工程地质分析

绪论教学目的：本章主要讲述工程地质学的研究对象、任务与分科，介绍人类工程活动与地质环境的相互作用和相互制约关系，工程地质分析的基本方法以及工程地质分析原理的学习内容及学习方法。

教学重点和难点：本章重点：（1）类工程活动与地质环境的相互作用的特点和形式；（2）工程地质条件和工程地质问题基本概念；（3）工程地质分析的基本思想方法。

本章难点：（1）“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”特点和形式的认识与理解；（2）工程地质条件和工程地质问题的多样性和复杂性及其相互关系。

主要教学内容及要求：（1）掌握人类工程活动与地质环境的相互作用和相互制约关系，工程地质学的基本任务、研究对象及分科，（2）了解学习本课程的目的。

（3）掌握工程地质条件及其内容、工程地质问题等基本概念。

（4）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。

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教学目的：本章主要讲述岩体结构研究的工程地质意义、岩体的结构特征及主要类型、岩体原生结构特征的岩相分析、岩体结构构造改造的地质力学分析以及岩体结构面的特征描述与统计分析方法。

教学重点和难点：本章重点：（1）岩体结构面的主要类型及特征；（2）岩体结构面的特征描述与统计分析方法；（3）岩体结构构造改造的地质力学分析。

本章难点：（1）岩体原生结构特征的岩相分析理论与方法；（2）如何应用岩相分析方法和地质力学分析方法对岩体结构特征进行评价预测。

主要教学内容及要求：（1）掌握岩体、岩体结构、结构面、结构体的基本概念，建造和改造在岩体结构形成中的作用，研究岩体结构特征的意义；（2）掌握结构面的主要类型及特征，了解岩体结构面的等级分类；（3）掌握岩体的结构类型分类及构造与改造的消长关系对岩体结构分类的控制作用，理解岩体工程应用分类的实质，了解岩体工程应用分类的代表性方案；（4）了解岩体原生结构特征的成因类型与岩体结构的岩相分析方法；（5）了解岩体结构的构造改造特征及其地质力学分析方法；（6）掌握结构面的统计测量与特征描述方法以及结构面基本指标的量化分析方法及统计分析方法。

第二章地壳岩体的天然应力状态教学目的：本章主要讲述岩体天然地应力状态的形成及其类型、天然地应力分布的一般规律、我国地应力场的空间分布特征、地壳表层岩体应力状态的复杂性以及区域地应力场与岩体地应力的研究方法。

教学重点和难点：本章重点：（1）天然地应力的基本类型及一般分布规律；（2）地壳表层高地应力地区的地质地貌标志（3）我国地应力场空间分布的一般规律。

本章难点：（1）地表岩体应力状态的复杂性；（2）构造应力场的演变史及现今地应力场的基本特征。

主要教学内容及要求：（1）掌握岩体应力的概念，了解岩体天然应力状态的研究意义；（2）了解天然应力的形成原因，掌握天然地应力的基本类型与分布规律；（3）掌握我国地应力场空间分布的一般规律；（4）理解地壳表层地应力状态的复杂性，掌握区域性垂向剥蚀卸荷与河谷侵蚀侧向卸荷对地应力状态的影响以及地壳表层高地应力区的地质地貌标志；（5）理解构造应力场的演变史及现今地应力场的基本特征，了解地应力的测定方法与区域地应力场的模拟研究方法。

第三章岩体的变形与破坏教学目的：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。

教学重点和难点：本章重点：（1）岩体的应力-应变关系，岩体变形-破坏的基本过程和阶段划分；(2)岩体材料破坏与岩体结构破坏的概念，岩体变形-破坏的机制与过程；(3)结构面在岩体变形破坏中的控制作用及岩体结构力学效应；(4)岩体卸荷变形破坏的空间组合模式。

本章难点：充分理解岩体结构破坏与岩体材料破坏的本质不同，岩体结构破坏中结构面起着控制性作用。

岩体结构变形-破坏评价方法必须与岩体结构变形-破坏组合形式相适应。

主要教学内容及要求：（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。

（3）掌握岩体在卸荷过程中的变形与破坏及相关概念。

（4）了解岩体在动荷载条件下的变形破坏及相关概念。

（5）了解岩体变形破坏过程中的时间效应及相关概念（6）掌握有效应力原理及其在岩体中的应用性，孔隙水压力变化对岩体变形破坏的影响，“膨胀强化”的概念。

（7）掌握岩体变形的四种基本单元和五种基本组合地质模式。

第二篇与区域稳定性有关的工程地质问题第四章活断层的工程地质研究教学目的：本章主要讲述活断层的类型与活动方式、活动断层的特征参数、活断层活动的时空不均匀性、活断层区内规划设计建筑物的原则以及活断层的调查、监测与研究方法。

教学重点和难点：本章重点：(1)活动断层的类型与活动方式；(2)活断层的时空不均匀性；（3）活断层区内规划设计建筑物的基本原则。

本章难点：（1）我国各类活断层的空间分布特征；（2）确定活断层错动速率的地质学方法。

主要教学内容及要求：（1）掌握活断层的基本概念，了解活动断层的工程地质研究意义；（2）掌握活断层的类型及活动方式，了解我国活动断层的分布情况；（3）掌握表征活动断层规模大小的主要参数；（4）掌握活动断层的错动速率和错动间隔的内涵，了解活动断层的错动速率分级和确定活断层错断速率的地质学方法；（5）掌握活断层活动的时空不均一性特征；（6）掌握活断层区内规划设计建筑物的基本原则；（7）了解活断层的调查、监测与研究方法。

第五章地震的工程地质研究教学目的：本章主要讲述地震与地震波的基础知识、我国地震地质的基本特征、地震区划和地震危险性分析、场地地震效应、地震小区划及地震区抗震设计原则。

教学重点和难点：本章重点：（1）场地地震效应与场地条件对震害和地震动的影响；(2)地基岩（土）体的自振周期（卓越周期、特征周期）及其对建筑物的影响；(3)地震危险性分析。

本章难点：（1）地基土特征周期，又叫卓越周期。

由于地基土对震源传来的地震波具有选择性放大的作用，由此使表层土中某些波多而长，当这类波与建筑物的自振周期相近时，建筑物与地基土发生共振，建筑物振幅达到最大；(2)地震区划和地震小区划分。

主要教学内容及要求：（1）掌握地震的基本概念与一般分类，了解地震的工程地质研究意义；（2）掌握地震及地震波的基础知识，特别是表征地震本身大小和震动强烈程度的震级与地震烈度要区别开来；（3）了解我国地震地质的基本特征；（4）理解地震区划及地震危险性分析的方法与内容；（5）掌握场地地震效应的主要类型及特征、场地条件对震害与地震动的影响，了解地震小区划的目的及类型；（6）掌握地震区抗震设计的基本原则。

第六章水库诱发地震活动的工程地质分析教学目的：本章通过世界上几个典型实例，主要讲述水库诱发地震的共同特点，水库诱发地震的诱发机制，产生水库诱发地震的地质条件以及水库诱发地震工程地质研究的基本原则。

教学重点和难点：本章重点：水库诱发地震产生的工程地质条件和水库诱发地震的诱发机制。

本章难点：水库诱发地震的诱发机制，充分理解“水库诱发地震不是水体荷载直接造成的”这句陈述的基本含义。

没有水库的其他作用因素的叠加，仅水体作用是难以造成地震的。

主要教学内容及要求：（1）掌握水库诱发地震的基本概念，了解水库诱发地震的研究意义；（2）了解水库诱发地震活动性变化的几种典型类型；（3）掌握水库诱发地震的共同特点；（4）理解水库诱发地震的诱发机制；（5）掌握产生水库诱发地震的地质条件；（6）了解水库诱发地震工程地质研究的基本原则。

第七章地震导致的区域性砂土液化教学目的：本章主要讲述砂土液化的概念；地震时砂土液化机制；区域性砂土地震液化的形成条件；砂土地震液化的判别及砂土地震液化的防护措施。

教学重点和难点：本章重点：(1)地震砂土液化的形成机制；(2)地震砂土液化可能性判别标准及防护措施，特别要强调地震砂土液化可能性综合判别方法。

本章难点：砂土震动液化与砂土渗流液化的区别；主要教学内容及要求：（1）掌握砂土液化的基本概念，了解砂土液化引起的破坏形式及研究意义；（2）理解地震时砂土液化的形成机制；（3）掌握砂土地震液化的形成条件；（4）掌握砂土地震液化的主要判别方法；（5）掌握砂土地震液化的防护措施；第八章地面沉降与地裂缝的工程地质分析（自学）教学目的：本章主要讲述地面沉降与地裂缝的基本类型及危害、我国区域性地面沉降与地裂缝的发育分布状况、地下水开采引起的地面沉降、地面沉降与岩土性能及地下水位动态变化特征的关系、地面沉降与地裂缝的成因机制及基本模式、地面沉降与地裂缝的防治原则和防治措施、地面沉降与地裂缝的地质调查及监测预测等内容。

教学重点和难点：本章重点：(1)地面沉降与地裂缝的成因机制类型及基本模式；(2)地面沉降与地裂缝的防治原则和措施。

本章难点：（1）地下水开采引起的地面沉降的形成机制；（2）地面沉降与岩土性能及地下水位动态变化特征的关系。

主要教学内容及要求：（1）掌握地面沉降与地裂缝的概念和基本类型，了解地面沉降与地裂缝的危害及研究意义；（2）了解我国区域性地面沉降与地裂缝的发育分布状况及区域性地面沉降的研究状况；（3）理解地下水开采引起的地面沉降的形成机制，掌握地面沉降与岩土性能及水位变化动态特征的关系；（4）掌握地面沉降与地裂缝的成因机制及基本模式；（5）掌握地面沉降与地裂缝的防治原则与措施，了解地面沉降与地裂缝的地质调查和监测预测。

第三篇与岩体稳定性有关的工程地质问题第九章斜坡岩体稳定性的工程地质问题教学目的：本章主要讲述斜坡岩体应力分布特征；斜坡变形破坏的基本类型及一般特征；斜坡变形破坏机制；斜坡变形破坏后运动学特征；斜坡变形破坏与内外应力的关系；斜坡稳定性评价与预测；防治斜坡变形破坏的基本原则及主要措施。

教学重点和难点：本章重点：(1)斜坡岩体应力分布特征，斜坡形成后引起岩体内应力的重分布，致使主应力大小和方向发生变化，坡脚应力集中，形成对斜坡稳定性不利的应力组合。

注重坡顶拉应力、坡面附近近似于单向应力分布、坡脚剪应力集中的应力分布特征；(2)斜坡变形破坏方式及形成机制，分变形和破坏两方面讲述。

斜坡变形的基本形式是卸荷和蠕变变形，而实际的斜坡变形往往是多种基本变形形式的组合。

斜坡的破坏常见基本形式是崩塌和滑坡。

要求掌握滑坡识别标志——滑坡要素。

(3)斜坡变形破坏的演变过程，要求掌握斜坡变形破坏的六种地质力学模式及建模的思想方法。

分析斜坡变形的组合方式。

(4)斜坡稳定性评价的演变历史分析方法，其核心是将斜坡的变形和破坏纳入地质历史长河，在地质历史发展演化背景条件下研究斜坡变形破坏发生、发展、演化全过程，并预测其发展趋势。