《岩土力学》课程教学大纲

1、岩土力学课程教学大纲课程英文名称：Rock and soil mechanics课程编号：020030050总学时：80，其中授课学时：68，实验学时：12，线上学时：0学分数：5适用专业：交通工程专业任课学院、系部：能源科学与工程学院 交通工程(系)教研室 一、课程简介本课程是交通工程专业的主要专业基础课，是关于岩石和土体的力学性质、试验方法及其相关工程应用的一门课程。属于考试课程。二、课程教学的目标使同学具备学习岩土工程相关学科如隧道工程、边坡工程、路基工程等所需要的基础知识，能够阅读理解各种岩土工程设计施工的规范和手册，在短期培训之后即可参与实际的岩土工程建设工作。三、课程教学的基本内容

2、及教学安排 介绍弹性力学的基本概念及有限元方法了解弹性力学的内容，理解弹性力学中的基本假定，掌握弹性力学的应力、应变等概念； 介绍广义胡克定律及相关材料参数；推导平衡微分方程，理解圣维南原理及其应用； 介绍按位移和按应力求解平面问题；常体力情况下的简化问题和应力函数； 介绍若干平面问题的直角坐标和极坐标的求解结果；了解圆孔的孔口应力集中； 基于最小势能原理介绍有限元方法的基本概念 岩石的强度和变形特性岩石的物理性质：比重、孔隙率、比热、热传导、导电性等；岩石的强度特性：单轴和三轴压缩强度、抗拉强度及巴西劈裂试验、剪切强度；库仑强度准则及黏结力、内摩擦角的概念，非线性强度准则，真三轴强度；岩石的

3、变形特性，变形模量、平均模量以及切线模量等参数的定义及应用，脆岩性转化；岩石的流变特性，蠕变试验，长期强度，流变模型及工程应用；介绍应力波传播的一般规律，了解影响岩体弹性波速度的因素。 岩体的力学性质岩体结构面的各种分类及描述结构面的8类参数；掌握岩体的变形、强度和特征，介绍岩体原位试验；理解岩体质量评价指标及其分类和工程应用。 土体的力学性质土的成因、结构与特性，土的三相组成，土的物理性质指标；碎石土、砂土及粘土的特征及其物理状态指标，土的工程分类及野外鉴别方法；地基土的自重应力，有效应力原理（饱和土）；土的固结试验及压缩性指标计算，土的渗透性与渗透定律；基础底面的接触压力，地基土中的附加应

4、力；土的抗剪强度及天然地基承载力，地基的临塑、临界和极限荷载以及地基承载力等概念 岩土工程简介岩体的初始应力状态，地应力实测的途径，重点介绍水压致裂法和空心包体法；洞室围岩的应力，岩爆，隧道的开挖和支护，锚杆支护原理和应用；岩土体边坡的分类及稳定性分析，土压力及挡土墙设计，边坡加固方法；岩土基础的承载力和稳定性评价，各类基础的承载特性岩土工程的监测和灾害防治等。课堂教学（包括讲课、习题课、课堂讨论、测验等）学时教学内容（教学大纲章、节和题目名称）2力学简介：力学的研究内容、方法理论力学中的几个问题，流体力学中的几个问题2弹性力学：基本假设，一点的应力，主应力，Mohr 圆2位移和变形，应变的概

5、念，正应变，剪应变虎克定律，广义虎克定律，剪切模量、体积模量的推导2平衡方程，边界条件，圣维南原理平面问题，平面问题；相容方程；应力函数求解；2极坐标的平衡微分方程，几何方程和物理方程圆环和圆筒受均布压力，圆孔的孔边应力集中,2总结同学已学课程中的最小作用原理有限元法简介2中秋放假2岩土力学绪论：定义和任务；岩体工程；发展简史岩石的基本构成和分类2国庆放假2国庆放假2岩石的电学、热学性质，渗透性水对岩石性状的影响2岩体结构，结构面及充填物特征，岩石的强度及试验方法，试验规程的制定2抗压强度、抗拉强度、抗剪强度2岩石强度的尺寸效应，影响岩石强度的其他因素：加载速率，温度2岩石的强度准则，库仑强度

6、准则的含义及应用2岩石的变形特征，杨氏模量和泊松比的确定岩石的脆性和延性破坏2结构面的力学性质：强度，变形，剪胀岩体的强度特性。2岩体的水力学性质，岩体的质量评价及其分类。讨论和习题课。2深部开采面临的岩石力学问题岩石流变力学，蠕变三阶段2流变模型及模型参数确定；长期强度的概念超声波测试，动态参数，超声波对岩体完整性的评价2地应力的特征及与岩体工程的关系岩爆和冲击地压2地应力测量方法简介；直接法和间接法2土的物理性质及工程分类:土的成因、结构与特性；土的三相组成；土的物理性质指标；2粘性土的特征及其物理状态指标；土的工程分类及野外鉴别方法。2地基土中的应力分布及计算自重应力；基础底面的接触压力

7、；地基土中的附加应力；2水头的概念；有效应力原理；土的压缩性2分层总和法计算地基最终沉降量；土的渗透性与固结；土的渗透性与渗透定律；2渗流力与渗流稳定问题；饱和土体一维渗流固结理论；变形与时间关系的计算。2土的抗剪强度及测定方法；土的极限平衡条件；三轴剪切试验简介；2地基的临塑荷载、临界荷载和极限荷载简介；确定地基容许承载力；确定地基承载力的方法。2岩基工程简介2岩石地下工程围岩解析法分析，围岩压力和控制新奥法施工2岩质、土质边坡稳定性分析和加固方法2挡土墙压力计算及挡土墙设计2岩土工程的监测简介/复习以下为试验内容2参观实验室岩石力学试验方法介绍；试样加工及质量检测2单轴压缩试验巴西劈裂试验，点载荷试验2三轴压缩试验2土的密度、土粒比重、含水率测试；土的直剪试验；2土的压缩试验四、本课程与其他课程的衔接与分工其先修课程为理论力学、材料力学和工程地质，并为隧道工程、边坡工程等以及课程设计、毕业设计等实践环节提供基础知识。五、建议教材1 徐芝纶，弹性力学简明教程. 北京：高等教育出版社，2010.（同学可以不购买）2 沈明荣，陈建峰. 岩体力学（第二版）. 上海：同济大学出版社，20153 东南大学，浙江大学，湖南大学，苏州科技学院. 土力学（第三版）. 北京：中国建筑工业出版社，2013六、教学方法与学习建议（授课方式、重点、难点及后续自主学习建议）授课方式: 课堂讲