岩石力学教案
岩土力学教案第3章
岩土力学教案第3章教案第3章：岩土力学教学内容：本章主要介绍岩土力学的基本概念、岩土的物理性质和力学性质、岩土的应力状态和强度准则。
具体内容包括：1. 岩土力学的基本概念：岩土力学的定义、研究对象和内容。
2. 岩土的物理性质：岩土的密度、含水率、粒径分布等。
3. 岩土的力学性质：岩土的抗剪强度、抗压强度、弹性模量等。
4. 岩土的应力状态：单轴应力状态、三轴应力状态等。
5. 强度准则：莫尔库仑强度准则、抗剪强度准则等。
教学目标：1. 了解岩土力学的基本概念和研究对象。
2. 掌握岩土的物理性质和力学性质的测定方法。
3. 理解岩土的应力状态和强度准则的应用。
教学难点与重点：1. 岩土的物理性质和力学性质的测定方法。
2. 岩土的应力状态和强度准则的应用。
教具与学具准备：1. 教学PPT。
2. 岩土力学教材。
3. 岩石和土样的样品。
4. 压力计、含水率计等实验器材。
教学过程：1. 引入：通过展示实际工程中的岩土问题，引发学生对岩土力学的兴趣。
2. 讲解：介绍岩土力学的基本概念和研究对象，讲解岩土的物理性质和力学性质的测定方法。
3. 实验：学生分组进行岩土的物理性质和力学性质的实验，观察和记录实验结果。
4. 讨论：学生分组讨论岩土的应力状态和强度准则的应用，分享实验结果和发现。
5. 练习：学生完成教材中的练习题，巩固所学知识。
板书设计：1. 岩土力学的基本概念和研究对象。
2. 岩土的物理性质和力学性质的测定方法。
3. 岩土的应力状态和强度准则的应用。
作业设计：1. 解释岩土力学的基本概念和研究对象。
2. 描述岩土的物理性质和力学性质的测定方法。
3. 应用岩土的应力状态和强度准则解决实际问题。
课后反思及拓展延伸：1. 学生对岩土力学的基本概念和研究对象的掌握情况。
2. 学生对岩土的物理性质和力学性质的测定方法的掌握情况。
3. 学生对岩土的应力状态和强度准则的应用的理解和应用情况。
4. 针对学生的反馈，进行教学调整和改进。
岩体力学教案
岩体力学讲义张宝安《岩体力学》1.课程性质岩体力学是专业基础课，是采矿专业、安全专业必修课程之一。
该课程是学习井巷工程、矿山压力及其控制、煤矿地下开采方法等课程先期必修课，是学习上述课程的基础。
2.修课方式、考核方式修课方式：必修课；考核方式：考试+平时成绩（考试占总成绩的80%，平时成绩占20%）；课程学时：总学时：50学时，其中：授课40学时，实验课10学时；教材：《岩体力学》，沈明荣、陈建峰编著，同济大学出版社。
3.课程内容及学时分配本课程共十章，课程内容和学时分配如下：第一章：绪论第一节：概述第二节：岩体力学的研究任务与内容第三节：岩体力学的研究方法第四节：岩体力学在其它学科的地位第五节：岩体力学的发展史第二章：岩石的基本物理力学性质第一节：概述第二节：岩石的基本物理性质第三节：岩石的强度特性第四节：岩石的变形特性第五节：岩石的强度理论第三章：岩石的动力学性质第一节：概述第二节：岩石中应力波类型及传播第三节：影响岩体弹性波速度的因素第四章：岩体的基本力学性质第一节：概述第二节：岩体结构面分析第三节：结构面的变形特性第四节：结构面的剪切强度特性第五节：结构面的力学效应第六节：碎块岩体的破坏第七节：岩体的应力-应变分析第八节：岩体力学性质的现场测试第五章：工程岩体分类第一节：概述第二节：岩体分类的目的和原则第三节：工程岩体代表性分类简介第四节：我国岩体工程分类标准第六章：岩体的初始应力状态第一节：概述第二节：岩体初始应力场及其影响因素第三节：岩体初始应力场的分布规律第四节：岩体初始应力场的量测方法第五节：高应力地区主要岩体力学问题第七章：岩体力学在硐室工程中的应用第一节：概述第二节：深埋圆形硐室弹性分布的二次应力状态第三节：深埋圆形硐室弹塑性分布的二次应力状态第四节：节理岩体中深埋圆形硐室的剪裂区及应力计算第五节：围岩压力第六节：围岩松动压力的计算第七节：围岩塑性形变压力的计算第八节：新奥法简介第八章：岩体力学在边坡工程中的应用第一节：概述第二节：边坡岩体中应力分布特征第三节：边坡岩体的变形与破坏第四节：边坡稳定性分析第五节：岩质边坡的加固措施第九章：岩体力学在岩基工程中的应用第一节：概述第二节：岩基上的基础形式第三节：岩基上基础的沉降第四节：岩基的承载力第五节：岩基的抗滑稳定性第六节：岩基的加固措施第十章：岩体力学的研究方法第一节：第二节第一章：绪论1.岩体力学定义：岩石力学（Rock Mechanics）：研究岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏规律的学科。
石油工程岩石力学基础教学设计
石油工程岩石力学基础教学设计背景作为石油工程专业学生，学习岩石力学是必不可少的基础课程。
通过学习岩石力学，可以帮助学生了解地下岩石构造和力学特性，为今后的石油开采工作打下坚实的基础。
因此，本文将探讨如何设计一套有效的岩石力学基础教学内容，以帮助学生更好地学习和掌握岩石力学知识。
目标本教学设计目的在于：1.帮助学生掌握基本的岩石力学知识，包括应力、应变、弹性、塑性等基本概念和原理。
2.帮助学生了解岩石的物理性质、力学性质及其影响因素。
3.培养学生的科学思维能力和实践动手能力，通过实验和实践，了解岩石在不同条件下的力学行为和特性。
教学内容课程设置本教学设计设置岩石力学的基础课程共计三章，内容包括：第一章岩石力学基础概念本章主要内容包括岩石力学的概念、应力应变概念、弹性、塑性及其应用等基础知识。
第二章岩石力学基本参数本章主要内容包括岩石的物理性质、力学性质和其影响因素等。
第三章岩石力学应用本章主要内容包括岩石力学的应用、力学分析以及实验等相关内容。
教学方法本教学设计采用多种教学方法，旨在激发学生的学习兴趣和发掘潜力。
具体教学方法包括：讲授法通过教师讲授、课件展示等方式，传递岩石力学基础概念。
实验法鼓励学生根据教师的指导和要求，进行一系列的岩石力学实验。
通过实践和观察，了解岩石在不同应力下的应变和力学特性。
讨论法组织学生进行讨论，让学生自由地表达对于岩石力学的看法和问题，并达成一定的共识和解决方法。
案例法通过案例引入，结合实际工程应用问题，让学生更好地理解和掌握岩石力学原理。
教学工具本教学设计使用以下教学工具：课件采用PPT展示教学内容，丰富教学形式，加深学生对教学内容的理解。
实验仪器采用先进的岩石力学实验设备，支持学生进行实验操作，深化学生对岩石力学的理解和掌握。
考核方式本教学设计采用多元化考核方式，以确保学生能够全面掌握岩石力学基础知识。
考核方式包括：作业布置相关的应用题和实验报告，以检查学生对岩石力学理论和实践的掌握程度。
岩土力学课程教学教案
岩土力学课程教学教案一、课程简介1. 课程名称：岩土力学2. 课程性质：专业核心课程3. 学时安排：共计32 学时4. 先修课程：土力学、材料力学5. 教学目标：使学生掌握岩土力学的基本理论、基本知识和基本方法，能够运用岩土力学知识解决实际工程问题。
二、教学内容1. 岩土力学的基本概念岩土的分类与性质岩土应力状态岩土的强度与变形2. 岩土的弹性力学行为弹性模量与泊松比弹性应变能弹性问题的求解方法3. 岩土的塑性力学行为塑性理论基本概念塑性应变与塑性功岩土塑性破坏准则4. 岩土的流变力学行为流变力学基本概念粘弹性模型岩土流变问题的求解方法5. 岩土动力学特性岩土的波动理论岩土的振动分析岩土的动力响应三、教学方法1. 讲授法：通过理论讲解，使学生掌握岩土力学的基本概念、理论和方法。
2. 案例分析法：结合实际工程案例，使学生学会运用岩土力学知识解决实际问题。
3. 数值模拟法：利用计算机软件，对岩土力学问题进行数值模拟，提高学生解决问题的能力。
4. 实验法：组织学生进行岩土力学实验，加深对理论知识的理解。
四、教学评价1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等，占总评的30%。
2. 期末考试：闭卷考试，占总评的70%。
3. 考试内容：涵盖课程全部内容，注重考查学生的理论知识和实际应用能力。
五、教学资源1. 教材：推荐《岩土力学》教材及相关参考书。
2. 课件：制作精美、清晰的课件，辅助教学。
3. 实验设备：具备岩土力学实验所需的实验设备。
4. 计算机软件：具备岩土力学数值模拟所需的软件。
5. 网络资源：提供相关学术资料、论文，方便学生自主学习。
六、教学安排1. 第1-4周：岩土力学的基本概念、岩土的弹性力学行为2. 第5-8周：岩土的塑性力学行为、岩土的流变力学行为3. 第9-12周：岩土动力学特性、案例分析与讨论4. 第13-16周：实验教学、数值模拟与讨论七、教学案例1. 案例一：某隧道工程地质勘察及岩土力学分析2. 案例二：某地铁站基坑支护设计及岩土力学分析3. 案例三：某大坝工程岩土力学稳定性分析4. 案例四：某道路工程软土地基处理及岩土力学分析5. 案例五：某建筑基桩检测与岩土力学分析八、实验教学1. 实验一：岩土样的制备与性质测定2. 实验二：岩土的弹性模量测试3. 实验三：岩土的塑性变形实验4. 实验四：岩土的流变实验5. 实验五：岩土的动力特性实验九、数值模拟与讨论1. 数值模拟一：岩土力学问题的有限元分析2. 数值模拟二：岩土力学问题的离散元分析3. 数值模拟三：岩土力学问题的边界元分析4. 数值模拟四：岩土力学问题的随机元分析5. 数值模拟五：案例工程的数值模拟与讨论2. 重点难点问题解析与讨论3. 典型试题解析与训练4. 实际工程案例分析与讨论5. 期末考试复习指导与答疑重点和难点解析一、岩土力学的基本概念补充说明：岩土的分类与性质是理解岩土力学特性的基础，应重点掌握不同类型岩土的物理和力学特性。
岩体力学的实践教学环节(2篇)
第1篇一、引言岩力学是地质工程领域的重要学科，研究岩石的力学性质、力学行为及其工程应用。
为了使学生更好地理解和掌握岩力学的基本原理和方法，提高学生的实践能力和综合素质，本文将对岩体力学的实践教学环节进行探讨。
二、实践教学环节设计1. 实验教学（1）岩石力学性质实验岩石力学性质实验是岩力学实践教学的重要环节，主要包括岩石的密度、弹性模量、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等指标的测定。
实验内容如下：1.1 岩石样品制备：将岩石样品加工成规定尺寸的圆柱形或立方体，并清洗干净。
1.2 岩石密度测定：采用排水法测定岩石的密度。
1.3 岩石弹性模量测定：采用超声波法测定岩石的弹性模量。
1.4 岩石抗压强度测定：采用单轴压缩试验测定岩石的抗压强度。
1.5 岩石抗拉强度测定：采用单轴拉伸试验测定岩石的抗拉强度。
1.6 岩石抗剪强度测定：采用三轴压缩试验测定岩石的抗剪强度。
（2）岩石力学模型实验岩石力学模型实验旨在模拟岩石在工程中的力学行为，主要包括以下内容：2.1 岩石裂隙扩展实验：研究岩石在加载过程中裂隙的扩展规律。
2.2 岩石破坏机理实验：分析岩石在加载过程中的破坏机理。
2.3 岩石应力波传播实验：研究岩石中应力波的传播规律。
2.4 岩石力学参数反演实验：根据岩石的力学性质反演岩石的力学参数。
2.5 岩石力学模型应用实验：将岩石力学模型应用于实际工程问题。
2.6 岩石力学数值模拟实验：采用有限元等方法对岩石力学问题进行数值模拟。
2.7 岩石力学实验数据处理与分析：对实验数据进行处理和分析，得出结论。
2.8 岩石力学实验报告撰写：根据实验结果撰写实验报告。
2.9 岩石力学实验成果展示：组织实验成果展示，交流学习经验。
2.10 岩石力学实验考核：对实验过程和结果进行考核，检验学生实践能力。
2.11 岩石力学实验总结：总结实验经验，提出改进措施。
2.12 岩石力学实验考核与评价：对实验成果进行评价，检验学生实践能力。
岩石力学课程设计
岩石力学课程设计1. 前言岩石力学课程是岩土工程专业中不可或缺的一部分，它涵盖了岩石的物理力学、应力应变学、破裂力学等方面的内容。
本课程设计旨在通过理论学习和实验模拟两个方面的探究，深入了解岩石材料的力学性质，为同学们进一步学习岩土工程专业奠定坚实的基础。
2. 理论学习在理论学习部分，我们将学习岩石的基本力学性质和实际工程中的应用。
具体包括以下内容：2.1 岩石的力学性质•岩石力学的基本概念与分类•岩石的物理性质•岩石的弹性力学性质和截面本构关系•岩石的应力应变关系和破裂形式•岩体的稳定性问题2.2 岩石工程中的应用•岩石材料的力学性质对岩土工程的影响•岩石工程中的压力传递原理•岩石的稳定性分析及岩体破裂形式的预测与控制•岩体固化处理方法的研究3. 实验模拟实验模拟部分分为两个环节：物理实验与计算模拟。
3.1 物理实验•实验一：测定岩石样品的物理性质，包括密度、孔隙率、吸湿率等内容；•实验二：利用岩石试件，测定岩石材料的力学性质，包括抗压强度、抗压模量、抗拉强度等；•实验三：通过破裂试验，观察岩石材料的破裂形式。
3.2 计算模拟为了更好地探究岩石材料的力学性质，我们在课程中引入了计算模拟的环节，包括：•岩石材料的数值模拟分析；•岩石受力性能的有限元分析；•岩体的稳定性分析以及破裂形式的预测。
4. 研究成果最后，通过对理论学习和实验模拟的内容进行总结和分析，我们希望能够得到实用的研究成果和结论，包括：•岩石材料的力学性质与实际工程中的应用；•岩土工程中岩体固化工艺的优化改进。
5. 结束语通过本课程对岩石力学的研究，我们可以更深入地了解岩石材料在岩土工程中的应用，为日后的工作提供了科学依据。
同时也让我们认识到实验与理论相互促进，共同推动科学技术的进步。
希望同学们在学习中能够认真思考、勤奋学习，掌握这门重要的课程。
《岩石力学教案》
岩石力学
主讲人：许 江
二OO九年五月十四日
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目录
绪论 第1章 岩石物理力学性质 第2章 岩体力学性质 第3章 地应力及其测量 第4章 岩石本构关系与强度理论
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第四章 岩石本构关系与强度理论 1 综述 2 岩石流变理论 3 岩石强度理论
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1 综述
1) 关于力、位移、应变和应力的习惯符号的规定 2) 岩石弹性力学问题中的基本方程 3) 岩石塑性本构关系
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1) 概述 基本概念 表示方法
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基本概念：
强度理论：研究岩体在各种复杂应力状态下的 破坏原因和破坏条件的理论。
强度准则：在外荷载作用下岩石发生破坏时， 其应力(应变)状态所必须满足的条件， 亦称为破坏准则或破坏判据。
强度曲线（面）：即在外荷载作用下岩石发生 破坏时，在主平面（主应力空间） 中表征其临界应力(应变)状态的的曲 线（曲面）。
组合方式－力学模型：
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本构方程： 蠕变方程： 弹性后效： （卸载效应）
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e 饱依丁－汤姆逊体 组合方式－力学模型 本构方程 蠕变方程
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组合方式－力学模型：
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本构方程： 蠕变方程： 卸载方程：
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蠕变曲线
基本性质：
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f 理想粘塑性体 组合方式－力学模型 本构方程 蠕变方程 卸载特性
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组合方式－力学模型：
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本构方程： 蠕变方程：
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i 宾汉姆体 组合方式－力学模型 本构方程 蠕变方程 松弛方程
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组合方式－力学模型：
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岩土力学课程教学教案
岩土力学课程教学教案第一章：岩土力学概述1.1 课程介绍解释岩土力学的定义和研究对象强调岩土力学在工程领域的重要性1.2 岩土的基本性质描述岩土的组成和分类介绍岩土的物理和力学性质1.3 岩土力学的研究方法解释岩土力学的分析方法和实验方法强调现场观测和室内实验的重要性第二章：岩土的物理性质2.1 岩土的密度和湿度解释岩土密度的概念和测定方法讨论岩土湿度和含水量的意义2.2 岩土的孔隙结构和孔隙率描述岩土的孔隙结构和孔隙率的概念解释孔隙率对岩土力学性质的影响2.3 岩土的渗透性介绍渗透性的概念和测定方法讨论渗透性对岩土工程的影响第三章：岩土的力学性质3.1 岩土的强度性质解释岩土的抗剪强度、抗压强度和抗拉强度的概念讨论强度性质的测定方法和影响因素3.2 岩土的变形性质描述岩土的弹性模量和塑性模量的概念解释岩土变形性质的测定方法和影响因素3.3 岩土的弹性理论和塑性理论介绍弹性理论和塑性理论的基本原理讨论理论在岩土工程中的应用第四章：岩土的稳定性分析4.1 岩土的滑动破坏分析解释滑动破坏的概念和判定方法讨论滑动破坏的预防和治理措施4.2 岩土的稳定性评价方法介绍稳定性评价方法和指标讨论评价方法在岩土工程中的应用4.3 岩土的稳定性控制和加固技术解释岩土稳定性控制和加固技术的原理和方法讨论不同稳定性控制和加固技术的适用场景第五章：岩土工程实例分析5.1 土石坝的稳定性分析分析土石坝的稳定性问题和解决方法讨论土石坝设计和施工中的岩土力学问题5.2 隧道工程的岩土力学问题解释隧道工程施工中岩土力学问题的特点和解决方法讨论隧道工程中的稳定性分析和支护设计5.3 基础工程中的岩土力学问题分析基础工程中岩土力学问题的特点和解决方法讨论不同类型基础的设计和施工技术第六章：岩土的压缩性与沉降6.1 岩土的压缩性介绍岩土压缩性的概念和测定方法讨论压缩性对岩土工程的影响6.2 土体的沉降计算解释土体沉降的机理和计算方法分析不同因素对土体沉降的影响6.3 地基处理技术介绍常用的地基处理方法和技术讨论地基处理的目的和适用条件第七章：岩土的剪切变形与强度7.1 剪切变形理论解释剪切变形的基本概念和计算方法分析剪切变形对岩土工程的影响7.2 土体的强度特性介绍土体抗剪强度、抗压强度和抗拉强度的概念讨论强度特性对岩土工程的设计和稳定性分析的影响7.3 土体强度试验与评价介绍土体强度试验的方法和技术分析试验结果对岩土工程的应用和意义第八章：岩土的动力特性与抗震工程8.1 岩土的动力特性解释岩土的动力特性和测定方法分析动力特性对岩土工程的影响8.2 地震作用下的岩土工程问题介绍地震作用下的岩土工程问题的特点和解决方法讨论地震区的岩土工程设计和施工技术8.3 抗震设计原则与措施介绍抗震设计的基本原则和措施分析抗震设计在岩土工程中的应用和重要性第九章：岩土的流变特性与长期稳定性9.1 岩土的流变特性解释岩土的流变特性和测定方法分析流变特性对岩土工程的影响9.2 长期稳定性分析介绍长期稳定性概念和分析方法讨论长期稳定性对岩土工程的影响和预防措施9.3 岩土工程的耐久性设计介绍岩土工程耐久性设计的原则和方法分析耐久性设计在岩土工程中的应用和重要性第十章：岩土工程案例研究10.1 案例一：岩土工程勘察与设计分析某岩土工程勘察与设计的过程和方法讨论勘察与设计中的关键问题和解决方案10.2 案例二：岩土工程施工技术与管理介绍某岩土工程施工的技术和管理措施分析施工过程中的挑战和应对策略10.3 案例三：岩土工程监测与评估解释岩土工程监测的方法和意义分析监测数据对工程评估和决策的影响第十一章：岩土工程中的数值分析方法11.1 数值分析方法概述介绍数值分析方法在岩土工程中的应用解释有限元法、离散元法和边界元法的原理和适用范围11.2 有限元分析的基本步骤详细说明有限元分析的建模、求解和结果解释的步骤讨论有限元分析在岩土工程中的具体应用案例11.3 离散元法和边界元法简介简要介绍离散元法和边界元法的原理和应用讨论这两种方法在岩土工程中的优势和局限性第十二章：岩土工程中的监测技术12.1 监测技术的重要性强调岩土工程监测在保证工程安全中的作用介绍监测技术的种类和应用范围12.2 常用监测技术介绍详细介绍地下水位监测、土体位移监测、应力监测等技术的原理和方法讨论监测数据的采集、分析和解释12.3 监测数据的处理与分析解释监测数据的处理和分析方法讨论如何利用监测数据评估工程的稳定性和安全性第十三章：岩土工程中的环境问题13.1 岩土工程与环境问题的关系讨论岩土工程活动对环境的影响介绍环境保护在岩土工程中的重要性13.2 岩土工程中的环境影响评价解释环境影响评价的方法和步骤讨论评价结果在岩土工程设计和施工中的应用13.3 岩土工程中的环境保护措施介绍减少岩土工程活动对环境影响的技术和方法强调实施环境保护措施的必要性第十四章：岩土工程中的风险管理与决策14.1 岩土工程风险管理的基本概念解释风险管理的定义和目的介绍岩土工程中常见的风险类型14.2 风险评估与分析方法详细说明风险评估的方法和步骤讨论风险分析在岩土工程中的应用14.3 岩土工程中的决策支持系统介绍决策支持系统在岩土工程中的应用讨论如何利用决策支持系统提高工程决策的效率和准确性第十五章：岩土工程的未来发展趋势15.1 岩土工程技术的创新与发展讨论岩土工程技术的发展趋势和创新点强调新技术在提高工程质量和效率中的作用15.2 岩土工程领域的挑战与机遇分析岩土工程领域面临的主要挑战和机遇讨论如何应对这些挑战和抓住机遇15.3 岩土工程教育与培训强调岩土工程教育和培训的重要性介绍岩土工程教育和培训的主要内容和方法重点和难点解析本文档详细地编写了一个岩土力学课程的教学教案，共包括十五个章节。
岩土力学课程教学教案
岩土力学课程教学教案第一章：岩土力学概述1.1 教学目标让学生了解岩土力学的定义、研究对象和内容让学生掌握岩土力学的应用领域和发展趋势1.2 教学内容岩土力学的定义和研究对象岩土力学的应用领域：如土木工程、地质工程等岩土力学的发展趋势：如可持续发展、绿色岩土等1.3 教学方法讲授法：讲解岩土力学的定义、研究对象和内容案例分析法：分析岩土力学的应用领域和发展趋势1.4 教学评估课堂问答：检查学生对岩土力学定义和研究对象的理解第二章：岩土的物理和力学性质2.1 教学目标让学生了解岩土的物理和力学性质让学生掌握岩土的物理和力学性质的测定方法2.2 教学内容岩土的物理性质：如密度、含水率、颗粒分析等岩土的力学性质：如抗剪强度、压缩性、弹性模量等岩土的物理和力学性质的测定方法：如实验法、经验公式法等2.3 教学方法实验法：让学生参与岩土的物理和力学性质的测定讲授法：讲解岩土的物理和力学性质的测定方法2.4 教学评估实验报告：检查学生对岩土的物理和力学性质的测定方法和结果的理解课堂问答：检查学生对岩土的物理和力学性质的掌握程度第三章：岩土力学的基本原理3.1 教学目标让学生了解岩土力学的基本原理让学生掌握岩土力学的计算方法3.2 教学内容岩土力学的基本原理：如应力、应变、强度等岩土力学的计算方法：如弹性理论、塑性理论等岩土力学的基本原理和计算方法的应用：如土压力、地基承载力等3.3 教学方法讲授法：讲解岩土力学的基本原理和计算方法案例分析法：分析岩土力学的基本原理和计算方法的应用3.4 教学评估课堂问答：检查学生对岩土力学的基本原理和计算方法的理解课后作业：让学生完成岩土力学计算的练习题第四章：岩土力学在土木工程中的应用4.1 教学目标让学生了解岩土力学在土木工程中的应用让学生掌握岩土力学在土木工程中的计算方法4.2 教学内容岩土力学在土木工程中的应用领域：如土力学、地质工程等岩土力学在土木工程中的计算方法：如土压力、地基承载力等岩土力学在土木工程中的应用实例：如隧道工程、基坑工程等4.3 教学方法讲授法：讲解岩土力学在土木工程中的应用领域和计算方法案例分析法：分析岩土力学在土木工程中的应用实例4.4 教学评估课堂问答：检查学生对岩土力学在土木工程中的应用领域的理解课后作业：让学生完成岩土力学在土木工程中的计算练习题第五章：岩土力学的实验方法5.1 教学目标让学生了解岩土力学的实验方法让学生掌握岩土力学的实验技能5.2 教学内容岩土力学的实验方法：如三轴试验、直剪试验等岩土力学的实验技能：如实验操作、数据处理等岩土力学的实验方法的应用：如土体力学性能的测定5.3 教学方法实验法：让学生参与岩土力学的实验操作讲授法：讲解岩土力学的实验方法和实验技能5.4 教学评估实验报告：检查学生对岩土力学的实验方法和实验结果的理解课堂问答：检查学生对岩土力学的实验技能的掌握程度第六章：岩土力学中的数值方法6.1 教学目标让学生了解岩土力学中的数值方法让学生掌握岩土力学中数值方法的原理和应用6.2 教学内容岩土力学中常用的数值方法：如有限元法、离散元法等岩土力学中数值方法的原理：如数学模型、求解算法等岩土力学中数值方法的应用：如地下结构分析、边坡稳定性分析等6.3 教学方法讲授法：讲解岩土力学中数值方法的原理和应用软件操作演示：展示岩土力学中数值方法的软件操作过程6.4 教学评估课堂问答：检查学生对岩土力学中数值方法的理解课后作业：让学生完成岩土力学中数值方法的应用练习题第七章：岩土力学中的环境影响7.1 教学目标让学生了解岩土力学中的环境影响让学生掌握岩土力学中环境保护的方法和措施7.2 教学内容岩土力学中的环境影响：如噪音、振动、废水等岩土力学中环境保护的方法和措施：如隔音降噪、废水处理等岩土力学中环境保护的法律法规：如环境影响评价法、水土保持法等7.3 教学方法讲授法：讲解岩土力学中的环境影响和环境保护的方法和措施案例分析法：分析岩土力学中环境保护的成功案例7.4 教学评估课堂问答：检查学生对岩土力学中的环境影响的了解第八章：岩土力学中的设计原则8.1 教学目标让学生了解岩土力学中的设计原则让学生掌握岩土力学中的设计方法和技巧8.2 教学内容岩土力学中的设计原则：如安全系数、可靠性、经济性等岩土力学中的设计方法：如极限状态设计法、荷载组合设计法等岩土力学中的设计技巧：如设计软件的应用、设计案例分析等8.3 教学方法讲授法：讲解岩土力学中的设计原则和方法软件操作演示：展示岩土力学中设计软件的应用过程8.4 教学评估课堂问答：检查学生对岩土力学中的设计原则的理解课后作业：让学生完成岩土力学中的设计练习题第九章：岩土力学中的案例分析9.1 教学目标让学生了解岩土力学中的案例分析让学生掌握岩土力学中的案例分析方法和技巧9.2 教学内容岩土力学中的案例分析：如地下工程、边坡工程等岩土力学中案例分析的方法和技巧：如数据分析、风险评估等岩土力学中案例分析的应用：如工程设计、施工管理等领域9.3 教学方法案例分析法：分析岩土力学中的成功案例讲授法：讲解岩土力学中案例分析的方法和技巧9.4 教学评估课堂问答：检查学生对岩土力学中的案例分析的理解课后作业：让学生完成岩土力学中的案例分析练习题第十章：岩土力学的未来发展10.1 教学目标让学生了解岩土力学的未来发展让学生掌握岩土力学的创新方向和发展趋势10.2 教学内容岩土力学的创新方向：如智能材料、绿色岩土等岩土力学的发展趋势：如可持续发展、国际化等岩土力学的未来发展对工程师的要求：如创新能力、团队合作等10.3 教学方法讲授法：讲解岩土力学的创新方向和发展趋势小组讨论法：讨论岩土力学的未来发展对工程师的要求10.4 教学评估课堂问答：检查学生对岩土力学的未来发展的了解重点和难点解析重点环节一：岩土的物理和力学性质的测定方法需要重点关注的原因：岩土的物理和力学性质是理解岩土力学特性的基础，测定方法的准确性直接影响到后续的计算和分析结果。
岩石力学教案2010安全-12
σc =
P A
实验用设备示意图
岩石破坏形式素描图：
三种主要破坏形式：
共轭斜面剪切破坏
单斜面剪切破坏 拉伸破坏(纵向劈裂破坏)
材料的泊松效应以及岩石端面与钢压板间的摩擦：
端面约束效应：
z材料的泊松效应 z岩石端面与钢压板间的摩擦 z岩石端面的复杂应力状态分析 z改善端面约束效应的几种主要方法 由于岩石与钢承压板的泊松 效应不同，将在其接触面上引 起相对错动，由此在接触面上 产生摩擦力F。
1) 岩石的强度
A 岩石强度的定义及其分类 B 岩石强度试验的基本要求 C 单轴抗压强度 D 三轴抗压强度 E 点荷载强度 F 单轴抗拉强度 G 抗剪切强度 H 破坏后强度
A 岩石强度的定义及其分类
z岩石强度的定义： 即岩石在外荷载作用下达到破坏时所能承受的最 大应力。 z影响岩石强度的主要因素： 9 试件尺寸、形状、三维（长宽高）尺寸比例 9 载荷条件、加载速率或变形速率、加载路径 9 温度、湿度 z试件加工精度：ISRM（国际岩石力学学会）标准
b. 常规三轴加载及其强度
z加载方式及其实验装置 z莫尔强度包络线 z粘结力与内摩擦角
三向压缩荷载实验加载示意图：
常规三轴加载方 式及其实验装置
东京大学开发的可视化三轴实验测试系统
MTS815 三轴实验装置
三轴应力条件下岩石破坏过程的可视化
可视化三轴压力室 可视化三轴压力室
O
三轴压缩强度实验中岩石变形演化过程
d. 试验曲线分析－剪切强度
d. 试验曲线分析－不同正应力条件下剪应力－位移曲线 H 破坏后强度 a.半程压缩试验与全程压缩试验 b.刚性伺服材料试验机 c.全应力－应变曲线及其工程意义
a.半程压缩试验与全程压缩试验
矿山岩石力学 全套教案
矿山岩石力学全套教案一、引言矿山岩石力学是矿山工程中重要的一个学科，它研究岩石在矿山工程中的力学性质和变形特点，旨在为矿山建设和管理提供科学依据。
本教案旨在介绍矿山岩石力学的基本概念、理论和实践应用，帮助学生全面了解和掌握该学科的基本知识和技能。
二、教学目标1.掌握矿山岩石力学的基本概念和理论框架；2.理解岩石的力学性质和岩石变形的机理；3.熟悉岩石力学实验与测试方法；4.能够分析和解决矿山工程中的岩石力学问题。
三、教学内容单元一：岩石力学基础1.岩石力学的定义和发展历程；2.岩石的物理性质和力学性质；3.岩石变形的基本机理；4.岩石力学中的常用参数和模型；5.岩石力学应用领域的介绍。
单元二：岩石应力分析1.岩石中的力学平衡与岩层应力状态；2.岩石中的受力分析和受力传递；3.应力应变关系的描述和理解；4.地应力场的调查和确定。
单元三：岩石变形与破坏1.岩石弹性力学的基本概念和方程；2.岩石的弹性参数和弹性模量；3.岩石的塑性变形和黏塑性变形；4.岩石的破坏准则和破裂机理。
单元四：岩石力学实验1.岩石力学实验的重要性和目的；2.岩石力学实验常用设备和技术；3.岩石力学实验数据的处理和分析；4.岩石力学实验的应用案例。
单元五：矿山岩石力学应用1.矿井围岩稳定性评价和支护设计；2.矿山露天开采的边坡稳定性分析；3.矿山隧道工程的岩石力学问题；4.矿山岩石动力灾害的预防和控制。
四、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲解和案例分析，讲授矿山岩石力学的基本理论知识，引导学生深入理解和掌握；2.实验教学：利用岩石力学实验设备和技术，进行实验操作，让学生亲自参与并体验岩石力学实验；3.小组讨论：组织学生分小组进行讨论，解决矿山岩石力学问题，并展示讨论成果；4.实践应用：通过参观实地矿山工程和开展实践项目，将课堂理论应用到实际工程中，锻炼学生解决实际问题的能力。
五、教学评估1.课堂小测验：用于检测学生对课堂知识的掌握情况，安排在每个单元的结束时进行；2.课堂讨论和案例分析：通过学生的参与和展示，评估学生对矿山岩石力学问题的分析和解决能力；3.实验报告评估：对学生的实验操作和数据分析报告进行评估，检验学生的实验技能和数据处理能力；4.期末考试：综合测试学生对矿山岩石力学的全面理解和掌握情况，包括理论知识和实践应用能力。
岩石力学简明教程教学设计
岩石力学简明教程教学设计课程背景本课程是一门介绍岩石力学基础知识的课程，适用于地质学、岩土工程学和矿物工程学等专业的学生。
课程的学习目标包括：•掌握岩石力学的基本概念和原理；•了解岩石力学在地质和工程领域中的应用；•能够处理和解决一些岩石力学问题。
教学目标本课程的教学目标主要包括下面几点：1.让学生掌握岩石力学的基本概念和原理；2.能够运用岩石力学知识解决一些实际问题；3.培养学生的分析和解决问题的能力；4.提高学生的独立学习能力。
教学内容岩石力学概述1.岩石力学的定义和基本概念；2.岩石力学的研究对象；3.岩石力学的研究方法和手段；4.岩石力学的应用领域和前景。
岩石力学基础知识1.岩石基本力学指标；2.岩石应力分析；3.岩石应变分析；4.岩石弹性模量、泊松比和黏塑性系数；5.岩石破裂和断裂机理；6.岩石变形和失稳机理。
岩石力学应用实例1.岩体力学特征分析；2.岩体稳定性评价和控制；3.岩石爆破和破碎技术；4.岩石围岩支护和加固技术。
教学方法本课程采用以下教学方法：1.讲授和讨论，以教师为主导；2.学生独立学习和思考，以学生为主导；3.实验和模拟分析，以问题解决为主导。
教学方式本课程采用以下教学方式：1.授课和课堂互动，讲解理论和实例；2.组织小组讨论，分析和解决实际问题；3.展示演讲，分享和交流学习心得；4.实验和模拟，模拟处理一些实际问题。
教学评估为了更好地评估学生的学习效果，本课程采用以下教学评估方式：1.期末考试，主要考核学生岩石力学的理论知识；2.作业和小组讨论成果，考核学生理论运用和解决问题的能力；3.实验和模拟实验报告，考核学生实验操作和数据分析的能力；4.出勤和课堂表现，考核学生积极性和参与度。
延伸阅读以下是和本课程相关的一些参考资料：1.高旭峰. 岩石力学课程讲义[M]. 北京：中国地质大学出版社，2010；2.高旭峰，蒋东波. 岩石工程手册[M]. 北京：中国水利水电出版社，2006；3.高旭峰，何文龙，等. 岩土工程力学[M]. 北京：清华大学出版社，2005。
岩石力学教案
岩石力学(rock mechenics)备课讲稿绪论一岩石力学的研究对象:岩体中由于地质构造，重力地热等作用而形成的内应力（地应力）由于岩石工程的开挖而以变形位移等方式重新分布，从而引起岩石工程发生变形，失稳及破坏，对这一过程进行研究，构成岩石力学的研究对象。
二岩石力学的发展状况:（1）初始阶段（19世纪末-----20世纪初）三向应力相等，皆为γH。
（2）经验理论阶段（20世纪初----20世纪30年代）自然平衡理论，并开始利用材料力学和结构力学方法分析支护结构。
（3）经典理论阶段（20世纪30年代——20世纪60年代）弹力和塑性力学初步引入岩石力学，认为围岩和支护共同形成稳定机制，并开始考虑机构面对岩体力学稳定的影响，形成两大学派：连续介质理论和地质力学理论。
（4）现代发展阶段（20世纪60年代——现在）流变力学，断裂力学，模糊数学，计算机技术，人工智能等现代数学力学理论引入岩石力学。
三岩石力学的基本研究内容和研究方法1 研究内容：岩石和岩体；岩石物质组成和结构特征，岩石的物理、水理、热力学性质，岩石的基本力学性质；岩体的力学性质及现场测试技术；原岩应力的分布规律及测量技术；岩体机构面的力学性质；岩体的工程分类；岩体的稳定性的研究。
2 理论，实验及工程经验总结相结合的方法①工程地质研究方法②室内实验和现场实验的方法③数学力学分析方法④综合系统分析方法四岩石力学研究的主要问题按工程分类①水利水电工程②采矿工程③交通工程（公路和铁路）④土木建筑工程⑤石油，海洋勘探，地震预报第一章岩石物理力学性质1.1岩石的主要物质成分及对岩石抗风化性能的影响（见P13表）1.2岩石的主要结构类型。
结晶结构：主要发生在火成岩，变质岩及部分沉积岩中，强度较大，一般晶粒愈细，愈均匀，则强度愈高。
胶结结构：主要发生于部分沉积岩中，像灰岩，粘土岩等。
1.3 岩石的容重（γ） 一般而言，容重愈大，强度愈高，质量愈好。
1.4 岩石的孔隙率（n ） v v n p=1.5 岩石的含水率 (w) w=烘干后的质量水的质量1.6 岩石的吸水率（a W ） a W =烘干后的质量吸入水的质量1.7 岩石的透水性：用透水系数定量衡量，见P 29表。
矿山岩石力学 全套教案
矿山岩石力学全套教案1. 引言矿山岩石力学是研究岩体在矿山开采过程中力学行为的学科。
它对于矿山开采的安全和效率具有重要意义。
本教案旨在介绍矿山岩石力学的基本概念、原理和应用，帮助学生全面了解和掌握这一学科的核心内容。
2. 目标与要求2.1 目标•了解矿山岩石力学的基本概念和理论基础；•掌握矿山岩石力学的基本实验方法和数据处理技术；•理解岩石变形与破坏的机理和规律；•进一步了解岩石力学在矿山开采中的应用。
2.2 要求•具备一定的力学和岩石力学基础知识；•能够进行基本的实验设计和数据分析；•能够识别和分析岩石的变形和破坏特征；•能够应用岩石力学知识解决矿山开采中的实际问题。
3. 教学内容3.1 岩石力学基础•岩石力学的定义与发展历程；•岩石的力学性质：弹性模量、抗压强度、抗拉强度等；•岩石的变形性质：岩石的应变、应力-应变关系等；•岩石的破坏性质：岩石的破坏形式、破坏准则等。
3.2 岩石力学实验•岩石力学实验的基本原理；•岩石力学实验的设备和方法；•岩石力学实验数据的处理与分析；•岩石力学参数的测定和计算。
3.3 岩石变形与破坏机理•岩石的变形机制：岩石的弹性变形、塑性变形等；•岩石的破坏机制：岩石的强度破坏、断裂破坏等；•岩石变形和破坏的影响因素：应力水平、孔隙水压力等。
3.4 岩石力学在矿山开采中的应用•地下开采中的岩石力学问题：岩体稳定性、巷道支护等；•露天开采中的岩石力学问题：边坡稳定、爆破振动等；•岩石力学在矿山工程中的应用案例。
4. 教学方法•理论讲授：介绍岩石力学的基本概念和理论知识；•实验演示：展示岩石力学实验设备和过程，教授实验技巧；•讨论与案例分析：就实际问题进行讨论和分析，培养学生解决问题的能力；•教材阅读与写作：推荐相关教材和论文，引导学生进行独立学习和写作。
5. 教学评估5.1 作业和实验报告学生需要完成一定数量的作业和实验报告，以检验其对于教学内容的理解和掌握程度。
5.2 期末考试学生需参加闭卷考试，以检验其对于矿山岩石力学的综合理解能力。
岩石力学教案PPT课件
岩石的应力-应变关系
应力
指作用在岩石上的外力，包括压、 拉、剪等。
应变
指岩石在应力作用下发生的形变。
应力-应变曲线
描述岩石在受力过程中应力与应变 的关系曲线，通常呈现非线性的特 点。
岩石的破裂机制与强度准则
破裂机制
描述岩石在受力过程中如何达到破坏 状态的过程。
强度准则
用于预测岩石在不同应力状态下是否 会发生破坏的准则，如莫尔圆准则等 。
岩土体加固、滑坡治理等。
岩石力学的发展历程
19世纪初
20世纪80年代以来
岩石力学作为一门独立的学科开始形 成，最初的研究主要集中在岩石的强 度和变形特性方面。
数值计算和计算机技术的快速发展为岩 石力学提供了新的研究手段，推动了岩 石力学在理论和应用方面的深入研究。
20世纪50年代
随着工程建设的快速发展，岩石力学的 研究范围不断扩大，开始涉及到岩体的 稳定性分析、岩土工程设计等方面。
总结词
介绍岩石的变形和弹性模量，以及它们 对岩石力学性质的影响。
VS
详细描述
岩石的变形是指在外力作用下岩石发生的 形状变化，而弹性模量则表示岩石在受到 外力作用时抵抗变形的能力。变形和弹性 模量是衡量岩石力学性质的重要参数。一 般来说，变形较小、弹性模量较大的岩石 具有更好的承载能力和稳定性。
03 岩石的力学性质
岩石的强度准则是指岩石在 不同受力状态下的破坏准则 ，如库仑-纳维准则、莫尔库仑准则等。
能量守恒定律是自然界的基 本定律之一，它指出能量不 能凭空产生也不能凭空消失 ，只能从一种形式转化为另 一种形式。在岩石力学中， 能量守恒定律可以用来分析 岩石的破裂和变形过程。
05 岩石力学实验与案例分析
《岩石力学教案》课件
《岩石力学教案》PPT课件第一章：岩石力学概述1.1 岩石力学的定义岩石力学的定义和研究对象岩石力学的应用领域1.2 岩石的物理和力学性质岩石的物理性质岩石的力学性质1.3 岩石力学的研究方法实验研究理论分析和数值模拟第二章：岩石的力学行为2.1 岩石的弹性行为弹性模量和泊松比弹性应变和应力2.2 岩石的塑性行为塑性应变和应力岩石的屈服和破坏2.3 岩石的断裂行为断裂韧性和断裂强度断裂准则第三章：岩石的变形和强度3.1 岩石的变形线应变和切应变弹性变形和塑性变形3.2 岩石的强度压缩强度和拉伸强度剪切强度和抗弯强度3.3 岩石的流变行为粘弹性理论和流变模型岩石的长期强度和蠕变特性第四章：岩石力学实验4.1 岩石力学实验方法实验设备和原理实验步骤和数据采集4.2 岩石力学实验案例压缩实验剪切实验弯曲实验4.3 实验结果分析和讨论实验数据的处理和分析实验结果的可靠性和精度第五章：岩石力学在工程中的应用5.1 岩石工程中的岩石力学问题岩体支护和加固设计5.2 岩土工程中的岩石力学应用岩土工程的稳定性分析岩土工程的支护和加固技术5.3 采矿工程中的岩石力学应用矿山压力和岩层控制矿山支护和通风技术第六章：岩石力学数值模拟6.1 数值模拟方法概述有限元方法离散元方法有限差分方法6.2 岩石力学数值模型连续介质模型离散介质模型6.3 数值模拟案例分析岩体稳定性分析岩石破裂过程模拟第七章：岩石力学在地质工程中的应用7.1 地质工程中的岩石力学问题地质灾害防治7.2 地质工程中的岩石力学应用隧道工程基坑工程7.3 地球物理勘探中的岩石力学地震勘探地球物理测井第八章：岩石力学在土木工程中的应用8.1 土木工程中的岩石力学问题大坝和水库岩体稳定性道路和桥梁基础稳定性8.2 土木工程中的岩石力学应用岩体支护和加固岩体锚固技术8.3 地质灾害防治中的岩石力学滑坡防治岩体崩塌防治第九章：岩石力学在采矿工程中的应用9.1 采矿工程中的岩石力学问题矿山压力和岩层控制矿山支护和通风技术9.2 采矿工程中的岩石力学应用地下开采技术露天开采技术9.3 矿山安全与环境保护矿山安全评价矿山环境保护措施第十章：岩石力学的未来发展趋势10.1 岩石力学研究的新理论连续介质力学的发展非连续介质力学的研究10.2 岩石力学研究的新技术先进的测试技术数字图像分析技术10.3 岩石力学在可持续发展中的作用绿色岩石力学可持续岩石工程设计重点和难点解析重点环节1：岩石的物理和力学性质岩石的物理性质包括密度、孔隙度、渗透率等，这些性质对岩石的力学行为有重要影响。
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岩石力学(rock mechenics)备课讲稿绪论一岩石力学的研究对象:岩体中由于地质构造，重力地热等作用而形成的内应力（地应力）由于岩石工程的开挖而以变形位移等方式重新分布，从而引起岩石工程发生变形，失稳及破坏，对这一过程进行研究，构成岩石力学的研究对象。
二岩石力学的发展状况:（1）初始阶段（19世纪末-----20世纪初）三向应力相等，皆为γH。
（2）经验理论阶段（20世纪初----20世纪30年代）自然平衡理论，并开始利用材料力学和结构力学方法分析支护结构。
（3）经典理论阶段（20世纪30年代——20世纪60年代）弹力和塑性力学初步引入岩石力学，认为围岩和支护共同形成稳定机制，并开始考虑机构面对岩体力学稳定的影响，形成两大学派：连续介质理论和地质力学理论。
（4）现代发展阶段（20世纪60年代——现在）流变力学，断裂力学，模糊数学，计算机技术，人工智能等现代数学力学理论引入岩石力学。
三岩石力学的基本研究内容和研究方法1 研究内容：岩石和岩体；岩石物质组成和结构特征，岩石的物理、水理、热力学性质，岩石的基本力学性质；岩体的力学性质及现场测试技术；原岩应力的分布规律及测量技术；岩体机构面的力学性质；岩体的工程分类；岩体的稳定性的研究。
2 理论，实验及工程经验总结相结合的方法①工程地质研究方法②室内实验和现场实验的方法③数学力学分析方法④综合系统分析方法四岩石力学研究的主要问题按工程分类①水利水电工程②采矿工程③交通工程（公路和铁路）④土木建筑工程⑤石油，海洋勘探，地震预报第一章岩石物理力学性质1.1岩石的主要物质成分及对岩石抗风化性能的影响（见P13表）1.2 岩石的主要结构类型。
结晶结构：主要发生在火成岩，变质岩及部分沉积岩中，强度较大，一般晶粒愈细，愈均匀，则强度愈高。
胶结结构：主要发生于部分沉积岩中，像灰岩，粘土岩等。
1.3 岩石的容重（γ） 一般而言，容重愈大，强度愈高，质量愈好。
1.4 岩石的孔隙率（n ） v v n p =1.5 岩石的含水率 (w) w= 烘干后的质量水的质量1.6 岩石的吸水率（a W ） a W =烘干后的质量吸入水的质量1.7 岩石的透水性：用透水系数定量衡量，见P 29表。
1.8 岩石的强度（1） 岩石单轴抗压强度，岩石单轴抗拉强度，岩石抗剪强度，岩石三轴抗压强度，点载荷强度指标。
（2） 影响岩石强度的因素：试件尺寸，形状，加载速度，湿度，宽高比；试件形状一般为圆形，D ≥50mm L:D ≥2.5~3,取样试件要完整，不含节理和裂隙。
（3） 单轴抗压强度及破坏形式P 33=A P破坏形式:⎪⎩⎪⎨⎧、拉伸破坏、单斜面剪切破坏、共扼斜面剪切破坏321（4） 单轴抗压强度试验装置（P 34,图1-5）及试验注意事项：试件与加压板之间应保持润滑油以减少端面磨擦力（5） 三轴抗压强度：1. 真三轴抗压强度：对实验设备要求高，且6个面均有摩擦力，很少做。
2. 伪三轴抗压强度：圆形，D25~150mm L:D=2~3,施压方式见P 35~36莫尔强度曲线：内聚力c 和内摩擦角Φ（将莫尔曲线近似看直线）（6） 点载荷强度指标（Is ）：用简单便携的设备施压试件破坏后，Is=p/y 2y 的含义见P39图（为施压压力头之间的距离）σ的关系：cσ=24Is(50) 50为50mm的圆柱体径向点荷Is与c载试验。
σ=Pt/A由于抗拉试验难度较大，常通过间接的劈裂试（7）单轴抗拉强度tσ=2P/πdt验（P42）获得：t（8）抗剪强度(So)：常通过P44的4种非限制剪切强度和4种限制性剪切试验之一获得。
F/A单面剪切试验：So=cF/2A双面剪切试验：So= cF/2πra冲击剪切试验：So= c扭转剪切试验：So=16Mc/π3D1.9岩石的变形性质①岩石变形的种类:弹性变形(包括线弹性和非线弹性),塑性变形,粘性变形②单轴压缩条件下岩石变形特征:O—A 空隙压密阶段，A--B弹性变形阶段，B--C微破裂稳定发展阶段，C--D非稳定，D-- 破裂后阶段上述应力应变曲线只是一般性概括,随着岩石种类的不同,其应力应变曲线有明显特点,大体可有6种类型,见P54图③循环荷载作用下的岩石变形特征:疲劳强度④三轴压缩条件下的岩石变形特征:见P58图a.随着б2=б3(围压)的增加,岩石抗压强度显箸增加b. 随着б2=б3(围压)的增加,岩石的变形显箸增加c. 随着б2=б3(围压)的增加, 岩石的弹性极限显箸增加d. 随着б2=б3(围压)的增加,岩石的性质由弹脆性向弹塑性转变 ⑤岩石的变形指标:定量描叙变形特征的参数.弹性摸量（Et ）,变形摸量（Es ）泊松比(γ)γ=y x εε纵向横向 在弹性变形范围内，γ通常是一常数屈服点１. １０ 岩石的扩容：指岩石在荷载作用下体积出现增大的性质．１. １１ 岩石的各向异性：指岩石的力学性质随方向的不同而不同的性质．产生的原因有两点：非均质，不连续．１. １２ 影响岩石力学性质的主要因素：水，围压，风化．a. 水对岩石力学性质的影响：使岩石的强度降低，见Ｐ69表．b. 围压对岩石力学性质的影响：使岩石的强度提高．c. 风化对岩石力学性质的影响：降低岩石的强度．d. 加载速度对岩石力学性质的影响：速度大，测得的强度大．第二章 岩体力学性质２.１ 概述：岩体的概念：由岩石组成的含有结构面的大三维尺寸地质体．结构面（弱面）：由于物质成分不同或不连续面的存在而产生的地质界面，有一定方向和延展性，厚度较小，如层理，节理，片理，褶皱，断层．裂隙等．岩体力学性质：指抗外力作用的能力，包括强度特征与变形特征．影响岩体力学性质的主要因素：岩石的力学性质，结构面的力学性质，地下水的作用，地应力的作用，岩体结构力学效应．２.２ 岩体结构的基本类型（６大类）Ｐ78表，按结构体的形状特点与结构面的特点进行分类．２.３ 结构面的分类及其充填特征．分类：按成因分：Ｐ84－85原生构造结构面，次生构造结构面（由于风化，爆破，地下水作用）；σ按延展规模分：Ｐ87充填特征：Ｐ84－85表．２.４ 结构面的力学性质：包括法向变形，剪切变形，抗剪强度．（１）法向变形：结构面受法向载荷(Бn )作用而产生的法向闭合量(Ｓn )．Бn--Ｓn 的 关系见Ｐ90 ２－６式（２）剪切变形：在一定法向应力作用下，结构面受剪切应力(τ)而产生的切向变形(t σ)。
τ—t σ之间的关系见P92图。
（３）抗剪强度： τ = C+n σϕtg ( c, Φ分别为结构面粘结力与摩擦角，ϕtg 为结构面之间的摩擦系数)2.5 岩体的变形特征：a ．变形具有方向性。
b ．围压增加，变形模量增加，变形减小。
c ．破坏机制随岩体内结构面的方向不同而不同。
2.6 岩体的强度特征：岩体抵抗外力而不破坏的能力，有抗压强度，抗拉强度，抗剪强度三种。
（1）岩体单轴抗压强度的测定：见P102（2）岩体抗剪强度的测定：P103（3）岩体三轴抗压强度的测定；P1042.7 结构面的强度；见P105图及式ββϕϕσσσωωω2sin cos 1)(2331⋅-++=tg tg c , ωϕ,β 分别为结构面的粘结力，内摩擦角，与1σ方向的夹角。
结构面的强度理论多采用库仑准则= +ωϕσtg2.8 岩体强度的估算；211)c m V V 定量（1描述岩体的完整性。
, 1c V 分别为声波纵波在岩体与岩石中的传播速度。
K 为龟裂系数，mc σ=k cσ=k t σ (2) (floak —brown)经验方程三轴抗压 2331c c s m σσσσσ++= 单轴抗压 c mc s σσ=单轴抗拉 )4(212s m m c mt +-=σσ 抗剪强度 B c mt c T A )(-⋅=σσστ其中m, s, A ，B, t 为常数，可以从P111表2—6中查得。
2.9 岩体质量评价及其分类：由于岩体组成成分的多样及结构面的发育性质十分复杂，因此岩体的力学性质也十分复杂，为了从工程设计与施工的角度评价岩石稳定性的好坏，人们进行了大量研究，总结出数十种岩体分类的方法，其中使用较广，影响范围大的几种如下：（1） 按岩石质量指标（RQD ）分类：据粘贴时岩芯的好坏程度分类： RQD=钻孔总长以上岩芯总长cm 10100% 按RQD 的大小，将岩体分为5类，见P119表。
（2） 按岩体结构类型分类：可分为4类，见P120（由中国推出） （3） 按岩体基本质量指标分类：可分为5类，见P122（由国际岩石力学学会推出）BQ=90+3cw σ+250k （BQ ）=BQ-100（K1+K2+K3）K-岩体完整系数（龟裂系数）小于Q1，（岩体声波速/岩石声波速）2--岩石饱和单轴抗压强度（4） 按岩体地质情况和力学性质分类（CSIR 分类）：可分为5类，见P124-125（由南非推出）（5） 巴顿岩体质量（Q ）分类（由挪威提出）：按Q 值可分为9类，见P126 Q=SRFJ J J J EQD w a r n ⋅⋅---单位长度上节理数 r J ---节理粗糙系数 --- 节理蚀变系数 w J ---节理水折减系数SRF---应力折减系数第三章 地应力及测量3．1 概述3.1.1 地应力测量的必要性①地应力是引起各类岩石工程发生变形和破坏的主要因数②是对岩石工程进行稳定性分析，进行设计和施工必须了解的基本情况之一。
③由于地应力分布的复杂性，成因的复杂性，使对其理论推导计算变的十分困难，因此需要实测地应力。
3.1.2地应力的成因力场、地幔热对流引起的引、重力引起的引力场场、构造运动引起的引力c b a ⎪⎭⎪⎬⎫主要因素 d 、地温梯度引起的应力场；α=3。
c/100me 、岩浆侵入，地表剥蚀引起的应力场；3.1.3地应力分布的基本规律a ．地应力是时间和空间的函数b ．实测垂直应力基本等于上覆岩层重量；c ．水平应力普遍大于垂直应力，max h σ：v σ=0.5--5.5：v σ=0.5--5d ．vhav σσ随深度增加而减少，逐渐趋向1。
e ．max h σ和min h σ随深度增加而线形增加；max h σ=6.7+0.0444H （mpa ） H 单位：米min h σ=0.8+0.0329Hf ．min h σ/max h σ=0.2--0.8g ．地应力分布受地形和断层的影响较大；３.1.4 地应力测量的特点（基本原理）和方法：原理：a ．欲测的某一地区的地应力，先要测的该地区若干点的地应力，当测点的数量足够多时，借助各种数学分析方法推测出该地区的应力场。
b ．各测点涉及的岩石尺度从几cm ³至数千m ³，取决于测量方法的不同，不管岩石的尺度多大，仍被视为一点的应力状态。