岩石力学与地下工程教学大纲

一、本课程教学目的和课程性质《岩石力学》是高等学校采矿工程专业本科学生的一门必修的专业技术基础课程。

它是应用必要的力学知识研究岩体的力学特性以及工程岩体的变形和稳定性问题，其基本知识、基本理论和基本技术是从事岩石工程施工、设计和研究的工程技术人员所必修掌握的。

开设本课程的目的旨在使学生熟练掌握岩石的基本物理力学性质，岩石的强度理论；掌握结构面的力学特性和岩体的力学性质；掌握地下工程围岩应力分布规律、采场、隧道地压和位移的计算方法以及稳定性分析、岩体力学试验方法等基本知识；了解原岩应力分布规律及其测定方法和设备；具有利用岩石力学知识建立岩体工程问题的力学模型，分析和解决岩体工程实际问题的能力。

二、本课程的基本要求通过本课程的教学，学生应达到如下要求。

1、了解岩石和岩体的区别与联系，理解不同类型的岩体或处于不同地质构造环境的岩体，其力学行为是不相同的；2、掌握岩石的基本物理力学性质及其测试方法，岩体力学特性及其测定方法；3、熟练掌握岩石的强度理论，正确分析岩石的变形和破坏机理，正确运用强度理论进行工程岩体稳定性分析；4、深入理解结构面的力学效应，掌握结构面对岩体强度和变形的影响；5、能正确进行岩体结构分类和岩体工程分类；6、了解岩体的流变特性，岩体的各向异性，以及岩体初始应力分布状态及测试手段；7、掌握地下工程围岩应力分布规律，矿井、隧道围岩压力和位移的计算方法以及稳定性分析方法；8、掌握采场地压分布规律及围岩破坏规律。

三、本课程与其他课程的关系本课程的先修课程为《工程力学》、《弹性力学》、《工程地质学》。

四、课程内容（内容体系、结构、基本知识点和重点▼、难点♦）本课程的内容体系包括岩石的基本物理力学性质；结构面的力学性质；岩体的力学性质及岩体分类；岩体的初始应力及其测量；地下铜室围岩应力计算及稳定性分析；采场地压。

具体教学内容分如下七章。

第一章绪论基本知识点包括：岩石与岩体的界定；岩体力学的研究任务与内容▼;岩体力学的研究方法▼;岩体力学在其他学科中的地位；岩体力学的发展简史。

岩石力学与工程教学大纲岩石力学与工程教学大纲岩石力学与工程是土木工程领域中的重要学科之一，它研究岩石的物理力学性质以及岩石在工程中的应用。

岩石力学与工程教学大纲的制定对于培养学生的专业素养和实践能力具有重要意义。

本文将从教学目标、课程设置、教学方法和评估方式等方面探讨岩石力学与工程教学大纲的设计。

一、教学目标岩石力学与工程的教学目标是培养学生具备以下能力：理解岩石力学基本理论和应用原理；掌握岩石力学实验方法和测试技术；了解岩石工程中的常见问题和解决方法；具备分析和解决岩石工程问题的能力；具备独立进行岩石力学与工程研究的能力。

二、课程设置岩石力学与工程课程的设置应包括以下内容：岩石力学基础知识、岩石物理力学性质、岩石力学实验方法、岩石力学参数测定、岩石力学分析、岩石工程中的应用等。

1. 岩石力学基础知识该部分主要介绍岩石的组成、结构特征、物理性质以及力学性质的基本概念和原理。

学生需要了解岩石的分类、成因、变形机制等基础知识，为后续学习打下基础。

2. 岩石物理力学性质该部分重点介绍岩石的物理性质，如密度、孔隙度、渗透性等。

学生需要了解这些性质对岩石力学行为的影响，为后续的实验和分析提供依据。

3. 岩石力学实验方法该部分介绍岩石力学实验的基本方法和测试技术，包括岩石样品的采集与制备、力学性能测试的常用设备和操作技巧等。

学生需要通过实验实践，掌握实验方法和技术，培养实验设计和数据分析的能力。

4. 岩石力学参数测定该部分介绍岩石力学参数的测定方法和计算原理，包括弹性模量、抗压强度、抗剪强度等。

学生需要学会运用实验数据计算和分析岩石力学参数，为岩石工程设计提供依据。

5. 岩石力学分析该部分重点介绍岩石力学分析的基本理论和方法，包括岩石的应力应变关系、岩石的破坏准则等。

学生需要通过理论学习和实例分析，掌握岩石力学分析的基本原理和方法。

6. 岩石工程中的应用该部分介绍岩石力学在工程中的应用，包括岩石坡体稳定、岩石隧道设计、岩石基础工程等。

《岩石力学实验》教学大纲1．课程名称:岩石力学实验英文名称: Experiment of Rock Mechanics 2．课程编号: 010113293．课程类别：专业课4．课程要求：限选课5．课程属性: 课中实验6．课程总学时：50学时总学分：37．实验学时：8学时学分：0.58．应开学期：第5学期9．适用专业：土木工程(岩土工程方向)10．先修课程：工程力学、工程地质11．编写人：编写日期：一、实验课程简介《岩石力学实验》是土木工程专业（岩土工程方向）的专业课《岩石力学》的一个重要的组成部分，同时也是进行科学研究和工程技术研究的重要手段。

其主要任务是使学生学会通过实验测定岩石在拉伸、单向压缩、剪切、三轴压缩条件下的强度和变形特性，掌握岩石力学理论的验证方法。

二、实验教学目标与基本要求本实验教学应达到下列基本要求：1、通过拉伸、压缩和剪切等实验，使学生学会利用实验来测定岩石的强度极限、弹性模量等力学参数；2、通过实验，使学生掌握岩石力学理论的验证方法和基本结论。

三、本实验课程的基本理论与实验技术知识本实验课程的基本理论：岩石在拉伸和压缩荷载作用下的应力－应变关系及破坏机理，实验技术知识：液压万能试验机、直剪仪、三轴试验机的正确使用方法。

四、实验方法、特点与基本要求实验教学以学生实验操作为主，辅于适当的参观演示。

岩石力学实验涉及到的载荷一般较大，由几顿到几十顿，故加力设备较大；而变形则很小，因而变形测量设备必须精密。

在进行实验时，力与变形要同时测量，一般需要分组协作完成，并需要教师的现场指导。

1.基本操作技能了解主要仪器设备原理、功能，正确掌握这些仪器设备操作方法及现场检测过程中的应用技巧。

2.综合性实验综合性实验就是学生把学过的多方面知识、多学科内容、多因素影响，统筹考虑、综合应用开展实验，从而培养学生综合训练、分析问题、解决问题的能力。

3、设计性实验给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案，确定实验路线，选择实验方法和步骤，选用仪器设备，提交设计性实验预案，经任课教师审核签字同意后，独立操作完成实验，写出实验报告。

《岩石力学》课程标准一、课程性质与任务《岩石力学》是工程地质专业一门重要的专业基础课，主要研究岩石和岩体的力学行为及其与工程实践的关系。

通过本课程的学习，学生将掌握岩石力学的基本原理、方法和技术，为今后从事与岩石工程相关的设计、施工、监测和科研工作打下基础。

二、课程目标1. 知识目标：掌握岩石力学的基本概念、原理和方法，了解岩石和岩体的基本性质及其与工程实践的关系。

2. 能力目标：培养学生运用岩石力学知识解决实际问题的能力，包括岩石工程设计、施工、监测等方面的技能。

3. 素质目标：培养学生良好的工程素养，提高学生的创新意识、实践能力和团队协作精神。

三、课程教学内容与要求1. 岩石力学基本概念与原理（8学时）岩石力学定义、研究内容及发展概况岩石和岩体的基本性质：物理性质、水理性、热学性质、变形与强度特性等岩石力学中的基本概念：应力、应变、强度准则等岩石力学中的基本原理：静力学原理、动力学原理等2. 岩石的应力状态与变形（12学时）岩石的应力状态分析：应力测量、应力分布规律等岩石的变形分析：弹性变形、塑性变形、流变等岩石的强度准则：库仑-莫尔强度准则、格里菲斯强度准则等3. 岩体的应力场与位移场（10学时）岩体的应力场分析：岩体中的应力分布规律、岩体中的应力集中与松弛等岩体的位移场分析：岩体中的位移规律、岩体中的位移变化等4. 岩石工程设计与施工（16学时）岩石工程的类型与特点岩石工程设计：结构设计、稳定性分析等岩石工程施工：施工方法与技术、施工监测等5. 岩石工程监测与加固（8学时）岩石工程监测：监测方法与技术、监测数据处理与分析等岩石工程加固：加固方法与技术、加固效果评价等四、课程实施与评价1. 教学组织形式：采用课堂教学与实验教学相结合的方式，注重培养学生的实践能力和创新精神。

2. 教学方法：采用讲授法、讨论法、案例分析法等多种教学方法，引导学生主动参与教学过程，提高教学效果。

3. 教学评价：采用平时成绩与期末考试成绩相结合的方式进行评价，平时成绩占40%，期末考试成绩占60%。

《岩石力学与工程》课程教学大纲课程名称：岩石力学与工程 Rock mechanics and engineering课程编码：6312F003 学分：2 总学时：36说 明【课程简介】课程简介：本课程是高等院校工科城市地下空间工程专业高年级学生学习岩石力学与岩体工程的一门专业主干课程，是认识和掌握岩石系统的力学行为和工程功能的科学。

通过系统讲授岩体力学的基本理论和方法，使学生掌握岩石的物理力学性质；岩体的力学性质；原岩应力确定方法；岩体力学试验方法等基本知识，具有解决岩体工程（包括：地下工程、边坡工程、地基工程）实践问题的基本技能，并了解岩石力学学科发展的动态。

【课程性质】专业方向课【适用专业】城市地下空间工程【教学目标】通过本课程的学习，学生较全面的掌握岩石、岩体力学的相关基础知识，并以该知识为起点，学习、掌握岩石地下工程、岩石边坡工程和岩石地基工程中遇到的问题及解决方案。

【先修课程要求】工程地质、土力学、基础工程【能力培养要求】通过本课程的学时，使得学生在岩石、岩体物理力学性质的评判与测量、岩体地应力的分布特定及量测方式、常见岩石地下工程、岩石边坡工程和岩石地基工程的计算理论、设计方法。

为后续的专业提供必要的理论基础。

【学习总量】总学时36学时，其中理论32学时，实践0学时，实验4学时等。

学生自主学习216学时，另行安排。

【教学方法与环境要求】【学时分配】学 时 安 排序号内 容 理论课时 实验课时实践课时习题课时小计1 绪论 4 42 岩体的物理力学特征 4 2 63 岩体的力学特性 6 2 84 岩体地应力及其测量方法 2 25 岩石地下工程6 66 岩石边坡工程 6 67 岩石地基工程 4 4总 计 32 4 36【教材与主要参考书】教 材：《岩石力学》张永兴，中国建筑工业出版社，2008年3月，第2版参考书：【1】《岩石力学与工程》蔡美峰等,科学出版社，2002年，第1版【2】 《岩石力学》吴德伦，重庆大学出版社,2002年,第1版【3】 《岩石力学试验教程》付志亮，化学工业出版社,2011年,第1版大纲内容第一部分 绪论【教学目的和要求】将该章教学内容按照教学要求分为了解、理解、掌握、应用四个部分。

《岩石力学与工程》教学大纲一、课程教学目的本课程系土木工程专业学科基础必修课程，主要任务是教授有关岩石的基本力学性质及其实验研究方法、岩体的质量评价及其分类理论方法、地应力及其测量理论和方法、岩石的流变理论和强度理论、岩石地下工程围岩压力与控制理论和方法、边坡工程岩体稳定性分析及滑坡防治方法、岩石地基承载能力与稳定性。

在学生掌握岩石力学基础理论知识、基本实验技能和基本研究方法的基础上，培养和激发学生创新意识和创新能力，使学生具有发现问题、分析问题和解决岩石工程实际问题的综合能力。

为后续的隧道工程、道路工程、边坡工程等专业课程的学习打下必要的基础。

二、课程教学基本要求1．课程重点：岩石的基本力学性质及其实验研究方法、岩体的质量评价及其分类理论方法、地应力及其测量理论和方法、岩石的流变理论和强度理论、地下工程围岩压力与控制理论和技术。

2．课程难点：岩石的流变理论和强度理论、岩体及结构面的力学性质、地下工程围岩压力与控制理论和技术。

3．能力培养要求：在学生掌握岩石力学基础理论知识、基本实验技能和基本研究方法的基础上，培养和激发学生创新意识和创新能力，使学生具有发现问题、分析问题和解决岩石工程实际问题的综合能力。

为后续的隧道工程、道路工程、边坡工程等专业课程的学习打下必要的基础。

三、课程教学内容与学时课堂教学（32学时）1．岩石的物理力学性质5学时）1.1绪论：课程的性质、任务和内容1.2岩石的物理性质1.3岩石的变形特征1.4岩石的强度及其实验测定方法2．岩石的流变性质与强度理论（5学时）2.1 岩石的流变性质及其本构方程2.2 岩石的破坏准则与强度理论3．岩体的力学性质及其分类（5学时）3.1岩体结构面特征及其分类3.2岩体结构面的力学特征及效应3.3岩体的变形特征和强度3.4岩体的分类方法及其分类4．地应力（4学时）4.1地应力及其成因4.2应力解除法测量原理和步骤4.3水压致裂法测量原理和步骤5．岩石地下工程（6学时）5.1次生应力及其计算5.2松动区应力特点；弹性区次生应力；塑性区次生应力；隧（巷）道围岩位移5.3洞室与竖井围岩压力理论与支护原理5.4新奥法（NA TM）的实质、要点6．岩石边坡工程（5学时）6.1边坡应力分布规律及其变形破坏特征6.2极限平衡分析法原理及稳定性分析与计算6.3滑坡防治措施与新技术7．复习总结（2学时）实验教学（8学时）实验一岩石密度试验实验二岩石纵波速度测定实验三岩石单轴抗压强度试验实验四岩石压缩变形试验实验五岩石抗拉强度试验（巴西法）实验六岩石抗剪强度试验(变角剪切)实验七岩石三轴压缩试验四、教材与参考书教材1．蔡美峰主编，《岩石力学与工程》，科学出版社，2002年，第1版参考书1．张兴主编，《岩石力学》，中国建筑工业出版社，2004年，第1版2．J.A.Hudson & J.P.Harrison著；冯夏庭等译，《工程岩石力学原理导论》，科学出版社，2009年，第1版3．王宝学等主编，《岩石力学指导》，北京科技大学，2008年，第1版4．刘佑荣等主编，《岩体力学》，中国地质大学出版社，1999年，第1版5．高磊主编，《矿山岩石力学》，机械工业出版社，1987年，第1版五、作业1．书每章选取书后习题3-6题作为作业练习。

现代岩土力学课程教学大纲现代岩土力学课程教学大纲岩土力学是土木工程中一门重要的学科，它研究土体和岩石在外界荷载作用下的力学性质和变形规律。

随着土木工程的发展和建设项目的不断增多，对岩土力学的需求也越来越大。

因此，现代岩土力学课程的教学大纲显得尤为重要。

一、课程目标现代岩土力学课程的主要目标是培养学生系统地掌握岩土力学的基本理论和方法，能够应用这些知识解决实际工程问题。

通过该课程的学习，学生应具备以下能力：1. 理解土体和岩石的物理性质、力学性质以及变形规律；2. 掌握土体和岩石的力学参数的测试方法和计算方法；3. 熟悉土体和岩石的稳定性分析方法和设计原则；4. 能够应用岩土力学理论解决实际工程问题。

二、课程内容1. 土体力学基础1.1 土体的物理性质1.2 土体的力学性质1.3 土体的变形规律1.4 土体的力学参数测试方法2. 岩石力学基础2.1 岩石的物理性质2.2 岩石的力学性质2.3 岩石的变形规律2.4 岩石的力学参数测试方法3. 土体和岩石的稳定性分析3.1 斜坡稳定性分析3.2 基坑开挖稳定性分析3.3 坝体稳定性分析3.4 地基承载力分析4. 岩土工程设计4.1 地基处理设计4.2 基础设计4.3 地下工程设计4.4 地震作用下的岩土工程设计5. 岩土力学实验与实践5.1 岩土力学实验室介绍5.2 岩土力学实验方法5.3 岩土力学实验数据处理与分析三、教学方法为了提高学生的学习效果和实践能力，现代岩土力学课程采用多种教学方法，包括：1. 理论讲授：通过课堂讲授，向学生介绍岩土力学的基本理论和方法。

2. 实验教学：组织学生进行岩土力学实验，让学生亲自操作仪器，掌握实验方法和数据处理技巧。

3. 工程案例分析：通过分析实际工程案例，让学生将所学的理论知识应用到实际工程问题的解决中。

4. 计算机模拟：利用计算机软件进行岩土力学问题的模拟和分析，提高学生的计算机应用能力。

四、考核方式为了全面评价学生对现代岩土力学课程的掌握程度，考核方式包括以下几个方面：1. 课堂测试：通过课堂测试，检验学生对基本理论和方法的理解程度。

《工程地质学》教学大纲一、课程教学目的《工程地质学》是土木工程专业本科生的学科基础课，是进入专业学习时的必修课。

通过学习使学生掌握地质学原理，并运用于解决土木工程中的工程地质问题，熟悉并掌握工程建筑设计、施工和运营过程中合理处理与正确利用自然地质条件、改造不良地质条件等相关专业知识。

二、课程教学基本要求1．课程重点：工程地质学的内容非常广泛。

受学时限制，本课程安排的主要重点内容包括以下几个方面：地质作用及地壳的物质组成、地质构造及地质图的阅读、地下水、岩土的工程地质特征、工程地质勘察、特殊土的工程地质问题、不良地质现象防治、工程地质环境评价以及工程地质勘察报告书和图件等。

2．课程难点：课程的难点主要在于，学生对地质相关知识的了解不足，以及可能对工程地质学应用前景的不了解。

因此，通过形象生动的多媒体教学使学生增强学习兴趣，加强对工程地质学重要性的理解，对课程的教学效果是至关重要的。

3．能力培养要求：对土木工程专业的学生在学习本课程时的要求如下：●系统地掌握工程地质学的基本概念和基本理论，培养正确运用勘察数据和资料进行设计和施工的基本技能；●根据工程地质的勘察结果，运用已学过的工程地质理论和知识，能够进行一般的工程地质问题分析，对不良的地质现象采取合理的处理措施；●了解工程地质勘察的基本内容、方法和过程以及各种数据和资料的来源、作用和适用条件，对中小型工程能够进行一般的工程地质勘察设计；●学会把所学到的工程地质学知识和其他课程知识紧密联系起来，解决土木工程实际中的工程地质问题。

●三、课程教学内容与学时课堂教学（28学时）1. 绪论：通过介绍国内外一些典型地基失败的例子使学生了解本课程的重要性；地壳及地质作用：理解内力地质作用、外力地质作用（2学时）2. 地壳物质组成：掌握矿物和岩石的基本概念和名词（2学时）3. 地质年代与第四纪地质概述：了解地质年代的概念和意义，掌握第四纪的基本意义（2学时）4. 地质构造：掌握岩层产状及地层接触关系、褶皱构造、断裂构造、地质图及其阅读（6学时）5. 地下水：掌握地下水的类型、性质、运动及其对工程建设的影响、对地下水的控制（6学时）6. 地表地质作用及不良地质现象的防治：掌握风化作用、河流地质作用、不良地质现象及其防治（4学时）7. 岩土的工程地质特征：掌握土、岩石、岩体的工程地质特征及特殊土的工程地质问题（2学时）8. 工程地质勘察：掌握工程地质测绘、工程地质勘探、工程地质野外试验和长期观测、工程地质勘察资料整理及地质勘察报告书、土木工程地质勘察（2学时）9. 机动：根据学生掌握的情况，加强部分内容的学习（2学时）实验教学（4学时）1．常见矿物的肉眼鉴定（2学时）2．常见岩石的肉眼鉴定（2学时）四、教材与参考书教材1．朱建明、谢谟文、赵俊兰主编，《工程地质学》，中国建材工业出版社，2006年，第1版参考书1．孙家齐主编，《工程地质》，武汉工业大学出版社，20052．李中林、李子生主编，《工程地质学》，华南理工大学出版社，19993．孔宪立主编，《工程地质学》，中国建筑工业出版社，19974．李隽蓬、谢强主编，《土木工程地质》，西南交通大学出版社，20015．夏邦栋主编，《普通地质学》，地质出版社，19956．徐九华等编，《地质学》，冶金工业出版社，2001五、作业1．地质图的阅读（要求读出地层的年代、岩性、产状、构造类型和特征以及形成的前后关系）2．在某砂土层地区计划建设一栋22层高层住宅楼，基础底面宽b=50m，需进行工程地质与水文地质勘察，请按详勘阶段布置勘探工作（包括：钻孔布置、钻孔数量、钻孔深度、计划进程等），并指出该阶段的勘察要点。

《矿床开采工程（露天开采）》教学大纲一、课程教学目的这门课程是矿物资源工程专业的学科专业必修课。

通过这门课程教学，学生们可掌握专业理论和设计基础。

学生要掌握最终开采境界的确定、露天开采程序、露天矿生产计划、露天矿床开拓、露天开采工艺。

了解国内外主要的开采工艺和先进技术。

学生在毕业后，能及时进行采场设计。

二、课程教学基本要求1．课程重点：本课程主要包括露天开采基本知识、露天开采生产工艺、露天矿床开拓、露天开采境界、露体矿生产能力与采掘进度计划。

2．课程难点：由于矿体在地下埋藏的不规则性，学生不容易建立矿体的空间概念，因此，学生在学习有关露天矿开采程中，要了解矿体分层平面图，矿体边界，采场边界。

要求学生要掌握矿体的空间状态及矿体的三视图。

要求学生复习掌握机械制图的有关知识。

3．能力培养要求：要求学生能够掌握矿露天矿床的开拓方法，开采工艺及露天矿体的开采境界。

三、课程教学内容与学时1.绪论（2学时）2.最终开采境界的确定（课内4学时）2.1 概述2.2 最终境界设计的手工法2.3 价值模型2.4 最终境界设计的计算机优化方法3.露天开采程序（课内4学时）3.1 概述3.2 台阶几何要素3.3 掘沟3.4 台阶的推进方式3.5 采场扩延过程与布线方式3.6帮坡形式与帮坡角3.7 生产剥采比3.8 分期开采4.露天矿生产计划（课内学时4）4.1 露天矿生产能力4.2 边界品位的确定4.3 采掘进度计划编制5.露天矿床开拓（课内4学时）5.1 概述5.2 公路运输开拓5.3 铁路运输开拓5.4 联合运输开拓6.露天开采工艺（课内6学时）6.1穿孔爆破6.2采装工作6.3运输工作6.4排土工作教材与参考书1.王青编，《采矿学》，冶金工业出版社，2002年，第1版2.李宝祥编，《金属矿床露天开采》，，冶金工业出版社，1992年，第1版参考书1．Thomas L.T., 《An Introduction to Mining》, Methuen of Australia,19782．徐长佑编，《露天转地下开采》，武汉工业大学出版社，1990年，第1版四、作业根据《采矿学》各章布置习题和有关采矿方法的三视图。