311岩土工程勘察课教学大纲

一、课程简介

（一）课程名称、编号

课程名称（中文）：岩土工程勘察

课程名称（英文）：geotechnical engineering investigation。

课程简称（中文）：勘察

课程编号：02121212

（二）课程简介

1．教学对象

教学对象：水文地质与工程地质工程、工程地质勘查专业二年级学生。

2．学时数与学分：

60学时，本课程学分为3.5学分。

3．先修课与后续课

学习本课程需先学习工程力学、工程地质学基础、地貌学、水文地质学、土力学地基与基础，后续课程有地基处理、基础工程等。

4．课程主要内容简介

本课程包括岩土工程勘察基本技术要求、勘探与取样、原位测试、建设场地地下水勘察、现场检验与监测、岩土工程勘察成果整理、不良地质作用和地质灾害及特殊性岩土的勘察、各类建筑岩土工程勘察等九部分。主要介绍岩土工程勘察的基本技术方法和各类建筑岩土工程勘察的要求。

（三）教材、教学参考书选用建议

1.教材

《岩土工程勘察》郭超英主编，北京：地质出版社，2007年8月。

2.教学参考书

《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）中国建筑工业出版社，2002。

《土工试验规程》（SL237－1999）中国水利水电出版社，1999。

《工程地质手册》（第三版）常士骠主编，北京：中国建筑工业出版社，1992。

《岩土工程测试技术》王钟琦主编，中国建筑工业出版社，1986。

《岩土工程勘察设计手册》林宗元主编，辽宁科学技术出版社，1996。

二、课程的性质、教学目标和任务

（一）课程性质

岩土工程勘察是岩土工程勘察专业的一核心专业课，属必修课范围。这门课程以地基及与之相关的基础设计、施工问题为研究对象，涉及岩体与土体的利用、整治、改造，是一门服务于工程建设的综合性和应用性很强的技术学科。本课程为考试课程。

（二）教学目标

根据专业培养目标，本课程的教学目标是：使学生掌握岩土工程勘察的基本内容和基本知识，初步形成在岩土工程勘察工作中解决实际问题的能力，培养学生科学的学习态度和实事求是的工作方法，培养学生辨证思维能力和职业道德。

1．知识目标

（1）使同学能够对一般性的岩土工程勘察工程布置野外工作量

（2）使同学能够正确采集野外数据（各种野外测试及相关的编录）

（3）编写一般性的房屋建筑与构筑物的岩土工程勘察报告

2．能力目标

（1）岩土工程勘察勘探与取样；

（2）岩土体原位测试方法；

（3）现场监测与检验方法；

（4）勘察成果的整理；

（5）能够从事岩土勘察的室外和室内工作，有较强的工程地质分析能力和报告编写能力。

3．素质目标

（1）培养学生具有良好的团队精神；

（2）培养学生具有严谨的治学态度；

（3）培养学生不畏艰苦，奋发向上的健康心态。

（三）重点与难点

重点：岩土工程勘察的野外工作量布置，野外编录及测试，勘察报告的编写 

难点：钻孔野外编录，土体原位测试的基本方法、资料整理及数理统计的方法；地基土承载力fak、变形参数Es(E0)、桩基侧摩阻力qs、桩端阻力qp四大参数的计算；水文地质参数的测定方法和要求，地下水作用的评价；地基基础的检验与检测；房屋建筑与构筑物的特点及对地基勘察的基本要求、地基评价与计算、桩基础勘察要点、基坑工程勘察的勘察要点。

三、课程内容和要求

绪论

1、岩土工程勘察的概率及内涵

2、岩土工程勘察所涉及到的技术内容

3、我国岩土工程勘察的现状

4、学习本门课程的方法及将要达到的目标

第一部分　岩土工程勘察基本技术要求

1、岩土工程勘察的分级

2、岩土工程勘察的阶段

3、岩土工程勘察方法

本章重点：重点掌握岩土工程勘察等级划分的依据、岩土工程勘察方法分类。

本章难点：岩土工程勘察分级与阶段。

基本要求：能够掌握岩土工程勘察分级的依据，能够对岩土工程勘察各阶段的主要目的及任务有准确的认识，可以列举常见的工程勘察技术与方法。

第二部分　勘探与取样

1、岩土工程勘探的任务、特点和手段

2、钻探工程

3、坑探工程

4、地球物理勘探(了解)

5、采取土样

6、勘察工作量的布置

本章重点：了解岩土工程勘探的主要手段；了解物探的原理及主要类型；了解坑探的作用及主要工作方法和成果图的绘制；了解钻探设备、钻进方法取土器的类型；掌握钻孔编录的方法、土样的质量等级、取样方法和土样标签的填写内容以及土样的包装和运输方法；掌握房屋类勘察的野外工作量布置原则和具体要求。

本章难点：钻孔编录及野外工作量的布置原则和具体要求。

基本要求：能够对勘探与取样有全面的认识，能够从事野外勘探与取样的勘探工作布置、编录和资料整理工作。

第三部分　土体原位测试

1、土体原位测试的优缺点

2、静力载荷试验

3、静力触探试验

4、动力触探试验

5、标准贯入试验

6、十字板剪切试验

7、旁压试验

8、现场波速试验

本章重点：了解土体原位测试技术的种类；掌握载荷试验、静力触探、动探、标准贯入试验的试验要点和试验成果整理；了解旁压试验、十字板剪切试验及现场波速试验的原理、测试要点、成果整理和应用；掌握地基土等效剪切波速的估算。

本章难点：原位测试的数据整理和统计方法，以及利用统计结果进行各类岩土参数的计算方法。

基本要求：能够对土体原位测试的基本方法有全面的认识，能够进行野外编录、资料整理及数理统计。能够利用统计结果进行地基土承载力fak、变形参数Es(E0)、桩基侧摩阻力qs、桩端阻力qp四大参数的计算。

第四部分　建设场地地下水的勘察

1、地下水对岩土工程的影响

2、地下水勘察的基本要求

3、水文地质参数的测定要求

4、地下水的评价

本章重点：地下水对岩土工程的影响，水文地质参数的测定方法和要求，地下水作用的评价

本章难点：水文地质参数的测定方法和要求，地下水作用的评价

基本要求：了解地下水对岩土工程的影响，掌握水文地质参数的测定方法和要求，掌握地下水作用的评价方法

第五部分　现场检验与监测

1、现场检验与监测的意义和内容

2、地基基础的检验与监测

3、岩土体性状与不良地质作用和地质灾害的监测

4、地下水的监测

本章重点：掌握现场检验和检测的意义和内容；地基基础的检验与检测。

本章难点：地基基础的检验与检测

基本要求：能够对地基基础的检验与检测有全面的掌握，特别是地基验槽和桩基的现场检验。

第六部分　勘察成果整理

1、岩土参数的统计与分析

2、岩土工程分析评价

3、工程地质图的编制

4、岩土工程勘察报告

本章重点：掌握岩土参数统计计算的方法；掌握岩土工程分析评价的方法。

本章难点：岩土参数统计计算的方法。

基本要求：能够在对岩土参数的平均值、变异系数、方差、标准值进行计算的基础上，计算或查表获得地基土的：承载力、压缩（变形）模量、桩基侧摩阻力及桩端阻力四大参数，能够进行岩土工程分析评价，对岩土工程勘察报告的编写有全面的认识和领悟。

第七部分　不良地质作用、地质灾害和特殊性岩土的勘察

1、岩溶

2、斜坡的变形与破坏

3、泥石流

4、地震

5、特殊性岩土

本章重点：掌握岩溶、崩塌、滑坡、泥石流、地震和特殊性岩土的岩土工程勘察方法及评价要点。

本章难点：各种地质灾害稳定性评价的要点。

基本要求：掌握常见的不良地质作用、地质灾害和特殊性土的类型与特点，掌握其勘察内容与要求，并结合实际预测其危害并提出预防和处理措施。

第八部分　各类建筑物岩土工程勘察

1、房屋建筑与构筑物

2、地下洞室

3、水利水电工程

4、道路工程

5、其它工程

本章重点：掌握房屋建筑与构筑物的特点及对地基勘察的基本要求、地基评价与计算、地基承载力的确定、桩基础勘察要点、基坑工程勘察的勘察要点；了解地下洞室岩土工程勘察要点及地下洞室岩土工程评价；了解水利水电工程的各个勘察阶段的勘察要求；了解道路工程的特点及主要岩土工程问题及道路工程的勘察要求及评价；了解岸边工程的勘察评价、管道工程的勘察与评价及架空线路工程的勘察与评价。

本章难点：房屋建筑与构筑物的特点及对地基勘察的基本要求、地基评价与计算、地基承载力的确定、桩基础勘察要点、基坑工程勘察的勘察要点。

基本要求：能够对房屋建筑与构筑物的野外勘察布置合适的工作量，进行地基评价与计算，确定地基承载力，确定桩基设计参数，掌握基坑勘察的方法和稳定性评价要点。并进行数据分析，按时递交试验报告。

四、学时分配

1．理论教学及要求：以课本为基础，围绕实例，紧扣相关规范。

2．作业要求：讲授的主要内容都要布置作业，题型以实例分析题、计算题等为主，并及时批改和讲评。

六、说明

（一）课程教学组织和教学方法建议

1．在教学中要积极改进教学方法，按照学生学习规律和特点，从学生和课堂教学内容的实际出发，以学生为主体，充分调动学生学习主动性、积极性。易懂或叙述记忆性较多的内容可采用启发——自学——答疑——归纳的教学形式。

2．课堂教学宜采用教具和现代化教育手段。为提高课堂实训的效果，可采用边讲边练，讲练结合的形式组织教学。

3．在教学中应根据教学大纲的要求，贯彻“少而精”的原则。教学内容要高度概括，重点突出。要加强基本技能的训练，理论知识以够用为限。

4．在教学中要尽可能结合当前地质工程类的规范，不断充实和更新教学内容，做到使学生既打好基础，又面向生产实践。

5．每个主要节点都要布置作业，每次实训课必须当堂完成实训报告，并及时批改和讲评。

6．本大纲所列各章顺序与学时分配，主讲教师可根据授课专业不同，在适当范围内作一些改动，但不能超过20%的幅度。

（二）学生学习本课程的方法建议

1．以勘察报告的编写为主线，注重基本的知识体系的构建

2．必须按时完成各章节作业，训练分析问题和解决问题能力的具体表现之一。

（三）教学条件

1．野外实训基地。要求工程钻机设备不少于2台，其它原位测试设备均不少于2台，实习场地的地层不宜少于4层（宜能见到粉砂、细砂、粉质粘土、粉土等土层）。

2．教师队伍。具有较强教学能力的专职教师6人（其中高级职称2人具，中级职称2人，初级职称2人），教师队伍结构合理，教学经验较丰富，能保质保量的完成教学任务。

3．具有由教育部高职高专资源勘查类专业教学指导委员会组织编审的《岩土工程勘察》统编教材。

七、附件

1．参考课程授课计划

2．考试大纲

3．试卷样张

附件1．参考授课计划

理论教学授课计划表

习题一

1、某勘察场地的场地等级为二级，地基等级为三级，楼高32层，则该勘察等级为（　　　　）

2、国土职院内的地层大致如下：①层杂填土，厚2.0m；②淤泥质粉质粘土，厚6m；③层细砂，厚10m；④层卵石，层厚巨大。地下水位为-0.5m。学院若建10层教学楼，则勘察等级为（　　　　）

3、荆州北门外，为长江的二级阶地，地层为厚20m以上的老粘土，该老粘土具弱膨胀性。如在该区建一栋4层住宅，则勘察等级为（　　　　）

习题二

1、某五层框架建筑，最大柱网为5m×7m。地层情况大致如下：①层杂填土，厚2.0m；②粉土，松散，厚3m；③层粉质粘土，可塑偏软，厚5m；④层细砂，厚度巨大。基础拟用4桩承台。试估算勘察深度。

习题三

1、给出六个孔的静探资料，计算地基土承载力与压缩模量及桩基设计参数。

习题四

给出一个场地的四个N10验槽记录，按此记录，提出验槽意见。

给出一个钻孔的N120记录，要求对其进行杆长修正，并求其承载力特征值及其桩基设计参数（qs\\qp）。

习题五

某场地的第②层土为细砂，野外勘察时在这层细砂打了8组标贯，实测击数分别为16、17、17、18、17、16、15、14试判断该层细砂的密实度并查表确定其地基土承载力特征值。

习题六

1、计算荆州劳动局勘察报告中表格数据，重点是标贯、动探、静探的计算。

习题七

1、某一滑动面为折线的单个土质滑坡，其主轴断面及参数如图（表）所示，不考虑地下水的影响，采用规范中推荐方法计算其滑坡稳定性系数Fs。

习题八

某7层住宅建筑场地，其抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第二组、设计基本地震加速度为0.10g，地下水近年最高水位为1.0m，地层情况：15 m以上为细砂，15 m以下为粉质粘土。在细砂层中的3.0m、6.0m、9.0m及12.0m处的标准贯入试验击数实测值分别6、10、12、18击。试计算：①液化深度 ②场地液化指数。

习题九

某场地地层及波速如下：第①层粉质粘土，厚5.0m，VS=210m/s；第②层粉土，厚10.0m，VS=170m/s；第③层粉砂，厚10.0m，VS=210m/s；其下为第④层卵石，VS=510m/s。试判断该场地土的类型和场地类别。

附件2．考试大纲

岩土工程勘察课程考试大纲

课程编码：

学分：

课程名称：岩土工程勘察

学时：60

适用专业：工勘、水工

一、制定依据

1、国土资源系系（部）水工教研室制定的《岩土工程勘察》教学大纲。

2、教材名称：《岩土工程勘察》，主编：郭超英，教育部高职高专规划教材，高教出版社,2007年。

二、考试的总体要求

本课程的考试以重应用轻理论为基本思路，内容以野外工作量的布置、室内数据整理及岩土工程现场检测和监测等为主，旨在考核学生解决实践问题的能力。

三、考试方法、时间、题型大致比例

1.考核方法：本课程考核采取闭卷（开卷）考试方式

2.考试时间：120分钟

3.题型大致比例：

选择题：20％；简答题：10％～15％；计算题30％～40％；案例分析题：30～40％等。

四、考试知识点（技能点）及考核要求

第一部分　岩土工程勘察的基本技术要求

（一）考试知识点（技能点）

1.岩土工程勘察等级的划分

2.岩土工程勘察阶段的划分

3.岩土工程勘察各阶段的工作目的及主要手段

4.岩土工程勘察的方法

（二）考核要求

1.熟练掌握岩土工程勘察等级的划分

2.了解岩土工程勘察阶段的划分

3.了解岩土工程勘察各阶段的工作目的及主要手段

4.了解岩土工程勘察的方法

第二部分　勘探与取样

(一)考试知识点（技能点）

1.岩土工程勘探的主要手段、物探的原理及主要类型、坑探的作用及主要工作法和成果图的绘制

2.钻探设备、钻进方法取土器的类型

3.钻孔编录的方法、土样的质量等级、取样方法和土样标签的填写内容以及土样的包装和运输方法

4.房屋类勘察的野外工作量布置原则和具体要求

(二)考核要求

1.了解岩土工程勘探的主要手段、物探的原理及主要类型、坑探的作用及主要工作法和成果图的绘制

2.了解钻探设备、钻进方法取土器的类型

3.掌握钻孔编录的方法、土样的质量等级、取样方法和土样标签的填写内容以及土样的包装和运输方法

4.掌握房屋类勘察的野外工作量布置原则和具体要求

第三部分　原位测试

（一）考试知识点（技能点）

1.土体原位测试技术的特点及种类

2.载荷试验、静力触探、动探、标准贯入试验的试验要点和试验成果整理  旁压试验、十字板剪切试验的原理、测试要点、成果整理和应用、现场波速试验的原理、测试要点、成果整理和应用  地基土等效剪切波速的估算

（二）考核要求

1.熟悉土体原位测试技术的特点及种类

2.掌握载荷试验、静力触探、动探、标准贯入试验的试验要点和试验成果整理

3.了解旁压试验、十字板剪切试验的原理、测试要点、成果整理和应用、现场波速试验的原理、测试要点、成果整理和应用

4.掌握地基土等效剪切波速的估算及场地土类型和建筑场地类别的划分

第四部分　建设场地地下水的勘察

（一）考试知识点（技能点）

1.地下水对岩土工程的影响

2.水文地质参数的测定方法和要求

3.地下水作用的评价方法

（二）考核要求

1.熟悉地下水对岩土工程的影响

2.掌握水文地质参数的测定方法和要求

3.掌握地下水作用的评价方法

第五部分　现场检验与监测

（一）考试知识点（技能点）

地基验槽和桩基的现场检验

（二）考核要求

熟悉地基验槽和桩基的现场检验

第六部分　勘察成果整理

（一）考试知识点（技能点）

1.岩土参数的平均值、变异系数、方差、标准值的计算

2.计算或查表获得地基土的：承载力、压缩（变形）模量、桩基侧摩阻力及桩端阻力四大参数

3.岩土工程分析评价

（二）考核要求

1.熟练掌握岩土参数的平均值、变异系数、方差、标准值的计算

2.熟练掌握计算或查表获得地基土的：承载力、压缩（变形）模量、桩基侧摩阻力及桩端阻力四大参数的方法

3.初步了解岩土工程分析评价的内容

第七部分　不良地质作用、地质灾害和特殊性岩土的勘察

（一）考试知识点（技能点）

1.岩溶、崩塌、滑坡及地震的勘察与评价

2.湿陷性土、与特殊性土的类型与特点，勘察内容与要求，危害并的预防和处理措施

（二）考核要求

1.了解岩溶、崩塌、滑坡勘察与评价，掌握地震液化的评估方法

2.了解湿陷性土、与特殊性土的类型与特点，勘察内容与要求，危害并的预防和处理措施

第八部分　各类建筑物岩土工程勘察

（一）考试知识点（技能点）

1.房屋建筑与构筑物的特点及对地基勘察的基本要求

2.地基评价与计算

3.地基承载力确定、地基的沉降计算

4.房屋建筑物与构筑物地基勘察要点

5.桩基础勘察要点

6.基坑工程勘察的勘察要点

（二）考核要求

1.熟悉房屋建筑与构筑物的特点及对地基勘察的基本要求

2.掌握地基评价与计算

3.掌握地基承载力确定和地基的沉降计算

4.掌握房屋建筑物与构筑物地基勘察要点

5.掌握桩基础勘察要点

6.掌握基坑工程勘察的勘察要点

五、成绩评定

1.严格依据标准答案及评分标准来评阅试卷，确定考分。

2.客观性试题的评分标准通常是答对给满分，答错不给分。

3.主观性试题的评分标准，则应根据答案中各要点的权重分配分数值，对解答的深广度及所涉及的知识点规定具体的给分标准。通常是全对给满分，全错不给分，部分答对，给部分分。

4.平时成绩按课堂考勤、课堂参与程度、作业完成质量各占33.3%综合评定。

5.总评成绩采用百分制记载，以期末成绩的60%和平时成绩的40%进行综合评定。

六、说明

各不同专业可根据专业要求适当添加有针对性的题型，但应以检查应用能力为主。

附件3．试卷样张

岩土工程勘察课试卷样张

一、选择题（每题2分，共20分）

1、荆州小北门外，为长江的二级阶地，地层为厚度超过20 m以上的老粘土，该层老粘土具弱膨胀性。如在该区建一栋4层住宅楼，则勘察等级为（　）

A、甲级　　　　B、乙级　　　　C、丙级　　　　D、不好确定

2、工民建工程地质详勘阶段采用的测绘比例尺宜用（　）

A、1：500－1：2000　　　　　　　　　B、1：2000－1：5000

C、1：5000－1：50000　　　　　　　　D、1：50000－1：200000

3、六层民宅的详勘在二级地基上进行，基础型式难以预计，则勘探点间距正常情况下最宜选择不大于（　）

A、10m　　　　B、24m　　　　C、35m　　　　D、50m

4、某建筑场地处于干湿交替环境，按其水质分析报告：Cl-的质量浓度为90mg．L-1，SO42-的质量浓度为60mg．L-1，则该层地下水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀等级是（　）

A、无　　　　B、弱　　　　C、中　　　　D、强

5、某粉质粘土层Ps值的统计标准值为1.0Mpa，则该层土的承载力特征值fak为（　）

A、80Mpa　　　　B、100Mpa　　　　C、110Mpa　　　　D、130Mpa

6、某地基土进行了平板载荷试验，P－S曲线上的比例界限点P0＝110Mpa，极限荷载Pu＝230Kpa，则该土的地基土承载力特征值fak为（　）

A、110Mpa　　　　B、230Mpa　　　　C、120Mpa　　　　D、115Mpa

7、不能采取原状土样（Ⅰ或Ⅱ级样）的工具和方法是（　）

A、探槽中刻取　B、静压厚壁敞口取土器法　C、标贯法D、静压薄壁取土器法

8、某场地土的等效剪切波速Vse=250m/s，则该土属（　）

A、软弱土　　　　B、中软土　　　　C、中硬土　　　　D、坚硬土

9、某场地土土的等效剪切波速Vse=180m/s，场地覆盖层厚度为20 m，则该场地属（　）

A、Ⅰ类场地　　　B、Ⅱ类场地　　　　C、Ⅲ类场地　　　　D、Ⅳ类场地

10、计算土层承载力和压缩模量应采用统计指标的（　）

A、平均值　　　　B、标准值　　　　C、小值平均值　　　　D、最小值

二、简答题（每题5分，共10分）

1、岩土工程勘察共分几个阶段？其中第一个阶段的目的任务及主要工作手段是什么？

2、地下水的流向如何测定？

三、计算题（每题15分，共30分）

1、野外勘察时在场地内共打了6个触探孔，这6个孔的第②层土的Ps平均值分别为1.21MPa、1.15MPa、1.32MPa、1.26MPa、1.17MPa、1.35Mpa。结合钻探成果得知该土为粉质粘土。试按静探资料计算确定其地基土承载力特征值fak和压缩模量Es。

2、某场地地层及波速如下：第①层粉质粘土，厚5.0m，VS=170m/s；第②层粉土，厚8.0m，VS=190m/s；第③层粉砂，厚10.0m，VS=220m/s；其下为第④层卵石，VS=570m/s。试判断该场地土的类型和场地类别。

四、案例分析(每题20分，共40分)

1、某七层框架建筑长100m、宽10m，最大柱网为5m×5m，拟用四桩承台。场地地层如下：第①层杂填土，厚1.0m；第②层粉土，松散状态，厚2.0m；第③层粉质粘土，可塑偏软，厚度7.0m；第④层细砂，中密，层厚巨大。桩型拟用桩身ф377mm、桩尖截面ф400mm的沉管灌注桩基础。试设计野外工作量：勘察点数量、种类及深度。

2、某粉质粘土地基开挖后采用轻便触探验槽，各测试点每30cm的锤击数记录如下：1#孔：18、20、20、22击； 2#孔：14、19、21、20击；3#孔：16、21、20、23击；4#孔：20、22、23、22击。勘察报告中所提该层的承载力特征值为130Kpa。根据此轻便触探的验槽记录，写出验槽意见。