特殊岩土实验课程大纲(2010版)

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1、特殊岩土实验分析与设计（2010版）l特殊岩土试验分析与设计1、绪论课程标题的解构：特殊岩土、试验、分析、设计特殊岩土实验的含义：实验是研究特殊岩土的工具，应用各种实验技术和方法，观察特殊岩土特性发展变化规律，为特殊岩土工程勘察、设计、施工、维护提供理论基础和设计施工依据。研究方法：化学、物理、力学、数学、实验、实践、经验、理论实验类型：思维、理论、物理、数值、现场、虚拟实验分析的涵义：分析是解构研究对象的过程。解构实验对象、解构实验原形、解构实验模型、挖掘实验信息。试验设计的涵义：设计是建构研究对象的过程。建构实验对象、建构实验模型、建造实验模型。1.1特殊岩土

2、实验意义特殊岩土问题的复杂性，特殊性边坡工程、洞室工程、地基工程、基坑工程、堤坝工程、沟渠工程等工程建设需要明确的工程参数、分类依据、定量评价，安全性与经济性1.2课程主要研究内容第一部分：特殊岩土与工程：胀缩性、冻融性、湿陷性、软弱性、分散性、崩解性、液化性、腐蚀性、边坡、洞室、地基、基坑第二部分：特殊岩土实验基本问题：实验对象、系统分析、相似模型、参数测量、数据挖掘、实验设计；第25页共25页特殊岩土实验分析与设计（2010版）第三部分：特殊岩土实验分析：系统思想、岩土模型、工程模型、系统组成、系统结构、相互作用、系统特性。第四部分：特殊岩土实验设计：思维实验

3、、理论实验、物理模拟、数值模拟、现场实验、虚拟现实；第五部分：特殊岩土试验设计与课程交流报告1.3课程设计内容每个人按照试验设计要求撰写试验设计报告，进行课堂交流。（1）特殊岩土特性交流报告结合具体工程实例，介绍特殊岩土主要工程地质问题、工程对策。针对具体特殊岩土特性，如膨胀、收缩、冻胀、融沉、湿陷、软化、崩解、溶蚀、腐蚀、液化、分散、软弱、非饱和、结构性等特殊性质。（2）系统理论思想课堂交流报告结合具体问题介绍系统思想，如系统论、信息论、控制论、突变论、协同论、耗散论、超循环、混沌论、全息论、分形论、灰论、模糊论、随机论等。（3）信息挖掘思想课堂交流报告结合具体

4、数据挖掘方法应用实例，介绍数据挖掘思想。如回归、随机、决策树、聚类、灰色、遗传、神经网络、模糊、小波、可拓论、关联、粗糙集、可视化、概率、层次分析、时间序列、可靠度。（4）相似理论课堂交流报告广泛阅读相似理论相关文献，撰写相似理论课堂交流报告。（5）特殊岩土特性试验设计交流报告第25页共25页特殊岩土实验分析与设计（2010版）在对特殊岩土具体特性（膨胀、收缩、湿陷等）分析基础上，根据特殊岩土实验设计流程，分别设计理论实验、物理实验、数值实验研究特殊岩土特性变化规律。1.4教学组织形式教学、自学、讨论、课程设计。考试成绩包括平时交流报告（30%）、特殊岩土试验设计

5、（20%）、心得体会（10%）、卷面成绩三部分（40%）。1.5必读书目（撰写5000字以上读书心得体会）科学技术哲学；工程哲学；科学革命的结构；岩土工程50讲；中国工程地质学；岩土工程的回顾与前瞻；工程地质分析原理；工程岩土学；地基与基础；理论土力学；计算土力学；试验土力学；高等土力学；土工实验手册；工程地质试验手册；工程地质手册；岩土工程手册；地基处理手册2、特殊岩土特性分析原理特殊岩土特性分析的目的是研究特殊岩土特性成因、影响因素、特性参数、发生机理、工程问题，工程对策。特殊岩土基本问题：特殊岩土、特殊岩土特性、特殊岩土工程、工程稳定性、工程生命周期、水、结

6、构、力、有效应力原理、相互作用、变形、破坏。2.1岩土的本质原子、晶体、矿物、岩块、岩体、地块、板块、地球第25页共25页特殊岩土实验分析与设计（2010版）2.2特殊岩土的特殊性特殊岩土是指对工程安全产生特殊影响的岩土体；“岩土体”是经历一定地质过程，物质组成、结构构造，具有特殊性质，具有区域性分布特性与规律，宏观特征与微观特征；“工程”是边坡工程、地下工程、地基工程；“安全”的含义是指工程稳定性、水稳定性、化学稳定性、力学稳定性；“产生”的含义是指工程与岩土体之间的相互作用；“特殊影响”是指由于赋存环境的变化，引起岩土体性能发生变化和调整而产生的影响工程安全的

7、问题，如腐蚀、湿陷、膨胀等；“经济”是指工程与经济、安全与经济、技术与经济。典型的特殊岩土有膨胀土、黄土、冻土、软土、盐渍土、软岩、填土、液化土。岩土、水、力是影响工程安全的三个关键因素，特殊岩土各类工程地质问题最终总要以变形、破坏两种形式表现出来，但变形、破坏的过程和原因主要是力学稳定性、水稳定性、化学稳定性三个方面较为显著和突出。在点状工程、带状工程、面状工程等工程建设中主要关注这些特性作用深度、作用程度、作用速度等问题。主要从这些特性的现象、参数、机理、实践四个方面进行研究，而工程建设则是从勘察、设计、施工、运营四个阶段关注特殊岩土对工程安全的影响。2.3晶

8、格理论和晶