工程地质与土力学

工程地质及土力学工程地质及土力学（Engineering Geology and Soil Mechanics）是土木工程的重要分支，是研究水土岩地基本质、地质构造与工程相互关系、土体强度和变形性质、地下水运动及安全稳定性等问题的学科。

它在建筑、交通、水利、能源等领域中有着广泛的应用和重要作用。

首先，工程地质研究的重点是用于地基工程施工的地质条件。

地质条件的差异对建筑物、道路、桥梁等工程物体的稳定性、耐久性、安全性和经济性均有很大影响。

通过对地质状况的认真勘查，可以预测地质灾害的触发条件和危险区域，为工程设计提供可靠数据，避免可能造成的损失和地质灾害。

工程地质勘探还为施工方案的设计和执行提供了重要的实验基础，如对土层的稳定性、坡面稳定和地基承载力等问题提供了实验数据保证。

其次，土力学原理是处理土层和砂石等固体材料的强度、变形及特性的科学。

土力学的研究还涉及土层的稳定性和基础承载力的确定。

通过详细分析土壤内部结构和组成，可以利用力学原理进行土体强度、刚度、变形、破坏条件等的分析和计算，从而为工程设计提供科学的理论依据。

土力学的重要成果之一是基础工程力学。

在施工过程中，基础的结构物是挑战性的，因为它们必须能够承受地面的力量和运动。

如果荷载承载面积过小，地面就会发生沉降和变形，造成结构物丧失稳定性。

正确的土力学分析和设计可以提供尽可能坚固和稳定的基础，同时确保地面得到足够的支撑和稳定。

最后，在地下水运动研究方面，工程地质和土力学也发挥了重要作用。

在地下水的分析过程中，需要计算水流速度、流量、压力、斜力、渗透性和渗透系数等参数。

这可以使用一般的水文学、流体力学和土力学原理进行分析和研究。

这些原理也可以应用到基础工程设计的各个方面，例如排水和广泛的灌浆活动，以确保基础建筑物的稳定性和安全性。

在总结上述内容之后，可以说，工程地质及土力学相互依存，互相促进，为工程建设提供了可靠的科学理论和技术手段。

工程地质可以为施工提供宝贵信息和实验基础，而土力学则提供了处理土层、固体材料强度、变形等的科学方法。

工程地质土力学
工程地质土力学是研究土地及其周围环境与工程结构之间相互作用的学科，主要研究工程中土体和岩石物理力学性质、地质构造特征、地下水运动、地震作用等因素对工程结构的影响。

在工程设计和施工中，工程地质土力学起到了至关重要的作用，能够提供关于地形、地质和地下水环境等信息，为工程结构的设计和施工提供技术支持。

工程地质土力学主要包括三个方面的内容：地质力学、土力学和工程地质。

地质力学是研究岩石和土壤的物理力学特性，包括研究地层的组成、结构和应力状态等。

土力学是研究土壤的物理力学特性，包括研究土体的强度、变形和稳定性等。

工程地质是研究地质环境对工程结构的影响，包括研究地形和地质构造、地下水流动、土壤侵蚀等因素。

在工程设计和施工中，工程地质土力学能够提供很多重要信息，包括地质勘探数据、地下水位、地貌和地质构造、土壤力学性质等。

这些信息能够帮助工程师了解工程结构周围环境的特征，从而更好地设计和施工工程结构。

总之，工程地质土力学是一门综合性的学科，涉及多个领域，对于工程结构的设计和施工具有重要意义。

工程地质与土力学第二版课程设计课程背景工程地质与土力学是土木工程专业中一门重要的专业基础课，是建筑物和其他工程的基础研究。

该课程以自然地球科学的知识为基础，旨在能够使学生了解岩石、土壤、地下水、地震、山体滑坡等地质现象与岩土工程设计的基本原理。

本次课程设计是基于“工程地质与土力学”第二版教材内容，以加强对该学科的理解，提高学生独立开发工程地质调查报告和土力学计算的能力为目的。

课程设计目标本次课程设计旨在让学生：1.了解工程地质调查的过程和方法；2.掌握土力学基本理论，能够计算出地基承载力和地下水扩散等重要参数，并进行工程设计；3.学会编写工程地质调查报告和土力学计算报告。

实验内容实验一：现场地质调查本实验旨在让学生进一步了解工程地质调查的过程和方法。

学生将在现场进行岩石和土壤取样，掌握现场地质调查工具的使用方法，制定现场调查方案，并在实验室对取样进行分析测试。

实验步骤1.制定现场调查方案，包括取样点的选取、钻孔深度的确定等；2.进入现场地质调查，完成岩土样品的取样和整理工作；3.将取样的岩石和土壤送到实验室进行分析测试；4.将实验室测试结果整理成工程地质调查报告。

实验二：地基承载力计算本实验旨在让学生掌握土力学的基本理论，能够计算出地基承载力等重要参数，并进行工程设计。

实验步骤1.了解地基承载力计算的理论基础，掌握相关公式和计算方法；2.根据实验室测试结果，计算地基承载力等重要参数，并编写土力学计算报告；3.对工程设计进行优化和改进。

实验成果1.实验一的成果为工程地质调查报告，主要包括现场地质调查方案、现场取样过程和结果、实验室分析测试方法和结果等；2.实验二的成果为土力学计算报告，主要包括地基承载力计算、地下水扩散计算等。

实验总结本次课程设计旨在让学生能够深入掌握工程地质与土力学的基础知识，提高其独立开发工程地质调查报告和土力学计算报告的能力。

通过本次课程设计的实验，不仅能够加强学生的理论掌握能力，同时也能够提高他们的实践操作能力，为今后的相关工作做好充分的准备。

《工程地质与土力学》判断题及答案绪论部分:1、1932年，苏联莫斯科地质勘探学院成立了第一个工程地质教研室，并创立了比较完善的工程地质学体系，这标志着工程地质学的诞生。

（√）2、1925年，美国土力学家太沙基发表了第一部土力学专著，使土力学成为一门独立的学科。

（√）3、土层中附加应力和变形不能忽略的那部分土层称为地基;把埋入土层一定深度的建筑物向地基传递荷载的下部承重结构称为基础。

（√）4、土层中附加应力和变形不能忽略的那部分土层称为基础;把埋入土层一定深度的建筑物向地基传递荷载的下部承重结构称为地基。

（×）5、不需处理而直接利用天然土层的地基称为天然地基;经过人工加工处理才能作为地基的称为人工地基。

（√）第一章:岩石及其工程地质性质6、地球是一个具有圈层构造的旋转椭球体。

（√）7、地球的内部由地壳、地幔、地核组成。

（√）8、矿物是地壳中的化学元素经过自然化合作用而形成的，是各种地质作用的产物，是岩石的基本组成部分。

（√）9、条痕是矿物粉末的颜色，通常将矿物在无釉的瓷板上刻画后进行观察。

（√）10、条痕是矿物手标本上被刻画时留下的痕迹。

（×）11、摩氏硬度计是以十种矿物的硬度表示十个相对硬度等级。

（√）12、摩氏硬度计是以十种矿物的硬度表示十个绝对硬度等级。

（×）13、岩浆岩分类方案通常是从岩浆的成分和成岩环境两方面考虑。

（√）14、沉积岩的分类主要依据沉积岩的结构。

（√）15、变质岩的分类主要依据变质岩的构造。

（√）16、火山碎屑岩归属于沉积岩。

（√）17、火山碎屑岩归属于岩浆岩。

（×）18、变质岩的片理构造与沉积岩的层理构造是一脉相承的。

（×）19、表征岩石软化性的指标称为软化系数，即指同种岩石的饱和极限抗压强度预干极限抗压强度之比。

（√）20、地壳中的原岩受构造运动、岩浆活动、高温、高压及化学活动性很强的气体和液体影响，其矿物成分、结构、构造等发生一系列的变化，这些变化称为变质作用。

工程地质及土力学常考名词解释,填空,简答,自考试题,计算题,复习题名词解释：1.基础: 设置于建筑物底部承受上部结构荷载并向地基传递压力的下部结构。

2.崩塌：陡峻斜坡上的某些大块岩块突然崩落或滑落，顺山坡猛烈地翻滚跳跃，岩块相互撞击破碎，最后堆积于坡脚，这一现象称为崩塌。

3.固结：土的骨架受压产生压缩变形，导致土孔隙中水产生渗流，孔隙中水随着时间的发展逐渐渗流排除，孔隙体积缩小，土体体积逐渐压缩，最后趋于稳定，这个过程常称为渗透固结、简称固结。

4.压缩变形：土体受外力作用后产生体积缩小称为压缩变形。

5.矿物的解理：矿物受到外力的作用，其内部质点间的连结力被破坏，沿一定方向形成一系列光滑的破裂面的性质，称为解理。

6.渗透性：土被水渗流通过的性能称为渗透性。

7．静止土压力：若挡土墙具有足够的刚度，且建立在坚实的地基上，墙体在墙后土体的推力作用下，不产生任何移动或转动，则墙后土体处于弹性平衡状态，这时，作用在墙背上的土压力称为静止土压力。

12。

风化作用：地壳表面的岩石由于风、电、雨和温度等大气应力以及生物活动等因素的影响发生破碎或成分变化的过程称为风化。

风化作用指的是岩石中发生物理和化学作用。

14。

渗流：土通过水中连续孔隙流动称为渗流。

15．流土：在渗流向上作用时，土体表面局部隆起或者土颗粒群同时发生悬浮和移动的现象。

16．土层：在图的形成过程中，有些残留在原地形成的残积层，有些经过风、水、冰川等的剥蚀、侵蚀、搬运，在某一适当的沉积环境下，按一定的沉积规律形成层状的沉积层，称为土层。

19．达西定律：在稳定流和层流的作用下，用粗颗粒土进行大量的渗透试验，测定水流通过土试样单位截面积的渗流量，获得渗流量与水力梯度的关系，从而得到渗流速度与水力梯度（或水头能量损失）和土的渗透性质的基本规律，即渗流基本规律——达西渗透定律。

20．砂土液化：无粘性土从固体状态转变成液体状态的现象。

22.滑坡：斜坡上的岩土体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿斜坡内的某些滑动面（带）整体向下滑的现象. 25．土坡：土坡就是具有倾斜坡面的土体。

《工程地质与土力学》课程标准课程名称：工程地质与土力学适用专业：道路桥梁工程技术开设学期：第二学年第一学期学时：64学分：4一、课程性质及作用工程地质与土力学是道路桥梁工程技术专业的专业一般课程。

工程地质与土力学是以工程地质学和土力学的基本理论为基础，研究工程结构和基础工程设计与计算问题的一门学科，是道路桥梁工程技术专业的一门专业基础课程。

课程通过任务引领型的项目活动，使学生能从技术的角度去认识和解决有关工程地质方面的问题；通过教学和实习、实验能得到一些基本技能的训练，学习搜集、分析和运用有关地质方面资料、图件，并结合其他专业课的学习对一般的工程地质问题进行初步评价；从土的成因出发，分析土的物理、化学性质和影响土的性质变化的主要原因，并根据土的主要工程特性进行科学的分类。

本课程是交通土建类专业的一门实践性较强的技术基础课程，主要是为了培养本专业的高级实用型技术人才提供必要的工程地质与土力学的基础知识和基本技能训练。

本课程的前续课程有：土建力学，后续课程有：公路勘测技术、路基工程技术、桥梁下部结构技术、路面工程技术和隧道工程技术。

二、课程设计思路1.课程设计理念课程根据高技能应用性人才的培养要求，以职业技术应用能力的培养为主线，构建理实一体、任务驱动的教学体系。

课程设计基于专业调研、岗位工作任务的分解、学习领域的构建和学习领域的构建等工作过程。

教学内容的选取紧紧抓住高技能人才培养所要求的理论知识“必须够用”的原则，构建了基于工程地质勘测设计单位对于工程地质勘测实际应用需求的教学内容和体系，体现工学结合的设计理念。

2．课程设计思路紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容；变知识学科本位为职业能力本位，打破传统的以“了解”、“掌握”为特征设定的学科型课程目标，从“任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标；变书本知识的传授为动手能力的培养，打破传统的知识传授方式，以“学习情境”为主线，创设任务（单元），培养学生的实践动手能力。

《工程地质与土力学》大纲《工程地质与土力学》教学大纲学时：63 学分：3.5 理论学时：53 实验学时：10适用专业：土木工程、水利水电工程课程代码：BB042022大纲执笔人：刘福臣大纲审定人：张庆华一、说明局部1. 课程教学目的、性质、地位和任务工程地质与土力学是一门专业技术课，主要是研究工程建设中遇到的一系列工程地质问题，识别与工程建设有关的常见岩石和地质现象，正确分析影响建筑物稳定与渗漏的主要地质问题；掌握土力学根本原理，计算地基承载力、土压力，为根底设计、挡土墙设计、土坡稳定分析打下根底；通过试验环节，解决有关工程实际问题。

2. 课程教学根本要求课程的根本要求包括以下几个方面：(1)掌握岩石、矿物的性质、分类及鉴别方法(2)掌握地质构造的类型及性质、各种地质作用类型 (3)掌握地下水的类型及性质(4)掌握土的三相组成、颗粒级配、工程分类定名(5) 掌握土的物理性质指标的计算、土的压实性、渗透性及达西定律 (6)掌握自重应力、附加应力的计算；地基沉降量计算(7)掌握土的击实、压缩、剪切、渗透试验验的原理及操作步骤 (8)掌握土压力、地基承载力计算，具有挡土墙设计能力3.课程改革教学本课程为专业根底课，具有理论性、实践性强的特点。

课程由工程地质学、土力学两局部组成。

为加强学生对工程地质学、土力学内容的理解，采取以下措施：〔1〕对工程地质学内容，加强实践性教学，利用岩石标本、模型、多媒体课件等形式，加强学生对理论知识的理解；〔2〕对土工实验内容采取设计性实验，从试样准备、操作原理、操作步骤、实验数据整理到问题提出，全部由学生完成，培养学生独立思考、独立操作、独立解决问题的能力。

二、大纲内容(一)工程地质与土力学理论教学大纲第一局部工程地质绪论本课程性质、内容特点第一章岩石与矿物1§1-1矿物矿物的物理性质、主要造岩矿物的特征§1-2岩浆岩岩浆岩的成因及产状、岩浆岩组成、岩浆岩结构与构造、岩浆岩分类与鉴别§1-3沉积岩沉积岩形成、结构与构造、分类与鉴别§1-4变质岩变质岩类型、结构与构造、分类及主要变质岩特征本章重点、难点：三大岩石的结构、构造、分类、定名。