工程地质分析与原理教学大纲

教学大纲

一、课程使用层次、专业与参考学时：

勘察技术与工程专业四年制本科，也可作为岩土工程专业四年制本科的教学参考书。参考学时60。

二、课程的性质、目的任务及基本要求：

本课程是水文地质与工程地质专业四年制本科的主干专业课和学位课，可涉及的内容是工程地质学的基本理论的重要组成部分，应在学习《工程岩土学》、《土力学》、《岩石力学》等课程之后学习本课程，它的后续课程是《工程地质勘察》。

学习本课程的目的任务是，熟悉各种主要工程地质问题，如区域稳定问题、岩体稳定问题等，掌握对各种工程地质问题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，判定可能产生的主要工程地质问题，进行合理的分析与评价，并提供恰当的处理措施，从而合理开发和妥善保护人类赖以生存的地质环境。

学习本课程的基本要求是，按照水文地质与工程地质专业四年制本科人才培养的目标及培养规格的要求，应把培养德、智、体全面发展的、具有较高知识和综合素质，适应社会要求的人才放在首位。因此，应注意教学内容的系统性，重视基本概念、基本理论和基本技能的培养，加强理论联系实际，强调具体问题具体分析，提高综合分析与评价各种主要工程地质问题的素质和能力，尤其是创新能力，而不是死记硬背某些条文。

三、本课程内容的重点和难点

本课程是通过一些主要工程地质问题的产生条件，形成过程，成因机制与定性定量评价来讨论工程地质分析的基本原理和方法。课程内容的重点是：第一篇与区域稳定和岩体稳定分析有关的几个基本问题，第二篇与区域稳定有关的工程地质问题，第三篇与岩（土）体稳定性有关的工程地质问题等三篇中的基本概念、基本理论和基本方法。至于第四篇与地下渗流有关的工程地质问题和第五篇与侵蚀淤积有关的工程地质问题，应根据实际学时灵活处理。课程内容的难点是，各种主要工程地质问题的成因机制分析与定量评价。其中，有关定量评价的内容，由于绝大部分已在先期修完的《土力学》和《岩石力学》等课程中系统学习了，故在本课程中不宜重复。

实验、实习和课程设计在本课程中的地位和作用：实验、学习和课程设计是理论联系实际的不可缺少的重要环节，理应在本课程中占有重要的地位和作用。这些内容中，有关岩土物理力学性质的室内试验已在《工程岩土学》课程中集中安排进行了训练，而野外现场的原位试验和课程设计则宜安排在生产实习和毕业实习中一并进行。因此，在参考学时内，可不安排这部分内容。

四、课程主要内容及学时分配（包括实验项目及实验学时）

主要内容学时数

绪论 2

第一章地壳岩体结构特征的工程地质分析 6

第二章地壳岩体的天然应力状态 6

第三章岩体的变形与破坏 6

第四章活断层的工程地质研究 6

第五章地震的工程地质研究 6

第六章水库诱发地震活动的工程地质分析 4

第七章地震导致的区域性砂土液化 4

第八章地面沉降的工程地质分析 2

第九章斜坡岩体稳定性的工程地质问题 8

第十章地下洞室围岩稳定性的工程地质分析 6

第十一章地基岩体稳定性的工程地质分析 4

五、考核办法

采取平时成绩和期末笔试成绩综合评分。

六、教科及主要参考书目录

①教科书或教材

a 张倬元、王士天、王兰生编著：《工程地质分析原理》，地质出版社，1981.

b张倬元、王士天、王兰生编著：《工程地质分析原理》，地质出版社，1994.

②教学参考书

可参考国土资源部原所属的中国地质大学、长春科技大学、西安工程学院等院校相关教材。

七、课程具体教授内容及要求（要求写出每章节教授的主要内容、重点、难点、对学生的要求以及每章理论学时和实验学时的分配等）

绪论

理论教学2学时。本章主要讲述人类工程活动与地质环境的相互关系、工程地质学的研究对象与分科，工程地质分析的基本方法以及工程地质分析原理的内容及学习方法。要求学生掌握人类工程活动与地质环境的相互关系，工程地质学的基本任务、研究对象及分科，和工程地质条件、工程地质问题等基本概念。理解地质分析或自然历史分析方法和地质过程机制分析—定量评价方法，学习本课程的目的。

本章的重点是人类工程活动与地质环境的相互关系以及工程地质分析的基本方法。

难点是“工程地质条件以及人类工程活动与地质环境之间相互制约”的认识与理解。第一篇区域稳定及岩体稳定分析的几个基本问题

第一章地壳岩体结构特征的工程地质分析

理论教学6学时。本章主要讲述结构面的主要类型及特征，岩体原生结构特征的岩相分析，岩体构造结构特征的地质力学分析以及岩体结构特征的统计分析。要求学生：

（1）掌握岩体、岩体结构、结构面、结构体等基本概念，建造和改造在岩体结构形成中的作用，研究岩体结构的意义。

（2）掌握结构面的成因类型，了解其主要特征，岩体结构分类和岩体质量分类的代表性方案。

（3）了解岩体原生结构特征的岩相分析。

（4）了解岩体构造结构特征的地质力学分析

（5）理解结构面统计调查的路线精测法及其资料校正方法，岩体结构特征定量模式化程序，结构面的优势方向和平行方向，平均间距，平均长度和平均连续率。

本章的重点是岩体结构。

难点是“岩体结构面成因类型及其特征，岩体结构分类”

第二章地壳岩体的天然应力状态

理论教学6学时。本章主要讲述影响岩体天然应力状态的主要因素及其作用；我国地应力场的分布规律及随时间的变化规律；地壳表层岩体应力状态的复杂性以及岩体应力及区域地应力场研究方法。

要求学生：

1.掌握岩体应力的基本概念，岩体天然应力状态及其研究意义。

2.掌握表征一个地区地应力场基本特征的三要素，三种要素的三向应力状态类型，以及如何判定一个地区可能产生最新活动断裂活动的方位和错动方式。了解我国现代地应力场空间分布的特点，地应力场的形成与板块运动的关系。

理解地壳岩体的应力—应变性状与应变速率的关系，临界应变速率的概念，天然条件下岩体的应力应变性能可能出现的三种组合情况，地应力随时间变化的一般规律。3.掌握岩体天然应力状态与地区地质条件和岩体的地质历史的关系，天然应力比值系数N（= ）的概念，河谷附近应力重分布及应力集中的一般规律，不连续面附近应力集中的一般规律，地表高应力区的地质地貌标志。

理解岩体切割面附近的残余应力效应。

4.了解岩体天然应力状态的研究和评价方法。

本章的重点天然岩体的应力状态。

难点是天然岩体的应力状态及其类型。

第三章岩体的变形与破坏

理论教学6学时。本章主要讲述岩体在加荷过程中的变形与破坏; 岩体在卸荷过程中的变形与破坏; 岩体在动荷载条件下的变形破坏; 岩体变形破坏过程中的时间效应; 孔隙水压力变化对岩体变形破坏的影响；岩体变形破坏的地质力学模式。

要求学生：

1.掌握岩体变形破坏的基本概念，基本过程和阶段划分，岩体破坏的基本形式，岩体的长期强度概念，岩体变形破坏的研究意义。

2.掌握岩体在加荷过程中的变形与破坏及相关概念。