中央电大水利水电工程类教材

1、+中央电大水利水电工程类教材岩土力学教学大纲华北水利水电学院2002年12月第一部分 大纲说明一、课程性质、目的与任务岩土力学是中央广播电视大学工学学科水利类水利水电工程专业重要的专业课程之一。通过本课程的学习，使学生掌握岩土力学基本知识,分析岩土体的渗透变形与破坏、岩土体的应力应变及变形-强度破坏的规律与特征。使学生能够运用岩土力学知识解决水利工程中工程实际问题。配合其它有关课程的学习，为今后从事水利水电工程设计、施工、运营、管理和维护等工作打下基础。二、与其它课程的联系 学习本课程应具备高等数学、工程力学、水力学等基础课和专业基础课的基本知识。后续课程为水工建筑物及水利工程施工等。三、课程

2、的特点本门课是一门理论性与实践性都较强的综合性专业基础课，涉及的知识面广。在学习过程中，要综合运用基础理论，通过课程学习和实验等环节，锻炼培养解决实际问题的能力。实际工程问题种类繁多，解决的途径也多种多样。本教材中，岩土力学理论体系较完整，在学习过程中，应重点学习基本理论与基本方法，了解并掌握其一般规律。四、教学总体要求 根据本课程的特点，学生学完本课程以后，应达到下列基本要求。1、掌握岩土力学的基本概念、基本理论与方法。2、能应用所学基本理论,分析、评价与处理工程实际问题。如预测沉降、确定地基承载力、边坡稳定性分析、洞室围岩稳定性分析等。 3、能运用所学基本理论，分析、评价并解决实际工程地质

3、问题。第二部分 媒体使用及教学过程一、课程教学总学时、学分数本课程5.0学分，课内总学时90，其中包括试验课10学时，开设一学期。二、文字教材、音像教材及相互关系文字教材是主要教学媒体，包括主教材、学习指导教材等。文字教材对每章节提出学习重点，具体掌握深度、课内习题和课程作业要求和学习建议。音像教材采用录像，实际工程录像等，是对文字教材一些内容的深化，使教学内容更加直观化，空间化，便于学生理解。三、考核本课程考试方式为闭卷，120分钟，应带计算器。平时作业成绩占20，考试成绩占80。四 、学时分配序号教学内容自学电视课作业实验小计1绪论112岩土的物理性质及工程分类41273岩土的渗透特性51

4、284土体的应力与变形6112105地基土的抗剪强度5276土压力计算5167地基土的承载力41278岩石的基本力学性质714129岩体初始应力及其测量4410边坡稳定性分析5141011地下工程围岩稳定性分析512812坝基稳定性分析511713水利工程中的地基处理213总计588141090第三部分 教学内容和教学要求0 绪论 教学内容： 1 介绍岩土力学的概念。 2 介绍岩土力学在工程建设中的作用和任务。 3 讲述岩土力学的发展简介。 教学要求： 1 了解岩土力学的概念。 2 了解岩土力学在工程建设中的作用和任务。1 岩土的物理性质及工程分类 教学内容 1 岩土的特性。 2 岩土的物理性

5、质指标。 3 土的物理状态指标。4 岩体及岩体结构。 5 岩土的工程分类 教学要求： 1 了解岩土的特性 2 掌握岩土的物理性质指标。 3 掌握岩土的工程分类2 岩土的渗透特性教学内容： 1 岩土的渗透性 2 渗流场理论 3 土的渗透破坏类型 教学要求： 1 了解岩土的渗透性。 2 知道渗流场理论。 3 掌握土的渗透破坏类型3 土体的应力与变形教学内容： 1 土体的自重应力及基底压力的计算 2 地基中的附加应力计算 3 有效应力原理 4 土的压缩性、地基最终沉降量计算 5 应力历史对地基沉降的影响 6 土的渗透固结理论 教学要求： 1 知道土体的自重应力及基底压力、附加应力的计算。 2 了解压

6、缩性。 3 掌握地基最终沉降量计算、土的渗透固结理论。4 地基土的抗剪强度教学内容： 1土的抗剪强度的基本理论、试验方法及指标选用 2 土的抗剪强度指标 3 土的自然强度及强度增长规律 4 土的强度特性 5 应力路径对强度的影响 教学要求： 1 掌握土的抗剪强度的基本理论及抗剪强度指标。 2 了解土的自然强度及强度增长规律、土的强度特性。 3 了解应力路径对强度的影响。5 土压力计算教学内容： 1 静止土压力的计算 2 主动土压力的计算 3 被动土压力的计算 4 非极限土压力计算 5 挡土墙设计与计算 教学要求： 1 掌握静止土压力、主动土压力、被动土压力的计算。 2 了解非极限土压力计算。

7、3 知道挡土墙设计与计算。6 地基土的承载力教学内容： 1 地基的破坏模式 2 地基承载力的特征值 3 浅基础地基的临塑荷载和塑性荷载 4 地基承载力的设计值及其确定方法 教学要求： 1 掌握地基的破坏模式、地基承载力的特征值。 2 了解浅基础地基的临塑荷载和塑性荷载。 3 知道地基承载力的设计值及确定方法。7 岩石的基本力学性质教学内容： 1 岩石的强度性质 2 岩石的强度准则 3 岩石(体)强度分析及影响因素 4 岩石的变形性质 教学要求： 1 掌握岩石的强度性质。 2 了解岩石的强度准则。 3 掌握岩石的变形性质。8 岩体初始应力及其测量教学内容： 1 岩体的初始应力 2 岩体初始应力的

8、测量方法 教学要求： 1 掌握岩体的初始应力概念。 2 了解岩体初始应力的测量方法。9 边坡稳定性分析教学内容：1边坡的变形与破坏2影响边坡稳定性的因素3边坡稳定性分析与评价4不稳定边坡的防治措施 教学要求： 1 了解边坡的变形与破坏、影响边坡稳定性的因素。 2 掌握边坡稳定性分析与评价方法。 3 知道不稳定边坡的防治措施。10 地下工程围岩稳定性分析教学内容：1 地下洞室开挖引起的围岩应力重分布2 地下洞室围岩的变形破坏3 地下工程岩体稳定性的影响因素4 洞室围岩稳定性分析 教学要求： 1 了解围岩应力重分布。 2 了解地下洞室围岩的变形破坏形式。 3 知道地下工程岩体稳定性的影响因素。 4

9、 掌握洞室围岩稳定性分析方法。11 坝基稳定性分析教学内容：1 地基最终沉降量计算2 地基变形与时间的关系(渗透固结理论)3 地基允许变形值。4 坝基岩体的稳定性分析 教学要求： 1 掌握地基最终沉降量计算方法。 2 了解渗透固结理论。 3 知道地基允许变形值。 4 掌握坝基岩体的稳定性分析方法。12 水利工程中的软基处理教学内容：1 土坝软基排水固结处理。2 厚覆盖层截渗墙施工处理。3 高压固结灌浆处理。 教学要求： 1 了解土坝软基排水固结处理方法。 2 了解厚覆盖层截渗墙施工处理技术。 3 了解高压固结灌浆处理。目 录前言序0.1岩土力学的概念0.2岩土力学研究的内容0.3岩土力学在工程

10、建设中的作用和任务0.4岩土力学的发展简介1 岩土的物理性质及工程分类 1.1岩土的特性 1.2岩土的物理性质指标 1)实测指标 (1) 含水量 (2) 密度 (3) 比重 2)其它指标 (1) 孔隙比和孔隙度 (2) 饱和度 1)岩石的密度 2)岩石的空隙性 1)吸水性 2)软化性 3)抗冻性 4)膨胀性 5)崩解性1.3 土的物理状态指标1.4 岩土的工程分类2 岩土的渗透特性 2.1概述 2.2岩土的渗透性 2.3 渗流场理论 2.4土的渗透破坏类型3 土体的应力与变形 3.1 概述 3.2 土体的自重应力 3.3 基底压力的计算 3.4 地基中的附加应力 3.5有效应力原理 3.6土的

11、压缩性 3.7 地基最终沉降量计算 3.8 应力历史对地基沉降的影响 3.9土的渗透固结理论4 地基土的抗剪强度 4.1 概述 4.2 土的抗剪强度的基本理论 4.3 抗剪强度试验方法及指标选用 4.4 土的抗剪强度指标 4.5 土的自然强度及强度增长规律 4.6 土的强度特性 4.7 应力路径对强度的影响5 土压力计算 5.1 概述 5.2 静止土压力的计算 5.3 主动土压力的计算 5.4 被动土压力的计算 5.5 非极限土压力计算 5.6 挡土墙设计与计算6 地基土的承载力 6.1 概述 6.2 地基的破坏模式 6.3 地基承载力的特征值 6.4 浅基础地基的临塑荷载和塑性荷载 6.5

12、地基承载力的设计值及其确定方法7 岩石的基本力学性质 7.1 岩石的强度性质 7.1.1 抗压强度 7.1.2 抗拉强度 7.1.3 抗剪强度 7.2 岩石的强度准则 7.2.1 最大正应力理论 7.2.2 最大剪应变理论 7.2.3 最大剪应力理论 7.2.4 Mohr-coulomb强度理论 7.2.5 格里菲斯(Griffith)强度理论？ 7.3 岩石(体)强度分析及影响因素 7.3.1 均质岩体强度分析 7.3.2 节理岩体强度分析(包括结构面强度) 7.4 岩石的变形性质 7.4.1 岩石的变形特征(定义、 变形、性质、影响因素) 7.4.2 岩石变形性质的室内测定(单轴压缩、三轴

13、压缩、动力法) 7.4.3 岩石变形现场试验(承压板、 环形加荷法，岩石反力系数)7.4.4 岩石的蠕变(概念、模型、参数测定)8 岩体初始应力及其测量 8.1 概述 8.2 岩体的初始应力(概念、构成及分布特点) 8.3 岩体初始应力的测量方法 8.3.1 应力解除法 8.3.2 应力恢复法9 边坡稳定性分析9.1边坡的变形与破坏9.2影响边坡稳定性的因素9.3边坡稳定性分析与评价9.4不稳定边坡的防治措施10 地下工程围岩稳定性分析10.1 基本概念10.2 地下洞室开挖引起的围岩应力重分布10.3 地下洞室围岩的变形破坏10.4 地下工程岩体稳定性的影响因素10.5 洞室围岩稳定性分析 10.5.1 山岩压力与围岩稳定性计算 10.5.2 围岩稳定性分析方法 1)太沙基理论 2)弹塑性理论(FEF) 10