岩石力学-教学大纲

《岩石力学》课程教学大纲

【英文译名】：Rock Mechanics

【适用专业】：地质工程

【学分数】：2

【总学时数】：32

【实践时数】：4

一、本课程教学目的和课程性质

本课程是为地质工程专业本科开设的专业必修课。岩石力学是研究岩石的物理力学性质及岩体的强度、变形和稳定性的一门科学，学习岩石力学的目的是认识岩体、利用岩体、保护岩体和有效地破碎岩石。本课程的任务是使学生通过学习掌握岩石力学的基本理论和有关知识。

二、本课程的基本要求

从认识岩石出发，学习岩石力学中的基本理论和分析方法，注意岩石和岩体的各种地质、物理和力学参数，不断积累岩石工程和灾害工程的经验，学习岩石力学应该了解岩石力学所研究问题的复杂性及学科本身还不太成熟的现实，着重掌握基本概念，对所进行的计算和研究进行科学的分析和判断，并密切结合工程实践作出结论。

三、本课程与其他课程的关系

学习本课程应该具备基础力学知识，工程地质学和土力学是必须的先修课程

四、课程内容

CH.1 绪论

1．岩石力学的概念

2．本课程的特点及学习要求

3．本学科发展概况

CH.2 岩石的物理力学性质

1．概述

2．岩石的物理性质

岩石的密度，相对密度，容重，孔隙性，吸水性，透水性，碎胀性

3．岩石的力学性质

岩石的强度性质，岩石的变形性质

4．岩石的流变性质

流变的概念，基本流变模型

5．岩石的强度理论

最大伸长线应变理论，库伦-莫尔理论，格里菲斯强度理论

重点：岩石的物理性质，岩石的力学性质，最大伸长线应变理论、库伦-莫尔理论、格里菲斯强度理论。

难点：岩石的流变性质，格里菲斯强度理论。

CH.3岩体的力学性质及其分类

1．岩体的强度

岩体结构，结构面的状态，结构面的强度指标，节理面的力学效应，岩体的强度，岩体强度的测定

2．岩体的变形

岩体的应力-应变曲线，岩体变形特性参数的量测

3．岩体的分类

按岩石强度分类；按岩石（岩芯）质量指标分类；按岩体波速比分类；按岩体结构类型分类。

重点：岩体结构，结构面的状态，结构面的强度指标，节理面的力学效应，岩体的强度，岩体强度的测定；岩体的应力-应变曲线，岩体变形特性参数的量测；岩体的分类。

难点：岩体的应力-应变曲线，岩体变形特性参数的量测。

CH.4 原岩应力及其测量

1．概述

2．重力应力场

3．构造应力场

4．原岩应力的一般规律

重力应力场与构造应力场分布特点；地壳浅部原岩应力的一般规律；

5．影响原岩应力分布的因素

地形；岩体的结构；岩体力学性能；岩层历史。

6．岩体应力测量

重点：重力应力场与构造应力场分布特点；地壳浅部原岩应力的一般规律；影响原岩应力分布的因素。

难点：岩体应力测量

CH.5 岩体的次生应力

1．概述

2．弹性区次生应力

园形断面巷道的次生应力；椭园形断面巷道的次生应力。

3．塑性区次生应力

重点：园形断面巷道的次生应力；椭园形断面巷道的次生应力。

难点：塑性区次生应力。

CH.6 岩石地基

1．概述

2．岩石地基的变形分析

3．岩基承载力

4．岩石地基上的基础形式

重点：岩基承载力，岩石地基上的基础形式。

难点：岩石地基的变形分析。

CH.7 岩坡稳定分析

1. 概述

2. 岩坡的破坏类型

3. 岩坡平面滑动稳定性分析

4. 楔形滑动岩坡稳定分析

5. 圆弧法岩坡稳定分析

重点：岩坡的破坏类型，岩坡平面滑动稳定性分析，楔形滑动岩坡稳定分析。

难点：圆弧法岩坡稳定分析。

五、教学方法建议

本课程理论性强，学生理解难度较大，建议注重基本理论及基本知识，尽量结合实例讲授。

六、考核方式

考试，教考分离，已建题库，平时成绩占20%，考试成绩占80%。

七、其它

本课程安排4学时实验，详细内容见岩石力学实验计划

八、选用教材及主要参考书

1、教材

岩石力学吴德伦等重庆大学2002.8

2、参考书

矿山岩石力学高磊机械工业出版社1987.3

九、学时分配

课程内容讲课实验上机大作业小计绪论 2 2 岩石的物理力学性质10 2 12 岩体的力学性质及其分类 6 2 8 原岩应力及其测量 4 4 岩体的次生应力 2 2 岩石地基 2 2 岩坡稳定分析 2 2

合计28 4 32

《岩石力学》实验教学计划

一、本实验课程的教学目的和任务

岩石力学实验是岩石力学课程的重要实践环节，通过实践教学，不仅可以使学生掌握岩石的物理力学性质的测试方法，也有助于加深对岩石力学基本理论的理解。在工程实践中，岩石力学实验是为各种岩石力学计算提供参数的主要测试手段。本课程的主要任务是掌握岩石的物理力学性质的常规测试方法。

二、本实验课程的基本要求

理解岩石物理力学参数的意义，掌握岩石单轴抗压、抗拉、抗剪强度的测试方法，理解岩石的物理参数和力学参数之间的关系，独立完成各种参数的测试和数据处理。

实验课程理论教学内容安排，不另安排理论教学。实验前认真阅读实验指导书，教师讲解有关实验注意事项

实验课程教学内容安排

1 实验项目测定岩石的吸水率和饱水率时数项目性质

实验内容

及要求

用浸水法测吸水率，用煮沸法测饱水率，要求

独立完成测试和数据处理并提交实验报告。

2 验证

2 实验项目测定岩石的静力变形参数时数项目性质

实验内容

及要求

用电阻应变仪法测岩石的静弹性模量和泊松

比，要求独立完成测试和数据处理并提交实验

报告。

2 验证

3 实验项目

测定岩石的单轴抗压强度时数项目性质