Rock and Soil Mechanics

课程编码：21A42022 学分： 2.0 课程类别：专业基础课（必修课）

计划学时：32 其中讲课：32 实验或实践：0 上机：0

适用专业：地下水科学与工程

推荐教材：《土力学》，卢廷浩等，高等教育出版社，2010。

《岩体力学》（第二版），沈明荣、陈建峰，同济大学出版社，2015。

参考书目：1、《土力学》，陈仲颐等，清华大学出版社，2007。

2、《岩体力学》，肖树芳，地质出版社，1986。

3、《岩石力学》，徐志英，中国水利水电出版社，1993。

4、《岩石力学》，谢和平，科学出版社，2004。

课程的教学目的与任务

《岩土力学》是研究岩石和土的物理力学性质的一门学科。本课程的教学目的是让学生掌握岩土力学的基本概念、基本理论和基本方法，培养学生解决岩土工程实践问题的基本技能。通过本课程学习，使学生学会进行土体渗流、地基沉降计算，以及岩土坡稳定分析，达到能运用岩土力学基本原理和方法解决土体变形、渗流和岩土稳定等实际问题，为以后从事专业工作和进行科学研究打下基础。

课程的基本要求

1、掌握土力学研究的基本内容，了解本课程的特点。

2、掌握岩石和土的物理力学性质。

3、熟悉地基土的自重应力和附加应力的计算方法。

4、掌握水在土中的渗透规律，有效应力原理，能判别土的渗透稳定性

5、熟悉土的压缩性及单向固结理论，了解e-p曲线法进行地基的沉降量计算；能用固结理论进行地基土的固结计算。

6、掌握土的抗剪强度概念，莫尔－库伦强度理论；了解抗剪强度的各种测试方法。

7、熟悉土坡稳定计算的概念，熟悉无粘性土土坡和粘性土土坡稳定分析的瑞典条分法、毕肖普法各种方法。

8、掌握岩体结构面的特征及分布规律；掌握结构面的剪切强度特性和力学效应。

9、熟悉国标“工程岩体分级标准 ”(GB 50218—94)。

各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）

绪论 建议学时：1

[教学目的与要求]认识岩土力学及相应工程问题。

[教学重点与难点]岩土力学特点

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论为辅。

[授 课 内 容]

岩土力学概念、特点、与岩土有关的工程问题，发展简史。

第一章土的物理性质指标与工程分类 建议学时3

[教学目的与要求]了解土组成，掌握土中水气特征和土结构；掌握土的基本物理性质指标的物理概念、测试方法；熟悉土的级配、粘性、塑性；了解土工程分类。

[教学重点与难点] 土组成，土的基本物理性质指标

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节土形成、组成、结构

第二节土的物理性质指标

第三节土的粘性、塑性

第四节土工程分类

第二章 土的渗透性 建议学时4

[教学目的与要求]熟悉水在土中的渗透规律；掌握土的渗透稳定性。掌握有效应力原理。

[教学重点与难点]土的渗透稳定性，有效应力原理。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节土体的渗透特性和达西定律

第二节渗透力与渗透变形

第三节有效应力原理

第三章 土体应力计算 建议学时2

[教学目的与要求]了解地基土的自重应力的计算方法；熟悉基底压力；认识土中附加应力。

[教学重点与难点] 自重应力的计算方法；基底压力；附加应力。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节地基中的自重应力

第二节基底压力

第三节地基中的附加应力

第四章 土的土压缩与固结 建议学时4

[教学目的与要求]掌握土的压缩性；了解地基沉降计算基本方法e-p方法，e-lgp方法；熟悉单向固结理论。

[教学重点与难点] 沉降计算e-p方法，e-lgp方法；熟悉单向固结理论。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节土的压缩特性及影响因素

第二节地基沉降计算

第三节土的单向固结

第五章 土的抗剪强度 建议学时4

[教学目的与要求]掌握土的抗剪强度概念、莫尔－库伦强度理论；了解抗剪强度的测试方法。

[教学重点与难点]莫尔－库伦强度理论。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节土的抗剪强度

第二节土的莫尔－库伦强度理论

第三节确定强度指标的试验

第六章 土坡稳定分析方法 建议学时4

[教学目的与要求]熟悉边坡概念；了解无粘性土边坡稳定分析方法；熟悉粘性土边坡稳定分析方法--瑞典条分法；熟悉毕肖普法。

[教学重点与难点]瑞典条分法，毕肖普法。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节无粘性土质边坡稳定分析

第二节粘性土坡稳定分析

补充：土工合成材料认识与实践 建议学时2

[教学目的与要求]了解土工合成材料材料，熟悉土工膜单向拉伸试验，通过土工膜拉伸试验使学生进一步了解和认识岩土力学。

[教学重点与难点] 土工膜单向拉伸试验

[授 课 方 法]自学、讲解结合实验室动手试验

[授 课 内 容]

第一节土工合成材料简介

第二节土工膜单向拉伸试验

第七章 岩石的基本物理力学性质 建议学时3

[教学目的与要求]一般掌握岩石的物理特性，如密度、孔隙比、水理指标等；掌握岩石的单轴抗压、抗拉、抗剪强度特性，了解三向压缩强度；掌握单向变形特性，了解三向变形特性、弹塑性变形和流变性；掌握莫尔强度理论，了解格里菲斯强度理论；认识单轴抗压强度试验原理。

[教学重点与难点] 岩石的物理特性、岩石的单轴抗压强度、抗剪强度、单向变形特性、莫尔强度理论。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课前预习、课堂讨论和课下作业为辅。

[授 课 内 容]

第一节岩石的基本物理性质

第二节岩石的强度特性

第三节岩石的变形特性

第四节单轴抗压强度

第八章 岩体的基本力学性能 建议学时3

[教学目的与要求]掌握岩体结构的特征，结构面的特征及分布规律；掌握结构面的剪切强度特性；掌握结构面的力学效应；了解岩体的应力-应变曲线分析。

[教学重点与难点] 结构面特征及分布规律、结构面的力学效应

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课前预习、课堂讨论和课下作业为辅。

[授 课 内 容]

第一节岩体结构面的分析

第二节结构面力学效应

第九章 工程岩体分类 建议学时2

[教学目的与要求]了解分级的目的、原则；熟悉国标“工程岩体分级标准 ”(GB 50218—94)。

[教学重点与难点] 国标“工程岩体分级标准 ”(GB 50218—94)

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课前预习、课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

我国工程岩体分级标准(GB50218-94)

撰稿人：李旺林 审核人：桑国庆