工程地质与土力学课程标准.docx
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工程地质与土力学课程标准
水利高等职业教育示范院校建设
道路桥梁工程专业
《工程地质与土力学》
课程标准
山西水利职业技术学院
二○一四年八月
《工程地质与土力学》课程标准
一、课程基本信息
(一)课程名称《工程地质与土力学》
(二)课程类别专业单项技能课程
(三)学时学分90学时
(四)适用专业道路桥梁工程专业及专业群
二、课程定位
《工程地质与土力学》是道路桥梁、水利、建筑工程专业及专业群的单项技能课程。
工程地质是与工程规划、设计、施工及正常使用有关的地质问题学科。
土力学是利用力学原理和土工试验技术研究土的物理、力学性质、强度特征及其发展规律。
两者都是为保证建筑物地基岩土体稳定和建筑物正常使用提供可靠的论证。
通过学习,使学生能对常见工程地质问题进行简单分析和评价、能进行土体渗透,变形及强度问题的分析。
本课程先修课主要有:
《道路工程制图》、《道路工程测量》、《工程力学》、《水力学》等,其后续课程主要为:
《土石坝设计与施工》、《重力坝设计与施工》、《水闸设计与施工》等。
三、课程目标
表1《工程地质与土力学》教学目标
知识目标
能力目标
素质目标
1、具有工程地质的基本知识
2、了解工程地质条件对建筑物的影响
3、熟悉土的成因、分类,熟悉土的物理力学性质
4、掌握土的击实、渗透、压缩、剪切等强度理论与地基承载力确定
5、掌握挡土墙土压力理论和土压力计算方法
1、能识别常见造岩矿物岩石与常见地质构造及对工程建设影响的初步判别能力及处理意见
2、能使用土工常规试验设备,进行常规土工试验
3、能进行土的渗透变形判断与防治
4、能进行土的变形与强度验算
5、能进行挡土墙土压力下的稳定验算
6、常见的地基处理方法掌握
1、认真刻苦、按时独立完成课堂、课后作业
2、提前预习试验项目
3、能独立完成试验项目,掌握操作规范、实事求是
4、读数准确,且不得涂改数据
5、爱护仪器设备保持试验场地干净整洁
6、与同学建立良好关系
四、整体教学设计
表2《工程地质与土力学》整体教学设计
项目编号
项目名称
学习型工作任务
学时
项目一
岩石及其工程
地质性质
1-1工程地质基础知识
10
项目二
地质构造
2-1工程建设中常见地质构造及其对工程建设的影响
6
项目三
物理地质作用
3-1物理地质作用表现形式及其对工程建设的影响
6
项目四
地下水
4-1地下水特征,类型及对工程建议的影响
6
项目五
水利工程常见地质问题及处理方法
5-1大坝的工程地质问题与处理
2
5-2水库的工程地质问题与处理
2
5-3渠道的工程地质问题与处理
2
5-4地下洞室围岩的地质问题与处理
2
项目六
土的基本指标测定与工程
分类
6-1土的物理指标检测
8
6-2土的物理状态判别
6
6-3确定填土的最大干密度及最优含水率
4
6-4土的工程分类
2
6-5土方压实质量的检测
2
项目七
土的渗透性
特征
7-1土的渗透及渗透系数测定
4
7-2土体中的渗透力与渗透变形
2
项目八
地基变形验算
8-1土体中的应力计算
6
8-2土的压缩性指标确定
4
8-3地基变形量计算
4
项目九
地基强度验算
9-1确定土的抗剪强度指标
4
9-2确定地基承载力
2
项目十
挡土墙的
土压力
10-1土压力的计算
6
合计
90
五、教学内容与要求
项目一教学内容与能力要求
项目名称
岩石及其工程地质性质
参考学时
10
学习型工作任务
课程介绍
2
1-1工程地质基础知识
8
项目任务
了解本课程研究对象与任务,了解常见造岩矿物与三大类岩石区分
教学内容
绪论课程学习任务
矿物、岩石
教
学
目
标
知识
(1)理解本课程任务及研究内容
(2)理解矿物特征及辨别
(3)理解三大类岩石的成因、矿物组成、结构、构造等方面特
征及区别
能力
(1)能肉眼、借助简单工具鉴定常见造岩矿物
(2)能肉眼借助简单工具鉴定常见岩石
(3)通过对三大类岩石的认识、能初步评述岩石工程性质
素质
(1)认真刻苦
(2)团结合作
(3)敬业踏实
(4)诚信礼仪
教学方法
讲解矿物特征、讲解三大类岩石在成因、矿物成分、结构,构造方面有何不同,结合实验,利用肉眼、借助简单工具区分常见造岩矿物与三大类岩石。
技术规范
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
考核与评价
考核采用试卷、实验、作业、平常表现,小组互评等综合评定,以过程考核为主
项目二教学内容与能力要求
项目名称
地质构造
参考学时
6
学习型工作任务
2-1工程建设中常见地质构造及其对工程建设的影响
项目任务
(1)了解地质时代概念、岩层产状要素
(2)了解常见地质构造特征识别
(3)明确地质构造对工程建设的影响
教
学
目
标
知识
(1)地质时代的概念及判别方法
(2)倾斜岩层产状要素及测量方法
(3)常见地质构造主要特征
能力
(1)能掌握岩层产状三要素、利用地质罗盘测量产状
(2)能识别褶皱构造和分析对工程建设的影响
(3)能识别断裂构造和分析对工程建设的影响
素质
(1)认真刻苦
(2)团结合作
(3)敬业踏实
(4)诚信礼仪
教学方法
讲解构造运动所形成最常见地质构造(褶皱与断裂特点野外识别的依据,对工程建设的影响)观看构造模型,结合野外实习共同完成。
技术规范
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-1999)
考核与评价
考核采用试卷、作业、平常表现、小组互评等综合评定,以过程考核为主
项目三教学内容与能力要求
项目名称
物理地质作用
参考课时
6
学习型工作任务
3-1物理地质作用表现形式及其对工程建设的影响
项目任务
了解风化类型及分级方法,了解导流水的地质作用及其产物特征;了解影响斜坡稳定的主要原因及斜坡失稳的防治措施,清楚地震震级和烈度
教学内容
(1)风化作用
(2)流水地质作用
(3)岩溶
(4)斜坡地质作用
(5)地震
教
学
目
标
知识
(1)理解风化作用影响及程度分级
(2)理解流水地质作用及其产物特征
(3)理解岩溶形成条件及对工程建设影响
(4)理解不稳定斜坡影响因素及防治措施
(5)理解地震震级与烈度关系
能力
(1)能正确对风化程度分级
(2)能认清流水地质作用下的地形地貌及产物特征
(3)能针对不稳定斜坡提出合理治理措施
(4)能分清基本烈度与设计烈度标准
素质
(1)认真刻苦
(2)团结合作
(3)敬业踏实
(4)诚信礼仪
教学方法
讲解各种自然地质作用形式、特征、产物及影响,针对对工程建设影响较大的地质问题能采取合理的措施,以保证建筑物稳定安全、经济合理。
结合野外实习观察
技术规范
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
考核与评价
考核采用试卷、作业、平常表现、小组互评等综合评定,以过程考核为主
项目四教学内容与能力要求
项目名称
地下水
参考课时
6
学习型工作任务
4-1地下水分布特征及对工程建议的影响
项目任务
(1)了解地下水物理、化学性质、掌握地下水运动规律
(2)熟悉地下水的基本类型及特征
(3)知道为何要学习地下水
教学内容
(1)地下水的赋存
(2)地下水物理性质和化学性质
(3)地下水基本类型及特征
教
学
目
标
知识
(1)掌握地下水物理、化学性质
(2)掌握潜水、承压水分布特点及特征
(3)掌握等水位线图、等水压线图
能力
(1)能清楚岩土的水理性质
(2)能清楚地下水的基本类型及特点
(3)能从等水位线图、等水压线图上了解建筑区的水文特征
素质
(1)认真刻苦
(2)团结合作
(3)敬业踏实
(4)诚信礼仪
教学方法
课堂讲解学习地下水课程的主要特性,结合地下水分布图,讲解使学生清楚建筑区的水文特征
技术规范
《岩土工程勘察规范》(GB150021-2001)
《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-1999)
考核与评价
考核采用试卷、作业、平常表现、小组互评等综合评定,以过程考核为主
项目五教学内容与能力要求
项目名称
水利工程常见的地质问题
参考课时
8
学习型
工作任务
5-1大坝的工程地质问题与处理
2
5-2水库的工程地质问题与处理
2
5-3渠道的工程地质问题与处理
2
5-4地下洞室围岩的工程地质问题与处理
2
项目任务
掌握库区、坝区渗漏的地质条件,对坝基岩体的稳定分析及建筑区工程地质条件对渠道、隧洞选线的影响
教学内容
(1)水库的工程地质问题
(2)坝的工程地质问题
(3)输水建筑物的工程地质问题
教
学
目
标
知识
(1)掌握库区的工程地质问题
(2)掌握坝的工程地质问题
(3)掌握渠道的工程地质问题
(4)掌握地下洞室围岩的工程地质问题
能力
(1)能简单查清建筑区工程地质条件
(2)能简单评价工程地质条件对工程建设的影响
(3)能提出治理常见地质问题的措施
素质
(1)认真刻苦
(2)团结合作(3)敬业踏实(4)诚信礼仪
教学方法
讲解坝、水库、渠道及地下洞室围岩的工程地质问题,提出处理意见
技术规范
《水利水电工程勘察规范》(GB50287-99)
《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-99)
考核与评价
采用试卷、作业、平常表现、小组互评等综合评定,以过程考核为主
项目六教学内容与能力要求
项目名称
土的基本指标测定与工程分类
参考课时
22
学习型工作任务
6-1土的物理指标检测
8
6-2土的物理状态判定
6
6-3确定填土的最大干密度及最优含水率
4
6-4土的工程分类
2
6-5土方压实质量的检测
2
项目任务
(1)了解土的基本性质,三相组成关系,级配问题
(2)各种指标确定方法及状态检测
(3)确定最优含水率及最大干密度
(4)掌握土的工程分类法
教学内容
(1)土的三相组成(4)土的粒组划分及级配分析
(2)土的物理性质指标(5)土的击实性
(3)土的物理状态指标(6)土的工程分类
教
学
目
标
知识
(1)理解土三相基本概念(4)掌握土击实特性及影响因素
(2)掌握土物理性质指标(5)掌握土粒组划分,颗粒分析
及指标间换算(6)掌握土的工程分类
(3)掌握土物理状态确定
及应用
能力
(1)能熟练掌握土的物理性质指标计算
(2)能熟练掌握土的物理状态指标测定
(3)能熟练掌握土的最大干密度与最优含水率测定
(4)能掌握土的分类
素质
(1)认真刻苦
(2)团结合作(3)敬业踏实(4)诚信礼仪
教学方法
课堂讲解土的物理、化学性质,物理性质指标、物理状态指标基本概念,土的击实效果,土的工程分类试验,确定各项物理性质,指标。
如:
密度、比重等,物理状态指标、如液限、塑限,击实试验确定最大干密度与最优含水率等。
技术规范
《土工试验规程》(SL237-1999)
《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)
《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
考核与评价
考核采用试卷、作业、平常表现、小组互评等综合评定,以过程考核为主
项目七教学内容与能力要求
项目名称
土的渗透性特征
参考课时
6
学习型工作任务
7-1土的渗透规律与渗透系数测定
4
7-2土体中的渗透力与渗透变形
2
项目任务
学会渗透系数确定方法及适用条件,判断渗透变形形式及防止渗透变形所采取的措施
教学内容
(1)渗透基本规律(达西定律)
(2)土的渗透系数测定
(3)土的渗透力与渗透变形
教
学
目
标
知识
(1)理解达西定律及应用
(2)掌握土渗透系数的确定及影响因素
(3)理解渗透力概念
(4)理解渗透变形形式及防止措施
能力
(1)熟练掌握土渗透系数的测定
(2)判断土渗透变形及防止变形措施
素质
(1)认真刻苦
(2)团结合作
(3)敬业踏实
(4)诚信礼仪
教学方法
课堂讲解渗透规律,及渗透变形,通过试验清楚确定渗透系数方法,并对试验数据进行分析处理,填写报告,土渗透变形形式及防止措施
技术规范
《土工试验规程》(SL237-1999)
《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)
《建筑地基基础设计规范》(GB5000)-20021
《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)
考核与评价
考核采用试卷、作业、平常表现、小组互评等综合评定,以过程考核为主
项目八教学内容与能力要求
项目名称
地基变形计算
参考课时
14
学习型工作任务
8-1土体的应力计算
6
8-2确定土的压缩性指标
4
8-3地基变形量的计算
4
项目任务
(1)学会计算土的自重应力,基底压力,基底附加压力,土中附加应力等
(2)能测定土的压缩性指标
(3)能计算地基变形量
教学内容
(1)掌握土自重应力计算
(2)基底压力,基底附加压力计算
(3)地基土中的附加应力计算
(4)土的压缩性指标
(5)地基沉降量计算
(6)地基变形与时间关系
教
学
目
标
知识
(1)掌声土自重应力概念与计算
(2)掌握土基底压力基底附加压力概念计算
(3)掌握地基中的附加应力概念与计算
(4)掌握土压缩指标及测定
(5)掌握分层总和法与应力面积法计算地基沉降量
(6)掌握地基变形与时间关系
能力
(1)会计算土的自重力
(2)会计算基底压力和基底附加压力
(3)会计算地基中的附加应力
(4)会进行压缩实验及整理实验结果
(5)会计算地基沉降量
(6)会计算时间对变形量影响
素质
(1)认真刻苦
(2)团结合作
(3)敬业踏实
(4)诚信礼仪
教学方法
课堂讲解土的各种应力概念区别,压缩仪器设备的使用操作,试验结果处理填写,讲解地基沉降量计算方法原理。
技术规范
《土工试验规程》(SL237-1999)
《碾压时土石坝设计规范》(SL274-2001)
考核与评价
考核采用试卷、作业、平常表现、小组互评等综合评定,以过程考核为主
项目九教学内容与能力要求
项目名称
地基强度验算
参考课时
6
学习型工作任务
9-1土的抗剪强度
4
9-2地基承载力及确定方法
2
项目任务
(1)学会测定土的抗剪强度指标
(2)学会地基承载力的确定方法
教学内容
(1)库仑定律
(2)土的极限平衡条件
(3)土的抗剪强度指标的试验方法
(4)地基承载力的确定
教
学
目
标
知识
(1)掌握土的抗剪强度定律
(2)理解土的极限平衡条件应用
(3)掌握土的抗剪温度指标的测定方法
(4)掌握地基强度破坏的形式与特征
(5)掌握地基承载力确定方法
能力
(1)能独立完成直接快剪试验的操作
(2)能了解三轴剪切试验步骤
(3)能对试验数据分析处理
(4)能确定地基承载力
素质
(1)认真刻苦
(2)团结合作
(3)敬业踏实
(4)诚信礼仪
教学方法
讲解土的抗剪强度理论知识,直剪试验仪器设备的使用操作,试验数据的处理分析方法,讲解确定地基承载力的方法。
技术规范
《土工试验规程》(SL237-1999)
《碾压时土石坝设计规范》(SL274-2001)
考核与评价
考核采用试卷、作业、平常表现、小组互评等综合评定,以过程考核为主
项目十教学内容与能力要求
项目名称
挡土墙的土压力
参考课时
6
学习型工作任务
10-1土压力计算
教学内容
(1)土压力的分类
(2)朗肯土压力理论
(3)库仑土压力理论
教
学
目
标
知识
(1)掌握土压力概念和分类
(2)掌握朗肯土压力理念和计算方法
(3)理解库仑土压力理论和计算方法
能力
能清楚土压力的类型、能进行一般情况下土压力的计算
素质
(1)认真刻苦
(2)团结合作(3)敬业踏实(4)诚信礼仪
教学方法
讲解土压力的分类、不同土压力计算理论条件与计算土压力的方法
技术规范
《土工试验规程》(SL237-1999)
《碾压时土石坝设计规范》(SL274-2001)
考核与评价
考核采用试卷、作业、平常表现、小组互评等综合评定,以过程考核为主。
六、考核与评价
课程考核成绩表
项目名称
成绩
权重
项目成绩
项目成绩权重(%)
课程考核成绩
岩石及工程性质
知识
100
30
100
15
能力
100
40
素质
100
30
地质构造
知识
100
30
100
5
能力
100
40
素质
100
30
物理地质作用
知识
100
30
100
5
能力
100
40
素质
100
30
地下水
知识
100
30
100
5
能力
100
40
素质
100
30
水利工程常见地质问题
知识
100
30
100
10
能力
100
40
素质
100
30
土的基本指标及
测定
知识
100
30
100
20
能力
100
40
素质
100
30
土的渗透特性
知识
100
30
100
10
能力
100
40
素质
100
30
地基变形验算
知识
100
30
100
10
能力
100
40
素质
100
30
地基强度验算
知识
100
30
100
10
能力
100
40
素质
100
30
挡土墙的压力
知识
100
30
100
10
能力
100
40
素质
100
30
七、教学实施条件
1、教学团队
(1)主讲教师2名;职称要求:
中级及以上;
(2)兼职教师2名;职称要求:
工程师及以上;工作经历要求:
具有三年以上水利工程设计经验。
2、实训条件
(1)校内主要实训基地:
施工技术实训场;土工实训室;工程地质实训室
(2)校外实训基地河津禹门口、永济王官峪等
(3)实训指导教师2名;职称要求:
中级及以上;工作经历要求:
有三年以上地质与土工经验。
3、参考文献与规范
(1)参考教材
工程地质与水文地质北京:
中国水利水电出版社,1997
工程地质与土力学基础北京:
水利电力出版社,1993
工程地质与土力学北京:
中国水利水电出版社,2005
土力学与基础工程武汉:
武汉理工大学出版社,2000
土力学北京:
中国水利水电出版社,2005
土力学与地基基础(第四版)北京:
清华大学出版社,2003
河流地质与地貌北京:
水利电力出版社,1994
工程地质与水文地质北京:
中国水利水电出版社,2004
(2)技术规范
《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-1999
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001
《土工试验规程》SL237-1999
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《碾压时土石坝设计规范》SL274-2001
《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)
(3)主要网站:
上海岩土工程网:
http:
中国岩土工程网:
htttp:
岩土论坛:
http:
中国土木工程学会网:
http:
2.1项目内容及学时分配
表2-1项目内容与学时分配表
项目编号
项目名称
学习型工作任务
学时
项目一
岩石及其工程
地质性质
1-1水利工程地质基础知识
10
项目二
地质构造
2-1水利工程建设中常见地质构造及其对工程建设的影响
6
项目三
物理地质作用
3-1物理地质作用表现形式及其对工程建设的影响
6
项目四
地下水
4-1地下水特征,类型及对工程建议的影响
6
项目五
水利工程常地质问题及处理方法
5-1大坝的工程地质问题与处理
2
5-2水库的工程地质问题与处理
2
5-3渠道的工程地质问题与处理
2
5-4地下洞室围岩的地质问题与处理
2
项目六
土的基本指标测定与工程
分类
6-1土的物理指标检测
8
6-2土的物理状态判别
6
6-3土的最大干密度与最优含水率测定
4
6-4土的工程分类
2
6-5土方压实质量的检测
2
项目七
土的渗透性
特征
7-1土的渗透及渗透系数测定
4
7-2土体中的渗透力与渗透变形防止措施
2
项目八
地基变形验算
8-1土体中的应力计算
6
8-2土的压缩性指标确定
4
8-3地基变形量计算
4
项目九
地基强度验算
9-1确定土的抗剪强度指标
4
9-2确定地基承载力
2
项目十
挡土墙的
土压力
10-1土压力的计算
6
合计
90
2.2项目一岩石及其工程地质性质
项目名称
1岩石及其工程地质性质
参考课时
10
学习型工作任务
绪论课程介绍
2
1—1水利工程地质基础知识
8
项目任务
知道水利工程地质的基本知识,掌握矿物与岩石的关系及区别方法
教
学
内
容
(1)矿物与岩石;
(2)岩石的工程地质性质评述
教
学
目
标
知识
(1)理解矿物的物理性质和外表特征;
(2)理解三大类岩石的成因、矿物成份、结构、构造及其分类定名;
技能
(1)能肉眼鉴定常见矿物
(2)能肉眼鉴定识别常见岩石
态度
(1)认真刻苦
(2)团结合作(3)敬业踏实(4)诚信礼仪
教
学
任
务
与
实
施
教学任务:
(1)矿物、岩石的肉眼鉴定;
(2)自然界中常见岩石的确认及工程性质评价。
教学实施:
(1)讲解矿物的物理性质和外表特征;三大类岩石的成因、矿物成份、结构、构造及其
分类定名依据;
(2)让学生肉眼鉴定常见矿物及岩石。
项目成果
(1)作业;
(2)鉴定报告表;(3)报告书。
技术规范
(1)《水利水电工程勘察规范》(GB50287—99);
(2)《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001);
学
生
角
色
勘
察
员
教
师
能
力
具备熟练的工具书
使用能力;能区分常见矿物与岩石,能简单评价岩石的工程性质
教
师
数
量
专任教师1人
兼职教师1人
考
核
评
价
本项目知识考核为终结性测
试考核,知识考核成绩占课程
总成绩的40%;技能、态度
为项目考核。
本项目技能、态
度考核成绩占课程考核成绩
的14%,其中:
技能占60%;
态度占40%
任务
1-1水利工程地
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- 关 键 词:
- 工程地质 土力学 课程标准