《岩体力学》课程教学大纲

《岩体力学》教学大纲课程编号：16220095英文名称：RockMechanics学分：3学时：总学时56学时，其中理论40学时，实践16学时先修课程：理论力学、材料力学B、普通地质学、结构力学C、构造地质学课程类别：专业主干课程授课对象：地质工程专业学生教学单位：土木工程学院修读学期：第5学期一、课程描述和目标岩体力学是地质工程专业本科生的专业主干课程，是一门理论性、应用性、实践性都很强的课程。这门课程包括岩石的物理力学性能、岩体的基本力学特征、地应力及其测量方法、岩石地下工程、岩石边坡工程、岩石地基工程等内容。本课程拟达到的课程目标：通过课程的学习使学生掌握岩石、岩体的基本概念，理解地应力的基本分布规律，掌握岩石地下、边坡和地基等工程的稳定性分析方法及其基本的设计方法，使学生对岩体力学的基本原理和基础知识进行深度了解，为生产和生活实践中有关岩体力学问题奠定必要的基础。课程目标1：能够运用自然科学和岩体力学基础知识判断岩石和岩体的基本物理力学性能；课程目标2：能够利用岩石地下、边坡和地基等工程知识描述和分析岩体工程的具体问题，具备工程岩体力学性质测定、稳定性分析与评价的基本能力；课程目标3：能够利用岩体力学相关理论进行地下、边坡和地基等各种岩体工程的基本方案设计和可行性分析。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点2-1.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别和判断地质工程专业复杂工程问题的关键环节。课程目标10.2指标点2-2.能够运用地质学、土力学、岩石力学和工程科学的基本原理，利用图纸、图表和文字等对复杂地质工程问题进行正确地建模和表达。课程目标20.4指标点3-2.遵循行业规范，设计复杂地质工程问题的解决方案，并对设计方案进行优化、可行性分析和论证。课程目标30.4（注：要求课程目标与毕业要求指标点应是一一对应支撑）三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1岩体力学简介基本要求：①了解课程学习目的、内容、方法；②了解岩石力学的发展历史和岩石力学的研究对象；③掌握岩石和岩体区别与联系；④掌握岩石的结构和构造。德育要求：据②培养辩证唯物主义的发展观。2课堂讲授课程目标12岩石的物理力学性质：岩石的结构构造岩石的物理性质岩石的力学性质岩石的强度准则岩石的变形性质基本要求：①掌握岩石的基本物理性质指标和计算方法；②掌握岩石的抗压强度、抗剪强度、抗拉强度，能独立开展相关实验；③理解岩石的强度准则；④掌握岩石的变形参数和变形特性。重、难点：强度准则；变形特征。德育要求：据②培养实事求是的科学态度。8课堂讲授课程目标1课程目标2课程目标33岩体的力学、动力学、水力学特性：结构面的自然特征结构面的力学性质工程岩体分类岩体强度的确定岩体的变形岩体的动力变形特性岩体的水力学特性基本要求：①掌握结构结构面的法向变形性质、剪切变形性质和结构面的强度性质。②掌握岩体的强度性质及各类强度的确定与估算方法。③掌握岩体的变形性质：包括岩体变形特征、变形参数、岩体原位测试；④理解影响岩体变形性质的主要因素；了解岩体的水力性质和岩体的动力性质。重、难点：结构面的变形性质。岩体变形特征及其影响因素。德育要求：据①激发学生实践兴趣。8课堂讲授课程目标1课程目标2课程目标34岩体地应力及测量方法：地应力的基本概念地应力场的分布规律高地应力区特征地应力测量的基本原理和常用方法基本要求：①掌握地应力与重分布应力的概念、区别与联系；②掌握浅部地层的地应力分布规律；③了解高地应力的基本特征，能够判断是否属于高地应力区域；④掌握直接测量法和间接测量法的基本概念。重、难点：地应力与重分布应力的区别；地应力测量原理。德育要求：据②激发学生上进心和责任心。4课堂讲授课程目标1课程目标2课程目标35岩石地下工程：地下工程类型及围岩分类地下工程围岩应力地下工程围岩的破坏机理地下工程支护设计基本要求：①掌握地下工程的基本概念及围岩分类的目的；②掌握弹性状态下圆形洞室围岩应力分布规律；③理解地下工程围岩的破坏机理；④了解地下工程支护设计的常用方法。重、难点：围岩应力分布规律及围岩破坏机理。德育要求：据②培养科学严谨的态度。6课堂讲授课程目标2课程目标36岩石边坡工程：岩石边坡与土质边坡的区别岩石边坡破坏类型及影响因素岩石边坡稳定性分析岩石边坡加固工程案例分析讨论基本要求：①掌握岩石边坡的基本概念和岩石边坡的基本破坏类型；②理解边坡岩体稳定性分析的步骤；③掌握边坡岩体稳定性计算及影响边坡稳定性的主要因素，④了解岩石边坡的加固方法。重、难点：边坡岩体稳定性分析和影响边坡稳定性的因素。德育要求：据②培养学生的职业使命感。6课堂讲授课程目标2课程目标37岩石地基工程：岩石地基的重要特征岩石地基的变形和沉降岩石地基的承载力岩石地基的稳定性岩体力学研究新进展基本要求：①掌握岩石地基的概念、岩石地基的设计要求；②理解岩石地基与土地基的区别；③了解岩石地基中的应力分布特征、地基承载力的确定方法；④掌握研究岩石地基的意义。重、难点：岩石地基的设计要求。德育要求：据④鼓励学生做好学习规划。6课堂讲授课程目标2课程目标3合计40序号实践项目实践内容与要求学时类型对应课程目标1工程岩体分类根据已知的工程勘察资料判断工程岩体分级8综合课程目标1~32地下工程围岩应力根据地下工程几何参数和围岩性质计算重分布应力8综合课程目标1~3合计16四、课程教学方法课程教学方法包括：教师课堂集中讲授、课程论文、课堂提问、课后习题、学生自学。教师课堂集中讲授采用PPT电子课件与板书相结合的方法讲授岩体力学的基本知识点；通过课程论文锻炼学生的科研写作水平、提高学生的文献检索能力；随堂测验、课堂提问采用课后测验和随机提问的方式，考察学生上课专注程度和对课堂知识点的掌握程度；课后习题通过布置课后作业使学生巩固所学知识；学生自学则通过安排学生学习岩石工程具体案例，以拓宽学生的知识面，培养其自学和独立解决问题的能力。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业、课堂表现、课程论文和期末考核组成，均按百分制计分，其中平时作业成绩占20%、课堂表现成绩占10%、课程论文成绩占10%、期末考核成绩占60%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1平时作业01010202课堂表现550103课程论文505104期末考试10252560课程目标对应分值204040100（二）考核与评价标准1.平时作业考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分平时作业按时完成，90%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握到位。能够利用理论知识识别、分析岩体工程相关专业问题。按时完成，70%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握较到位。能够较好利用理论知识识别、分析岩体工程相关专业问题。延时完成，60%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握基本到位。利用理论知识对岩体工程相关专业问题有一定的识别、分析。不交和补交，50%以下的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握有偏差。不能利用理论知识对岩体工程相关专业问题进行识别、分析。2.课堂表现考核与评价标准课堂表现包括课堂提问和线上测试两部分：课堂提问根据回答问题的准确性和积极性打分；线上测试根据评分标准进行打分（百分制）。3.课程论文考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分课程论文论文格式规范，内容主题明确，符合岩体力学课程内容，有明确的综合分析论点；无摘抄痕迹，能恰当运用自己的语言组织素材。论文格式较规范，内容主题较明确，符合岩体力学课程内容，具较好的综合分析论点；无摘抄痕迹，能较恰当运用自己的语言组织素材。论文格式基本规范，内容主题基本明确，基本符合岩体力学课程内容，具有一定的综合分析论点；无明显摘抄痕迹，基本能运用自己的语言组织素材。论文格式不规范，内容主题不明确，论文结构不完整，论点分析不清晰；有一定摘抄痕迹，语言组织较差。4.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准。六、教材