工程地质学
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spContent=同济大学是国内最早在土木工程专业开设工程地质课程的高校之一,几十年的积累造就了一只非常稳定而有经验的教学团队,本课程就是由该团队在上海市精品课程《工程地质》的基础上,集中了该团队所有的教学经验与教学研究成果,用现代教学手段呈现的一门专业基础课程,让我们一起学知识、明方法、品人生!
—— 课程团队
课程概述

什么是工程地质?

所有的工程建设都是在一定的地质环境下进行的,地质环境对人类的工程活动不可避免的具有一定的制约作用,同时人类工程活动又会以各种方式影响地质环境,因此这两者成了矛盾的两个方面,为了解决地质条件与人类工程活动之间的矛盾,工程地质学应运而生。

工程地质是介于地学与工程学之间的一门实用性很强的边缘交叉学科,它研究土木工程中的地质问题,也就是研究在工程建筑设计、施工和运营的实施过程中合理地处理和正确地使用自然地质条件和改造不良地质条件等地质问题。

 

工程地质的课程性质?

《工程地质》是土木工程、测绘工程、交通工程、水利工程等专业的一门专业基础课程。同济大学是谷内最早在这些专业开设工程地质课程的高校之一,几十年的教学积累了经验,凝聚力队伍。所使用的教材是国家“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材、住房城乡建设部土建类学科专业“十三五”规划教材、高校土木工程专业指导委员会规划推荐教材(经典精品系列教材)。该课程也是上海市较早的精品课程。本慕课课程是在以往积累基础上,由团队利用现代教学手段倾力呈现的一门精品课程。

 

工程地质课程讲授的主要内容?

该课程以地表系统的工程改造或工程建设为研究任务,从岩、土、水三大介质的工程地质性质出发,着重解决与人类生存、发展相关联的工程地质问题。具体说来,该课程主要讲述三大问题,即有哪些工程地质条件?会产生哪些工程地质问题?以及如何获得工程地质条件、评价工程地质问题。

在工程地质条件部分主要讲述岩石(造岩矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩)、地质年代与地层单位、地质构造(单斜、褶皱、断层、节理等)、岩体(土体)的工程地质分类与性质、地下水的工程地质性质等。

在工程地质问题部分主要讲授有哪些工程地质问题及对工程建设的影响,包括风化作用、河流地质作用、滑坡、崩塌、泥石流、地震、岩溶与土洞等等。

在如何获得工程地质条件部分,主要讲述工程地质勘察(含工程地质勘探、测试)及工程地质评价的一般原则、适用条件、评价内容、表达方式等。

 

工程地质课程讲授方式?

本课程将根据网络视频的特点,充分利用积累的教学资源,从理论到案例,由具体到一般,最终上升为工程策略,以期使学习者领悟工程地质的思维方法,了解地质工作的基本内容和专业手段,进一步培养其地质理论分析能力和解决特定工程实际问题的能力。用基于建构主义认识论之上的首要教学原理,即课程教学以问题为核心(把课程教学的主要任务和主要原理以实际工程中存在的问题的形式提出),通过课程设计和教学引导,链接和激活学习者已有的认知和知识储备;通过教学展示和启发,激励学生参与讨论和寻找问题的答案,从而建构自己的新知识;在作业和考核环节,督促和鼓励学生应用新掌握的知识解决类似的专业问题,提升学生专业能力

 

工程地质课程的授课团队?

教学团队由6名教授、2名副教授组成,形成了教学经验丰富、结构合理的师资队伍。其中团队中有国家自然科学基金杰出青年基金获得者、长江学者1人,国家自然然科学基金优秀青年基金获得者1人、上海市浦江人才获得者2人。

本课程责任教授石振明长期从事工程地质及其地质灾害方面的研究,是同济大学的名课优师,曾获上海市育才奖、教学成果一等奖、优秀教材奖等多项奖励。具有20多年的本科教学经验,参编了中国建筑工业出版社出版的《工程地质》(建筑工程专业),主编了《工程地质学》(土木工程专业),在研有关地质灾害方面的自然科学基金3(其中重点基金1项),其他研究项目20余项,发表各类文章80余篇,其中SCI文章15篇。

 

姓    名

性 别

职 称

备注

石振明

教授

 

黄  雨

教授

杰青、长江

陈建峰

教授

浦江人才

陈永贵

教授

优青

王建秀

教授

浦江人才

周念青

教授

 

邢皓峰

副教授

 

杨  坪

副教授

 

 


课程大纲

(一)绪言

介绍工程地质的概念、学习目的、本课程与其它课程之间的关系,同时介绍本课程的特点和学习方法,以及本学科的发展概况。

(二)岩石的成因类型及其工程地质特征

1.主要造岩矿物及其性质;

2.岩石的成因类型及其工程地质特征,主要介绍岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要工程地质特征及其鉴别方法;

3.地质年代及其划分方法;

(三)地质构造及其对工程的影响

1.水平构造和单斜构造

2.岩层的产状要素及其测定方法;

3.褶皱构造及其与工程的关系;

4.断裂构造(节理、断层)及其与工程的关系;

5.不整合及其工程意义;

6.岩石与岩体的基本概念及其质量评价。

(四)土的工程性质与分类

1.土的组成与结构、构造

2.土的物理力学性质及其指标

3.土的工程分类

4.土的成因类型特征

5.特殊土的主要工程性质

(五)地下水

1.   本部分要求简要介绍地下水的基本概念和地下水的类型;

2.   简要介绍地下水的物理化学性质;

3.   重点讲授地下水对工程建设的影响及其处理措施。

(六)不良地质现象的工程地质问题

1.介绍各种不良地质现象的基本概念,重点介绍风化作用、河流地质作用、泥石流、滑坡和崩塌、岩溶、土洞、地震效应等所带来的工程地质问题及其处理措施。

 

2.不良地质现象对地基稳定性的影响

3.不良地质现象对地下工程选址的影响

4.不良地质现象对道路选线的影响

5.不良地质现象对海港建设的影响

(七)工程地质原位测试

工程地质原位测试,主要介绍静力载荷、静力触探、圆锥动力触探、标准贯入、十字板剪切、扁铲侧胀、旁压试验、波速测试、现场大型直剪、块体基础振动等原位测试方法的基本做法、适用条件及其资料的使用条件等内容。

(八)工程地质勘察

1.建筑工程地质勘察的内容和方法

2.建筑工程地质勘察报告书和图件

3.道路工程地质勘察的内容和方法

4.桥梁工程地质勘察的内容和方法

5.隧道工程地质勘察的内容和方法

6.港口工程地质勘察的内容和方法


预备知识

证书要求

    本课程考核方式采用平时成绩、期末考核成绩综合评价的方式进行考核,总分100分。

    平时成绩占55%,要求完成所有课程内容的学习,以及各章节单元作业,单元作业中,第二章、第三章、第五章、第六章,每一章10分,第四章、第七章、第八章每一章5分,共55分;

    期末考核测试占45%,共45分。

    由任课教师签发课程结业证书,其中60≤成绩<80者获得合格证书,成绩≥80者将获得优秀证书。


参考资料

《工程地质学》,石振明 黄雨主编,中国建筑工业出版社,20181月第三版。

《中国工程地质学》,张咸恭,王思敬,张倬元等主编,科学出版社,2000年出版。

《工程地质手册》(第四版),工程地质手册编委会,中国建筑工业出版社,2006年版。

《工程地质学概论》,李智毅,杨裕云主编,中国地质大学出版社,1996年出版。

    《土体工程》,朱小林,杨桂林主编,同济大学出版社,1996年版。