岩体力学 教学大纲.docx

第 PAGE \* Arabic 1 页/ 共 NUMPAGES \* Arabic 6 页 岩体力学 一、课程说明 课程编号： 020102Z10 课程名称：岩体力学/Rock Mechanics 课程类别：专业核心课 学时/学分：48/3 先修课程：矿山地质学，工程力学，弹塑性力学 适用专业：采矿工程 教材、教学参考书： 1．王文星主编.岩体力学.长沙：中南大学出版社.2008； 2．赵文主编.岩石力学.长沙：中南大学出版社，2010； 3．Brady B H G, Brown E T. Rock Mechanics for Underground Mining. Netherlands: Published by Springer，2006； 4.蔡美峰主编.岩石力学与工程.北京：科学出版社.2002. 二、课程设置的目的意义 岩体力学是研究岩石和岩体力学性能与应用的科学，是探讨岩石和岩体对其周围物理环境的力场的反应的力学分支，是采矿工程设计与安全生产的理论基础。岩体力学课程是采矿工程专业的专业基础课程，通过岩体力学课程的学习，学生可以系统地掌握岩体力学理论，为采矿工程设计与安全生产打下坚实的理论基础，培养综合运用力学、地学、信息学和采矿工程学解决采矿工程岩层控制与灾害防治的实际能力，为后续专业课程学习建立牢固的科学思维和方法体系。 三、课程的基本要求 本课程主要涉及岩石和岩体的力学性质、岩体工程的力学行为和岩体工程稳定性控制与预测的理论与方法，以及采矿工程中典型的岩体力学问题和理论应用。 基本知识和相应能力：系统地掌握岩体力学基本理论、试验原理和工程应用：掌握岩石与岩体结构特征和力学性质，熟练运用岩石、结构面和岩体变形理论与破坏理论分析岩石和岩体的力学行为；掌握岩石力学性质试验理论和试验技术，能够熟练地进行岩石力学参数的常规测试，了解岩体力学参数现场测试和岩体结构现场调查方法，并能运用实测数据确定岩体力学参数；掌握采矿工程开挖与工程结构的力学行为及其计算与分析理论，并能熟练运用岩体力学理论进行简单结构的工程围岩应力与稳定性计算；掌握岩层控制基本理论与方法，了解岩体工程稳定性监测理论与技术，并能进行围岩压力计算与支护结构设计。 综合能力和素质：建立应用岩体力学理论解决岩体工程结构稳定分析、结构优化与灾害控制的理论基础、科学思维和方法体系；具备理论推演、力学建模、现象描述与归纳、数据处理与理论分析的能力；提高理论分析、观察、发现、研究和解决问题的能力；具备科学的学习能力、对科学的探索和创新的激情。 四、教学内容、重点难点及教学设计 章节 教学内容 总学时 学时分配 教学重点 教学难点 教学方案设计（含教学方法、教学手段） 讲课 (含研讨) 实践 第1章 绪论 岩体力学的建立与发展；岩体力学的研究内容。 2 2 岩体力学的产生及其发展；岩体力学研究内容和方法；岩 体力学的地位。 采矿工程中地位和应用 从理论本质和工程特点入手，结合历史事件探究形成和发展的必然和意义，归纳研究内容。 第2章 岩石的力学性质 岩石的应力－应变关系(静力学瞬时和长期荷载作用下)；岩石弹性参数确定;岩石的本构关系；岩石的破坏准则；以及介绍影响岩石力学性质因素，常见岩石试验方法。 18 12 6 岩石的静力学特性；岩石的流变特性；岩石的破坏判据。 岩石结构结构力学性质的相关性；岩石变形与破坏演化过程；岩石流变特性理论推导；岩石破坏判 据的应用分析。 教学方法：由固体力学理论体系和力学介质特性建构岩石力学结构体系；针对不同力学条件，系统性分析岩石变形规律与破坏特征，据此建构本构关系和强度理论与破坏判据。 教学手段：坚持要求课前预习课后复习，紧跟学习内容，针对性布置课外自学任务；课上提问和课堂作业相结合；开设基本岩石力学性质测试与分析实验与报告撰写。 第3章 岩体力学性质 岩体(岩体的不连续面和结构体特征) ；岩体静力学特性(不连续面的抗剪强度，破坏机理和判据，强度和变形参数估算和测定) ；岩体动力学特性；岩体水力学特性；岩体热力学特性。 8 8 结构面力学特性以及岩体 强度破坏判据。 霍克布朗破坏判据及其应用分析。 教学方法：历清岩体力学性质的主要影响因素，从岩体结构面地质力学特性展开分析，阐述岩体变形和破坏机理，从而建立岩体强度岩体抗剪强度理论；坚持理论解析与经验分析相结合、概化抽象与工程地质条件相结合；使学生对岩体力学性质形成清晰的知识结构。 教学手段：要求学生现场考察岩体露头和老师课堂实例图片或视频演示；坚持要求课前预习课后复习，紧跟学习内容，针对性布置课外自学任务；课上提问和课堂作业相结合；开设综合性结构面形貌与力学性质测试与研究综合试验与研究报告撰写。 第4章 岩体综合调查及岩体分类 岩体综合调查方法；结构面的空间分布规律；