一、课程基本情况
中文名称: 岩体力学
英文名称: Rock
Mechanics
课 程 号: 0102041
授课对象: 城市地下空间专业本科生
开课学期: 第4学期
学 时 数: 32
学 分 数: 2
课程性质: 专业必修课
考核方式: 考试
先修课程: 工程地质学
后续课程: 基础工程、地下工程施工技术、隧道与地下工程、地下工程灾害防护
开课教研室:城市地下空间教研室
执 笔 人: 徐丽娜
二、课程教学目标
1.任务和地位
《岩体力学》课程是土木工程学院城市地下空间工程专业重要的专业必修课之一。《岩体力学》研究不同受力条件下岩体变形和破坏规律及工程岩体稳定性,其应用性非常强,各种岩体工程设计、施工和运行都离不开本门课程。
2.知识要求
通过本课程的学习,使学生掌握岩石、岩体的基本概念、性质指标及其测定原理与方法;岩体中天然应力分布的一般规律;掌握工程岩体中重分布应力的分布特征及其稳定性分析的原理与方法;培养学生工程岩体力学性质测定、稳定性分析与评价的基本能力,培养学生发现问题、分析问题和解决岩体力学问题的能力,为今后从事生产实际工作和科学研究打好基础。
3.能力要求
通过本课程的学习,培养学生工程岩体力学性质测定、稳定性分析与评价的基本能力,培养学生发现问题、分析问题和解决岩体力学问题的能力,为今后从事生产实际工作和科学研究打好基础。
三、教学内容的基本要求和学时分配
1.教学内容
(1)绪 论
介绍岩体力学的基本概念、常见的岩体分类方法。
(2)岩石的基本物理力学性质
介绍岩石的基本物理性质、水理性质。岩石在拉伸、单向压缩、剪切、三向压缩应力作用下的强度和变形特征以及有关岩石常用的几种强度理论。
(3)结构面的变形与强度性质
介绍结构面的变形性质,包括变形特征及变形参数;各种类型的结构面的强度性质,包括各类强度的确定、性质和应用。
(4)岩体的基本力学性能
介绍岩体的变形性质,包括岩体变形特征、变形参数、岩体原位测试;岩体的强度性质及动力性质。
(5)工程岩体分类
国内外常见的工程岩体分类方法。
(6)岩体中的天然应力
介绍岩体中天然应力的研究意义、特征、测量及估算的方法。
(7)岩体边坡稳定性分析
介绍岩体边坡重分布应力分布特征、边坡变形破坏的类型、边坡稳定性分析的步骤与方法。
(8)地下硐室围岩稳定性分析
介绍地下硐室围岩应力、围岩压力的特征、计算方法,以及围岩稳定性分析的方法。
2.教学要求:
(1)掌握岩体力学的基本概念、常见的岩体分类方法;
(2)掌握岩石的基本物理性质、水理性质、变形特征以及有关岩石常用的几种强度理论;
(3)掌握结构面的变形性质、各种类型的结构面的强度性质;
(4)掌握岩体的变形性质、岩体的强度性质及动力性质;
(5)掌握国内外常见的工程岩体分类方法;
(6)掌握岩体中天然应力的研究意义、特征、测量及估算的方法;
(7)掌握岩体边坡重分布应力分布特征、边坡变形破坏的类型、边坡稳定性分析的步骤与方法;
(8)掌握地下硐室围岩应力、围岩压力的特征、计算方法,以及围岩稳定性分析的方法。
3.时间分配和进度
(1)绪 论 2学时
(2)岩石的基本物理力学性质 4学时
(3)结构面的变形与强度性质 4学时
(4)岩体的基本力学性能
4学时
(5)工程岩体分类 4学时
(6)岩体中的天然应力
4学时
(7)岩体边坡稳定性分析
4学时
(8)地下硐室围岩稳定性分析 4学时
(9)习题及总结 2学时
4.教学内容的重点、难点
(1)岩体力学的基本概念;
(2)岩石的基本物理性质、水理性质、变形特征以及有关岩石常用的几种强度理论;
(3)结构面的变形性质、各种类型的结构面的强度性质;
(4)岩体的变形性质、岩体的强度性质及动力性质;
(5)国内外常见的工程岩体分类方法;
(6)岩体中天然应力的研究意义、特征、测量及估算的方法;
(7)岩体边坡重分布应力分布特征、边坡变形破坏的类型、边坡稳定性分析的步骤与方法;
(8)地下硐室围岩应力、围岩压力的特征、计算方法,以及围岩稳定性分析的方法。
5.本课程与其它课程的联系与分工
本门课程为专业基础课,先修课程有力学课程、数学课程、地质基础课等,要求学生在学习本课程时应具备一定的地质基础、数学、力学知识和一定的计算机操作能力。同时本课程也为学习后续的专业课程打下基础。
6.建议使用教材和参考书目
《岩体力学》 刘佑荣、唐辉明编, 化学工业出版社 2008
《岩石力学》 张永兴编,中国建筑工业出版社 2008
四、大纲说明
1.习题
本门课程的作业主要为课后习题,根据授课内容,每章均有练习题。每章习题根据本章内容设计有问答题、论述题或计算题,意在对所学知识的巩固与更好的理解。
2.实验
无
3.考核
考试为期末笔试形式,考试内容尽量避免死记硬背型,给学生更多的思考或想象空间。
(1)考题设计
考试题大体可分为3种类型:概念型题、论述型题、计算分析型题,重点考察学生对基本概念、基本原理、基本计算方法的掌握和应用。
(2)成绩评定
成绩为百分制。考试内容覆盖全部授课内容。课程重点内容约占全部考试内容的80~90%,基本理论与基本概念约占考试内容的70%,计算部分约占考试内容的30%。
期末成绩评定参考平时作业,未完成作业者,不许参加期末考试。
4.其他
利用演示、幻灯、投影仪、音像、计算机辅助教学等形象化、现代化教学手段,提高教学效果