1、 学科概况
地质工程是在与原二级学科“勘探工程”和“水文地质与工程地质”相互渗透的基础上发展起来的。本专业与“矿产勘查”和“地球勘查与信息技术”同级
-地质资源与地质工程三个互补的二级学科,与矿业、水利、土木工程、环境等工程学科相衔接。利用现代钻掘工程技术、现代测试计算技术,以本工程所涉及的地质体和工程所在地的地质环境为研究对象,服务于矿产资源开发、民用、公路、公路的规划、设计和建设,水利等工程,以及水文地质、工程地质和环境地质的评价、监测和保护、地质灾害预测和预防以及深部地下勘探。
学科研究范围:工程地质、水文地质与环境地质的评价、监 测与测试、物理勘探技术,地质灾害预测的理论与防治技术,工 程区域稳定性与大型工程环境效应,岩土物理力学参数测试与应 用,工程岩土体稳定性,工程地质数值模拟,矿产资源勘查中的 工程地质问题,地质信息技术。地质工程项目的可行性研究、技 术经济评价、管理与决策,地质工程勘察、设计、施工和项目管 理,不良地质体的加固改造技术。
兰州大学地质工程专业前身为水文地质与工程地质专业(隶 属于地质系),创建于 1976 年,1977 年开始招收本科生。1998 年,随教育部专业目录调整,原水文地质与工程地质专业调整为 地质工程专业(专业代码 080106Y)和水文与水资源工程专业(专 业代码 080802)两个专业。1999 年随地质系一道与地理科学系、 大气科学系和环境科学系共同组建资源与环境学院。2002 年地 质工程专业独立组建地质工程与岩土工程系。2005 年 6 月,地 质工程与岩土工程系与力学系共同组建土木工程与力学学院,同 时更名为地质工程系,下设地质工程专业。
兰州大学地质工程为甘肃省重点学科,拥有博士点、硕士点、 工程硕士点(地质工程领域)、地质资源与地质工程一级学科博 士后科研流动站。1 项本科教学项目获国家教学成果二等奖,8 项科研项目获省级科技进步一、二等奖。
二、培养目标
研究生应掌握坚实的基础理论和系统的专门知识,对本学科 的现状和发展趋势有基本的了解;有严谨求实勇于探索的科学态 度和作风,具有从事科学研究工作的能力;较为熟练地掌握一门 外国语,能阅读本专业的外文资料。学位获得者能从事教学、科 研、设计和技术管理或其他工程技术工作。
三、学习年限
硕士研究生在校学习年限为二至三年、最长在校年限(含休 学)四年。
四、研究方向
1.岩体工程 2.土体工程
3.岩土力学 4.矿产资源勘查
5.地质信息技术 6.环境地质与地质灾害
7.文物保护
五、课程设置与学分安排
总学分:不低于 32 学分,其中学位课不少于 8 门;
公共课:学位课,研究生选课不少于 5 门,按照外语分级教学 及国家政治课新方案执行;
学科通开课:学位课,研究生选课不少于 2 门,不低于 6 学分;
专业基础课:学位课,研究生选课不少于 1 门,不低于 3 学分;
必修环节:均为必修,计入总学分;
①学术研讨和学术报告: 研究生必须按要求在研讨活动上作专 题报告,每学年作报告不少于 1 次,在学期间不少于 2 次。研究生必
须要参加与本学科专业相关的学术报告及讲座,在学期间不少于 10
次。学术研讨和学术报告计 2 学分。
②开题报告: 研究生在本学科范围内作学位论文开题报告,最 晚于第三学期末完成,开题报告通过后正式进入学位论文阶段,计 1 学分。
③实践环节: 包括科研实践、医疗实践、教学实践和社会实践
(社会调查)等形式,要求结合自己的学科专业进行,并每学年提交 一份书面的科研进展报告或实践报告,经导师考核合格后,计 2 学分。
补修课程:根据研究生学科背景由导师指定是否补修(可以是
本院或外院的本科、研究生课程,不少于 3 门),不计入总学分。
参见附录 1:“地质工程专业硕士研究生培养体系”
六、课程简介及教学大纲
课程的基本简介,课程的具体内容、安排,以及参考文献等 详见附录 2:“课程简介及大纲”。
(一)学科通开课
1、课程名称与编码:现代工程数学(026212021) 学分/学时:3 学分/54 学时 教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试 适用专业:地质工程 土木工程
课程内容:通过分析数据,从大量数据中寻找其隐含的规
律,内容主要基于多元统计理论、模糊数学理论、神经网络和灰 色系统理论,通过关联分析、聚类分析、层次分析等方法寻找数 据隐含的规律,以达到预测的目的。
2、课程名称与编码:计算力学(026212022) 学分/学时:3 学分/54 学时 教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试 适用专业:地质工程 土木工程
课程内容:计算力学是根据力学理论,应用现代电子计算机和
各种数值方法,解决工程实际问题的一门学科。现阶段流行的最主要 数值方法有立兹法、伽辽金法、有限元法、有限差分法和离散元法。 该课程的重点内容:微分方程;泛函极值;变分原理;最小位能原理; 最小余能原理;精确解与近似解;近似计算。该课程的难点问题:泛 函极值与变分原理。在学习计算力学程前,作为知识准备:需先行学 习“数学分析(微积分)”。数学分析中与计算力学的学习直接相关 的知识点包括:极限、导数、连续、全微分和收敛等概念,函数的泰 勒幂级数展开,级数收敛的判定,求导和不定积分的运算,第二类曲 线积分和第二类曲面积分,格林公式,高斯定理,斯托克斯定理,标 量场的梯度,矢量场的散度和旋度,矢量场的分解(无散部分即存在 矢量势的部分和无旋部分即存在标量势的部分)。
3、课程名称与编码:大型软件应用(026212023) 学分/学时:3 学分/54 学时 教学方式:讲授、讨论; 考试方式:上机考试 适用专业:土木工程、地质工程
课程内容:介绍通用有限元软件 ABAQUS 在线性静力分析、接触分析、 弹塑性分析、热应力分析、多体分析、频率提取分析、瞬时模态动态
分析、显式动态分析等领域的分析方法,以及复杂实体建模、分析计 算和后处理的技巧。
(二)专业基础课
1、课程名称与编码:高等土力学(026312021) 学分/学时:3 学分/54 学时
教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试、考核 适用专业:地质工程、岩土工程、防灾减灾及防护工程 课程内容: 在本科阶段《土力学》基本原理和方法的基础上,
介绍土力学的分析和计算方法。内容包括土体的应力应变特征、二维 三维变形特征;不排水条件下的孔隙水压力;渗透性与渗流问题;固 结问题;土的抗剪强度问题;浅基础沉降分析等。
2、课程名称与编码:高等岩石力学(026312022)
学分/学时:3 学分/54 学时 教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试 适用专业:地质工程、土木工程(岩土工程方向)
课程内容:在本科阶段《岩体力学》基本原理和方法的基础上, 介绍岩体力学的分析和计算方法。内容包括岩体的基本特征及其计算 分析方法的选择;连续介质岩体的综合分析方法(弹塑性耦合分析、
岩体流变力学等)、连续介质岩体的综合分析方法(块体理论、DDA 等)、岩体损伤力学与断裂力学、岩体水力学、岩体动力学等。
3、课程名称与编码:工程地质数值法(026312023)
学分/学时:3 学分/54 学时 教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试 适用专业:地质工程、岩土工程
课程内容:工程地质数值方法是地质工程、岩土工程、地下工 程、水利工程、采矿工程、铁道工程、公路工程、石油工程等诸多学 科的专业基础课。其内容涵盖了主要工程地质问题(边坡、基坑、硐
室、采矿等)的数值分析方法,如弹性有限元法,大变形有限元法, 有限差分法,非连续体离散元法,工程地质问题反分析法及其他数值 方法。
4、课程名称与编码:应用地球物理(026312024)
学分/学时:3 学分/54 学时 教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试
适用专业:地质工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程 课程内容:在简要介绍勘探地球物理中的各种物理场的基础上,
系统介绍了重力法勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地球物理 测井、地热勘探等勘探地球物理的基本理论、基本方法和基本应用, 了解各种方法的使用范围,使用条件及优缺点、仪器以及计算和处理
地球物理勘探资料的一般算法和思路。 5、课程名称与编码:地球科学前沿(026312025)
学分/学时:3 学分/54 学时 教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试
适用专业:地质工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程 课程内容:主要讲授地球动力学、全球变化、成矿作用等地质科
学前沿和地质资源与地质工程领域各种现代技术方法的发展,包括矿 产资源勘查评价、工程地质及地质灾害勘查评价、岩土钻掘和勘查地 球物理等方面的新理论、新技术、新方法、新仪器及其发展趋势和新 的应用领域。
6、课程名称与编码:中国工程地质学(026312026)
学分/学时:3 学分/54 学时
教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试、考核
适用专业:地质工程、岩土工程、防灾减灾及防护工程
课程内容: 在本科阶段《工程地质学》和《工程地质分析》基 本原理和方法的基础上,介绍中国工程地质研究进展。内容包括工程 地质条件(岩体工程地质性质、土体工程地质性质、地应力、水文地 质条件、不良地质现象、天然建筑材料);区域地壳稳定性问题工程 地质分析、动力条件下岩土体稳定性问题的工程地质分析;三大工程 涉及的稳定性问题(斜坡、围岩、地基);专门工程地质问题(水利 水电、矿山、铁路、城市与工民建、海港码头等);工程地质勘察基 本问题(测绘、物探、勘探、测试、监测、反分析及预测)等。
7、课程名称与编码:岩土动力学(026312027) 学分/学时:3 学分/54 学时
教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试、考核 适用专业:地质工程、岩土工程、防灾减灾及防护工程 课程内容: 在本科阶段《土力学》和《岩石力学》基本原理和
方法的基础上,研究岩土的动力特性,动力反应分析方法,学会解决 工程实际问题。内容有两个部分,共十章节。第一部分为土动力学。 包括土的动强度、动变形与动孔隙水压力,饱和砂土的振动液化,土 的动力本构模型,土体的动力反应分析和土体动力稳定性的分析。第 二部分为岩石的动力学。包括岩石动态力学性质,岩石动态本构关系, 岩体中波的传播与岩石(体)破坏机理,岩石(体)动力反应分析, 岩石动力学在工程中的应用实例。
(三)方向选修课
1、课程名称与编码:防灾减灾工程学(026502021)
学分/学时:3 学分/54 学时
教学方式:讲授; 考试方式:笔试 适用专业:防灾减灾工程及防护工程、岩土工程、结构工程 课程内容:灾害学总论、火灾灾害、地震灾害、风灾害、地质灾
害和城市灾害学等的特点、成因与防灾减灾的对策。 2、课程名称与编码:地震工程学(026502022)
学分/学时:3 学分/54 学时
教学方式:讲授; 考试方式:笔试 适用专业:防灾减灾工程及防护工程、岩土工程、结构工程 课程内容:本书主要由工程地震和结构抗震两部分组成,共分
四篇十四章。第一篇是概论与基础。第一章概论是作者关于地震工程 学范畴的个人见解。结构动力学是本书的主要基础知识,属地震工程 专业研究生必修课,另有讲授,国内又已有不少较好书籍,故本书从 略,而只介绍地震学基础和随机振动必备知识。第二篇是工程地震, 重点是第六章地震动;第四章关于地震烈度部分是结合我国具体需要 写的。这一篇是主要目的是想说明,在结构抗震中,现在是从烈度过 渡到直接采用地震动的时候了。第三篇是结构抗震理论,重点和基础 是第七章结构地震反应分析,由于国内已有的抗震专著对此均有详细 论述,故本书仅就必要的基础、重要的概念和最新的进展作详细介绍。 本篇力图贯彻作者的一个基本信念,即地震工程学的基础是实际震害 经验、强震观测资料和现场与室内试验结果,因此,本书将结构物实 际地震反应和试验扩大为独立的第九、十两章。第四篇是地震工程理 论的应用,包括地震危险性分析与区划和抗震设计。
3、课程名称与编码:文物保护理论与实践(026502023)
学分/学时:3 学分/54 学时
教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试、考核
适用专业:地质工程、岩土工程、防灾减灾及防护工程 课程内容:主要介绍文物建筑与遗址保护技术、文物保护与修
复技术、文物的分析检测与科技考古。内容包括不可移动文物保护(古 代木构建筑修缮技术;砖石结构古建筑的加固保护;石质文物保护工 程前期勘查技术;石窟寺、摩崖、岩画保护;土遗址保护;壁画保护), 可移动文物保护(金属文物保护;纸质文物保护;纺织品文物保护; 漆木竹器保护),文物保存环境、文物保护材料,考古发掘出土文物
现场保护,文物材料的成分和结构分析方法,文物年代测定技术等。 4、课程名称与编码:地质灾害防控(026502024)
学分/学时:3 学分/54 学时 教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试
适用专业:地质工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程 课程内容:主要讲授地质灾害(包括滑坡、泥石流)危险性与风险
性评价指标体系、因子筛选和评价模型,地质灾害风险管理,地质灾 害(包括崩塌、滑坡、泥石流)防治工程设计和地质灾害的监测与预测。
5、课程名称与编码:现代矿床学(026502025)
学分/学时:3 学分/54 学时 教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试
适用专业:地质工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程 课程内容:本课程是在矿床学基础上,贯穿成矿作用-成矿动力
沿问题和当前矿床成因研究中的新动向,成矿构造的识别方法,矿床 模式建立的准则,找矿思维与成功途径及理论找矿成功案例。
6、课程名称与编码:地质信息技术(026502026)
学分/学时:3 学分/54 学时 教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试
适用专业:地质工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程 课程内容:主要通过理论与实践相互结合的方式讲授地质信息科
学与技术、地质信息系统工程、地质矿产勘查点源数据库的概念和设 计、地质矿产勘查数据的采集与管理、地质矿产信息的空间分析与空 间查询、地质矿产信息可视化与地质图件机助编绘、地质成矿(藏) 过程数值模拟,遥感地质数据处理、解译与应用,以及地质矿产数据 的网络传输、数据共享和地质矿产信息系统的集成等几个方面的基本 概念、基本原理和基本方法。
7、课程名称与编码:固体废弃物处置(026502027)
学分/学时:3 学分/54 学时
教学方式:讲授、讨论 考试方式:考察(根据作业评定成绩) 适用专业:地质工程、岩土工程 课程内容:各类固体废弃物的污染特性,掌握固体废弃物处理处
置的基本理论和方法,各种方法的实用性及局限性;城市垃圾卫生填 埋场选址、设计、填埋作业、环境监测;控制污染物迁移的屏障技术; 放射性废弃物地质处置等。
8、课程名称与编码:非饱和土力学(026502028) 学分/学时:3 学分/54 学时 考试方式:笔试、考核 适用专业:地质工程、岩土工程、防灾减灾及防护工程
课程内容: 在本科阶段《土力学》基本原理和方法的基础上,
介绍非饱和土的力学分析和计算方法。内容包括相变、应力状态变量 基本概念;流动定律以及稳态流;土的吸力、渗透性、孔隙压力参数、 抗剪强度参数、体积变化指数相关理论与量测方法;塑性与极限平衡 理论、体积变化理论;一维固结与膨胀、二维和三维的非稳态流以及 非等温分析等。
(四)专业外语 1、课程名称与编码:专业英语(026402001)
学分/学时:1 学分/36 学时 教学方式:讲授、讨论; 考试方式:笔试 适用专业:地质工程
课程内容:专业英语和科技英语的特点,地质工程专业英语的 外文文献阅读;结合一些专业英语文章和文献进行分析、比较与学习, 熟悉与地质工程专业关联的科技论文的写作等。
课程具体内容及参考文献等详见附录 2:“课程简介及大纲”。
七、毕业及学位论文
1、硕士研究生学位论文要求能够体现研究生掌握本学科基础理 论知识及运用所学知识解决一定的科学问题,对所研究的课题应当有 新的见解,具有从事科学研究工作的能力。
2、硕士研究生完成培养计划规定的课程学习及必修环节,完成 毕业论文准予毕业;
3、完成学位论文,达到学位论文要求并通过答辩,且达到《兰 州大学各学科研究生在学期间完成可以成果的基本要求》,可以授予 硕士学位。