地质工程专业 直接攻读博士研究生培养方案代码： 081803 （Geological Engineering）一、学科概况 地质工程是在以原二级学科“探矿工程”和“水文地质与工程地质”为主体的基础上相互交叉渗透发展起来的。本学科与“矿产普查与勘探”和“地球探测与信息技术”同属于一级学科地质资源与地质工程的三个相辅相承的二级学科，并与采矿、水利、土木、环境等工程学科相衔接。它以现代钻掘工程技术、现代测试和计算技术为手段，以工程涉及的地质体及工程所在的地质环境为研究对象，服务于矿产资源与开发，土木、水利工程的规划、设计、施工，水文地质、工程地质、环境地质的评价、监测与保护，地质灾害预测与防治和地下深部探测等领域。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、培养目标博士研究生应具有宽广而坚实的地质、数学、力学基础和系统深入的专业知识，对本学科的国内外研究现状和发展趋势、前沿领域具有系统深入的了解；能熟练运用计算机和先进的测试设备，熟悉现代测试技术，具备在地质工程项目勘察设计，工艺最优化，研制新材料、新机具，施工项目管理与决策等方面的某个方向上进行创造性科研工作的能力；至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和国际学术交流能力；具有学术带头人或组织实施科学研究项目的素质以及严谨的科学学风。毕业后能够胜任高等院校、科研院所、生产单位的教学、科研、生产和技术管理工作。三、学习年限直博生学习年限为五至六年、最长在校年限为八年，女性研究生因生育可延长到九年。四、研究方向1岩土体工程 2岩土工程力学3寒区工程 4地质灾害及防治5矿产资源工程 6文物保护五、课程设置与学分安排总学分：不低于46学分，其中学位课不少于12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；学术研讨和学术报告: 直博生必须按要求在研讨活动上作专题报告。每学期作报告不少于1次，在学期间作报告不少于9次。直博生必须要参加与本学科专业相关的学术报告及讲座，在学期间参加学术报告和讲座的次数不少于20次。学术研讨和学术报告计5学分。学科综合考试: 学科综合考试主要考查研究生是否掌握培养计划中规定的基础理论、专业知识及相关学科知识，以及运用所学知识分析问题和解决问题的能力，具有资格考试的性质，通过学科综合考试者，方可进入学位论文工作，最晚于第七学期初完成，计2学分。开题报告：直博生在学期间，须在导师指导下，以撰写科研基金申请书的形式完成对研究内容的论证，并在此基础上进行开题报告，开题报告最晚于第七学期末完成，经考核合格后，计2学分。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：“地质工程专业直接攻读博士研究生培养体系”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（026211046）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（7）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（8）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（026211041）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；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（2）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（3）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：防灾减灾工程学（4）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。5、课程名称与编码：地震工程学（5）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。6、课程名称与编码：地质灾害防控（6）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。（三）方向选修课1、课程名称与编码：应用地球物理（026501041）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。2、课程名称与编码：地球科学前沿（2）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。3、课程名称与编码：中国工程地质学（3）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）