巖石力學(xué)教學(xué)大綱課程中文名稱：巖石力學(xué)課程英文名稱：RockMechanics課程編號:K1119學(xué)分：2學(xué)時：32（其中：講課學(xué)時：32實驗學(xué)時：4*實踐學(xué)時：0）先修課程：理論力學(xué)、材料力學(xué)、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程適用專業(yè)：土木工程課程類別：專業(yè)核心課程/必修使用教材：《巖體力學(xué)第二版》，沈明榮，陳建峰編著，同濟大學(xué)出版社，2015年8月，第2版,2021年3月第7次印刷開課單位：土木與建筑學(xué)院一、課程性質(zhì)《巖石力學(xué)》是土木工程專業(yè)巖土與地下工程方向的一門專業(yè)核心課程，是從事巖土工程、地下工程的專業(yè)課程。該課程對培養(yǎng)學(xué)生的巖石力學(xué)、巖體力學(xué)的基本概念、基本原理、工程應(yīng)用、解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力等方面具有重要意義。二、課程目標(biāo)課程總體目標(biāo)：通過本課程的講授，使學(xué)生掌握有關(guān)巖石、巖體的基本概念、性質(zhì)指標(biāo)及其測定原理和方法；了解巖石的動力學(xué)特性，熟練掌握巖石的有關(guān)強度理論、體分類的基本方法；掌握巖體初始應(yīng)力狀態(tài)及其規(guī)律，了解初始應(yīng)力狀態(tài)的測定方法;了解巖體力學(xué)在洞室工程的應(yīng)用，熟練掌握地下洞室應(yīng)力分布特征，并能應(yīng)用相關(guān)理論計算圍巖壓力；培養(yǎng)學(xué)生解決巖體力學(xué)問題的能力，為今后繼續(xù)進行科學(xué)研究和工作打好基礎(chǔ)。課程目標(biāo)1：掌握巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì)；掌握巖體變形特征及力學(xué)效應(yīng)；能分析巖體的初始應(yīng)力狀態(tài)；能分析地下洞室開挖引起的圍巖應(yīng)力重分布，運用彈塑性力學(xué)理論建立力學(xué)模型，計算圍巖壓，并評價圍巖的穩(wěn)定性。能夠解決土木工程中地下洞室、巖基工程與巖石力學(xué)相關(guān)的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計、結(jié)構(gòu)校核、結(jié)構(gòu)加固及其他相關(guān)復(fù)雜工程問題課程目標(biāo)2：了解巖體力學(xué)的發(fā)展簡史，掌握巖體力學(xué)的研究方法，掌握巖體力學(xué)在地下洞室中的應(yīng)用。熟悉巖石力學(xué)相關(guān)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，關(guān)注行業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展，能夠在職業(yè)規(guī)劃中不斷開拓進取，具備強烈的終身學(xué)習(xí)意識和自學(xué)能力。課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點權(quán)重11.工程知識：掌握本領(lǐng)域?qū)I(yè)知識體系，對土木工程核心知識有深刻的認(rèn)識，能夠解決土木工程中的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計、結(jié)構(gòu)校核、結(jié)構(gòu)加固及其他相關(guān)復(fù)雜工程問題。1-3：能夠解決土木工程中邊坡工程、巖基工程與巖石力學(xué)相關(guān)的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計、結(jié)構(gòu)校核、結(jié)構(gòu)加固及其他相關(guān)復(fù)雜工程問題。0.15212.終身學(xué)習(xí)：畢業(yè)生在完成本科學(xué)習(xí)之后，能具有自我學(xué)習(xí)的能力，并在未來職業(yè)發(fā)展中繼續(xù)保持自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識。12-2：熟悉巖石力學(xué)相關(guān)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，關(guān)注行業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展，能夠在職業(yè)規(guī)劃中不斷開拓進取，具備強烈的終身學(xué)習(xí)意識和自學(xué)能力。0.15三、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章緒論.教學(xué)內(nèi)容概述巖體力學(xué)的研究任務(wù)與內(nèi)容13巖體力學(xué)的研究方法巖體力學(xué)的其他學(xué)科中的地位巖體力學(xué)的發(fā)展簡史.重、難點巖體力學(xué)的研究任務(wù)、內(nèi)容、研究方法以及其發(fā)展簡史；巖體力學(xué)學(xué)習(xí)方法。.考核要點巖石與巖體的區(qū)別聯(lián)系；巖體力學(xué)的力學(xué)特征，巖體力學(xué)的研究任務(wù)及研究方法。.教學(xué)方法多媒體、啟發(fā)式、案例式.作業(yè)安排與本章重、難點知識點相關(guān)的思考題。第二章巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì).教學(xué)內(nèi)容.1概述.2巖石的基本物理性質(zhì).3巖石的強度特性4巖石的變形特性5巖石的強度理論.重、難點巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì)；巖石的單軸壓縮變形特性，應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)^程曲線的工程意義；巖石的抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度及其實驗室測定方法；巖石在三軸壓縮條件卜的力學(xué)特性莫爾強度理論；巖石的流變性。.考核要點巖石的質(zhì)量指標(biāo)、水理性質(zhì)指標(biāo)、單軸抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度、三軸壓縮強度以及各種受力狀態(tài)下的變形特征；巖石的莫爾強度理論；巖石的流變特性（蠕變、松弛）.教學(xué)方法多媒體、討論式、案例式.作業(yè)安排與本章知識點中重、難點相關(guān)的思考題、計算題。第三章巖體的動力學(xué)性質(zhì).教學(xué)內(nèi)容.1概述.2巖體中應(yīng)力波類型及傳播.3影響巖體彈性波速度的因素.重、難點巖體中應(yīng)力波的類型及特征；理解波動方程；影響巖體彈性波速度的因素；彈性波速度確定地下工程圍巖松動圈（塑性圈）范圍的原理。.考核要點巖體中應(yīng)力波的類型及特征；影響巖體彈性波速度的因素；用彈性波速度確定地下工程圍巖松動圈（塑性圈）范圍的原理。.教學(xué)方法多媒體、討論式、案例式.作業(yè)安排與本章重、難點知識點相關(guān)的思考題、計算題。第四章巖體的基本力學(xué)性質(zhì).教學(xué)內(nèi)容概述巖體結(jié)構(gòu)面的分析結(jié)構(gòu)面的變形特性結(jié)構(gòu)面的剪切強度特性結(jié)構(gòu)面的力學(xué)效應(yīng)巖體的應(yīng)力-應(yīng)變分析巖體力學(xué)性質(zhì)的現(xiàn)場測試.重、難點描述結(jié)構(gòu)面的方法，結(jié)構(gòu)面在正應(yīng)力、剪應(yīng)力作用下的變形特性；常用的評價規(guī)則、不規(guī)則齒形結(jié)構(gòu)面的抗剪強度理論,能正確地運用這些強度理論，評價具有結(jié)構(gòu)面的巖體強度,以及由于結(jié)構(gòu)面的存在對巖體強度的影響。理解巖體力學(xué)現(xiàn)場測試方法。.考核要點描述巖體結(jié)構(gòu)面特征的基本參數(shù)；結(jié)構(gòu)面的變形特征；結(jié)構(gòu)的剪切強度(面摩擦效應(yīng)、楔摩擦效應(yīng))；結(jié)構(gòu)面的尺寸效應(yīng)；巖體的應(yīng)力-應(yīng)變曲線；巖體力學(xué)性能的現(xiàn)場測試原理及方法。.教學(xué)方法多媒體、討論式、案例式.作業(yè)安排與本章重、難點知識點相關(guān)的思考題、計算題。第五章工程巖體分類.教學(xué)內(nèi)容概述工程巖體分類的目的與原則工程巖體代表性分類簡介我國工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50218-2014).重、難點工程巖體分類的基本原則：掌握常用工程巖體分類方法；工程巖體的分類標(biāo)準(zhǔn)。.考核要點工程巖體分類的基本原則；工程巖體分級一一巖體基本質(zhì)量指標(biāo)的確定、修正后的基本質(zhì)量指標(biāo)，工程巖體分級在工程中的應(yīng)用。.教學(xué)方法多媒體、討論式、案例式.作業(yè)安排與本章重、難點知識點相關(guān)的思考題；結(jié)合工程實例，對工程圍巖進行分級（計算題）。第六章巖體的初始應(yīng)力狀態(tài).教學(xué)內(nèi)容.1概述.2巖體初始應(yīng)力場及其影響因素.3巖體始應(yīng)力場的分布規(guī)律.4巖體初始應(yīng)力的量測方法.5高地應(yīng)力地區(qū)主要巖體力學(xué)問題.重、難點初始應(yīng)力產(chǎn)生的主要原因、初始應(yīng)力狀態(tài)的測定方法；高應(yīng)力地區(qū)主要巖體力學(xué)問題；初始應(yīng)力的計算方法；理解初始應(yīng)力的基本分布規(guī)律。.考核要點巖體初始應(yīng)力場（包括自重應(yīng)力場和構(gòu)造應(yīng)力場）的分布規(guī)律；測定巖體初始應(yīng)力的基本原理；高應(yīng)力地區(qū)主要巖體力學(xué)問題，巖爆的發(fā)生機理及預(yù)防措施。.教學(xué)方法多媒體、討論式、案例式.作業(yè)安排與本章知識點中重、難點相關(guān)的思考題、計算題。第七章巖體力學(xué)在洞室工程的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容概述深埋圓形洞室彈性分布的二次應(yīng)力狀態(tài)埋圓形洞室彈塑性分布的二次應(yīng)力狀態(tài)節(jié)理巖體中深埋圓形洞室的剪裂區(qū)及應(yīng)力計算圍巖壓力圍巖的松動壓力計算圍巖的塑性形變壓力計算新奧法簡介、難點地下洞室開挖引起的圍巖應(yīng)力重分布；理解深埋圓形碉室彈性分布、彈塑性分布的二次應(yīng)力狀態(tài)；節(jié)理巖體中深埋圓形洞室的剪裂區(qū)及應(yīng)力計算；圍巖壓力分類、圍巖壓力計算及其影響因素；新奧法隧道施工法。要點圍巖的二次應(yīng)力狀態(tài)；深埋圓形嗣室彈性、彈塑性二次應(yīng)力狀態(tài)一一應(yīng)力計算及分布規(guī)律；節(jié)理巖體中深埋圓形洞室的剪裂區(qū)及應(yīng)力計算；圍巖壓力（巖柱法、太沙基理論、普氏理論）計算；新奧法隧道支護的設(shè)計原理和施工要點。方法多媒體、引導(dǎo)式、案例式安排與本章知識點中重、難點相關(guān)的思考題、計算題。實驗操作環(huán)節(jié).實驗性質(zhì)、FI的與任務(wù)巖體力學(xué)課程是理論性和實踐性較強的一門學(xué)科。通過實驗操作，使學(xué)生可進一步掌握和理解課堂所學(xué)的理論知識，掌握實驗基本技能，有利于理論聯(lián)系實際，鍛煉學(xué)生的實際操作能力，培養(yǎng)學(xué)生分析能力和解決實際問題的能力更好地為工程建設(shè)服務(wù)。要求學(xué)生按照實驗指導(dǎo)書中所介紹的方法完成各項實驗內(nèi)容，客觀認(rèn)真地將實驗數(shù)據(jù)填入實驗報告，對不合理的實驗數(shù)據(jù)需重測或補測。實驗教學(xué)內(nèi)容為基本實驗，主要側(cè)重儀器設(shè)備的介紹和學(xué)習(xí)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的物理力學(xué)性能實驗。.課程目標(biāo)學(xué)會若干主要巖石試驗的基本原理、熟悉操作方法和實驗規(guī)范；通過預(yù)習(xí)，提高學(xué)生實驗過程中的觀察能力和分析實驗結(jié)果的能力；通過分組試驗，加強學(xué)生間的合作精神與協(xié)調(diào)能力。要求學(xué)生在每次實驗前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，實驗過程中認(rèn)真完成實驗步驟，填寫和整理實驗數(shù)據(jù)，獨立分析實驗結(jié)果，編制實驗報告。指導(dǎo)老師主要對儀器設(shè)備的使用進行說明，對基本操作方法進行示范，對結(jié)果有問題的學(xué)生，組織其分析問題產(chǎn)生的原因。3.實驗項目內(nèi)容及學(xué)時安排

序號實驗項目學(xué)時實驗性質(zhì)備注驗證設(shè)計綜合必做選做1巖石基本物理性質(zhì)指標(biāo)測定：（1）測定巖石天然密度、飽和密度、干密度、顆粒密度,（2）測定巖石含水率與吸水率；（3）測定巖石的滲透性；（4）測定巖石耐崩解系數(shù)。3VV2巖石強度特性測定：測定巖石抗拉強度（點荷載法）：1VV四、學(xué)時分配及對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐章節(jié)教學(xué)內(nèi)容支撐的課程目標(biāo)學(xué)時分配講課實驗實踐第一章巖石力學(xué)概述、研究任務(wù)、研究內(nèi)容與方法、發(fā)展歷程。2200第二章巖石基本物理性質(zhì)、強度特性、變形特性：巖石強度理論。1640第三章巖體中應(yīng)力波類型及傳播：影響巖體彈性波速的因素。1200第四章巖體結(jié)構(gòu)面分析；結(jié)構(gòu)面的變形特性、剪切強度特性、力學(xué)效應(yīng)；巖體的應(yīng)力-應(yīng)變分析；巖體力學(xué)性質(zhì)的現(xiàn)場測試。1、2800第五章工程巖體分類的目的與原則；工程巖體代表性分類簡介：我國工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)。1、2400第六章巖體初始應(yīng)力場及其影響因素：巖體初始應(yīng)力場的分布規(guī)律及量測方法：高地應(yīng)力地區(qū)主要巖體力學(xué)問題。1、2400第七章深埋圓形洞室彈性分布的二次應(yīng)力狀態(tài)；深埋圓形洞室彈塑性分布的二次應(yīng)力狀態(tài)；節(jié)理巖體中深埋圓形洞室的剪裂區(qū)及應(yīng)力計算；圍巖壓力；圍巖的松動壓力計算；圍巖的塑性形變壓力計算；隧道施工新奧法。2600合計324*五、考核方式及成績評定標(biāo)準(zhǔn)1、課程考核方式考核方式包括平時考勤、作業(yè)情況考查、實驗操作考核和期末考試；期末考試采用閉卷筆試。2、課程成績評定標(biāo)準(zhǔn)課程成績=考勤評分+作業(yè)評分+實驗操作評分+期末考試成績。其中平時考勤總分5分，作業(yè)評分總分15分，實驗操作評分總分10分，期末考試成績=卷面成績（滿分100分）x70%?？己谁h(huán)節(jié)課程成績構(gòu)成及比例考核細(xì)則對應(yīng)的課程目標(biāo)1.平時考勤100分,占5%平時隨機集中點名考勤以及課堂上的點名提問情況。12.作業(yè)情況100分,占15%課后完成1520個習(xí)題，考查和加深學(xué)生對各知識點的理解和掌握程度。1、23.實驗操作100分，占10%完成巖石物理、力學(xué)實驗操作環(huán)節(jié)，考核實驗報告編寫情況。14.期末考試