工程地勢學科教育方式研討范文

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作者：李德營單位：中國地質大學工程學院

豐富的地層和巖石資源。周口店地層出露齊全，自下而上太古宇，中、新元古界，古生界和中、新生界。太古宇為官地雜巖，零星分布房山巖體邊緣部；中元古界在周口店地區出露廣泛，有常州溝組、串嶺組、團山子組、大紅峪組、霧迷山組、洪水莊組和鐵嶺組，巖石普遍輕微變質；新元古界青白口群在本區出露齊全，有下馬嶺組、龍山組和景兒峪組；下古生界只發育有寒武系和下奧陶統，有府君山組、饅毛組、徐莊組、張夏組、黃院組、冶里組、亮甲山組和馬家溝組；上古生界-中生界有本溪組、太原組、山西組、楊家屯組、紅嶺廟組、雙泉組、南大嶺組、窯坡組、龍門組和九龍山組；新生界大面積分布在本區東部及東南部山前平原地區，有魚嶺組、新莊組、東子嶺組和第四系。周口店地區出露的巖性有沉積巖、變質巖和巖漿巖。沉積巖主要有：灰巖、礫巖、砂巖。周口店地區巖漿侵入面積最大者為房山復式侵入體，面積約為60Km2，早期侵位的是石英閃長巖體和閃長巖體，后期侵入的為花崗閃長巖體。周口店出露的變質巖有區域變質巖、接觸熱變質巖和動力變質巖。區域變質巖占周口店地區75%以上的面積，巖性主要為板巖、千枚巖、變質砂巖、片巖和大理巖；周口店地區接觸熱變質巖主要分布于房山復式侵入體周圍，巖性為紅柱石角巖、綠泥石角巖、接觸片巖、透閃石大理巖；與韌性剪切帶、剝離斷層伴生的糜棱巖及脆性斷裂伴生的碎裂巖系列在實習區廣泛分布，動力變質巖包括糜棱巖、斷層角礫巖、斷層泥和碎裂巖。

豐富的構造資源。周口店處于NNE向太行山山脈、近EW向燕山山脈和華北平原接壤地帶，大地構造屬于華北陸塊燕山板內構造帶。周口店地區因其獨特的大地構造和漫長的地質演化過程，使得區域地質構造較為復雜，巖石變形強烈，褶皺、斷裂等構造現象出露良好。變質核雜巖構造核部為太古宇官地雜巖，上覆和外緣則為厚度大為減薄的蓋層地層系統。其地質構造要素未包括官地雜巖、基底剝離斷層、蓋層構造系統合中心部位晚期底辟式就位的房山復式巖體等。蓋層構造系統主要包括與折疊層構造相關的順層韌性剪切帶、順層掩臥褶皺、粘滯型香腸和楔入褶皺等。實習主要認知的褶皺有東西向印支期的西南部三岔復雜背斜構造、太平山向斜和164背斜，疊加燕山期的北東向周口店褶皺群，發育在周口店附近蘿卜頂、煤炭溝和煤礦溝一帶的北東向褶皺群。區域斷裂構造包括剝離斷層、推覆構造和山前正斷層，南大寨斷層帶是著名的八寶山-南大寨斷裂帶的西南端，空間展布頗具特色，疊加了后期山前斷層的正斷層，斷層角度有高角度和低角度兩類。節理構造主要在八角寨一帶的開挖公路兩側的白云巖出露，還有房山花崗閃長巖體中也有優勢的節理出露。小尺度的構造現象也很發育，主要有尖圓褶皺、石香腸構造、鞘褶皺、縫合線、風暴巖、魚嘴構造、SC組構、旋轉遂斑。

野外地質工作方法與基本技能訓練。路線地質教學是在教員的指導下進行的，學生通過不同類型的地質路線教學詳細觀察和實習，系統掌握常規的地質調查方法和基本技能，主要包括：①地層的野外觀察和描述：巖性及其組合、地層結構的觀察，地層的接觸關系，地層系統和單位的建立，沉積構造及沉積相分析。②羅盤和地形圖的使用：利用羅盤測量方位和坡角、線理和面理構造的測量；利用地形圖和羅盤定點，熟悉地形地貌在地形圖的特征。③地層實測剖面：通過實測剖面可以準確地建立地層層序，確定巖石地層，主要包括地層剖面的測制與實測地層剖面的室內整理。④獨立地質填圖：該區主要填圖區包括褶皺填圖區和斷裂填圖區，工程地質專業主要集中在太平山向斜的褶皺填圖區。⑤野外實習報告的編寫：地質報告內容和格式按照相關規范的要求進行，地質報告的附圖有地層實測剖面圖、綜合地層柱狀圖、實際材料圖、構造綱要圖、地質圖。

強化具有工程地質專業特色的實踐教學

周口店實習能夠使工程地質專業的學生學習和掌握基礎地質理論、野外地質工作的方法和技能，能夠培養他們的動手能力和吃苦耐勞精神。同時，周口店地質實習也需為后續《工程地質學》《水文地質學》《土力學》《巖體力學》《巖土工程勘察》等課程的學習打下堅實的基礎，所以在路線教學過程需加強工程地質專業特色的實踐教學。

1.崩塌。崩塌（崩落、垮塌或塌方）是較陡斜坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳的地質現象。觀察八角寨-拴馬樁路線由于修建公路開挖引起巖體應力釋放和調整而形成卸荷裂隙，裂隙切割破壞巖體的完整性，講述崩塌類型和特征、形成的內在條件及外界誘發因素、崩塌邊界的確定和崩塌體的識別方法。2.巖溶現象。地下水和地表水對可溶性巖石的破壞和改造作用稱為巖溶作用，巖溶現象是巖溶作用及其所產生的地貌現象和水文地質現象總稱。以164背斜的馬家溝灰巖的巖溶現象和牛口峪水庫的巖溶發育區的水庫建設為例，講述巖溶發育機理、巖溶滲漏問題及巖溶地面塌陷，以及在隧道開挖過程中如何采用超前地質預報，預報的內容及所采取的技術手段等內容。通過對灰巖分布區的巖溶現象的分析，講解巖溶工程地質問題。

3.斷裂構造對工程的影響。在對八角寨房山西斷裂的特征及形成機制分析的基礎上，講述斷裂構造對工程的影響。①地震：地下能量往往沿著既有的深大斷裂積聚能量，當能量積聚一定程度時，該斷裂就會在地下一定范圍突然發生錯動，形成地震。對工程主要表現為較強的地面震動使建住物遭受破壞或地基邊坡失穩，或地表產生錯動是建筑物破壞；②對工程的不利影響：斷裂發育總體上有規律的，但對不同的工程影響是有差別的。斷裂的不利影響主要有三種：A.斷裂破壞了巖體的完整性，膠結不良的破碎帶自穩能力差，在工程施工時產生臨空面時崩塌；B.因斷裂發育加劇了可溶巖巖溶地貌的發育，給地基成樁造成困難；C.因存在儲水裂隙，在一定程度形成導水通道和富水帶，造成施工排水困難，而過度排水可能導致周邊巖土體下沉，危及地表建筑物的安全。

周口店地質實踐教學的幾點思考

工程地質教學實習的改革與實踐證明，野外實習是培養工科學生吃苦耐勞和團隊精神的一種必要手段，這對培養學生的組織能力和專業技術水平尤為重要。周口店教學的主要安排是以地質認知實習為主，專業老師根據自己的專業知識和科研心得，講解工程地質專業特色的實習內容，缺乏統一、有針對性的教學安排。根據自己帶專業學生的經驗和一些心得，學生在一些方面仍有很大的加強空間。

1.地學基本技能的訓練。現在很多學生重視數學計算、建立模型和數值分析，而恰恰忽略了對地質學基本工作方法和基本技能的訓練，如測量產狀、三大巖類辨別、褶皺和斷裂構造的識別、實測地層剖面和獨立填圖的能力。這些基本的能力和技能對一個從事工程地質工作的人員至觀重要。因此，在實習過程中，教員要從嚴要求，讓學生養成良好的習慣，如勤于動手、敢于思考、做事認真負責。可以采取多種形式加以監督和管理，如講課過程中的隨機抽查，太平山北坡的獨立考核，閉卷考試和教員要每天檢查野薄，并對每個學生對其所犯的錯誤進行講解。

2.團隊合作精神。任何工程都是一個系統工程，都需要團結協作、分工明確，在很多情況下，單靠個人能力已很難完全處理各種錯綜復雜的問題并采取切實高效的行動，所以團隊合作精神的訓練也是非常重要的。可以通過地層實測剖面和獨立填圖階段訓練學生團隊合作精神，在進行工作前，需按掌圖、記錄、定點、測量產狀和采集標本等任務分工，對最后成果的整理分析也要采用討論式的方法上各小組的成員都發表意見，集思廣益最終完成圖件的繪制，杜絕單打獨斗。周口店地質實習在鍛煉學生觀察力、地質思維能力和實際操作能力的同時，須強化工程地質學專業學生的工程地質思維和能力，并在實習的過程中，激發學生對地質科學的熱愛和對科學的不斷探索精神。