《工程地质分析原理》学习指南
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《工程地质分析原理》学习指南
《工程地质分析原理》是一门分析地质环境和人类工程活动相互作用的学科,同学们要实质性地学好本课程,不仅要了解地质体的属性,而且要对人类工程活动的特性有所了解,只有将“地质体”和“人类建筑活动”特点有效理解和掌握,才能学好这门交叉性学科。具体如下:
(1)本课程是专业核心课,建议在此之前建议先修如下课程:《地质学基础》、《矿物岩石学》、《构造地质学》、《地貌及第四纪地质学》,《水文地质学》、《工程岩土学》、《土力学》、《岩石力学》。
(2)学习本课程的目的是熟悉各种主要工程地质问题,并掌握对它们进行分析评价的基本原理和方法。以便在今后工作中能根据具体地质条件和人类工程活动特点,判定主要工程地质问题进行合理的分析与评价并提供恰当的处理措施。实践经验证明,工程建筑物因地质原因产生问题主要是由于分析判断失误。所以,最重要的是学会具体问题具体分析,而不是记忆某些条文。
(3)本课程是一门工程实践性很强的课程,要真正融入贯通,必须通过地质工程实习,只能通过亲身实习才能对地质体和建筑物的相互作用深刻理解。
(4)本课程涉及的工程地质问题较广泛,包括边坡稳定性、隧洞稳定性、岩溶工程地质问题、地基稳定性、区域稳定性等多方面,其任何一个方面都是独立性很强的研究方向,且在以后的学习中还需不断深入,建议学生们在学习过程中,不求面面俱到,不求一蹴而就,而要着重注意学习方法和科学研究思维的培养;
(5)本课程的很多内容和理论是基于我国西部复杂的工程地质问题归纳提炼而成,并随着大型建设工程的地质问题解决而逐步发展,尤其水电工程是西部显著的大型工程。因此,课程的很多内容是以水电工程为例,如地基岩体稳定性研究中,不是传统的土质地基竖向荷载,而是以斜向荷载作用下的岩质地基为例,再如水库诱发地震,蓄水条件下边坡稳定性等等。
(6)本课程自始至终贯穿着一个力与强度的观点,理解这一点对于学好本课程非常关键。如在边坡工程中强调的是地应力和岩体强度的矛盾,若地应力超过岩体强度,则边坡失稳,否则边坡稳定;再如在地下洞室中强调的是次生应
力与隧洞围岩强度的矛盾,若二次分布应力大于围岩强度,则隧洞失稳,否则隧洞稳定;再如在地下水渗流中,强调的是渗透力和土体抗渗强度的矛盾,若渗透力大于土体抗渗强度,则发生潜蚀或流土,等等。
(7)本课程的整个教学理念继承和发展了我国老一辈地质学家张倬元老先生等人提出的“地质过程-机制分析法”的理论,形成了“机制分析-定量评价”的系统评价方法,这也是本课程通过大量案例力求传授的观点。其核心观点就是:要准确预测地质体的演化趋势,就必须首先了解其现今状态的形成演化过程,地质体的现今状态是过去状态的延续,现今状态又是未来状态的起始,只有把握了地质体的影响因素和形成机制,结合定量评价,才能准确地预测地质体的未来状态。
(8)本课程的内容丰富,知识点多,适用于本科生、研究生、博士生,因此本科生在学习本课程过程中不要求掌握纷繁内容,不要求一蹴而就,因为要深入理解地质体和人类工程活动的相互作用,理解本课程的精髓,既要有理论又要有实践,其是随着知识学习的积累,随着实践经验的丰富,学科理解和应用才能逐步运用自如。
(9)本课程内容庞大,但体系严谨,逻辑清晰。如各章节中都是首先介绍各类地质体的概念,然后分析地质体中的应力分布特征,再分析在应力作用下地质体独特的变形破坏方式,其次采用案例介绍地质体的定性、定量评价方法,然后提出地质体演化的预测预报手段,最后进行加固治理措施研究。整个知识结构有头有尾,逻辑严密,不可分割。
(10)建议在学习本课程过程中,对于第一篇“基本理论”部分,要潜心理解,其虽然尚未开展专题性地质体的研究,但其是贯穿整个课程的基础。通过地质体结构、地应力状态、岩体变形破坏这三部分进行开篇。通过了解研究对象-地质体结构,了解地质体赋存的环境-地应力状态,了解地应力作用下岩土体的响应-岩体变形破坏方式,则在以后模块学习中事半功倍。
(11)建议学习中,不要急躁,不要怕内容多,要循序渐进,要仔细理解课程教学中的案例。