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第一章绪论
该部分主要介绍了该课程将要学习的主要内容,包括工程地质条件、工程地质问题和解决工程地质问题的主要方法。
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●1.1绪论
详细介绍了工程建设涉及的六类工程地质条件,通过工程实例介绍了工程地质原理所要解决的4个方面的工程地质问题,以及解决这些问题的4类方法。
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第二章活断层工程地质问题
地壳表层分布大量的活动断层,工程建设不可避免地会遇到活断层问题。本章介绍了活断层的概念、分类、几何特征,活动速率、活动时间和空间不均匀性等特点,对活断层研究的内容和方法,以及在活断层区进行工程建设的原则。
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●2.1活断层的基本概念和研究意义
本节介绍了一般活断层的定义、以及潜在活断层、工程活断层等概念,并结合一些断层活动实例介绍了活断层研究的意义。
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●2.2活断层的类型和活动方式
本节介绍了活动断层按两盘相对位移方式和主次关系划分的活断层类型,并结合实例介绍了粘滑和蠕滑两种活动方式。
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●2.3活断层的长度、断距以及错动速率和重复错动间隔
本节介绍了地震断层破裂长度和地震震级的关系,断层错动速率的确定方法及按错动速率的分级,伴随地震重复粘滑错动间隔及其确定方法。
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●2.4活断层活动的空间不均匀性以及区规划设计建筑物的原则
本节介绍了活断层时空不均匀性在地震危险性分析平价中的意义,通过一系列工程实例介绍了在活断层区进行工程选址的原则和宜采用的结构措施。
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●2.5活断层的调查与监测
本节介绍了活断层调查的目的、内容和调查方法,活断层监测的内容、监测手段和断层测年的方法,出露断层和隐伏断层位置的确定的方法。
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第三章地震工程地质问题
地震是工程建设面对的重大地质灾害之一。本章通过与地震有关的基本概念、地震机制、地震区划与小区划以及地震区抗震设计的原则讲解,一方面学习掌握有关地震的基础知识,另一方面对地震区的危险性评价方法和工程建设可采取的对策有所了解。
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●3.1地震基础知识
本节介绍了地震的概念、地震成因、震级和烈度等地震基础知识。
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●3.2地震波
地震波
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●3.3地震破坏效应
本节通过一系列实例介绍了地震引起的地面破裂效应、震动破坏效应、地基失效效应、斜坡破坏效应以及海啸等地震破坏效应。
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●3.4地震区划与地震危险性分析
本节首先介绍了地震区划的意义和主要方法,然后重点介绍了地震危险性分析的理论方法和步骤。
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●3.5地震小区化
本节介绍了地震小区划的意义,调整烈度小区划、调整反应谱小区划和设计地震动小区划三种方法,重点结合我国抗震设计规范的发展历程,介绍了后两种方法。
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●3.6地震区建筑抗震设计的原则
本节结合我国现行抗震设计规范,介绍了我国在工程建设抗震设计中的原则、标准和方法。
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第四章水库诱发地震工程地质问题
人类工程活动也可诱发地震,并对工程建设造成损害,其中最为典型的是水库蓄水诱发的地震。本章首先介绍了几种人类工程活动诱发的地震,结合实例介绍了水库诱发地震的特点,并利用有效应力原理,通过水库蓄水引起库区应力场的变化,分析了水库诱发水库地震的机制。
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●4.1水库诱发地震的特征
本节首先介绍了深井注水、采矿、人工爆破、核爆和水库蓄水等人类工程活动诱发的地震,列举了国内外大量水库诱发地震的案例,总结出水库诱发地震的三种类型及其四个特点。
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●4.2水库诱发地震的机制
本节分别分析了正断型、走滑型和逆断型断层上修建水库,断层的附加应力、孔隙水压力和物理化学效应,基于有效应力原理解释了这三种情况的水库地震机制。
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第五章地震砂土液化
砂土液化在地震时可大规模地发生并造成严重危害。本章通过介绍地震砂土液化的诱发因素,判别方法和防治措施,让同学们对砂土液化发生的机制有更深的理解,掌握工程设计中一些基本方法防治砂土液化。
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●5.1地震砂土液化的机制
本节介绍了砂土液化的危害,地震砂土液化的两个过程和主要控制因素,难点是理解发生砂土液化的机制。
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●5.2地震砂土液化的判别
本节介绍了砂土液化的形成条件,判别砂土液化的主要方法,通过现场标贯、静力触探等进行场地液化的判别。
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●5.3地震砂土液化的防治措施
本节介绍了砂土液化的主要防治措施,包括场地选择、人工改良地基,选用合适的基础形式和嵌入深度。
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第六章地面沉降工程地质问题
本章主要介绍地面沉降的概念、成因类型、灾害状况,重点分析了开采地下水引起地面沉降的机理,在此基础上总结了地面沉降研究的主要内容、方法及地面沉降灾害的防治。
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●6.1地面沉降及灾害概况
地面沉降及灾害概况
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●6.2地面沉降成因分类
本节介绍了地面沉降的概念及地面沉降灾害。
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●6.3开采地下水引起的地面沉降机理
本节分析了开采地下水引起地面沉降的机理。
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●6.4地面沉降调查与监测
本节介绍了地面沉降的研究内容和方法。
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●6.5地面沉降防治措施
本节介绍了地面沉降的防治措施。
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第七章西安地裂缝工程地质问题
本章主要介绍西安地裂缝的概念、灾害状况及地质背景,重点是西安地裂缝的成因类型和活动规律,在此基础上介绍了西安地裂缝勘察的主要方法,地裂缝灾害的防治措施及有关地裂缝的调查研究内容。
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●7.1西安地裂缝概况及基本特征
本节介绍了西安地裂缝的概念、灾害状况及发育的地质背景。
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●7.2西安地裂缝发育的成因机制
本节介绍了西安地裂缝的成因机制。
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●7.3西安地裂缝的防治措施及调查研究实例
本节介绍了西安地裂缝的防治措施和有关地裂缝的调查研究内容。
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●7.4西安地裂缝的勘察
本节介绍了西安地裂缝勘察的基本方法及程序。
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第八章地下硐室工程地质问题
地下工程是现代工程的主要类型之一,工程围岩稳定性是该类工程的主要问题。本章讲授了从理想状态到一般工程硐室开挖后围岩应力分布特点,不同岩石类型和岩体结构的围岩破坏类型,以及围岩分类的原则和主要方法,通过这些知识学习掌握对工程围岩的分类和稳定性评价,为地下工程设计提供依据。
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●8.1硐室开挖后围岩应力重分布特征
本节讲授了理想状态的圆形、椭圆形、矩形硐室和实际工程中的马蹄形连拱隧道围岩中的应力分布,通过学习,循序渐进地理解掌握围岩中的应力分布规律。
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●8.2围岩的变形和破坏模式
本节讲授了脆性岩石和塑性岩石的变形破坏特点,脆性围岩的6种变形破坏模式和塑性围岩的4种变形破坏模式。
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●8.3硐室围岩分类
本节讲授了国内外围岩分类的代表性方法,围岩分类应考虑的因素,以国内工程岩体分级标准(GB50218-2014),即 BQ分级,国际Hoek & Marinos(2000)GSI分级为例,介绍了围岩分级的步骤。
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第九章斜坡工程地质问题
本章首先通过斜坡破坏的案例介绍,让大家认识到斜坡工程地质问题的研究意义。随后介绍了斜坡中的应力场特点,国内外对斜坡破坏类型的划分,斜坡稳定性评价的方法和斜坡破坏后的运动过程分析方法,最后介绍了斜坡防治的原则和主要工程措施。
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●9.1斜坡破坏典型案例(一)
本节介绍了陕西山阳滑坡、甘肃洒勒山滑坡、菲律宾南莱特省滑坡、三峡库区千蒋坪滑坡、甘肃舟曲泥石流、陕西子洲滑坡、西藏易贡滑坡、泾河南岸滑坡群、陕西华县高楼村滑坡、陕西延炼滑坡等水引起的国内外灾难性滑坡案例。
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●9.2斜坡破坏典型案例(二)
本节介绍了日本长野地震滑坡、汶川北川王家崖地震滑坡、湖北远安盐池河磷矿岩崩、四川华蓥溪口滑坡、意大利瓦依昂水库滑坡、三峡库区新滩滑坡、挪威Storegga海底滑坡、中国南海海底滑坡、火星上的滑坡等典型斜坡破坏案例。
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●9.3斜坡的概念及研究意义
本节介绍了斜坡、边坡和斜坡几何要素等概念和术语,从斜坡破坏后对人们生活、工程活动和地质环境的影响,介绍了斜坡工程地质研究的三方面意义,最后指出斜坡研究应关注的五方面内容。
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●9.4斜坡中的应力场特征
本节介绍了斜坡在形成后,主应力方向发生偏转和应力大小发生集中的特点,分析了一般应力状态、主应力状态和破坏面上应力的关系,进一步介绍了确定主应力方向和大小的方法,通过一个算例,详细介绍了用有限元法计算斜坡应力场。
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●9.5斜坡的变形与破坏类型
本节首先介绍了斜坡变形、斜坡破坏及变形体等概念,进一步详细介绍国外Varnes划分的五种斜坡破坏类型和国内常划分的三种斜坡坏类型,说明了各种类型的破坏机理。
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●9.6斜坡稳定性评价方法(一)
本节总体介绍了斜坡稳定性分析的三类方法和斜坡演化的三个阶段,详细介绍了成因历史分析法和工程地质类比法两种定性分析方法。
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●9.7斜坡稳定性评价方法(二)
本节在上节总体介绍的基础上,介绍了斜坡稳定性计算的方法的主要类型,即安全系数法和概率分析法,详细介绍了这些方法的特点和相互关系;并对稳定系数、安全系数的内涵做了剖析。
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●9.8斜坡破坏后的运动学分析(一)
本节首先总体介绍了斜坡破坏后运动学的三类分析方法,然后重点介绍了统计分析法和模型试验法两种方法。
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●9.9斜坡破坏后的运动学分析(二)
本节在上节总体介绍的基础上,重点介绍了数值模拟方法,分别介绍了连续介质模型、离散介质模型和流固耦合模型的应用。
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●9.10斜坡灾害的防治原则及主要措施
本节首先介绍了斜坡灾害防治的四个原则,进一步介绍了斜坡整治的6方面工程措施及其适用条件。
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第十章泥石流工程地质问题
我国国土面积的2/3是山地,由于这些区域独特的地形、地质及降雨条件,使得泥石流灾害成为我国山区最常见的几种地质灾害之一。本章以基础理论与大量的灾害实例相结合,让学生对泥石流灾害的定义、形成条件以及防灾减灾技术有系统的了解。
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●10.1泥石流的定义与形成条件
本节主要从泥石流的特征着手,重点介绍泥石流的定义与形成条件。
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●10.2泥石流的防灾减灾技术
本节详细介绍了泥石流防灾减灾中,几种常用技术手段的设计原理和适用范围。
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第十一章渗透变形工程地质问题
我国每年由于渗透变形所导致的工程地质灾变事件时有发生,给我国的现代化建设带来了严峻的挑战。本章通过深刻剖析渗透灾变的全过程,让学生对渗透变形的条件与类型,以及渗透变形的早期判别与防治有系统性的了解。
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●11.1渗透变形的条件与类型
本节主要从渗透变形过程与特征着手,详细讲解了渗透变形的条件与类型。
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●11.2渗透变形的判别与防治
本节主要结合渗透变形影响因素和灾变特征,针对性的介绍了渗透变形的判别方法和防治手段。
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第十二章岩溶工程地质问题
我国西南、华北地区岩溶发育,工程建设面临岩溶塌陷等不良地质问题。本章介绍了地下和地表岩溶地貌的特点,及其演化阶段;岩溶形成的化学机理及其岩性、水文和构造等地质环境条件。
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●12.1地下岩溶地貌
本节介绍了岩溶Karst、岩溶Karst地貌的概念,我国岩溶的分布,岩溶地貌的发育过程,岩溶地貌的划分标准,进一步介绍了各种地下岩溶地貌的特点及成因。
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●12.2地表岩溶地貌
本节介绍了溶沟与石牙、干沟与盲谷、溶蚀洼地、溶蚀盆地、峰丛-峰林-孤峰、溶蚀平原和岩溶湖等六类地表岩溶的特点。