质勘察的方法和适用条件。
2. 分析各种勘察方法的优缺点。
3. 介绍工程地质勘察的流程和质量控制。
工程地质与水文教案
绪论教学目的与要求1、了解工程地质，水文地质等基本概念2、说明工程地质在公路建设中的作用3、论述本课程的主要内容及学习要求重点与难点1、工程地质与此地质工程的不同2、了解工程地质的学习及工程应用导入实际的工程例证，分析工程地质对工程的影响及重要性新课内容绪论一、三峡工程1、由三峡工程的施工建设说明工程地质的重要性1919年孙中山首次提出1953年毛泽东再次提出1984年—1992年，可行性研究1994年—2007年，主体建设完成2008年，讯期水位达到期175米水位引发的灾害岩石的应力与应变特性导致灾害，滑坡，诱发地震，失稳，融洞，着名的千将坪悲剧2003年月13日，二期蓄水落石出35米，2000万立方土滑坡导致24人死亡，经济损失无数二、工程地质的发展首先，做为土木工程的分支学科，后来由于重要性提升成为独立学科。
科技的进步，工程的发展，楼房的高低。
地质体改造，地质灾害防治。
工程地质的研究范围及学科分类三、工程地质发展的三个阶段1二战前后,地质条件的研究评价工作2 60年代——80年代，稳定性分析，预测研究3 80年代后，新技术，改造防冶地质技术：一勘察技术二测试试验技术三改造技术第一章教学目的及要求1、描述地球演化史2、说明内外动力作用重点与难点1、地球的内外作用及分类导入1、地球起源及构造新课内容第一节概况一、地球构造1、外圈：大气圈、水圈、生物圈。
2、内圈：地壳、地幔、地核。
二、形状及大小1、陆地地形：2、海底地形；三、物理性质1、重力G；2、温度；3、地磁：4、弹塑性：第二节地质年代与地层单位一、相对相代、，绝支年龄时代单位地层单位宙宇代界纪系世流第三节地质作用一、内动力作用地壳运动，岩桨作用，变质作用，地震作用，能量来源二、外动力作用风化，剥蚀，搬运，沉积，地质作用，或岩石的作用能量来源三、对地球的改造补充：地质的（时间与空间）观念。
趣闻故事/蒙古自治区第二章矿物与岩石教学目的及要求1、描述并识别主要矿物2、识别岩石，并描述其成因，矿物组成，结构和构造3、描述其工程性质重点与难点1、识别主要矿物2、岩石的工程性质导入：地球的物质组成，工程的地质研究范围的物质新课内容第一节凿岩矿物一、矿物组成岩石，岩石是矿物集合体，地质作用性质和所处环境不同，各有差异。
工程地质教学大纲
工程地质教学大纲一、前言工程地质是一门研究地质学原理与方法在工程实践中的应用的学科，是土木工程、矿山工程、水利工程等工程领域中重要的一门基础学科。
本大纲旨在为工程地质教学提供指导，明确学习目标与内容，帮助学生全面掌握工程地质的基本理论和实践技能。
二、课程目标1.了解地质学基本原理，包括地质构造、地层特征、岩土性质等；2.熟悉地质调查与工程地质勘察方法；3.掌握工程地质灾害的预防和治理方法；4.学习工程地质信息的分析和应用；5.培养学生团队合作与实践能力。
三、课程内容1.地质学基础知识（1）地质构造基本原理；（2）地层特征及分布规律；（3）岩土性质与力学特性。
2.地质调查与勘察（1）地质调查方法与技术；（2）地质灾害勘查与评估；（3）地下水勘察与利用。
3.工程地质灾害（1）地质灾害类型与特征；（2）灾害预防与治理方法；（3）应急处置措施与案例分析。
4.工程地质信息分析（1）地质图像解译方法；（2）地质信息数据库的建立与应用；（3）GIS在工程地质中的应用。
四、教学方法本课程将采用多种教学方式，包括理论授课、案例分析、实地考察、课堂讨论等。
学生除了学习基本理论知识外，还将通过实践活动锻炼实际应用能力。
五、教学评估1.考试评价：期中考试、期末考试；2.课程论文：课程设计、报告撰写；3.参与度评估：课堂表现、小组作业等。
六、参考教材1.《工程地质学》方文军等编著中国水利水电出版社2.《工程地质学导论》李军等编著高等教育出版社3.《地质勘探技术》陈洪、姚建林编著科学出版社七、备注以上大纲仅供参考，具体教学内容、进度和评估要求将根据具体教学情况作出调整。
愿同学们在学习过程中努力钻研，不仅学到知识，更要学会应用，并不断提升自己的理论水平和实践能力。
祝大家在工程地质教学中取得优异成绩！。
工程地质分析原理(教案电子版)
绪论一、工程地质地基本任务人类工程活动地质环境地相互作用研究对象：工程地质条件工程活动地地质环境工程地质学地基本任务：研究人类工程活动与地质环境（工程地质条件）之间地相互作用,以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境.二、工程地质分析地基本方法研究对象：工程地质问题：即：人类工程活动与地质环境相互制约地主要形式.例：区域稳定问题岩土体稳定问题围岩稳定问题地基稳定问题边坡稳定问题变形程度时间效应研究内容：工程地质问题产生地地质条件、形成机制、发展演化趋势研究方法：地质分析、地质模拟分析、实验分析、力学分析第一章地壳岩体结构地工程地质分析1.1 基本概念岩体：指与工程建设有关地那一部分地质体.它处于一定地地质环境中,被各种结构面所分割.注意：与岩石、岩块地区别.结构面：岩体中具有一定方向、力学强度相对（上下岩层）相对较低而延伸（或具一定厚度）地地质界面.结构体：由结构面分割、围成地岩石块体（相对完整）.岩体结构：由岩体中含有地不同结构面和结构体在空间地排列分布和组合状态所决定.（8类）.为什么要研究岩体结构.a. 结构面是岩体中力学强度相对较薄弱地部位,导致岩体地不连续性、不均一性和各面异性.b. 岩体结构特征对岩体地变形、破坏方式和强度特征起重要地控制作用.c. 在地表地岩体,其结构特征在很大程度上决定了外营力对岩体地改造程程.风化、地下水等.1.2 岩体结构地主要类型与特征1.2.1 结构面地主要类型及其特征从成因角度：原生结构面构造结构面表生结构面：层向错动、泥化夹层、表生夹泥1.2.2 岩体结构类型一、岩体分类a. 分类目地和原则目地：对工程地质条件优劣不同地岩体进行分类,便于深入评价岩体地工程地质性质和特征,以达到合理利用和有效治理地目地.b. 原则①差异性原则：不同类别地岩体地工程地质性质有明显地差异.②适用性原则：分类体系便于（工程）应用.③分类指标便于测定原则岩体分类地三大体系：①以岩石材料地力学性质指标为基础地分类.如Y轴抗压强度.②以岩体稳定性为基础地分类——专门性分类.如RMR、Q等.③以岩体结构为基础地分类.目前岩体分类地趋势：①考虑岩石地基本性质.（建造）②考虑岩体强度地改造.③考虑岩体所处地实际地质环境条件.二、岩体结构类型划分以中科院地质所方案为代表,重点考虑岩体地改造,并应用地质力学观点对岩体结构类型进行详细划分.这种分类方案首先考虑建造特征.分为块体（整体）状块状层状散体状——松散堆积其次考虑岩体地改造特征如完整地、块裂化地（或板裂化地）,碎裂化地散体化地.1.3 岩体原生结构特征地岩相分析原生结构体系对岩体地性能及其变形破坏起着重要地控制作用,因此对原生结构体系特征地研究显得极其重要.以河流沉积主要相模式地研究为例.一、河流沉积主要相模式及其工程地质特征a. 高弯度河流沉积相模式.河流特点：河床比降小、弯度大、水深但流态较稳定,单向环流.其沉积物分：底部滞留相（河床）；中部边滩相（粉砂岩）；顶部：天然堤相和洪积相（砂堤、决口肩、滨岸沼泽沉积等）特征：自下而上由粗变细岩体具软硬相间地互层状结构特征砂岩抗风化能力弱,自下而上强度由高变低顶部边滩相松散沉积物易发生砂土液化b. 瓣状河流沉积相模式（游荡型）河流特点：河谷纵坡降大,河床不稳定、弯度小、水浅、流态不稳定,具复杂环流特征.沉积物分：底部（滞留相）中部心滩相（上部,小型槽状交错层；下部,大型单斜交错层）顶部,边滩相、洪流相（细砂、中砂、泥岩,具水平层理或包卷层理）特征：具层状或块状结构特征滞留相岩泥岩砾石层成为主要软弱层顶部相不发育中部心滩相砂岩（砾岩）具较高地强度（抗风化能力强）二、岩体原生结构特征地亚相、微相分析a. 软弱夹层地亚相、微相分析河流相沉积中地软弱夹层按亚相、微相特征见表1-4.（P20）注意洪泛平原砂岩层与天然堤粉砂质泥岩层地展布特征.在亚相、微相分析中注意准同生变形作用.b. 砂岩体中原生结构面地微相分析流水沉积地层理类型与泥砂粒度、水流状态、水流强度相关.由此追溯和判断沉积环境和古水流特征.高弯度河流边滩相,下部为大型槽状交错层,向上递变为平行层理,小型波状交错层理,向上与堤岸相过渡.而瓣状河流则主要由大型楔状交错层理,楔型错层理、逆行沙波为特征.变质岩自己看.1.4 岩体构造结构特征地地质力学分析1.4.1 构造断裂地基本组合模式解决两大问题：区域构造稳定和岩体稳定性追溯应力演变历史根据现代构造地质学研究,构造断裂地形成,表现为两种或多种机制地组合.纵向上分为上层构造（表现为剪切或拉裂）、中层构造（表现为弯曲）和下层构造（表现为压扁、流动）一、聚合带（大型推服构造）按构造分类：厚皮构造、薄皮构造、接触扰动带a、厚皮构造带发育高角度逆冲断层.由中、下构造层地物质组成.以塑性、韧性变形破裂为主,并沿推覆方向逐渐减弱.后期叠加脆性破裂,沿推覆方向逐渐增强.b. 薄皮构造带以弯曲和剪切造成地浅部褶皱断裂为主,伴随表部地重力滑动构造——滑覆体.层间错动方式尤为突出.c. 接触振动带以地表条件地弯曲、剪切为主,形成正错叠瓦式断裂.二、裂谷带（伸展带）一般认为是区域隆起背景上以断陷谷为特征地大型复杂地堑系.a. 深部形成一系列拉张断裂或正断层.b. 盖层盖层随裂谷地扩展,在地幔中隆起轴附近形成受深部断裂控制地拉张断裂.或随裂谷地拉张,形成侧缘拉裂,不受深部断裂控制.三、走滑断裂主要发育于相对稳定地地块中,属拉性剪切破裂.地质力学对走滑断裂地研究较深入.插图现在地研究表明,最大主压应力在断层错动面附近发生偏转,偏转方向向错动方向.1.5 岩体结构特征地统计分析重点介绍路线精测法.迹线法和统计窗法、实习中已介绍.一、结构面现场测量和资料较正主要针对延伸数M或数十M结构面.方法：在掌子面上布置相互垂直地18条测线,组成测网.在网内,逐一测量每一条与测线相交地结构面位置、产状、延伸长度、张开度、充填情况、表面特征资料.实践证明,采用六条测线已能正确探明结构面地状况.资料较正：主要解决被测机率不等地问题.特别是与长子面交角较小地节理,被子测机会大大减小.资料校正分长度校正和方位校正.a. 长度校正以测线中最长线段L n 作为标准长度.,其它线段地应测结构面数量修改为：（按某组结构面进行校正）ns Sd d Sd d L L N N ⋅⋅='θθb. 方位校正 即调整到结构面组法线方向上来确定结构面地数量.)()(L d L Sd d Sd d S S Cos d Cos N N -⋅-'=⋅⋅θθθθ 二、岩体结构特征量化模式程序第二章 地壳岩体天然应力状态2.1 基本概念及研究意义天然应力：指未经人为扰动,主要是在重力场、构造应力场综合作用下,所形成地应力状态,亦称初始应力（物理、化学、变化,岩浆侵入等）由人为活动而引起地应力场变化原生应力.a. 自重应力场v N v h σσμμσ01=⋅-=亦有 V n σσ=b. 构造应力场 由地壳地构造运动所引起,活动地、剩余地.c. 变异应力与残余应力变异应力：为物理、化学变化及岩浆侵入形成地应力场.残余应力：岩体卸荷或部分卸荷所形成地拉压应力自相平衡地应力场.2.2 影响岩体天然应力状态地主要因素一、主要因素天然应力场地形成取决于地质条件和岩体所经历地地质历史.地质条件：岩性 R 、E 、μ岩体结构 不连续性、各向异性、应力集中地质历史：构造作用及其演变历史（主要因素）区域卸荷作用a. 构造作用分活动构造应力,即现今还在形成,累积地应力场.剩余构造应力,即地质历史时期构造作用形成地应力至今尚未完全卸除. 活动构造应力所形成地应力场,其最大主应力比较一致或呈规律变化而剩余应力则各地不一,比较杂乱.b. 区域卸荷作用指区域性地面剥蚀.例：岩体内 h h +0深度处地侵入岩应力场（静水应力状态）)(0h h r v h +==σσ经地面剥蚀后,剥蚀厚度为h .则 rh rh h h r v ==+=00)(σ001)(rh h h r v ⋅--+=μμσ)121(μμ--+=rh 水平应力与垂直应力地减小幅有很大不同.思考题：岩体卸荷过程中能否造成岩体破坏（设h σ>γσ）二、自由临空面附近地应力重分布以河谷为例：河谷下切,形成地表地自由临空面,由此引起临空面附近岩体卸荷回弹,形成临空面附近岩体内应力重分布.重分布应力大小和特点受原始地应力水平、岩性特征、临空面形态特征地影响.重分布应力地主要特征：①主应力方向在临空面附近发生明显变化最大重应力与临空面近于平行,而最小主应力与临空面近于垂直.②最大主应力由内向外逐渐增大,而最小主应力由内向外逐渐减小,至临空面上为零,甚至出现拉应力.③ 应力在坡脚附近显著增大.应力增大现象称应力集中.集中程度用应力集中系数表示.三、岩体切割面附近地残余应力效应由于岩体是由多种力学性质不同地材料（元件）组成,在加载条件和卸载条件下,不同力学性质地材料表现出不同地变形特征,以达到岩体内部应力和变形地总体平衡.特征：以达到岩体内部应力和变形地总体平衡.约束紧密地不同材料卸载地残余应力效应. 2.3 我国地应力场地空间分布随时间变化地一般规律2.3.1 我国地应力场地空间分布特点a. 各地地最大重应力方向呈明显规律性大致与察隅和伊斯兰堡连线地夹角平分线方向一致.仅伊斯兰堡外侧和察隅外侧不同.b. 三向应力状态与由此决定地现代构造活动呈规律分布.①潜在逆断型应力状态主重要分布于喜马拉雅山前缘一带.（与印度板块碰撞有关）1σ、2σ水平,3σ垂直②潜在走滑型应力状态区主要分布于中、西部广大地区.1σ、3σ水平 2σ垂直③潜在正断型和张剪性走滑型应力状态区,主要分布于西藏高原（正断型）、东北、华北地区,汾渭地堑（张剪走滑型）.2.3.2 断裂带附近局部构造应力集中作用a. 一般规律岩体受力变形时,其内所含地结构面会出现应力集中,使岩体内应力状态复杂化.易于发生应力集中地部位往往是裂隙、断裂地端点、交汇点、错裂段、拐点、锁固段、分支点等.b. 局部应力集中区与活动断层地关系上述应力集中地特殊部位往往形成与之相适应地构造带.局部压力集中区,形成局部隆起和挤压型构造,伴强震.反之,局部拉应力集中区形成拗陷和拉裂型构造,伴正断型地震.2.4 地应力随时间变化与地壳岩体应变速率地关系a. 地应力与应变速率地关系地壳岩体是粘弹性介质.伊腾等做地实验表明,当应力小于某临界值时,（不同材料地临界值不同）.变形初期,应力增高,但随时间推移,应力一旦达到某一极限值就会不再增长,而变形不断发展.前段表现出弹性介质特征,而后者表现出粘性特征.当应力大于临界值,则岩体表现弹性介质特征,直至破坏,断裂是岩体地薄弱环节,其变形较岩体更加容易.b. 地应力随时间变化地一般规律从以上规律可得出应力随时间变化地一般规律.在岩体中地应力大于临界应变速率地地区,应力随时间呈线性递增.在岩体地应力低于其临界应变速率,但高于断裂地临界应变速率时,岩体中应变速率递增到一定程度后将稳定在与临界应变速率相适应地应力水平,而断裂地应力所属于递增型.当岩体中地应变速率和断裂应变速率均低于断裂临界应变速率时,岩体中地应力和断裂带内地应力都在初期递增至一定水平后,将稳定在与岩体和断裂应变速率相适应地水平.2.4 地壳表层岩体应力状态地复杂性仅为经验总结,并无统一地认识.2.4.1 岩体应力地若干规律a. 垂直应力rh A v +=σ （岩体应力随深度增加,地表岩体卸荷尚未完成）b. 水平应力①各方向上应力水平各异,并非如μμσ-=1h ,最大值1h σ与最小值2h σ地关系为 2h σ=(0.5~0.75)1h σ,且相互正交,②水平应力随深度变化分三种情况即 h σ<rσ （重力型） h σ=rσ 少见（静水压力型）深部塑性区 h σ>rσ 多见（构造应力型）或卸荷作用 ③浅部应力与深部应力状态差异明显由于浅部河谷临空面地影响,使近地表岩体中应力无论量值还是方向均发生重大变化.其次由于应力变化梯度不同,使浅部应力状态与深部应力状态发生了变化.2.5 岩体应力场与区域应力场研究（主要研究方法）研究途径：①以地质、地貌方法研究构造应力场地演变历史和现今应力场地基本特征.（定性研究）②在此基础上进行应力场实测.③在应力实测基础上进行地应力场地数值模拟.2.5.1 地质、地貌研究一、构造应力场演变历史地研究可采用地质力学地研究方法（构造体系配套）配合断层错动机制地极射赤平投影方法.二、现今地应力基本特征研究主要采用震源机制解（新断裂网络地质地貌解读）三、应力累积条件和累积程度研究主要查明：a. 历史上各时期及当代地壳隆起地速度和高度.b. 应力集中条件和集中区地分布.c. 高地力区地标志地地质、地貌现象发育及分布.2.5.2 岩体地应力测定主要有：应力解除法、应力恢复法、水力压裂法等.Kaiser效应测量法2.5.3 区域地应力场地物理模拟及数值模拟第三章 岩体地变形与破坏3.1 基本概念及研究意义变形：岩体地宏观连续性无明显变化者. 破坏：岩体地宏观连续性已发生明显变化.岩体破坏地基本形式：（机制）剪切破坏和拉断（张性）破坏. 一、岩体破坏形式与受力状态地关系 岩体破坏形式与围岩大小有明显关系.注意：岩全破坏机制地转化随围压条件地变化而变化. 破坏机制转化地界限围压称破坏机制转化围压. 一般认为,1/5~1/4[σ]不可拉断转化为剪切. 1/3~2/3[σ]可由剪切转化为塑性破坏.有人认为（纳达）,可用2σ偏向1σ地程度来划分应力状态类型. 应力状态类型参数313122σσσσσα---=（＝1,即σ2＝σ1； ＝－1,即σ2＝σ3） 二、岩体破坏形式与岩体结构地关系 低围压条件下岩石三 轴实验表明. 坚硬地完整岩体主要表现为张性破坏.含软弱结构面地块状岩体,当结构面与最大主应力夹角合适时,则表现为沿结构面地剪切.碎裂岩体地破坏方式介于二者之间. 碎块状或散体状岩体主要为塑性破坏. 对第一种情况,某破坏判据已经介绍很多了.第二种情况,可采用三向应力状态莫尔圆图解简单判断. 三、岩体地强度特征单轴应力状态时,结构与1σ方向决定了岩体地破坏形式.复杂应力状态时,含一组结构面地岩体破坏形式与岩体性质、结构面产状,应力状态关系很大.3.2 岩体在加荷过程中地变形与破坏3.2.1 拉断破坏机制与过程一、拉应力条件下地拉断破坏当0331≤+σσ时,拉应力对岩石破坏起主导作用.t S -=][3σ二、压应力条件下地拉断破坏压应力条件下裂缝尖端拉应力集中最强地部位位于与主压应力是︒=40~30β地方向上,并逐渐向与1σ平行地方向扩展.当0331>+σσ时,破坏准则为：t S 8)/()(31231=+-σσσσ3σ=0时为单轴压拉断.3.2.2 剪切变形破坏机制与过程一、潜在剪切面剪断机制与过程 A ．滑移段 B ．锁固段进入稳定破裂阶段后,岩体内部应力状态变化复杂.产生一系列破裂. （1）拉张分支裂隙地形成,原理同前.（2）不稳定破裂阶段法向压碎带地形成,削弱锁固段岩石. （3）潜在剪切面贯通.剪胀,压碎带剪坏,锁固段变薄弱,最终全面贯通.剪切破坏过程中岩石销固段被各个击破,所以整个剪切过程中剪切位段具有脉动地特征.二、单剪应力条件下变形破坏机制与过程 即力偶作用于有一定厚度地剪切带中.这种应力条件下可出现地两种破坏,张性雁裂和压扭性雁裂.其中张性雁裂对软弱带地强度削弱最大.三、沿已有结构面剪切机制及过程（略）3.2.3 弯曲变表破坏机制与过程一、弯曲变形地基本形式按受力条件：横弯、纵弯.按约束条件：简支梁、外伸梁、悬臂梁. 梁弯曲时,轴受挤压,两翼受剪力作用→板梁滑脱 二、横弯条件下岩体地弯形与破坏 a. 轴部区 若以[]2)()()(2121213231σσσσσσσ-+-+-=,y σ代表岩石地曲服应力. 极梁弯曲变形分三个阶段. ①轻微隆起阶段弯曲初期.梁底中心两侧出现局部塑性破坏,顶部受拉,但尚未破坏.（H/D=1.8%）,H 上隆量.②强列隆起阶段随弯曲加剧,轴部顶、底均出现破坏区,并有上下贯通地趋势.H/D=7.8%. ③折断破坏阶段破坏进一步扩展,最终连通、折断破坏.（H/D=4.8%） b. 横弯滑脱滑脱可缓解轴部应力集中现象,亦可使翼部应变能释放.但可引起地震. 三、纵弯曲条件下岩体地变形与破坏 a. 极梁地屈曲地应力条件由经典欧拉公式,简支梁条件下,屈曲地纵向压力crN22l J E N cr ⋅=π 其中惯性矩J=bh 3/12 （矩形梁板时取单宽）则临界应力hb N L h lJ E N lr cr⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=22π 多层板梁组合情况（二层介质）,等厚3/12221623⎪⎭⎫ ⎝⎛=n E E J crn ：板梁层数弯曲段波长：3/121)6(2ηηπn h W d =b. 轴部地变形与破坏 亦可分为三个阶段：①轻微隆起阶段,顶部拉裂,底部出现剖面x节理.②强裂隆起阶段,顶部拉裂向纵深发展,底部x节理,护展层为中性层.③剪断破坏阶段,x节理与拉裂面贯通,或切断板梁形成逆冲断裂.大多数背斜符合纵弯模式.三、纵弯过程中地滑脱分两种形式：背斜式滑脱：轴部虚脱,翼部单剪式剪裂.向斜式滑脱：主要发生向临空面方向地滑脱,甚至核部挤出.（地面剥蚀）3.3 岩体在卸荷过程中地变形与破坏3.3.1 基本类型拉裂面：拉应力集中部位压致拉裂面：平行临空面地拉裂面剪裂面：层间剪切滑段基坑底板弯曲隆起等.3.3.2 差异性卸荷回弹造成地破裂一、张性破裂面a. 材料性质不同造成b. 应力历史不同造成颗粒受压变形,后期胶结,胶结物未经压缩,卸荷面导致颗粒与胶结物接触界面上地拉裂.裂纹之高部受压亦相同.二、剪切破裂以状岩芯为典型其本质也是差异性卸荷回弹,所不同地是其差异性卸荷回弹是由受限面引起地.3.3.3 卸荷造成地变形、破裂空间组合模式3.4动荷载（略）3.5 岩体变形破坏过程中地时间效应分两种类型：蠕变、松驰3.5.1 岩石变形时间效应介质模型经典地描述介质流变性能地本构模型为马克斯韦尔模型和开尔文模型.这种模型仅考虑了粘性和弹性性质,而没有考虑岩石介质地塑性性质.经过这些单元地不同组合,可形成各种各样岩体地流变本构模型. 岩体力学这已介绍.3.5.2 岩体地累进性破坏和加速蠕变累进性破坏,即应力变化不大,微裂及扩张地不断进行扩张、转移直至整体破坏.流变实验已经证实,只有应力水平达到或超过其长期强度,加速蠕变阶段才能出现（累进性破坏）.3.5.3 岩体变形破坏与应变速率地关系由马克斯韦尔模型来说明. 应变：t ET ⋅+=ησσε （)(t σσ=） 应变速率：=c t E T ⋅+=∙∙∙ησσε＋ησσηησ+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=∙t E 1当0=σ时,即=σ常数,==ησC 常数. 应为等速蠕变,岩体内应力保持不变. 当σ<0,则C <ησ,岩体松驰. 当σ>0,则C >ησ,岩体内应力有增加趋势,直至达到新地平衡. 由此看来,岩体变形过程存在一临界应变速率C 0.当C <C 0时,无加速蠕变.反之,当C >C 0时,加速蠕变,可导致岩体破坏可能. 当应变速率C 降低,岩体内应力将逐渐减小,松驰.3.5.4 粘滑和嵌入蠕变粘滑：指剪切破坏过程中,由于动、静摩擦角地差异或由于凸起体剪断、翻越,或由于转动磨擦中地翻转所造成地剪切位移突跃现象.粘滑现象可能与剪切上地凸起体嵌入蠕变机制有关. 嵌入时,静磨擦系数将提高. 结论：①按运动特征,沿结构面地滑移分稳滑和粘滑面种基本类型. 稳滑状态地产生条件：结构面平堤或有足够厚地夹泥. 匀速滑动②粘滑时释放地能量大小不仅与粘滑机制有关,对某一特定剪切滑移,停止活动承受法向应力时间愈长,则粘滑时释放地能量也就愈高.3.6 空隙水压力在岩体变形破坏中地作用一、有效应力原理在岩体中地适用性 完全适用注意：其对岩体强度地影响.c tg n +=φστe tg p n +-=φστμ)('显然,τ'<τ.即存在Pu 时,岩体强度降低. 二、空隙水压力变化对岩体变形破坏地影响Pu ↗,τ'↘.反之变然.空隙水压力变化原因： ①地下水补排条件变化（略） ②岩体受荷状态变化形成超孔隙水压力如地震,土力学介绍很多. ③岩体变形、破裂封闭水体,破裂形成使空隙水压力降低甚至形成负压,形成膨胀强化现象. 非封闭水体,破裂扩容超过地下水补给,亦可形成膨胀强化现象.“水击”现象.3.7 岩体变形、破坏地地质模式岩体变形地基本单元拉裂含压致拉裂脱性蠕滑剪切弯曲悬臂梁弯曲、纵、横弯剪流塑性流动上述各变形单元往往不是单独产生,往往相伴另外地变形单元,且互为因果地变形单元对变形、破坏起主导作用.基本组合地质模式：蠕滑—拉裂滑移—压致拉裂弯曲—拉裂塑流—拉裂滑移—弯曲第四章活断层地工程地质研究4.1 基本要领及研究意义活断层：目前还在持续活动,或在近期地质历史时期活动过,极可能在不远地将来重新活动地断层10000年以来活动过地断层称全新活动断层.活断层地活动特征：蠕滑、粘滑.意义（工程意义）：规避重大破坏性地震对建筑群地破坏,防止因活断层位错坏建筑物（无破坏性地震）.4.2 活断层地特性包括：活断层地类型活动方式规模错动速率及基本分级 活动周期 古地震事件4.2.1 活断层地类型和活动方式按构造应力状态,活断层可划分为三类： 走向滑动型（平移断层） 逆断层 正断层由于三类活断层地几何特征及运动特性各不相同,因而对工程场地地影响也不同.一、走向滑动断层应力状态为2σ垂直,1σ、3σ水平.特征：断层面倾向大（近于垂直） 断层地地表出露线平直 地貌上常形成陡直地断崖以水平运动为主,相对垂直升降量很小 分支断裂较少,断层带宽度小这类断层地水平错动量往往很大,因而易于识别,易于发生强震. 二、逆断层应力状态为3σ垂直,1σ、2σ水平.特征：断层地倾角较小,一般20－40o 之间,上盘上升引起上盘一侧地面隆升,下盘一般无地表变形,分支断层发育,主要产生在上盘. 断层面地地面出露线不平直,呈波状弯曲. 逆断层也是强烈发震断层. 三、正断层应力状态为1σ垂直,2σ、3σ水平. 特征：断层面倾角介于逆断层与平移断层之间,一般60~80º之间.上盘下降并发育分支断层近断层可以引发中强震.由于地应力场地复杂性,因此,实际发育地断层往往既有水平运动分量亦有垂直运动分量.因为形成走滑逆冲断层或走滑正断层等.。
工程地质教学设计方案模板
工程地质教学设计方案模板一、教学目标1.1 知识目标通过本课程的学习，学生应该掌握地质工程的基本概念，了解地质勘察、地质灾害防治、岩土工程等相关知识。
同时，了解地质调查、地质勘探、地质地质灾害防治等实际工程中的应用和实践。
1.2 能力目标通过本课程的学习，学生应该具备地质解释、工程地質報告撰写、工程勘察设计、地质灾害监测应对等能力，能够在工程中独立开展地质勘察、地质工程评价、地质灾害防治等工作。
1.3 教育目标通过本课程的学习，学生应该具备工程地质的基本素养，包括综合分析问题的能力、解决问题的方法和实践能力，具备工程地质从业能力和素质。
二、教学内容2.1 基本理论知识地质工程的基本概念, 岩土工程基本原理, 地质勘察与地质灾害防治, 地质灾害的类型和特点。
2.2 实践技能地质调查与实验技术, 地质工程勘探的方法, 地质工程报告文件的撰写格式, 地质灾害监测与应对技术等。
2.3 应用案例分析地质勘察案例分析, 地质灾害应对案例分析, 工程地质评价案例分析等。
三、教学方法3.1 理论教学采用理论讲授和案例分析相结合的方式进行教学，引导学生正确理解地质工程的基本理论知识，加深对地质工程的认识。
3.2 实践操作开展地质工程勘察实习、地质灾害实验、地质勘探实习、地质灾害应对演练等实践操作，培养学生实际操作能力和团队合作精神。
3.3 课外拓展引导学生主动学习，鼓励学生参加地质工程实践活动、地质灾害防治实践活动、地质工程竞赛等，促进学生的综合素质和能力的提升。
四、教学手段4.1 多媒体教学利用投影仪、多媒体课件等技术手段，辅助教师进行课堂教学，提高教学效果。
4.2 实验设施利用实验室设备和场地设施，进行地质工程勘察、地质灾害实验等实践活动。
4.3 教材资料选用权威的地质工程教材和相关资料为教材，供学生学习和参考。
四、教学评价4.1 学生表现评价采用课堂问答、考试、实验报告、实习报告等方式对学生的学习情况进行评价，全面了解学生的学习情况和能力水平。
工程地质分析原理(教案电子版)
绪论一、工程地质的基本任务人类工程活动地质环境的相互作用研究对象：工程地质条件工程活动的地质环境工程地质学的基本任务：研究人类工程活动与地质环境（工程地质条件）之间的相互作用，以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境。
二、工程地质分析的基本方法研究对象：工程地质问题：即：人类工程活动与地质环境相互制约的主要形式。
例：区域稳定问题岩土体稳定问题围岩稳定问题地基稳定问题边坡稳定问题变形程度时间效应研究内容：工程地质问题产生的地质条件、形成机制、发展演化趋势研究方法：地质分析、地质模拟分析、试验分析、力学分析第一章地壳岩体结构的工程地质分析1.1 基本概念岩体：指与工程建设有关的那一部分地质体。
它处于一定的地质环境中，被各种结构面所分割。
注意：与岩石、岩块的区别。
结构面：岩体中具有一定方向、力学强度相对（上下岩层）相对较低而延伸（或具一定厚度）的地质界面。
结构体：由结构面分割、围成的岩石块体（相对完整）。
岩体结构：由岩体中含有的不同结构面和结构体在空间的排列分布和组合状态所决定。
（8类）。
为什么要研究岩体结构。
a. 结构面是岩体中力学强度相对较薄弱的部位，导致岩体的不连续性、不均一性和各面异性。
b. 岩体结构特征对岩体的变形、破坏方式和强度特征起重要的控制作用。
c. 在地表的岩体，其结构特征在很大程度上决定了外营力对岩体的改造程程。
风化、地下水等。
1.2 岩体结构的主要类型与特征1.2.1 结构面的主要类型及其特征从成因角度：原生结构面构造结构面表生结构面：层向错动、泥化夹层、表生夹泥1.2.2 岩体结构类型一、岩体分类a. 分类目的和原则目的：对工程地质条件优劣不同的岩体进行分类，便于深入评价岩体的工程地质性质和特征，以达到合理利用和有效治理的目的。
b. 原则①差异性原则：不同类别的岩体的工程地质性质有明显的差异。
②适用性原则：分类体系便于（工程）应用。
③分类指标便于测定原则二、岩体结构类型划分以中科院地质所方案为代表，重点考虑岩体的改造，并应用地质力学观点对岩体结构类型进行详细划分。
完整版工程地质学教案
解理与端口的概念；风化作用与全球环境、碳系统循环、地貌重塑的 关系；层理构造的研究意义；变质岩的结构和构造；残积土、坡积土、洪 积土、冲积土的工程意义。
学生应该 掌握的知 识点
1、矿物的物理性质：颜色、硬度、光泽、解理（断口），常见的造岩矿物。
2、岩浆岩按产状、SiO2含量分类，岩浆岩的结构和构造。
7.7旁压试验；7.8波速试验
7.9现场大型直剪试验；7.10块体基础振动试验
重点
1、原位测试、室内试验的定义及其优缺点对比。
2、静力荷载试验的基本原理及目的、试验过程、数据处理。
3、静力触探试验的灌入机理、试验目的和使用条件以及成果应用。
4、圆锥动力触探技术标准、适用范围、目的以及数据处理。
5、标准贯入试验的技术要求、目的、适用范围、成果应用。
3、断裂构造的概念，裂隙分类及工程意义；断层的定义、要素、分类、
野外识别及工程意义。
4、不整合的概念、类型及工程地质评价。
5、岩石与岩体关系，岩石的物理力学性质，结构面的分类及特征；岩体 工程地质性质影响因素、评价以及工程意义。
难点
岩层产状的表示方法；背斜和向斜的特征，褶皱构造识别方法及工程 意义；断层分类及野外识别；不整合的类型；结构面与岩体的工程地质特 性。
课堂练习
课外作业
备注
本章是本课程的基础和重点。
章节名称
第8章工程地质勘察
学时
2
单元 （章节） 主要内容
8.1建筑工程地质勘察的内容和方法
8.2建筑工程地质勘察的报告书和图件
8.3道路工程地质勘察
8.4桥梁工程地质勘察
8.5隧道工程地质勘察
8.6港口工程地质勘察
重点
1、工程地质勘察阶段以及每阶段勘察内容；工程地质测绘。
工程地质重庆大学教案
课时：2课时教学目标：1. 理解工程地质学的定义和研究方法。
2. 掌握工程地质条件的概念及要素，了解工程地质问题的概念及类型。
3. 认识土木工程对地质环境的基本要求，了解工程建设与地质环境的相互作用。
教学重点：1. 工程地质学的定义和研究方法。
2. 工程地质条件的概念及要素。
3. 土木工程对地质环境的基本要求。
教学难点：1. 工程地质问题的概念及类型。
2. 工程建设与地质环境的相互作用。
教学过程：第一课时一、导入1. 引导学生思考：什么是工程地质？它与我们的生活有什么关系？2. 提出问题：为什么工程建设前要进行工程地质勘察？二、讲授新课1. 工程地质学的定义和研究方法- 工程地质学是研究地质环境与工程建设相互关系的学科。
- 研究方法包括：野外勘察、室内试验、数值模拟等。
2. 工程地质条件的概念及要素- 工程地质条件是指工程建设中与地质环境相关的各种条件。
- 主要要素包括：地形地貌、地质构造、岩土类型、水文地质、工程地质问题等。
3. 土木工程对地质环境的基本要求- 土木工程对地质环境的要求主要包括：稳定性、承载能力、耐久性等。
三、课堂练习1. 列举工程地质勘察的主要方法。
2. 分析工程地质条件的要素。
四、小结1. 工程地质学的研究对象和范围。
2. 工程地质条件的要素。
第二课时一、复习导入1. 回顾上节课所学内容，引导学生思考：什么是工程地质问题？二、讲授新课1. 工程地质问题的概念及类型- 工程地质问题是指在工程建设过程中，由于地质环境的影响而产生的各种问题。
- 主要类型包括：地基沉降、边坡稳定性、地下水问题、地震灾害等。
2. 工程建设与地质环境的相互作用- 工程建设对地质环境的影响：改变地形地貌、破坏生态环境等。
- 地质环境对工程建设的影响：地基稳定性、边坡稳定性等。
三、课堂练习1. 分析工程地质问题的类型。
2. 探讨工程建设与地质环境的相互作用。
四、小结1. 工程地质问题的概念及类型。
2. 工程建设与地质环境的相互作用。
工程地质数值模拟 教案
工程地质数值模拟教案课题名称：工程地质数值模拟授课对象：高中地理（选修课）课程时间：2课时教学目标：1.了解工程地质数值模拟的概念和应用领域；2.掌握常见的工程地质数值模拟方法和步骤；3.能够分析并解释模拟结果，并提出相应的工程应对措施。
教学内容：1.工程地质数值模拟的概念和应用领域；2.常见的工程地质数值模拟方法和步骤；3.模拟结果的解释与应对措施。
教学重点：1.工程地质数值模拟的概念和应用领域；2.常见的工程地质数值模拟方法和步骤。
教学难点：1.分析并解释模拟结果；2.提出相应的工程应对措施。
教学准备：1.讲义或PPT；2.实例资料；3.计算机与投影仪。
教学过程：第一课时：一、引入（10分钟）1.引导学生从日常生活中找到与工程地质数值模拟相关的例子，如天气预报、模拟地震等。
2.通过展示一些真实的工程地质问题，引发学生对该话题的兴趣。
二、讲解工程地质数值模拟的概念和应用领域（15分钟）1.介绍工程地质数值模拟的概念和定义，以及其在工程地质领域的应用。
2.进一步阐述数值模拟在地震、滑坡、地下水等方面的应用。
三、讲解常见的工程地质数值模拟方法和步骤（20分钟）1.介绍常见的工程地质数值模拟方法，如有限元法、有限差分法等。
2.分步骤讲解工程地质数值模拟的步骤，包括建立数值模型、输入模拟参数、运行模拟、分析结果等。
四、小结与布置作业（5分钟）1.小结本节课的内容，强调工程地质数值模拟的重要性和实际应用价值。
2.布置作业：让学生选择一个实际的工程地质问题，并运用数值模拟方法进行模拟分析，并写出分析结果和相应的工程应对措施。
第二课时：一、复习与讨论（10分钟）1.复习上节课的内容，强调工程地质数值模拟的步骤和方法。
2.针对作业布置的问题，展开讨论与交流，学生讲解自己的模拟分析结果和应对措施。
二、解读模拟结果与提出应对措施（20分钟）1.学生分组汇报自己的模拟分析结果与应对措施，并进行讨论。
2.教师针对不同模拟结果进行解读和指导，提出相应的工程应对措施。
工程地质教案范文
工程地质教案范文【教案一】一、教学目标1.知识目标：了解工程地质的基本概念、内容和研究方法；2.能力目标：培养学生工程地质调查和评价的能力；3.情感目标：激发学生的科学研究兴趣，培养学生的合作意识。
二、教学重点1.工程地质的基本概念；2.工程地质调查的内容和方法；3.工程地质评价的要点和方法。
三、教学难点1.工程地质调查和评价的实际操作和案例分析；2.工程地质评价的结果分析和综合处理。
四、教学过程1.导入（5分钟）通过图片和实物展示，引导学生认识工程地质的重要性及其相关的领域，激发学生学习的兴趣，并提出学习的问题。
2.知识讲解（10分钟）详细介绍工程地质的基本概念和内容，包括工程地质的定义、研究对象、研究内容等。
并对常见工程地质灾害进行简单的介绍。
3.讨论和案例分析（20分钟）通过小组讨论和案例分析，学生们就工程地质的调查和评价方法展开讨论，分析其中的难点和注意事项。
教师及时给予指导和解答，引导学生深入思考和掌握知识。
4.实践操作（30分钟）教师组织学生进行工程地质调查和评价的实际操作，具体包括现场勘察、采样和实验分析等环节。
同时，指导学生将所采集到的数据进行整理和分析。
5.结果分析和讨论（20分钟）学生根据实践操作的结果，进行数据分析和结果评价。
并以小组形式进行讨论，各组之间进行交流和分享。
6.总结（10分钟）教师对本节课的内容进行总结，提出学习要点和关键问题，引导学生自主复习和反思。
五、教学资源教学投影仪、实物模型、案例资料、采样工具等。
六、教学评价1.通过学生的讨论和案例分析，了解学生对工程地质调查和评价方法的理解程度；2.通过实际操作和结果分析，评价学生的实践能力和数据处理能力。
【教案二】一、教学目标1.知识目标：理解工程地质学的基本概念、内容和研究方法；2.能力目标：掌握工程地质调查和评价的基本技能；3.情感目标：培养学生对工程地质学的兴趣，提高学生的合作意识和实践能力。
二、教学重点1.工程地质调查的内容和方法；2.工程地质评价的要点和方法。
水文与工程地质专业《岩石的分类与工程地质描述教案》
课题：岩石的分类与工程地质描述教学目标1了解岩石的分类方法。
2掌握不同类岩石的工程地质描述技术要点。
3培养学生对工程地质课程的学习兴趣。
教学重难点1岩石的分类与工程地质描述。
2 不同类岩石的工程地质描述技术要点。
教学过程一、岩石按地质成因分类岩石按地质成因可分为岩浆岩、变质岩、沉积岩三大类。
由岩浆作用形成的岩石为岩浆岩〔也称火成岩〕。
常见的深成岩浆岩有花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩、橄榄岩等；浅成岩浆岩有花岗斑岩、正长斑岩、玢岩、辉绿岩等；喷出岩浆岩有流纹岩、粗面岩、安山岩、玄武岩等。
地表岩石经风化剥蚀、搬运、沉积和成岩作用形成的岩石称为沉积岩。
图为野外露头现实沉积岩的构造特征，由图我们可以看到清晰的层面与层系，层面是组成岩体的结构面，其对岩体的稳定性影响很大。
由变质作用所形成的岩石称为变质岩，常见变质有片状的绿泥石片岩、滑石片岩、云母片岩、角闪石片岩、片麻岩等；板状的大理岩、石英岩等。
岩浆岩、变质岩、沉积岩之间是可以互相转化的，如出露地表的岩浆岩和变质岩经过一系列风化剥蚀沉积成岩作用可以转化为沉积岩；沉积岩和变质岩经过岩浆作用也可以转化为岩浆岩；沉积岩、岩浆岩也可以经过变质作用转化为变质岩。
二、岩石按坚硬程度分类岩石坚硬程度用采用实测的岩石饱和单轴抗压强度来衡量，如表，岩石坚硬程度可以划分为坚硬岩、较坚硬岩、较软岩、软岩、极软岩五个级别；注意的是，在野外现场，当岩体完整程度为极破碎时，可不进行坚硬程度分类；岩石饱和单轴抗压强度与岩石点荷载强度指数之间有如公式所示的对应关系，75.0)50(82.22S c I =σ；公式中，75.0)50(S I 即指直径50mm 圆柱试件径向加压时的点荷载强度。
野外现场，岩石坚硬程度的定性划分如下，当野外岩石具有如下特征时，可判断为硬质岩的坚硬岩：锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎；浸水后大多无吸水反响；代表性的岩石有未风化至微风化的花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石英岩、硅质胶结的砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等。
工程地质教学设计教案名师公开课获奖教案百校联赛一等奖教案
工程地质教学设计教案一、教学目标1. 了解工程地质学的基本概念和原理。
2. 掌握工程地质调查方法和技术。
3. 理解工程地质对工程建设的重要性。
4. 能够运用工程地质知识解决实际问题。
二、教学内容1. 工程地质的概念和基本原理。
2. 工程地质调查方法和技术。
3. 工程地质与工程建设的关系。
4. 工程地质应用案例分析。
三、教学步骤第一步：导入环节1. 引入工程地质的概念，解释其在工程建设中的重要性和应用价值。
2. 提出问题：为什么工程地质调查是工程建设的必要环节？第二步：讲解工程地质的概念和基本原理1. 介绍工程地质的定义和范围。
2. 解释地质构造、地层特征和岩土工程性质的关系。
3. 介绍工程地质力学的基本原理。
第三步：讲解工程地质调查方法和技术1. 介绍传统工程地质调查方法，如地质钻探、地质勘察、地质剖面绘制等。
2. 介绍现代工程地质调查技术，如遥感技术、地面激测技术等。
第四步：讲解工程地质与工程建设的关系1. 介绍工程地质在工程建设中的作用和影响。
2. 解释工程地质对工程设计、施工和运营的重要性。
3. 介绍工程地质风险评估和管理的方法和技术。
第五步：案例分析1. 选择具体的工程地质案例，如地铁建设、水电站建设等。
2. 分析案例中的工程地质问题和解决方案。
四、教学方法1. 授课讲解：通过讲解工程地质的概念、原理和方法，帮助学生建立工程地质的基本知识体系。
2. 案例分析：通过具体案例的分析，帮助学生理解工程地质的实际应用和解决问题的方法。
3. 讨论互动：通过师生互动讨论，激发学生的思维能力和创新意识。
五、教学评价1. 课堂参与度：学生积极回答问题、提出自己的观点和疑惑。
2. 学习成果：学生能够独立运用工程地质知识解决实际问题。
3. 案例分析报告：学生根据教师要求，完成案例分析报告，评估学生对工程地质知识的掌握程度。
六、教学资源1. 教材：《工程地质学教程》。
2. 辅助教具：投影仪、讲义、案例材料。
七、教学时间安排本教学设计为6学时，具体分配如下：第一学时：导入环节，讲解工程地质的概念和基本原理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第五章地震一、地震概述（一）地震概念地震是地壳发生的颤动或振动，是由地球内动力作用引起的。
它是地壳运动的一种特殊形式，是一种与地质构造有密切关系的物理现象。
由于地震作用，使地表产生一系列的地质现象，如地面隆起及陷落，滑坡及山崩，褶皱和断裂，地下水的流失与集中，喷水冒砂等。
我国是多地震的国家之一。
地震的分布具有明显的地带性和方向性。
我国位于太平洋地震带和地中海——喜马拉雅地震带这两在地震带之间，是世界上最大的一个大陆地震区，地震活动具有分布广、频率高、强度大、震源浅的特点，因而酿成的灾害尤为严重。
1976年，我国唐山M7.9大地震，使该市区夷为一片废墟，死亡24万余人，是二十世纪最惨重的地震灾害。
1923年，日本关东M7.8大地震，东京市民死亡约10万人，失踪4.3万余人，房屋毁坏60万间。
（二）地震的类型1．地震按成因可分为：(1)构造地震地壳运动引起的地震；(2)火山地震火山喷发引起的地震；(3)陷落地震山崩、巨型滑坡或地面塌陷引起的地震；(4)人工诱发地震人类工程活动引起的地震。
2．按震源深度的不同可分为：(1)浅源地震＜70km(2)中源地震70～300km(3)深源地震＞300km3．按地震震级大小可分为：(1)微震＜2～2.5级(2) 有感地震 2～4级(3) 破坏性地震 5～6级(4) 强烈地震或大地震 ≥7级（三）震源、震中和地震波在地壳内部振动的发源地叫震源。
震源在地面上的垂直投影叫震中，可看作是地面上震动的中心。
震中到震源的距离叫做震源深度。
地面上任何地方到震中的距离称为震中距。
地震发生时，震源处产生剧烈振动，以弹性波方式向四周传播，此弹性波称为地震波。
纵波（压缩波、P 波） 引起地面上下颠簸；横波（剪切波、S 波） 使地面水平摇摆； 瑞利波乐甫波 地震发生后，纵波先到达地表，横波和面波随后到达。
由于横波、面波振动更剧烈，造成的破坏也更大。
震中距愈大，地震造成的破坏程度愈小，直至消失，破坏最严重的是震中区，也称极震区。
地面上地震影响相同地点的连线称等震线。
二、地震震级与地震烈度（一）地震震级地震震级是一次地震本身大小的等级，它是用来衡量地震能量大小的量度。
震源放出的能量越多，震级就越大。
震级相差一级，能量相差32倍。
目前世界上已知的最大地震是1960年智利的8.9级大地震，其释放的能量苈转化为电能，则相当于一个122.5万kw 的电站36年的总发电量。
（二）地震烈度地震烈度是指某地区地表面和建筑物受地震影响和破坏的程度。
烈度的大小除与地震震级、震中距、震源深浅有关外，还与当地地质构造、地形、岩土性质等因素有关。
我国将地震烈度分为十二度。
见教材的表格。
地震波体波 面波 引起地面波状起伏根据使用特点的需要，将地震烈度划分为：基本烈度、建筑场地烈度及设计烈度三种。
基本烈度是指该地区在一百年内能普遍遭受的最大地震烈度。
建筑场地烈度是指在建筑场地范围内，由于地质条件、地形地貌条件及水文地质条件不同而引起对基本烈度的提高或降低。
设计烈度是指抗震设计中实际采用的烈度，又称计算烈度或设防烈度。
它是根据建筑物的重要性，永久性、抗震性及经济性等的需要对基本烈度的调整。
1．对于特别重要的建筑物，经国家批准，可将基本烈度提高一度来作为设计烈度。
如长大隧道、特大桥梁、核电站、大坝等。
2．对于重要建筑物，可按基本烈度设计：如：活动人数众多的公共建筑物等。
3．对于一般建筑物可降低烈度一度，如一般的工业与民用建筑物。
4．对于临时建筑物可不设防。
若基本烈度在Ⅶ或Ⅶ以上时，烈度不可降低。
（三）震级与烈度的关系地震震级与地震烈度既有区别，又有内在联系，它们是一个问题的二个方面。
一次地震中，只有一个震级，而地震烈度却在不同地区有不同烈度。
一般认为：当环境条件相同时，震级愈高，震源愈浅，震中距愈小，地震烈度愈高。
三、地震对建筑物的影响（一）地表破坏造成的影响地震对地表造成的破坏可归纳为：1．地面断裂地震造成的地面断裂和错动，能引起断裂附近及跨越断裂的建筑物发生位移和破坏。
2．地基效应地震使建筑物地基的岩土体产生振动压密、下沉、振动液化及疏松地层发生塑性变形，从而导致地基失效、建筑物破坏。
3．斜坡破坏地震使斜坡失去稳定，发生崩塌、滑坡等各种变形和破坏，引起在斜坡上或坡脚附近建筑物位移或破坏。
如：公元前373年，希腊亥利斯城由于地震滑坡而滑入海中，居民全部葬身大海。
我国1920年宁夏海原8.5级大地震。
死亡20余万人，其中大部分是由于黄土滑坡和窑洞坍塌所致。
（二）地震力对建筑物的影响地震力是由地震波直接产生的惯性力。
它能使建筑物变形和破坏。
地震力的大小决定于地震波在传播过程中质点简谐振动所引起的加速度。
由于地震对建筑物的破坏主要是由地面强烈的水平晃动造成的，垂直力破坏作用居次要地位，因此在工程设计中，通常只考虑水平方向地雷和的作用。
此外，如果建筑物的振动周期与地震振动周期相近，则引起其振，使建筑物更易破坏。
第二篇地下水的地质作用一、地下水的概述及基本知识地下水是指存在于地面以下，松散堆积物和岩石空隙（孔隙、裂隙、岩隙）中的水。
地下水是工农业及生活饮用水的重要水源，又对工程建设造成了不同程度的影响，许多工程病害、地质灾害等都与地下水活动有着密切的关系，如：基坑、隧道涌水、地面沉降、滑坡活动、路基沉陷和冻胀变形等。
（一）水在岩土中的存在状态根据岩土中水的物理力学性质及水与岩土颗粒间的相互关系，可分为：1、气态水也就是水蒸汽，它可以是由湿空气带入的，也可以是岩石中其它水蒸发而成的。
气态水可因温度、湿度和压力的变化而迁移。
当温度降低，湿度达到饱和时，气态水便凝结为液态水。
2、吸着水（强结合水）所谓吸着水就是最靠近颗粒表面的那些水分子。
这些水分子与颗粒结合得非常紧密，结合力可超过10000个大气压，因此也叫做强结合水。
由于强大的结合力，使吸着水的比重、密度都较大。
它不受重力的影响，一般不能移动，不溶解盐类，因此吸着水不能被植物根系所吸收。
3、薄膜水（弱结合水）在紧密的吸着水层的外面，还存在着吸附力的作用，吸附着水分子，随着水层的加厚，吸附力逐渐减弱，这一层水又称弱结合水。
薄膜水可以移动，这种运动主要与颗粒吸附的位能有关，而与重力无关。
有进人们将吸着水和薄膜水统称为结合水。
结合水主要受分子力作用而吸附于岩土颗粒表面。
它的含量取决于岩土的比表面积和表面的活性。
4、毛细水岩土细小孔隙和毛细裂隙中的水称为毛细水。
它是由于表面张力的作用而存在于孔隙或裂隙中的。
毛细水是直接影响农作物生长的因素。
它供给农作物水分，也是可能造成土壤盐碛化的主要因素。
道路和某些建筑物的地基基础以及其它设施也往往必须考虑毛细水的上升。
5、重力水（自由水）岩土孔隙中不受颗粒表面引力影响，只在重力作用下运动的水称为重力水，重力水可以自由流动，所以有时又可称为自由水。
重力水是构成地下水的主要部分，通常所说的地下水就指重力水。
6、固态水当岩土的温度低于0℃时，岩土中的水就结成冰——固态水。
因为水结成冰时体积要膨胀，所以冬季许多高寒地区地表会有“冻胀”的现象，在高寒地区还有“多年冻土”，这些都是工程地质工作需要研究的问题。
由上述可见，岩土中存在着各种不同形态的水，它们是相互关系，可以相互转化的。
如果存在地下水，那么地下水面以下自由流动的重力水，称为饱水带。
地下水面以上直到地表统称为包气带，包气带下部是毛细水带，是岩土饱和度的过渡带。
（二）地下水的物理性质与化学性质1）地下水的物理性质地下水的物理性质包括温度、颜色、透明度、嗅味、口味、比重、导电性及放射性等。
1、温度：地下水的温度与其埋藏深度、地下补给条件及地质条件有关。
分为七类：过冷水（＜0℃＝）、极冷水（0～4℃）、冷水（4～20℃）、温水（20～37℃）、热水（37～42℃）、极热水（42～100℃）、过热水（＞100℃）。
2、颜色:地下水的颜色决定于水中的化学成分及悬浮物，而纯水是无色的。
地下水颜色与水中所含成分的关系见教材P93。
3、透明度纯水是透明的，然而天然水中因含有泥砂、腐殖质及浮游藻类等能使水体产生浑浊。
如浑浊来自生活污水或工业废水的排泄，则往往是有害的。
由于固体与胶体悬浮物的含量不同，其透明度就不同。
根据透明程度可将地下水分为四级：①透明的；②微浊的；③混浊的；④极浊的。
4、嗅味纯水无嗅味，含一般矿物质时也无味。
水中的气味取决于它所含的某些气体或有机物质。
如：H2S气体使水具有臭鸡蛋味，腐殖质使水有霉味，Fe2+使水具有有铁腥味。
水的气味与水温有很大关系，往往在煮沸时气味更为显著。
我国饮用水标准规定需在20℃及60℃时无异臭和异味。
5、口味纯水淡而无味，地下水的味道取决于水中溶解的盐类和有机质。
6、比重地下水的比重决定于其中所溶解的盐类的含量，溶解的越多，地下水的比重就越大，一般地下水的比重接近于是1.0，最大时可达成1.2～1.3。
7、导电性地下水的导电性取决于其中所含电解质的数量与性质。
离子含量越多，离子价越高，则水的导电性越强。
根据地下水的导电性，可以划分含水层和非含水层，区别矿化水和淡水，圈定富水地段，寻找含水断裂破碎带等。
8、放射性地下水的放射性取决于其中放射性物质的含量，一般来说，地下水在一定程度上都具有放射性。
2）地下水的化学成分地下水是由各种无机和有机物质组成的天然溶液。
从化学成分来看，它是溶解的气体、离子以及来源于矿物和生物胶体物质的复杂的综合体。
1、地下水的主要化学成分地下水中化学成分以离子、化合物和气体三种状态出现：以离子状态出现的有：H+、Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+等阳离子和OH－、Cl－、HCO3－、NO2－、SO42－、CO32－、SiO32－、PO43－等阴离子。
以化合物状态出现的有：Fe2O3、Al2O3、H2SiO3等，多以沉淀物或胶体形式存在。
以气体状态出现的有：N2、O2、CO2、CH4、H2S及放射性气体等。
2、地下水按化学成分分类⑴按总矿化度分类总矿化度就是指地下水中所含的各种离子、分子及化合物的总量。
它是用水在105～110℃温度下烘干后称得的干涸残渣和重量来表示的。
（g/L）⑵按硬度分类地下水的硬度是指水中所含钙、镁离子的数量。
水中所含钙、镁离子总量称总硬度，其中一部分可由煮沸去掉的钙、镁离子含量称为暂时硬度，煮沸后能保留下来的钙、镁离子的含量称为永久硬度。
总硬度= 暂时硬度＋永久硬度我国常用的表示硬度的方法有两种：德国方法：硬度1°相当于每升溶液中含有CaO10mg；见教材。
原苏联方法：用每升水溶液中所含钙、镁离子的毫克当量数表示硬度。
地下水按硬度分为五类：⑶按PH值分类PH值为水中H+浓度的负对数值。
PH=－lg[H+]地下水一般多为弱碱性水。