《工程地质与水文地质》是地质类、土木类等相关专业的主干课程,它是人类工程活动“嵌入”于地表圈层之中,由此引发一系列地质问题,进而衍生出来的一门古老而又实用的科学。这些工程,既包括地上楼宇、地下隧洞,削山造塬、围海造陆,架空桥梁、通天铁路,拦水库坝、引水渠道等建造工程;又包括山地斜坡、城市地陷、大气环境等改造工程。本课程以“工程”为主线,以“计策”为辅线,共分为18讲,有道是:
一方家园天地庐,三大介质岩水土。
地表上下桃源境,人间海陆罗马途。
引水堆坝革旧貌,平塬填港起新都。
莫道云深山川险,勘天察地苍生福。
你想了解我们的家园吗?
你想了解这些工程背后的故事吗?
请与我们一起,走进这岩、土、水的世界,静心聆听——工程的智慧!
通过课程的学习,了解“工程地质学”的概念、主要研究内容,掌握工程地质条件的内涵。明确“工程地质与水文地质”对于各类土木工程的作用。掌握基本的基础地质和工程地质的知识。了解主要的造岩矿物类型,三大岩石的主要特征。掌握地壳运动与地质作用、地层与地质构造的概念,能够分析地质构造对工程建筑物稳定性的影响,具备地质的读图与分析能力。了解地表水的地质作用与产物,掌握地下水的概念与分类以及特征,能够综合分析水对土木工程的影响作用。了解岩石及特殊土的工程性质与分类。掌握崩塌落石、滑坡、泥石流、岩溶、地震五类不良地质现象的成因、影响因素与防治。了解地下工程、地基工程与边坡工程地质问题。了解工程地质勘察的目的、任务和阶段,勘察的内容和方法。
第1讲 工程引——绪论
1.1学科定义与学科发展简史
1.2学科内容、意义与研究方法
第1讲单元测试
第1讲单元作业
第2讲 地表家园——地球表层系统概观
2.1地球的一般特征
2.2地球的圈层结构与地质作用
2.3地质构造
第2讲单元测试
第3讲 重构岩体——岩石的工程地质性质
3.1岩石的成因与分类
3.2岩石的物理性质和水理性质
3.3岩石的力学性质
3.4岩体强度理论及应用
第3讲单元测试
第4讲 微观土相——土的工程地质性质
4.1土的三相模型
4.2土的物理指标
4.3土体的应力状态分析
4.4地基沉降变形分析
4.5土坡剪切破坏分析
第4讲单元测试
第5讲 俯察水文——地下水的工程地质性质
5.1水的分布与循环
5.2地下水的赋存情况
5.3地下水的运动规律
5.4地下水的性质及运动形式
第5讲单元测试
第6讲 云壤东方——建筑地基工程及其地质问题
6.1上海区域地质概况
6.2地基基础设计与基础类型选择
6.3地基基础相关计算
6.4地基处理
6.5基坑围护与检测监测
第6讲单元测验
第7讲 地下新城——地下洞室工程及其地质问题
7.1地下岩体的天然应力状态
7.2洞室应力重分布特征、洞室变形破坏方式与类型
7.3洞室围岩压力及支护方式与新加坡地下工程简介
第7讲单元测试
第8讲 移壑平川——黄土填方工程及其地质问题
8.1中国黄土分布规律与特征
8.2延安区域地质概况
8.3黄土重塑土的工程地质性质
8.4延安新区黄土填方工程案例
第8讲单元测验
第9讲 高峡平湖——拦水库坝工程及其地质问题
9.1三峡大坝地质概况
9.2三峡大坝的结构与坝基渗漏计算
9.3坝基稳定计算与坝身抗震计算
9.4三峡库区典型地质灾害
第9讲单元测试
第10讲 桥魅江城——跨江桥梁工程及其地质问题
10.1桥梁的分类与结构
10.2墩台地基承载力
10.3桩基础承载力计算
10.4沉井基础施工及长江大桥简介
第10讲单元测试
第11讲 雪域天路——冻土路基工程及其地质问题
11.3冻土基础的设计及青藏铁路路基处理
11.1冻土的定义及分类
11.2冻土的工程地质性质
第11讲单元测试
第12讲 南水北调——调水渠道工程及其地质问题
12.1构造地质分析方法
12.2中国活断层与西线工程概况
12.3渠道边坡的稳定分析及处理措施
第12讲单元测试
第13讲 填海造陆——吹填造陆工程及其地质问题
13.1吹填土的形成及性质
13.2吹填土地基处理方法
13.3天津滨海吹填造陆工程简介
第13讲单元测试
第14讲 雨动西南——山地斜坡崩滑流灾害
14.1中国斜坡灾害分布
14.2斜坡失稳模式及影响因素
14.3斜坡稳定计算与评价
14.4斜坡失稳治理措施
第14讲单元测试
第15讲 地陷长安——城市地面沉降及地裂缝灾害
15.1地面沉降与地裂缝的定义
15.2西安地裂缝的展布特征及其成因
15.3水力作用的影响及防治
第15讲单元测试
第16讲 雾锁京畿——大气环境工程地质问题
16.1环境工程地质学的涵义
16.2尘暴、雾霾与有害气体的地质特征
第16讲单元测试
第17讲 风水论勘——工程地质勘察工作
17.1勘察的含义、任务与重要性
17.2勘察等级的划分
17.3勘察的阶段与手段
17.4勘察报告书的内容
第17讲单元测试
第18讲 智慧榜——结语
18.1结语
第18讲单元测试
普通地质学
地貌学与第四纪地质学
建议教材:
徐继山,《通识工程地质》.徐州:中国矿业大学,2021
教学参考书
1. 胡厚田,白志勇. 《土木工程地质》. 北京:高等教育出版社,2009。
2. 黄定华.《普通地质学》. 北京:高等教育出版社,2004。
3. 谢仁海,渠天祥,钱光馍. 《构造地质学》. 徐州:中国矿业大学出版社,2007。
4. 曾至洁,韩宝平,张月华. 《水文地质学基础》. 徐州:中国矿业大学出版社,1995。
5. 胡厚田,程谦恭,彭建兵. 《边坡地质灾害的预测预报》.成都 : 西南交通大学出版社,2001。
6. 张倬元,王士天,王兰生,黄润秋,许强,陶连金.《工程地质分析原理》.北京:地质出版社,2008。
7. 肖和平,潘芳喜. 地质灾害与预防. 北京:地震出版社,2000。