工程動力地質(zhì)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

工程動力地質(zhì)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱01．教學(xué)單位名稱：建設(shè)工程學(xué)院02．實(shí)驗(yàn)中心名稱：勘查技術(shù)與工程實(shí)驗(yàn)中心03．課程名稱：工程動力地質(zhì)學(xué)04．課程代碼：632005．課程類別：專業(yè)教育課06．課程性質(zhì)：必修/選修07．課程學(xué)時：48學(xué)時，其中含實(shí)驗(yàn)4學(xué)時08．課程學(xué)分：309．面向?qū)I(yè)：地質(zhì)工程（工程地質(zhì)方向）、地質(zhì)工程卓越工程師試驗(yàn)班（工程地質(zhì)方向）、土木工程（巖土工程方向）；土木工程(隧道與地下工程方向)（選修）10．實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)任務(wù)、要求和教學(xué)目的教學(xué)目的與任務(wù)：通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生：（1）了解砂土振動液化的機(jī)理，對砂土的振動液化的一個全面的認(rèn)識。（2）了解滲透變形產(chǎn)生的水動力條件，掌握臨界梯度與允許梯度的測試方法。（3）了解實(shí)驗(yàn)室開展碎石土的力學(xué)性質(zhì)測試的基本原理和方法，在此基礎(chǔ)上深入理解碎石土的壓縮性和抗剪性等力學(xué)性質(zhì)。（4）了解相似性原理，掌握地震物理模型試驗(yàn)的方法，在此基礎(chǔ)上深入理解地震的場地效應(yīng)、地形效應(yīng)等。（5）通過仿真實(shí)驗(yàn)，深入理解巖體結(jié)構(gòu)特征、RQD參數(shù)對巖體質(zhì)量評價的意義。要求：（1）了解各項(xiàng)試驗(yàn)原理及有關(guān)規(guī)范要求；（2）了解各項(xiàng)試驗(yàn)儀器設(shè)備性能及操作方法和注意事項(xiàng)；（3）掌握試驗(yàn)步驟及曲線的繪制和數(shù)據(jù)的采集；（4）資料整理，提交試驗(yàn)報(bào)告。11．學(xué)生應(yīng)掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰W(xué)生應(yīng)掌握制樣、裝樣、試驗(yàn)操作整個試驗(yàn)環(huán)節(jié)，具備數(shù)據(jù)處理和分析的基本技能，以及掌握試驗(yàn)報(bào)告的編寫。綜合類實(shí)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。12．開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目工程動力地質(zhì)學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要包括土動三軸實(shí)驗(yàn)、滲透變形實(shí)驗(yàn)、碎石土大型直剪實(shí)驗(yàn)、地震物理模型試驗(yàn)、巖體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)與RQD計(jì)算。土動三軸實(shí)驗(yàn)主要測定砂土振動液化特性，不同密實(shí)度砂土在不同剪應(yīng)力與圍壓比下，產(chǎn)生液化的振動次數(shù)。滲透變形實(shí)驗(yàn)主要測定砂土的滲透系數(shù)、產(chǎn)生管涌的臨界梯度、允許梯度。碎石土大型直剪實(shí)驗(yàn)測定碎石土的抗剪性能，可讓學(xué)生了解土顆粒與實(shí)驗(yàn)條件間關(guān)系。地震物理模型試驗(yàn)課依據(jù)學(xué)生不同的興趣，自行設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)。巖體結(jié)構(gòu)生成與RQD計(jì)算仿真實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生理解巖體結(jié)構(gòu)特征與RQD、巖體質(zhì)量關(guān)系。

開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一覽表實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)學(xué)時每組人數(shù)首次開出年月632001土動三軸實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性必做23198005632002滲透變形實(shí)驗(yàn)綜合性必做24201411632003碎石土大型直剪實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性選做24201510632004地震物理模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性選做44201610632005巖體結(jié)構(gòu)生成與RQD計(jì)算（仿真）綜合性選做2120151013．實(shí)驗(yàn)教材或指導(dǎo)書或主要參考資料（1）張倬元、王士天、王蘭生、黃潤秋等編著，《工程地質(zhì)分析原理》地質(zhì)出版社，2009年6月第三版；（2）主編，《環(huán)境地質(zhì)與工程》，地質(zhì)出版社，2003年；（3）胡廣韜、楊文遠(yuǎn)，《工程地質(zhì)學(xué)》，地質(zhì)出版社，1984年。14．考核要求、考核方式及成績評定標(biāo)準(zhǔn)每一個實(shí)驗(yàn)完成后，按要求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并編寫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告；以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績作為最終實(shí)驗(yàn)成績。實(shí)驗(yàn)成績占本門課期末總成績的10%，即10分，其中兩個必做項(xiàng)目各占5分，每多選做一個項(xiàng)目，多加2分，但總實(shí)驗(yàn)成績不超過10分。每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成績評定標(biāo)準(zhǔn)如下：5分：實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫完整。4分：實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫有欠缺。3分：實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫缺少重要內(nèi)容。2分：實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄有問題、實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫有錯誤。1分：實(shí)驗(yàn)操作欠規(guī)范、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄不完整、無法完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫。

工程動力地質(zhì)學(xué)（6320）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡1No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱工程動力地質(zhì)學(xué)2課程編號63203實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱砂土振動液化室內(nèi)模擬試驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號6320015網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)37計(jì)劃學(xué)時數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康?0實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用振動三軸儀測試相同應(yīng)力狀態(tài)下不同密度砂土的液化性指標(biāo)。11實(shí)驗(yàn)原理周期性改變最大、最小主應(yīng)力方向，保持量值不變，即實(shí)現(xiàn)剪應(yīng)力方向的周期性改變，砂土在反復(fù)剪切作用下，空隙水壓力和軸向變形隨循環(huán)荷載周期數(shù)而變化，當(dāng)軸向應(yīng)變達(dá)20%時即認(rèn)為試樣已經(jīng)破壞，亦即試樣對振幅超過20%的軸向變形失去抵抗能力，即為全液化。12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備高頻土動三軸儀TAJ-2015實(shí)驗(yàn)套數(shù)116開出時間19800517教學(xué)單位名稱建設(shè)工程學(xué)院18教學(xué)單位編號6319實(shí)驗(yàn)單位名稱勘查技術(shù)與工程實(shí)驗(yàn)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號140121實(shí)驗(yàn)地名稱振動三軸實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號鉆探實(shí)驗(yàn)樓30423一次性材料品名塑膠套，標(biāo)準(zhǔn)砂，記錄紙，液壓油，濾紙24一次性材料295元25面向?qū)I(yè)地質(zhì)工程（工程地質(zhì)方向）、地質(zhì)工程卓越工程師試驗(yàn)班（工程地質(zhì)方向）、土木工程（巖土工程方向）；土木工程(隧道與地下工程方向)工程動力地質(zhì)學(xué)（6320）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡2No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱工程動力地質(zhì)學(xué)2課程編號63203實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱滲透變形實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號6320025網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)47計(jì)劃學(xué)時數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定砂土管涌的臨界水力梯度、滲透系數(shù)10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)土的顆粒分析資料判定滲透變形的類型和允許水力梯度的可能值，通過試驗(yàn)方法確定臨界梯度。測定砂土的水平向、豎直向滲透系數(shù)。11實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)顆粒在粗顆?？紫吨刑S，土樣上面的水變渾很快又澄清，表面出現(xiàn)砂圈，為潛蝕現(xiàn)象，此時的水頭梯度為臨界梯度。設(shè)試樣厚度為，試樣的截面積為，試驗(yàn)時上下游水位差為。試驗(yàn)時只需要用量筒和秒表測出一定時間內(nèi)下游出水口的出水量，通過下確定試樣的滲透系數(shù)（k）：12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備一種土的滲透淤堵試驗(yàn)裝置15實(shí)驗(yàn)套數(shù)116開出時間20141117教學(xué)單位名稱建設(shè)工程學(xué)院18教學(xué)單位編號6319實(shí)驗(yàn)單位名稱勘查技術(shù)與工程實(shí)驗(yàn)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號140121實(shí)驗(yàn)地名稱滲透淤堵實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號水工樓10823一次性材料品名硅膠，密封圈，砂土，紗網(wǎng)；開關(guān)、管道、孔壓傳感器（易損）24一次性材料625元25面向?qū)I(yè)地質(zhì)工程（工程地質(zhì)方向）、地質(zhì)工程卓越工程師試驗(yàn)班（工程地質(zhì)方向）、土木工程（巖土工程方向）；土木工程(隧道與地下工程方向)工程動力地質(zhì)學(xué)（6320）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡3No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱工程動力地質(zhì)學(xué)2課程編號63203實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱碎石土直接剪切實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號6320035網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)47計(jì)劃學(xué)時數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)選做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆账槭林苯蛹羟性嚇拥娜臃椒?；利用直接剪切儀測定試樣抗剪強(qiáng)度的操作過程；掌握直接剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法，從中得到合理的抗剪強(qiáng)度參數(shù)，正確評價土的抗剪性能.10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用鐵鍬取直接剪切碎石土試樣；利用大型直接剪切儀測定試樣在不同豎向壓力作用下的剪切力；直接剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理；碎石土的抗剪性評價。11實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)庫侖公式，土的抗剪強(qiáng)度與土的內(nèi)摩擦角與內(nèi)聚力有關(guān)。采用不同壓應(yīng)力下剪切破壞荷載，可得到一系列摩爾圓。通過摩爾庫侖原理即可獲得碎石土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)值。12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備HTZ-50大尺寸直剪試驗(yàn)（待購買）15實(shí)驗(yàn)套數(shù)116開出時間2014年10月17教學(xué)單位名稱建設(shè)工程學(xué)院18教學(xué)單位編號6319實(shí)驗(yàn)單位名稱勘查技術(shù)與工程實(shí)驗(yàn)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號140121實(shí)驗(yàn)地名稱大型直剪實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號水工樓11023一次性材料品名防水袋1個、木箱1個、記錄紙4張、坐標(biāo)紙4張、機(jī)油1升、真空泵油1升、空壓機(jī)油1升、手套4個、細(xì)鋼絲1個、刷子1個、抹布1個、洗衣粉1袋24一次性材料300元25面向?qū)I(yè)地質(zhì)工程（工程地質(zhì)方向）、地質(zhì)工程卓越工程師試驗(yàn)班（工程地質(zhì)方向）、土木工程（巖土工程方向）；土木工程(隧道與地下工程方向)、張文工程動力地質(zhì)學(xué)（6320）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡4No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱工程動力地質(zhì)學(xué)2課程編號63203實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱地震物理模型試驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號6320045網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)47計(jì)劃學(xué)時數(shù)48實(shí)驗(yàn)性質(zhì)選做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.理解相似性原理；2.觀察邊坡地震響應(yīng)的動力特征10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.相似模型設(shè)計(jì)；2.相似材料配置；3.監(jiān)測點(diǎn)設(shè)計(jì)；4.數(shù)據(jù)采集、整理、分析。11實(shí)驗(yàn)原理相似性原理12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備大型振動臺（待建設(shè)）15實(shí)驗(yàn)套數(shù)116開出時間2016年10月17教學(xué)單位名稱建設(shè)工程學(xué)院18教學(xué)單位編號6319實(shí)驗(yàn)單位名稱勘查技術(shù)與工程實(shí)驗(yàn)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號140121實(shí)驗(yàn)地名稱大型伺服振動臺試驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號鉆探實(shí)驗(yàn)樓一層廠房區(qū)23一次性材料品名相似性材料24一次性材料8000元25面向?qū)I(yè)地質(zhì)工程（工程地質(zhì)方向）、地質(zhì)工程卓越工程師試驗(yàn)班（工程地質(zhì)方向）、土木工程（巖土工程方向）；土木工程(隧道與地下工程方向)工程動力地質(zhì)學(xué)（6320）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡5No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱工程動力地質(zhì)學(xué)2課程編號63203實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱巖體結(jié)構(gòu)生成與RQD計(jì)算4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號6320055網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)16每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)選做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆展?jié)理裂隙的生成方法；掌握巖體節(jié)理裂隙的可視化方法與RQD的計(jì)算方法。10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.根據(jù)指定的裂隙參數(shù)（產(chǎn)狀、跡長、間距）的統(tǒng)計(jì)幾何特征，生成巖體內(nèi)的節(jié)理裂隙；2.采用可視化程序，生成二維節(jié)理裂隙分布圖；3.設(shè)定測線，計(jì)算測線上的RQD值。11實(shí)驗(yàn)原理裂隙的各項(xiàng)參數(shù)如產(chǎn)狀、跡長與間距是服從一定的統(tǒng)計(jì)幾何特征的。比如，間距一般服從負(fù)指數(shù)分布，跡長服從正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布等。故反之可根據(jù)這些分布特征生成離散化的裂隙參數(shù)數(shù)據(jù)。通過組合這些單參數(shù)數(shù)據(jù)可得到節(jié)理裂隙的整體分布特征，進(jìn)而可對其可視化。在節(jié)理裂隙網(wǎng)中設(shè)定測線，可求得測線與節(jié)理裂隙的交點(diǎn)，進(jìn)而得到RQD值的大小。12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀