一.课程基本情况
中文名称: 岩土工程地下水
英文名称:
Rock and Soil Engineering Ground-water
课
程 号: 0102057
授课对象: 城市地下空间工程专业
开课学期: 第3学期
学
时 数: 28
学
分 数: 2
课程性质: 选修专业课
考核方式: 考查
先修课程: 工程地质学、岩土工程学
后续课程: 无
开课教研室:城市地下空间工程教研室
执
笔 人: 李明
二.课程教学目标
1.任务和地位
进入21世纪,地下空间资源作为宝贵的自然资源,使得国内外众多专家和学者的高度关注,所以针对城市地下空间工程专业本科生开设的一门选修专业课,即岩土工程地下水是非常必要的。本课程的开设主要是解决在城市地面以下岩土体中修建各种类型的地下建筑物或结构物时遇到工程地下水的处理的问题。课程主要特点是理论与实际联系紧密,多方向学科综合性的选修专业课,其目的是指导学生学会处理地下水的问题,帮助学生提高分析问题和解决问题的能力,激发学生建立工程意识和培养创新精神。
2.知识要求
强调本课程的研究与工程地质学、水文地质学、岩土工程学、灾害地质学、基础工程等课程之间的横向联系,引导学生深入理解课程中基本概念,学会处理在实际工程中工程地下水的设计以及施工等问题。
3.能力要求
使学生开阔视野,了解国内外关于工程地下水处理的先进设计方案和施工前沿性的工艺方法,世界建筑业的现状以及我国建筑业的发展方向,提高学生的专业素质。
三.教学内容的基本要求和学时分配
1.教学内容及要求
(1)概述
从课程标题的关键词分析出发,简单介绍地下水的分布情况和在各个领域上的用途。概括性的介绍与本课程相关的水文地质学、岩土工程学的内容;使学生对相关知识有一个初步认识和了解;着重讲解岩土工程地下水是介于这两门学科的边缘学科;最后介绍岩土工程地下水的的特点及其研究方法。
(2)地下水控制
本章要求学生了解水文地质学基本概念、地下水控制理论、降水井的主要类型、降水井的设计计算、地下水控制的其他措施。要求掌握地下水补给来源(降水、地表水、凝结水等)、地下水排泄途径(泉、泄流、蒸发等)、地下水径流特征的基本概念、基本理论和基本方法;地下水补给与排泄对地下水水质的影响;人类活动对地下水水量水质的影响。
(3)岩土工程与地下水的关系
本章主要分七个小节来介绍,了解引起地下水环境变化的因素,主要有三种因素,自然因素、温室效应、人类工程活动;介绍主要由过渡抽取地下水引起的地面沉降,以及地面沉降的危害,地面沉降地区的特点和沉陷机理;了解地面塌陷成因机制和危害;了解由于地下水的作用而影响滑体的稳定性导致产生滑坡,地下水的作用还可以引发地质灾害,简要介绍崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷,地面沉降及地裂缝;地下水位的变化对地基基础有害作用非常明显,举出工程实例给学生讲解;了解地下水对地基土的渗流破坏的原因;理解地下水对混凝土基础的侵蚀破坏作用;
(4)深基坑降水与土方开挖
了解在地下水位较高的透水层中进行基坑开挖时,由于坑内外水位差大,较容易产生潜蚀、流砂、管涌、突涌等渗透破坏现象,导致边坡或基坑坑壁失稳。了解基坑开挖之后的边坡稳定性分析;了解现代施工技术中的深基坑降水与止水技术。
(5)工程降水
了解地下水的不良作用及防止措施,熟悉降低地下水位的方法和思路,熟练对工程降水设计的计算步骤并要求会独立做工程降水设计,熟悉工程降水施工的工艺方法,对工程降水对环境影响及其防范措施作出改进。
(6)软土地区与工程降水
了解软土地区地下水的工程特性;了解浅层疏干降水理论;熟悉承压水降水方法;了解工程降水风险;简要了解工程降水实例。
2.时间分配和进度
(1) 概述 2学时
(2) 地下水的控制 4学时
(3) 岩土工程与地下水的关系 4学时
(4) 基坑降水与土方开挖 6学时
(5) 工程降水 8学时
(6) 软土地区与工程降水 4学时
3.教学内容的重点、难点
重点:独立完成工程降水的设计。
难点:本课程没有难点,用到的都只是水文地质学,工程地质学,岩土工程学的最基本的基础知识。主要难点是如何使学生对这些基本知识能够联系工程实际,作更深入的理解,告诫学生不能忽视本课程,工程降水是所有工程中的重中之重。
4.本课程与其它课程的联系与分工
学习本课程之前,应该熟悉水文地质学,工程地质学,岩土工程学,基础工程等课程内的基本概念和理论,为本课程的学习打下基础。
5.建议使用教材和参考书目
《工程地质手册》(第四版)常士骠、张苏民 主编 中国建筑工业出版社 2007年2月
《基础工程施工技术》 段汉民 郭铁峰 王生 主编 吉林科学技术出版社 1998年3月
《水文地质学基础》 王大纯 等主编 地质出版社
《工程地质学》 李广杰 主编 吉林大学出版社
《岩土工程施工》 陈晨 主编 吉林大学出版社
四.大纲说明
1.必要的教学过程,教学环节方式、范围、程度、要求的说明
本课程教学以课堂讲授为主,主要内容及其工程实例配合幻灯片演示,部分内容用板书讲解,强调各专业互相渗透、密切配合的重要性。清晰掌握本课程中的基本概念和理论,让学生可以对工程降水的设计计算熟练掌握。
2.习题、作业量与质的要求:每次课后都给学生留一定数量的思考题以加深对知识应用能力的理解和拓宽知识面。
3.课程中附设实验的基本内容和要求(单独设置的实验课应单独制订实验教学大纲):无。
4.与本课程相对应的实习、课程设计的基本内容和要求:无。
5.利用演示、幻灯、投影仪、音像、计算机辅助教学等形象化、现代化教学手段,提高教学效果的措施:拓宽知识,理论联系实际,将理论知识与实际工程相结合;观摩或观看相关视频资料,对各种结构体系形成直观认识;采用电子教材,多媒体教学。
6.对外语、计算机应用、文献检索等基本能力的要求:能够应用计算机网络和图书馆查阅课程要求的相关内容。
7.考查方法:考查。成绩考核包括平时成绩和考核成绩两部分综合评定。
8.对课程选修内容提示:以学生自学为主。
9.对相关选修课程的建议:无。
10.其他:如学时比例分配说明,分层次教学要求等:无。