工程地质分析原理
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❹ 工程概况
兰阳地区由于雪山山脉及中央山脉的阻隔，形成与邻近县市的互动关系不密切，影响其经济发展。鉴于此，规划兴建北宜高速公路，连接台北宜兰，藉以缩短两地区的距离，加速兰阳平原的开发。而坪林隧道则是坐落在台北县坪林乡与宜兰县头城镇之间的隧道工程，属于北宜高速公路东侧的一段，也是其中最长的隧道，全长约12.9 km，采用双筒式、单流向、双车道设计。碍于坪林、头城两地之地形及高程差达160m，故采用单向爬坡规划，由头城端一路爬升，平均坡度为1.256%。为了未来隧道开放使用时新鲜空气的提供及车辆废气的排放，规划经由三组（六座）通风竖井所提供的进、排气功能，配合三处（六座）通风机房坑道及三处（六座）通风中继坑道，将全段隧道分割为七个空气循环系统。另为考虑将来开放通车后可能发生的紧急事故，能迅速安排人员、车辆的调度或疏散，于两条主隧道间配置有28座人行联络道与八条车行联络道。
坪林隧道穿越雪山山脉的平均覆盖土厚度约350m，最高达720m。为掌握全程12.9 km的隧道的地质状况，还特别设计规划了一条与主隧道平行但直径较小的前进导坑（直径约4.8 m），相对位置于两主隧道的中间偏下方。希望利用导坑的开挖来了解全线地质状况，且对恶劣或特殊区域预先施作必要的地盘改良，并作为地下水预先排泄的管道，臆期对主隧道施工能提供较有利的施工条件。将来完工通车时，导坑将作为紧急事故救援车辆使用的通道，避免主隧道因事故发生时所衍生的交通阻塞，而无法迅速到达灾害现场造成救援延误之憾。
台湾东北部的雪山山脉，基本上是属于轻度变质的沉积岩地层，东南翼部分受到菲律宾海版块冲击欧亚大陆版块的影响。连接台北宜兰的北宜高速公路，约略以西北-东南方向横穿东北-西南走向的雪山山脉，坪林隧道所坐落位置无法避免，必须穿越多处的褶皱及断层带，尤其隧道东段更受到琉球弧海沟及弧后扩张的影响，已明确知道在东段的3.5 km长度内就有五条地质学上俱有名称的重要断层。然而经由东段施工中的地质记录发现，在四棱砂岩层中平均每隔约50m至少就有一条大小宽薄不等的剪裂弱带。隧道沿线的地质变化相当丰富，穿越的地层分布由西向东，分别有枋脚层（FC）、妈冈层（MK）、大桶山层（TT）、粗窟层（TS）、干沟层（KK）及四棱砂岩层（SL）；地质结构上，则穿越莺子濑向斜、石断层、倒吊子向斜、石牌北支断层、石牌南支断层、巴陵断层、上新断层及金盈断层。依据规划设计阶段的地质调查及部分已施工区域地质记录的回馈，自西而东略述如后。
10.2.1.1 地层分布（由西向东）
枋脚层（FC）：中至细粒的厚层砂岩夹深灰色硬页岩，位于1#竖井区。
妈冈层（MK）：灰色细粒砂岩及深灰色硬页岩之薄互层组成，位于石断层以西为主。
大桶山层（TT）：暗灰色致密硬页岩和深灰色细粒砂岩及泥质粉砂岩的互层，隧道西口洞口区及2#竖井前后约2 km段。
粗窟层（TS）：粗窟砂岩层为灰色细粒砂岩组成，位于大桶山层之下覆盖于干沟层之上。
干沟层（KK）：轻度变质的硬页岩或深灰色粉砂岩，位于隧道东口段被金盈断层及上新断层切割。
四棱砂岩层（SL）：灰色至白色偶夹深灰色、细至中粒轻度变质的石英砂岩及硬页岩偶夹炭质页岩组成，位于隧道东口段及3#竖井区域，约3.5 km长被上新断层、巴陵断层、石牌断层切割。
10.2.1.2 断层分布（由西向东）
石断层：逆冲断层；东南侧大桶山层为上盘，西北侧枋脚层（妈冈层）为下盘。规设阶段调查断层带约15 m，其中断层泥约4 m，余为断层角砾。
石牌断层：石牌断层分岔为南、北两支，均属正断层，上下盘均为四棱砂岩层，南支断层带约50m，北支断层宽约30m，以石英岩碎屑及白色断层泥为主。
巴陵断层：正断层，在隧道沿线的上下盘均为四棱砂岩，但依地表露头显示，东南侧上盘为干沟层，西北侧下盘为四棱砂岩的石英岩，断层宽度预估约50m。导坑及主坑顶帽坑均已开挖通过，其出露材料主要呈剪磨破碎状。
上新断层：正断层，在隧道沿线的上下盘均为四棱砂岩，导坑及两座主坑均已开挖通过，其出露材料主要为断层角砾偶夹泥，多呈磨碎状，胶结差，易剥落。
金盈断层：正断层，东南侧干沟层为上盘，西北侧下盘为四棱砂岩，主、导坑均已全断面开挖通过，出露材料在断层东侧有深灰至黑色断层泥及断层角砾，断层西侧则有灰色至灰白色的角砾局部含断层泥，且断层两侧呈高度扰动、破碎。
雪山山脉中所出露的四棱砂岩层，在地质学上是一种很重要的岩性层基准，本层的特征是以厚层浅灰色至灰白色石英岩质砂岩或石英岩为主，夹有暗灰色的硬页岩或板岩，依大江二郎于1931年调查指出，其岩层的标准地点位于北部横贯公路上，行政区属桃园县的四棱地区，该区域是雪山山脉北端中一个东北走向的背斜层，北宜坪林隧道东段约3.5 km长范围所出露的四棱砂岩层，位属于此背斜层的东南翼，平均厚度约350m，大部分为白色石英岩构成，且有较广的露头，而本区域的四棱砂岩往南延伸到台湾中部及南部，名称则改为白冷层及眉溪砂岩。依北宜高速公路基本设计阶段的地质调查工作期末报告（1991年3月）所作的地工参数试验显示，四棱砂岩中的石英岩性及石英砂岩岩性的石英含量分别高达82%、71%，而单压强度则为167MPa、148MPa。
基于四棱砂岩岩体在本区域的多变性，为方便窥视前方未施工部分的地质状况，以期能先作因应。配合隧道施工，目前所实行的探查方法介绍如下：
（1）不取心探查
主要利用冲击式钻机的冲击力、推力及扭力的变化，配合回水颜色及岩屑的观察，记录钻进时间以钻进速率来推估前方地质状况。不取心探查的优点是施作时间较短、费用较低（与取心探查比较），若隧道前方有地下水层，有机会由不取心探查得知并藉以排水，但不取心探查常会因坍孔而无法量得正确的水压及水量数据。在施作期间开挖面通常需配合停工，且钻进过程中，易受操作人员人为影响，故变量较大，造成判读岩体的困难。不取心探查因无法得到完整岩心，在地质解释方面，常存有其不确定因素。在四棱砂岩层段中以HD-90钻机施作，平均16 h可完成50m钻进；但在导坑TBM施工阶段，经由盾身施作不取心探查，其钻进长度及所耗时间却远超过预估。
（2）取心探查
利用钻心机取出完整岩心供地质分析，一般区分为水平长距离钻孔及短距离钻孔（30m内）。取心探查可得到直接的地质数据，相对提供较正确的地质分析。岩心取出后，可经由实验室施作该岩块的物理、化学试验进而得其相关力学参数，钻探完成后的孔洞也能当成排水孔，对于穿越含高压地下水层的岩体而言，也可利用此先行降低水压。但取心探查施作期间开挖面通常需配合暂停，且施作时间比不取心探查要长，费用也高。另外水平长距离钻探在本区域曾以反循环套管工法及钢索式工法施作各有优劣。
（3）隧道内震波探测
主要是利用震波在不同岩盘（介质）中会形成不同反射波的原理，借以调查隧道前方地质资料的一种方法。当震波在岩盘中传递时，若遇上构造或岩性上的不连续面时，会产生反射波，再经由预埋的接收器接收，配合电子计算器的数据分析、处理，即可概括得到岩体强度的变化与分布。TSP施作时，开挖面只需停工1～2小时，施测时间短，且后续数据处理及判读时间较快，其数据分辨率约1～2 m，而一次施作可得到隧道前方100～150m的地质数据。但TSP也有其缺点与限制：由于利用反射波，故无法测定地下水层位置，且只反应岩体平均强度变化，无法预测正确的地质状况，在实际操作中发现岩体由好变坏时反应明显，反之则不明显。再者若施测区域岩盘较差，则整体讯号质量即较差，相对影响判读的准确性。
（4）地电阻影像剖面探查
利用电流在不同岩盘（介质）中经由孔隙及填充孔隙的水或空气所产生的不同电阻，借以调查地表下的地质资料及地下水分布情况的一种方法。北宜坪林隧道曾采用双偶极电极排列方式，进行四棱砂岩层中约1.5 km长的地下水分布探测。一般在山区进行工程地质、地下水资源或地下地质调查时，尤其高覆盖层区域，和其他地球物理探测方法比较起来，地电阻影像剖面法具有对岩性与水的高度敏感性，并可依地形效应修正和调整探测深度等优点。
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地质工程学专业本科培养方案及教学计划
一、培养目标
地质工程是地球科学领域中的应用技术专业，是国家经济建设和社会发展的基础。随着国民经济的发展，尤其是西部大开发，对具有良好素质的地质工程技术人才需求量越来越大。
本专业培养德智体美全面发展，具有坚实的数学、力学及地质学等理论基础及系统的地质工程理论、技能和方法，获得工程科学和技术的基础训练，能独立从事各种建设工程中的勘察、设计、施工、评价和管理等的具有广泛适应能力的高级科学研究和工程技术人才。毕业生能在高等院校和科研部门从事教学、科学研究和科技开发，能在能源、水利水电、城建、交通、市政、环保和国防等部门从事工程勘察、设计、施工和管理以及工程病害评价和治理。
二、基本培养要求
本专业学生通过系统的理论学习，掌握地质工程学方面的基本理论和基本知识，接受科学研究的思维和实验训练，具有较好的科学素养。通过实践性环节的学习，参加社会实践和课外科技学术活动，掌握地质工程的基本技能和工作方法。初步具备生产、教学、科学研究、科技开发和工程建设管理的能力。毕业生应获得以下几方面的知识、能力和素质：
(1) 坚实的数学、力学和地质学基础。
(2) 地质工程学科的基本理论、技能和方法。
(3) 运用工程地质学理论和方法，解决工程建设中的有关问题的基本能力。
(4) 对地质资源、地质环境和地质工程等开展勘察、评价、治理、设计、规划的能力。
(5) 了解地质工程学科的前沿理论及技术发展动态。
(6) 掌握一门外语，能较熟练阅读本专业技术文献资料。
(7) 掌握计算机应用、程序设计和运用计算机技术获得科技知识和信息的技能，初步具有运用计算机完成地质工程及其相关工作的能力。
(8) 掌握科学锻炼身体的基本技能，达到国家规定的大学体育的合格标准，身心健康。
三、学制与学位
（一）学制
学制四年。学校实行弹性学制，允许学生分阶段完成学业。但具有学籍的时间最长不超过八年，累计修业时间不超过六年。
（二）学位
完成本专业学业，修满170学分，符合学校相关规定者，授予工学学士学位。
四、主要学科
主要学科：地质工程学，包括：方向A(工程地质学)、方向B(地球探测与信息技术)
五、主干课程、特色课程和精品课程
（一）基础课程
地球科学概论、基础水文地质学、工程力学、工程化学、工程制图、工程测量
（二）主干课程
构造地质学、工程岩土学、土力学、岩体力学、工程地质学原理、工程地质勘察
（三）特色课程
地基基础、边坡工程、地下工程、地质体改造、环境岩土工程、地球物理
六、课程结构与学时学分分配总表
总学分170学分。必修课占102学分，其中公共基础课57学分(含军事训练与军事理论1学分、形式与政策1学分)、专业类基础课26学分、专业课19学分；选修课46学分，其中专业指选修课23学分、专业任选课17学分、跨学科选修课6学分；实践教学环节22学分。
课程结构与学时学分分配总表
课程类别 课程性质 学分 占总学分比例(%) 学时 占总学时比例(%)
公共基础课 必修 56 33.1 1062 34.1
指选 0 0.0 0 0.0
专业类基础课 必修 25 14.5 450 14.5
专业课 必修 19 11.0 342 10.9
指选 24 14.0 432 13.9
任选 23 13.4 414 13.3
课外活动和实践环节 必修 25 14.0 414 13.3
合 计 172
100
3114 100
（一）公共基础课
序号 课程名称 学分 学时 开课学期 备注
1 思想品德修养 2 36 1
2 法律基础 2 36 2
3 马克思主义哲学原理 3 54 6
4 马克思主义政治经济学原理 2 36 6
5 毛泽东思想概论 2 36 7
6 邓小平理论与“三个代表重要思想”概论 3 54 7
7 形式与政策 1 自学，全校统考
8 大学英语 16 288 1，2，3，4
9 体育 4 144 1，2，3，4
10 大学信息技术基础 3 54 1
11 高等数学 12 216 1，2
12 线性代数 3 54 1
13 概率论与数理统计 3 54 3
小计
（二）专业类基础课
序号 课程名称 学分 学时 开课学期 备注
1 地球科学概论 4 72 1
2 工程制图 3 54 2
3 工程化学 4 72 2
4 工程力学 5 90 2
5 水文地质与水文地球化学 4 72 3
6 Fortran程序设计 2 36 3 1-17周
7 工程测量学 3 54 4 1-14周
小计 25
450
（三）专业课
序号 课程名称 学分 学时 开课学期 备注
1 构造地质学 3 54 3
2 工程岩土学 2 36 4 1-6周
3 土力学 3 54 4 7-16周
4 岩体力学 4 72 5
5 工程地质勘察 3 54 5 11-20周
6 工程地质学原理 4 72 6 1-14周
小计 19
342
（四）指定选修课
序号 课程名称 学分 学时 开课学期 备注
1 地貌与第四纪地质学 3 54 3
2 地基基础工程 3 54 5
3 边坡工程 3 54 6 1-14周
4 地下工程 3 54 6 1-14周
A6 结构力学 3 54 3
A7 弹塑性力学 3 54 3
A8 工程与环境物探(含实习) 3 54 4 1-14周
A9 工程渗流力学 3 54 5
B6 数学物理方法 3 54 3
B7 地球物理学原理 3 54 3
B8 VC++(含实习) 3 54 4 1-14周
B9 地球物理反演理论与方法 3 54 5
小计 24 432
（五）实践性教学环节
序号 课程名称 学分 学时 开课学期 备注
1 军事训练与军事理论 1 1
2 基础地质认识实习 1 1周 2 20-20周
3 综合地质填图实习 3 3周 4 18-20周
4 地质工程综合实习 4 4周 6 17-20周
5 毕业论文(或毕业设计) 10 7，8
6 地球科学概论实验和实习 0.5 18 1
7 Fortran程序设计实习 1 36 3 1-17周
8 工程力学实验 0.5 18 2
9 构造地质学课程设计 0.5 18 3
10 工程测量实习 1 1周 4 16-16周
11 土工实验 1 36 4 5-13周
12 岩体力学实验 1 36 5 5-13周
13 工程地质勘察实习 0.5 18 5 15-19周
小计 25
828
注：未计入随课程讲授进行的课间实验和实习。
（六）任意选修课
为了增强学生对社会需要的广泛适应性，进一步拓宽学生的知识面，学生可根据自己的能力、爱好和需要，选修本专业或其他专业的课程，至少选修23学分，其中专业任选课至少17学分、跨学科（指学科门类，包括本学院力学和土木工程等）任选课6学分。
序号 课程名称 学分 学时 开课学期 备注
1 遥感地质学 2 36 5 1-10周
2 土木工程概论 2 54 7 1-10周
3 地质灾害与防治 2 54 7 1-10周
4 道路工程 2 54 7 1-10周
5 矿业工程 2 54 7 8-14周
6 水利水电工程 2 54 7 1-10周
7 地震工程 2 36 8 3-8周
8 工程概预算、招投标与监理 2 54 8 3-11周
9 地理信息系统 2 36 8 3-11周
10 地质工程专题讲座 2 54 8 1-11周
A11 钢筋混凝土结构原理(含课程设计) 2 54 4 1-14周
A12 工程建筑概论 2 54 5 1-14周
A13 特殊土工程地质特性与改良 2 54 5 1-10周
A14 工程钻探与取样 2 36 6 1-14周
A15 环境岩土工程 2 54 6 1-10周
A16 区域稳定工程地质学 2 36 6 1-10周
A17 地质体改良 2 54 7 1-10周
A18 动力工程地质学 2 36 8 3-8周
A19 环境工程地质学 2 36 8 3-8周
A20 其它
B11 重磁电勘探 (含实习) 2 54 5
B12 地震波与声波勘探 (含实习) 2 54 5
B13 测井理论与方法(含实习) 2 36 6 8-14周
B14 放射性勘探 (含实习) 2 36 6 1-7周
B15 数字信号处理 2 54 6 1-15周
B16 计算机图形图像处理 2 54 7 1-16周
B17 混凝土无损检测 2 54 8 3-11周
B18 其它
小计 其它(根据当年就业形势，临时安排)
七、课外活动和实践教学环节的安排和要求
本教学计划中安排的实践性教学环节是地质工程专业类必不可少的内容，与课堂教学任务相辅相成。
（一）课外活动
除教学计划中规定的实践性教学任务外，学生应积极参加多种多样的课外活动和课外学习，丰富学生的课余生活，提高学生的综合素质和实践能力，培养适应社会的能力。
(1) 积极参加学校、学院、班级组织的书画比赛、辩论赛及演讲赛、英语比赛、知识竞赛、文体活动及比赛、青年志愿者活动、社会实践活动等。
(2) 开展职业素质和职业道德教育，在低年级开展政治思想、爱国广义和专业思想教育，在高年级开展毕业教育和职业道德教育。
(3) 结合各级野外实习，因时因地开展多种形式的活动。
（二）科研与生产的初步训练
(1) 广泛参加各级各类学术活动。系或研究所负责开展不同形式的学术活动，包括学术报告会、专题和前沿科技讲座、学术讨论与学术交流。学生应积极参加专业类学术活动，同时参加其它相关的学术活动，拓宽知识面。
(2) 鼓励学生在课余参加老师的科研工作，教师尽量为学生提供科研机会，培养科研兴趣、掌握科研方法、锻炼科研能力。
(3) 鼓励学生参加相关的生产实践活动，掌握地质工程生产实践的工作程序、方法，综合运用所学知识的能力。
（三）任意选修课的实验和教学实习
任意选修课的实验和教学实习未单独列出，由任课教师根据课时总量灵活掌握。
（四）教学实习时间与安排
(1) 实习时间及安排
工程测量综合实习：1周，安排在课程结束后进行；
基础地质认识实习：1周，安排在第一学年第2学期最后一周进行；
综合地质填图实习：3周，安排在第二学年第4学期最后三周进行；
地质工程综合实习：4周，安排在第三常年第6学期最后四周进行；
地质工程毕业实习：因目前条件尚不成熟，本计划暂不列入。
(2) 排课要求
第2、4、6学期的课堂教学时间应做出相应调整（总学时不变），以保证野外实习正常进行。其中：
第2学期，课堂教学(含考试)应在第19周末结束，第20周为基础地质认识实习；
第4学期，课堂教学(含考试)应在第16周末结束，第17周为工程测量综合实习，第17～20周为综合地质填图实习；
第6学期，课堂教学(含考试)应在第16周末结束，第17～20周为地质工程综合实习。
八、副修和双学位专业教学计划
（一）副修和双学位教学计划
以“地质工程”作为副修和双学位专业的学生，需按下列计划修学满学分(副修30学分、双学位50学分)，按学校有关规定，可获得地质工程专业副修证或地质工程专业学士学位。
课 程 学 分
副 修 双学位
地球科学概论 4 4
水文地质与水文地球化学 4 4
构造地质学 3 3
地貌与第四纪地质学 3 3
工程岩土学 2 2
土力学 3 3
工程地质勘察 3 3
工程地质分析原理 4 4
工程渗流力学 3 3
工程建筑概论 3 3
岩体力学 / 4
工程与环境物探(含实习) / 3
地基基础工程 / 3
毕业设计(或毕业论文) / 8
合计 32 50
（二）副修和双学位教学计划说明
(1) 对于副修地质工程专业或以地质工程为第二专业学位的学生，应完成专业基础课、专业课、指定选修课和必要实践教学环节，达到规定学分。
(2) 授课时间、内容、要求均与地质工程专业相同，不另外单独安排。
(3) 若原专业已修本教学计划中的课程，则免修相应课程，不计学分，不足学分从指定选修课和任意选修课中选择。
九、其它有关说明
（一）本教学计划修订宗旨
针对土木工程与力学学院的实际情况、地质工程学科发展趋势以及就业反馈信息，本着“夯实基础、培养能力、拓宽口径”的理念，在2004年“地质工程学专业本科培养方案及教学计划”的基础上，经修订而制订本教学计划，突出兰州大学地质工程学专业的特色。
与2004年教学计划相比，本教学计划在以下方面进行的修订。
(1) 注重工程地质学基础，主要反映在课程教学内容的修正与更新、部分课程名称的更改与相应教学内容的变更、增设部分专业选修课，使学生系统掌握地质工程学的基本理论和方法，培养学生独立分析和解决工程建设中的若干工程地质问题的能力，拓宽学生就业口径。
(2) 加强实践教学环节，以培养学生的工程实践能力。
（二）教学计划与教学大纲
教学大纲和教学计划相辅相成，在教学计划修订的同时，对教学大纲进行了相应的修订，尤其加强了工程地质方面的内容，保证学生在掌握地质工程工作方法(勘察→设计→施工→工程对策)的基础上，熟悉运用所学知识分析和解决各领域和各类工程建设中工程地质问题。
任课教师必须严格按照新教学大纲，完成教学任务，以保证教学内容的相互衔接，避免重复和遗漏。
（三）选修课的考核方式
本计划不对选修课的考核方式作统一要求，由任课教师在公平、公共的原则下，评定学生的成绩。鼓励教师采用多种形式（如课程设计、论文撰写、学生学术讲座等）对学生进行考核，使学生获得更多的和更进一步的基本技能训练，融会贯通所学知识，培养学习兴趣，提高综合分析问题、解决问题的能力和创新精神。
（四）临时选修课程的安排
根据当年就业形势，适当开设部分本计划中未列课程，供学生选修。
（五）生效日期
本教学计划从2006级开始执行。
十、地质工程学本科教学计划总体安排一览表
课程类别 课程性质 序号 课程编号 课程名称 学分 周
学
时 学时
总数 课时分配 各学期周学时分配 备注
讲
授 习题
讨论 实验
或
上机 课外
辅导 第一
学年 第二
学年 第三
学年 第四学年
1 2 3 4 5 6 7 8
公
共
基
础
课 必修 1 思想品德修养 2 2 36 36 2
2 法律基础 2 2 36 36 2
3 马克思主义哲学原理 3 3 54 54 4 1-14周
4 马克思主义政治经济学原理 2 2 36 36 3 1-14周
5 毛泽东思想概论 2 2 36 36 2
6 邓小平理论与“三个代表重要思想”概论 3 3 54 54 3
7 形式与政策 1 0 1 自学
8 大学英语 16 4 288 288 4 4 4 4
9 体育 4 2 144 144 2 2 2 2
10 高等数学 12 4 216 216 6 6
11 大学信息技术基础 3 3 54 54 3
12 线性代数 3 3 54 54 3
13 概率论与数理统计 3 3 54 54 3
专业基础课 必修 14 地球科学概论 4 4 72 72 4
15 工程制图 3 3 54 54 3 1-18周
16 工程力学 5 5 90 90 5
17 工程化学 4 4 72 72 4
18 水文地质与水文地球化学 4 4 72 72 4
19 Fortran程序设计 2 2 36 36 2 1-17周
20 工程测量学 3 4 54 54 4 1-14周
专业课 必修 21 构造地质学 3 3 54 54 3
22 工程岩土学 2 6 36 36 6 1-6周
23 土力学 3 6 54 54 6 7-16周
24 岩体力学 4 4 72 72 4
25 工程地质勘察 3 3 54 54 3
26 工程地质学原理 4 6 72 72 6 1-14周
方向指选 27 地貌与第四纪地质学 3 4 54 54 3
28 地基基础工程 3 4 54 54 3
29 边坡工程 3 4 54 54 4 1-14周
30 地下工程 3 4 54 54 4 1-14周
A31 结构力学 3 3 54 54 3
A32 弹塑性力学 3 3 54 54 3
A33 工程与环境物探(含实验) 3 3 54 54 3
A34 工程渗流力学 3 3 54 54 3
B31 数学物理方法 3 3 54 54 3
B32 地球物理学原理 3 3 54 54 3
B33 VC++ (含实习) 3 3 54 54 3
B34 地球物理反演理论与方法 3 3 54 54 3
任选 本专业任意选修课 17
跨学科任意选修课 6
实践教学环节 必修 35 工程力学实验 0.5 1 18 18 2
36 Fortran程序设计实习 1 2 36 36 2 1-17周
37 地球科学概论实验及实习 0.5 2 18 18 2
38 构造地质学课程设计 0.5 2 18 18 2
39 土工实验 1 4 36 36 4 5-13周
40 岩体力学实验 1 4 36 36 4 5-13周
41 工程地质勘察实习 0.5 2 18 18 4 15-19周
42 工程测量实习 1 1周 1周 X 16-16周
43 基础地质认识实习 1 1周 1周 X
44 综合地质填图实习 3 3周 3周 X
45 地质工程综合实习 4 4周 4周 X
46 毕业设计(或毕业论文) 10 X
课外活动和
社会实践等 军事训练与军事理论 1 1
专业实践教学 24
课外活动和社会实践环节学分合计 25 414 0 414 3 2 4 4 8 0 0 0
必修课学分、学时、实验合计 100 1854 1854 25 26 21 22 7 13 5 0
选修课学分、学时合计 47 846 432 0 0 6 3 3 8 0 0 (+414)
总学时、实验、上机学时合计 170 3114 2286 414 28 28 31 29 18 21 5 0
注：备注栏中“(+414)”为任意选修课总学时；
各学期课时合计中不含任意选修课的课时；
实践课学时为折合学时，且不含指定选修课和任意选修课的实验和教学实习。
附： 各学期课程分配
第1学期(第一学年第1学期)
序号 课程名称 课程类别 学分 总学时 周讲授学时 周实践学时 备注
1 思想品德修养 公共基础 2 36 2
2 大学英语 公共基础 4 72 4
3 体育 公共基础 1 6 2
4 高等数学 公共基础 6 90 6 全院合班
5 大学信息技术基础 公共基础 3 54 3
6 线性代数 公共基础 3 54 3 全院合班
7 地球科学概论 专业基础 4 72 4
8 地球科学概论实验及实习 实践教学 0.5 18 0 2
9 军事训练与军事理论 实践教学 1
小计 (必修&指选) 24.5
402
24
第2学期(第一学年第2学期)
序号 课程名称 课程类别 学分 总学时 周讲授学时 周实践学时 备注
1 法律基础 公共基础 2 36 2
2 大学英语 公共基础 4 72 4
3 体育 公共基础 1 36 2
4 高等数学 公共基础 6 6 6 全院合
5 工程力学 专业基础 5 90 5
6 工程制图 专业基础 3 54 3 2
7 工程化学 指定选修 4 72 4 与土木合
8 工程力学实验 实践教学 0.5 18 0 2
9 基础地质认识实习 实践教学 1 1周 0 20-20周
小计 (必修&指选) 26.5
420 24
第3学期(第二学年第1学期)
学期 课程名称 课程类别 学分 总学时 周讲授学时 周实践学时 备注
1 大学英语 公共基础 4 72 4
2 体育 公共基础 1 36 2
3 概率论与数理统计 公共基础 3 54 3 全院合班
4 Fortran程序设计 专业基础 2 36 2 全院合班
5 构造地质学 专 业 课 3 54 3
6 Fortran程序设计实习 实践教学 1 36 0 2
7 构造地质学课程设计 实践教学 0.5 18 0 4
8 水文地质与水文地球化学 专业基础 4 72 4
9 地貌与第四纪地质学 指定选修 3 54 3
A10 结构力学 指定选修 3 54 3
A11 弹塑性力学 指定选修 3 54 3
B10 数学物理方法 指定选修 3 54 3
B11 地球物理学原理 指定选修 3 54 3
小计 (必修&指选) 27.5 540 27
第4学期(第二学年第2学期)
序号 课程名称 课程类别 学分 总学时 周讲授学时 周实践学时 备注
1 大学英语 公共基础 4 72 4
2 体育 公共基础 1 36 2
3 工程测量学 专业基础 3 54 4 1-14，与土木合班
4 工程岩土学 专 业 课 2 36 6 1-6周
5 土力学 专 业 课 3 54 6 7-15周
6 工程测量学实习 实践教学 1 1周 0 16-16周
7 土工实验 实践教学 1 36 0 4 5-13周
8 综合地质填图实习 实践教学 3 3周 0 18-20周
A9 工程与环境物探(含实习) 指定选修 3 54 4 1-14周
A10 钢筋混凝土结构原理 任意选修 2 54 4 1-14周
B9 VC++ (含实习) 指定选修 3 54 4 1-14周
B10
小计 (必修&指选) 21 586 26
第5学期(第三学年第1学期)
序号 课程名称 课程类别 学分 总学时 周讲授学时 周实践学时 备注
1 岩体力学 专 业 课 4 72 4
2 工程地质勘察 专 业 课 3 54 6
3 地基基础工程 指定选修 3 54 6
4 岩体力学实验 实践教学 1 36 0 4 5-13周
5 工程地质勘察实习 实践教学 0.5 18 0 4
6 遥感地质学 任意选修 2 36 4 1-10周
A7 工程渗流力学 指定选修 3 54 3
A8 工程建筑概论 任意选修 2 54 3
A9 特殊土工程地质特性与改良 任意选修 2 54 3
B7 地球物理反演理论与方法 指定选修 3 54 3
B8 重磁电勘探(含实习) 任意选修 2 54 3
B9 地震波与声波勘探(含实习) 任意选修 2 54 3
小计 (必修&指选) 14.5 288 19
第6学期(第三学年第2学期)
序号 课程名称 课程类别 学分 总学时 周讲授学时 周实践学时 备注
1 马克思主义哲学原理 公共基础 3 54 3
2 马克思主义政治经济学原理 公共基础 2 36 2
3 工程地质分析原理 专 业 课 4 72 6 1-14周
4 地质工程综合实习 实践教学 4 0 0 17-20周
5 边坡工程 指定选修 3 54 4 1-15周
6 地下工程 指定选修 3 54 4 1-15周
A7 工程钻探与取样技术 任意选修 2 36 4 1-10周
A8 环境岩土工程 任意选修 2 54 4 1-15周
A9 区域稳定工程地质学 任意选修 2 54 4 1-15周
B7 测井理论与方法(含实习) 任意选修 2 36 6 8-14周
B8 放射性勘探(含实习) 任意选修 2 36 6 1-7周
B9 数字信号处理 任意选修 2 54 4 1-15周
小计 (必修&指选) 19 1923
第7学期(第四学年第1学期)
序号 课程名称 课程类别 学分 总学时 周讲授学时 周实践学时 备注
1 毛泽东思想概论 公共基础 2 36 2
2 邓小平理论与“三个代表重要思想”概论 公共基础 3 54 3
3 土木工程概论 任意选修 3 54 6 1-10周
4 地质灾害与防治 任意选修 2 54 6 1-10周
5 道路工程 任意选修 2 54 6 1-10周
6 水利水电工程 任意选修 2 54 6 1-10周
7 矿业工程 任意选修 2 36 6 8-14周
8 地震工程 任意选修 2 36 6 1-6周
9 毕业论文或毕业设计 实践教学 0
A10 地质体改良 任意选修 2 54 6 1-10周
B10 计算机图形图像处理 任意选修 2 54 6 1-10周
小计 (必修&指选) 5 5
第8学期(第四学年第2学期)
序号 课程名称 课程类别 学分 总学时 周讲授学时 周实践学时 备注
1 毕业论文或毕业设计 实践教学 10
2 工程概预算、招投标与监理 任意选修 2 54 6 3-11周
3 地质工程专题讲座 任意选修 2 54 6 3-11周
4 地理信息系统 任意选修 2 36 6 3-8周
A5 动力工程地质学 任意选修 2 36 6 3-8周
A6 环境工程地质学 任意选修 2 36 6 3-8周
B5 混凝土无损检测 任意选修 2 54 6 3-11周
小计 (必修&指选) 10 0
❼ 工程地质稳定性评价方法——以丽江-香格里拉段为例
一、概述
随着滇藏铁路工程的分段实施，丽江-香格里拉段的规划设计已纳入日程。但是，由于该段地形地貌和地质条件非常复杂，虽然经过多轮论证，线路仍难最后确定。按照初期规划（图13-1），滇藏铁路丽江-香格里拉段共有3个走向方案可以比选：①丽江-长松坪-虎跳峡上峡口-香格里拉方案（西线方案）；②丽江-大具-白水台-小中甸-香格里拉方案（组合方案）；③丽江-大具-白水台-天生桥-香格里拉方案（东线方案）。初步分析认为，西线方案工程地质条件相对较好，可以作为推荐方案，该方案需要新建铁路隧道34座，总长87130 m，占该段线路总长的54.4%，最长的隧道是位于丽江西北的玉峰寺隧道，全长10970 m；需要新建铁路大桥39座（10253 m），涵洞182座（4547 m），桥涵占线路总长的9.2%。复杂的工程地质条件使得该方案仍存在许多问题，且工程建设难度大。
为了更好地指导该段铁路选线，我们在区域地壳稳定性评价的基础上，将基于GIS技术的层次分析法引入到丽江-香格里拉段铁路规划区的工程地质稳定性评价（工程地质条件评价）。在评价过程中，综合考虑地形坡度、工程地质岩组、斜坡结构、地质灾害发育现状、地壳稳定性、微地貌类型（地形与铁路设计高程高差）、人类工程活动、降水量、距离沟谷距离等因素，充分利用GIS技术处理海量数据信息的优势，采用层次分析法模型，进行丽江-香格里拉段铁路规划区的工程地质稳定性评价。基于评价结果，可以很好的指导该段线路比选和优化。
二、基于GIS的层次分析法原理
层次分析法（Analytical Hierarchy Process，简称AHP）是美国数学家SattyT.L.在20世纪70年代提出的一种将定性分析和定量分析相结合的系统分析方法。它适用于多准则、多目标的复杂问题的决策分析，可以将决策者对复杂系统的决策思维过程实行数量化，为选出最优决策提供依据（图13-2）。经过多年的应用实践，不少研究者开始将GIS技术与AHP方法相结合，大大提高了传统的AHP方法在地学研究中的应用效果（Harris et al.，2000；刘振军，2001；彭省临等，2005）。基于GIS的层次分析法充分利用GIS技术的空间分类和空间分析功能，在评价指标数据采集、处理和自动成图方面具有明显的优势，不仅可以对工程地质稳定性的相关影响因素进行更细致的逐次分析，而且在计算过程中不受计算单元数量的限制，因而评价结果更直观、更便于应用。
图13-1 滇藏铁路丽江-香格里拉段线路方案示意图
图13-2 基于GIS的层次分析法技术路线图
基于GIS层次分析法的工程地质稳定性分区评价过程大致可分为以下步骤：
（1）确定研究区、研究对象及研究目标，并进行数据分析，确定进行工程地质稳定性分区所需要的数据，包括数据来源、数据质量指标等。
（2）将收集的各种资料进行数据处理，包括在MapGIS 6.7软件平台上进行数字化、格式转换、投影转换、分层及属性编码等，建立研究区、研究对象的空间数据库。
（3）根据研究目标的特征，分析影响目标的因素，建立目标的层次指标模型和层次结构，构造判断矩阵，由专家对影响因素进行综合评分，并进行层次单排序、求解权向量和一致性检验，从而获得各指标因素值，并运用GIS空间分析功能提取分析因子。
（4）采用ArcGIS 9.2软件平台，对评价区域进行栅格化，每一个栅格作为模型评价的一个运算单元，并将数据库中的数据按照规则进行栅格化处理。再采用图形叠加的模型评价方式，将参与评价的各个因素权值分配到不同的栅格上。将各个因素进行图形叠加，对属性值进行代数运算，再将叠加后的栅格数据化，生成新的图形，并形成最终评价结果。
（5）工程地质稳定性分区评价的数学模型：
滇藏铁路沿线地壳稳定性及重大工程地质问题
式中：B——工程地质稳定性指数，aj——权重，Nj——指数。
（6）通过分析计算获得的工程地质稳定性指数值的分布范围，结合野外实际调查结果验证，对不同区域的铁路工程建设适宜性进行综合分区评价。
❽ 地质工程专业本科主要专业课
我是成都理工大学地质工程专业的博士研究生，地质工程专业每个学校的侧重点不太一样，专业名称叫法也不尽相同。从实力来讲是中国地质大学和成都理工大学最强，两个学校地质工程都是国家重点学科，地大那边是岩土钻掘工程方向最强，成都理工这边是工程地质方向最强。成都理工这边本科阶段叫的是勘查技术与工程，下面分工程地质、岩土钻掘工程和物探三个方向，前两个方向在环境与土木工程学院，后一个方向在地球物理学院。中国地大北京那边地质工程没武汉这边强，北京那边学的比较杂，以基坑处理方面为主，武汉这边工程学院有个地质工程的实验班，不过理工这边今年开始在一本招生也要组建实验班了。
先将成都理工大学和中国地质大学的专业介绍贴出来，供你参考。
成都理工这边
勘查技术与工程（工程地质）（理科）
● 培养目标：本专业培养以力学、地质学理论为基础，培养系统掌握工程地质方面的基本理论，具备工程地质勘察、设计和施工组织管理的基本技能，能从事工程地质勘察、地质灾害防治、岩土工程设计与施工管理等工作的应用型专门人才。为学生发展成为工程地质领域的高级技术和管理专家奠定基础。
● 主要课程：地质学基础、矿物岩石学、工程岩土学、土力学、岩体力学、构造地质学、工程地质勘察、地貌与第四纪地质学、工程地质分析原理、工程地质数值法、岩土锚固和支挡工程、基础工程、地基处理与测试、岩土工程施工技术、工程地质新进展等。
● 就业方向：学生毕业后可在国土、市政、建筑、公路、铁路、机场、水利、水电、矿山、港口、环保等领域从事工程地质勘察、岩土工程设计和施工等技术工作。
● 深造方向：学生毕业后可继续攻读本校或其他科研院所地质工程、岩土工程等相关专业的硕士、博士学位。
本专业为国家特色专业。
● 本专业学制四年，授予工学学士学位。
勘查技术与工程（岩土钻掘工程）（理科）
● 培养目标：本专业以力学理论、机械设计为基础，培养系统掌握岩土钻掘工程方面的基本理论、基本方法和基本技能，能适应21世纪工程建设发展需要，掌握科学的思维方法，具有发现问题、分析问题和解决问题的能力和素质，德、智、体、美全面发展与健康个性相统一的，富有创新精神的高素质钻掘工程专门人才。学生在学习数理化、外语、计算机等专业公共课的基础上，主要学习工程力学、机械设计基础、钻探工艺学、掘进工程、石油钻探、岩土工程设计与施工技术等方面的基本理论和基础知识，培养具有资源勘察、工程勘察、岩土工程设计与施工的基本能力，以及相关新技术、新方法的研究和开发的初步能力。
● 主要课程：岩土钻掘工程学、岩土钻进设备、钻井液工艺原理、岩土工程施工技术、掘进工程、岩土工程设计、石油钻探、特种钻进技术等。
专业教学注重学生动手能力的培养，校内外拥有多处教学实践实训基地及实验室，实践学分占全部学分的近30%。其中，学生在校期间，每年安排校外实习一次。
● 就业方向：学生毕业后可在资源开发（化石燃料开发、水力资源和水资源开发、固体矿产开发等）：工程建设（道路、机场、桥隧、高层建筑等）、地下矿产资源勘探、能源勘察、工程地质勘察、地质灾害防治工程、岩土工程施工等单位从事科学研究、技术开发、生产及经营管理等方面的工作。
毕业生就业主要为中核、中建、中铁建、中铁工、中国水电等集团公司、中国地质科学院各研究所、公路设计院、各省地矿局及下属地勘设计单位、油田等单位。
● 深造方向：勘查技术与工程（岩土钻掘工程方向）的一级学科为地质资源与地质工程（博士后流动站，博士学位授权一级学科），专业为国家重点学科地质工程（硕士阶段）。因而勘查技术与工程（岩土钻掘工程方向）学生可对口完成地质工程（硕士、博士）、地质资源与地质工程（博士后流动站）深造。
本专业为国家特色专业。
● 本专业学制四年，授予工学学士学位。
勘查技术与工程（物探）（理科）
● 培养目标：本专业培养掌握应用地球物理（含化探、遥感）方法等地球探测与信息技术基本理论、一般方法和现代化技术，具有油气藏、矿产资源勘查、工程勘察等设计与施工、管理的基本能力及其新技术、新方法的研究和开发的初步能力，在水电、铁路、交通、建筑、国土资源、环保和军工等部门从事资源勘查与评价、环境保护、工程勘察与研究开发的高级工程技术人才。
● 主要课程：地质学基础、计算机语言程序设计、工程数学、场论、弹性波动力学、数字信号处理基础、地震勘探原理及方法、测量学、电法勘探、重磁勘探、物探测井、计算方法、地震勘探资料处理及解释、3S技术原理及应用、油气勘查新方法、油气物探软件技术、工程与环境物探、工程地质、地球物理层析成像等。
● 就业方向：学生毕业后可在勘查设计、油气勘探、环境保护、水利水电、航天、海洋、煤炭、能源、建筑、交通、国防、科研院所、高等院校等部门从事科研、教学、勘探及管理工作。
● 深造方向：学生毕业后可继续在本校攻读地球探测与信息技术、应用地球物理、固体地球物理学、空间物理学硕士、博士学位，地质工程领域工程硕士学位，在地球探测与信息技术博士后科研流动站从事研究工作。
本专业为国家级特色专业。
● 本专业学制四年，授予工学学士学位。
中国地质大学
080106 地质工程试验班
地质工程试验班以国家级重点学科地质工程为依托，旨在培养培养地质工程专业高素质创新型人才，是我校地质工科基础科学研究和创新人才培养基地之一，重点培养地质工程领域高层次、创新型人才。学校对“试验班”提供了优良的育人环境与新颖的人才培养模式，如“产学研、学研产”、本硕统筹、享有研究生同等标准的图书阅览等待遇。其课程体系包括自然科学、地球科学、人文科学三大部分，重视培养外语、计算机应用能力和扎实的自然科学基础。实验班人才培养目标定位于创新型、研究型，将有80%左右的毕业生进入高等院校和科研机构攻读硕士学位。试验班实行末位淘汰、分流—补进的动态优秀人才培养机制，在全院范围内择优选拔补进。
080104 勘查技术与工程（注：岩土钻掘工程）
本专业学生在学习数学、物理化学、外语、计算机知识的基础上，主要学习基础地质学、岩土钻掘、应用地球物理等方面基本理论和基本知识，受到工程师的基本训练，具有资源勘查及工程勘察的设计、施工、管理的基本能力和勘查新技术、新方法研究和开发的初步能力。本专业可以在资源勘查、工程勘察和基础工程方向上有所侧重。
办学特色：以地质工程国家级重点学科为依托，从机械电子、岩土钻掘技术与工程地质等多方面给学生打下宽厚的基础，注重实践环节，使培养的学生具备研究和解决地质工程与石油工程实际问题的能力。
就业领域：地质勘察、油气钻井、交通、水利、能源等领域
❾ 谁编写的《工程地质学》或者《工程地质学基础》要好理解而且内容也好懂
张卓元 黄润秋别写的工程地质分析原理是很不错的 成都理工大学的顶级人物啊
❿ 工程地质学怎么学
上课认真听讲，做笔记，结合地质构造学、工程地质分析原理学习。