专业主干课5《岩体工程地质力学》（精选五篇）

第一篇：专业主干课5《岩体工程地质力学》

《岩体工程地质力学》教学大纲

一、课程名称：岩体工程地质力学

Engineering geomechanics of rock mass

二、课程编号：

三、学分学时：2.5学分 / 40学时

四、使用教材：《岩体力学》刘佑荣，唐辉明编 化学工业出版社2009.1

五、课程属性：专业课 / 必修

六、教学对象：地质工程专业本科生

七、开课单位：地球科学与工程学院地质科学与工程系

八、先修课程：工程力学、水力学、普通地质学、构造地质学、岩石学、工程地质学等。

九、教学目标：

岩石力学是地质工程专业的一门重要的专业课。通过本课程的学习，学生可以全面掌握岩块、结构面、岩体等基本概念、性质指标及其测试方法，掌握工程岩体重分布应力特征、计算方法及工程岩体稳定性分析方法，培养学生分析问题、解决问题的能力，初步具备解决岩体力学实际问题的能力。

十、课程要求：

本课程采用课程讲授与问题探讨、实例演示以及研究性教学等教学方式，实行启发式教学，重点培养学生的理论基础和解决岩体力学问题的能力。因此，本课程要求课前必须阅读教材的相关部分和参考文献；课上主动参与讨论；课后按时完成布置的作业，及时进行教学互动交流。

十一、教学内容：

第0章 绪论（2学时）

 知识要点：岩石力学在工程中的重要性；岩石力学的研究内容；岩石力学的研究方法；岩石力学的发展简史等。

 重点难点：岩石力学的研究方法及研究手段。

 教学方法：课堂讲授，利用工程图片介绍国内外岩石力学研究内容、研究方法及相关岩石力学问题的研究方法。

第一章 岩体地质与结构特征（4学时）

 知识要点：结构面、岩体的定义及基本特征；岩体结构及岩体结构控制论；结构面的统计分析方法；结构面网络模拟方法等。

 重点难点：结构面、岩体的定义及基本特征、结构面的统计分析方法。

 教学方法：课堂讲授，利用工程图片介绍结构面的基本特征、结构面的统计方法及结构面网络

模拟的工程应用等。

第二章 岩石的物理性质（4学时）

 知识要点：岩体物理指标的概念以及它们之间的换算；岩石的物理、水理、热学性质以及岩块的变形和强度性质等。

 重点难点：岩石物理指标定义及换算；岩石的水理性质及岩体的变形及强度性质等。 教学方法：讲授内容分布于课程之中、自学、讨论相结合。

第三章 结构面的变形及强度性质（4学时）

 知识要点：结构面的法向变形和切向变形，平直无充填、粗糙起伏无充填、断续结构面和充填

结构面的强度性质。

 重点难点：结构面的法向变形和切向变形，平直无充填、粗糙起伏无充填、断续结构面和充填

结构面的强度性质。

 教学方法：讲授内容分布于课程之中、自学、讨论相结合。

第四章 岩体的力学性质（4学时）

 知识要点：岩体变形性质及相关参数估算、岩体的变形曲线、岩体的剪切强度及参数估算、岩

体的动力学性质及动参数的估算、岩体的水力学性质及渗透性。

 重点难点：岩体变形性质及相关参数估算、岩体的变形曲线、岩体的剪切强度及参数估算、岩

体的水力学性质及渗透性。

 教学方法：讲授内容分布于课程之中、自学、讨论相结合。

第五章 工程岩体分类（2学时）

 知识要点：岩块的工程分类、岩体的工程分类、我国的工程岩体分类标准、工程岩体分类在工

程中的应用。

 重点难点：岩体的工程分类、我国的工程岩体分类标准、工程岩体分类在工程中的应用。 教学方法：讲授内容分布于课程之中、自学、讨论相结合。

第六章 岩体天然应力（4学时）

 知识要点：岩体中天然应力的分布规律、岩体天然应力测量方法及估算、岩体天然应力场的回

归分析、高地应力的若干特征。

 重点难点：岩体天然应力测量方法及估算、岩体天然应力场的回归分析、高地应力的若干特征。 教学方法：讲授内容分布于课程之中、自学、讨论相结合。

第七章 岩体本构关系及强度理论（4学时）

 知识要点：岩石的本构关系；岩石强度理论；岩体变形及本构关系；岩体破坏机制及破坏判据

 重点难点：岩石强度理论、岩体破坏机制及破坏判据。

 教学方法：讲授、自学、讨论相结合。

第八章 边坡岩体稳定性分析（4学时）

 知识要点：边坡中的应力分布特征；边坡的变形及破坏、边坡岩体稳定性分析的步骤、边坡岩

体稳定性计算、边坡岩体滑动速度计算及涌浪估计。

 重点难点：边坡的变形及破坏、边坡岩体稳定性分析的步骤、边坡岩体稳定性计算。 教学方法：讲授、自学、讨论相结合。

第九章 地下洞室围岩稳定性分析（4学时）

 知识要点：围岩重分布应力计算、围岩的变形与破坏、围岩压力计算、围岩抗力与极限承载力。 重点难点：围岩重分布应力计算、围岩的变形与破坏、围岩压力计算。

 教学方法：课堂讲授。

第十章 地基岩体稳定性分析（4学时）

 知识要点：地基岩体中的应力分布特征、地基岩体的承载力、坝基岩体抗滑稳定性分析、坝肩

岩体抗滑稳定性分析。

 重点难点：弹性抗力系数及其应用；有裂隙围岩应力的计算。

 教学方法：讲授、自学、讨论相结合。

十二、实践环节：

 本课程课内教学环节中根据讲授的内容，安排2-3个岩体力学专题，通过具体的工程实例来解

释岩体力学中的工程问题。

 课外充分利用实验室岩石试验仪器，安排学生熟悉部分岩石力学试验操作步骤及相关测试方法

并开展岩石的抗压、抗拉、抗剪、点荷载及变形等室内试验，提高学生的动手能力。

 根据教学内容，安排5-6次课外作业。

十三、教学参考：

1.参考教材：

 徐志英.岩石力学.北京：水利水电出版社，1993

 张永兴.岩石力学.北京：中国建筑工业出版社，2008

 黄醒春.岩石力学.北京：高等教育出版社，2005

 蔡美峰.岩石力学与工程.北京：科学出版社，2002

 高玮.岩石力学.北京：北京大学出版社，2010

 沈明荣.岩体力学.上海：同济大学出版，1999

2.参考文献：

 付志亮.岩石力学试验教程.北京：化学工业出版社，2011

 张忠亭，景锋，杨和礼.工程实用岩石力学.北京：水利水电出版社，2009  John A.Hudson.工程岩石力学（上卷、下卷）.北京：科学出版社，2009  GBT 50266-1999 工程岩体试验方法标准

3.网络资源

 山东科技大学http://jpkc.sdkd.net.cn/2004/yanshilixue/

 西南科技大学http:///C262/kcms-4.htm

 长安大学http://202.117.64.98/ec/C88/kcjsgh-1.htm

 西安科技大学http://61.150.69.30/ec/C148/jsdw-3.htm

十四、考核方式：

考试或考查方式：闭卷考试。

十五、课程说明：

大纲编写人：孙少锐

大纲编写时间：2012年4月20日

第二篇：岩体力学典型例题(DOC)

一、绪论

1、岩体力学的定义：岩体力学主要是研究岩体和岩体力学性能的一门学科，是探讨岩石和岩体在其周围物理环境（力场、温度场、地下水等）发生变化后，做出响应的一门力学分支。

2、何谓岩石？何谓岩体？岩石与岩体有何不同之处？1）岩石：由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体。2）岩体：一定工程范围内的自然地质体。3）不同之处：岩体是由岩石块和各种各样的结构面的综合体。

3、何谓岩体结构？岩体结构的两大要素是什么？（1）岩体结构是指结构面的发育程度及其组合关系；或者是指结构体的规模、形态及其排列形式所表现的空间形态。（2）结构体和结构面。

4、中科院地质所提出的岩体结构可分为那六大类型？块状、镶嵌、层状、碎裂、层状碎裂、松散结构

5、岩体有哪些特征？（1）不连续；受结构面控制，岩块可看作连续。（2）各向异性；结构面有一定的排列趋势，不同方向力学性质不同。（3）不均匀性；岩体中的结构面方向、分布、密度及被结构面切割成的岩块的大小、形状和镶嵌情况等在各部位不同，各部位的力学性质不同。（4）赋存地质因子特性（水、气、热、初应力）都会对岩体有一定作用。

二、物理力学性质

1、岩石有哪些物理力学参数？岩石的质量指标，水理性质指标，描述岩石风化能力指标，完整岩石的单轴抗压强度，抗拉强度，剪切强度，三向压缩强度和各种受力状态相对应的变形特性。

2、影响岩石强度特征的主要因素有哪些？对单轴抗压强度的影响因素有承压板、岩石试件尺寸及形状（形状、尺寸、高径比），加载速率、环境（含水率、温度）。对三相压缩强度的影响因素：侧向压力、试件尺寸与加载速率、加载路径、空隙压力。

3、何谓岩石的应力应变全过程曲线？所谓应力应变全过程曲线是指在刚性实验机上进行实验所获得的包括岩石达到峰值应力之后的应力应变曲线。

5、试比较莫尔强度理论、格里菲斯强度理论和 E.Hoek 和.T.Brown 提出的经验强度理论的优缺点：莫尔强度理论优点是使用方便，物理意义明确；缺点是1不能从岩石破坏机理上解释其破坏特征2忽略了中间主应力对岩石强度的影响；格尔菲斯强度理论优点是明确阐明了脆性材料破裂的原因、破裂所需能量及破裂扩展方向；缺点是仅考虑岩石开裂并非宏观上破坏的缘故。E.hoek和E.T.brown提出的经验理论与莫尔强度理论很相似其优点是能够用曲线来表示岩石的强度，但是缺点是表达式稍显复杂。

6、典型的岩石蠕变曲线有哪些特征？典型的岩石蠕变曲线分三个阶段第Ⅰ阶段：称为初始蠕变段或者叫瞬态蠕变阶段。在此阶段的应变一时间曲线向下弯曲；应变与时间大致呈对数关系，即ε∝㏒t。第Ⅱ阶段：称为等速蠕变段或稳定蠕变段。在此阶段内变形缓慢，应变与时间近于线性关系。第Ⅲ阶段：称为加速蠕变段非稳态蠕变阶段。此阶段内呈加速蠕变，将导致岩石的迅速破坏。

7、有哪三种基本的力学介质模型？1）弹性介质模型；2）塑性介质模型（理想塑性模型、有硬化塑.性介质模型）；3)黏性介质模型

8、基本介质模型的串联和并联的力学特征有何不同？串联E和h，每个元素的力相等；总应变=分应变之和。基本模型，两元件并联，使它所表现的变形特征与马克斯维尔模型有所不同。根据两个基本力学模型并联的力学特征，当外力作用于模型的两端时，两个模型产生的应变相等，而其应力为弹簧所受的应力与粘壶所受的应力之和。

9、岩石在单轴和三轴压缩应力作用下，其破坏特征有何异同？单轴破坏形态有两类：圆锥形破坏，原因：压板两端存在摩擦力，箍作用（又称端部效应），在工程中也会出现；柱状劈裂破坏，张拉破坏（岩石的抗拉强度远小于抗压强度）是岩石单向压缩破坏的真实反映（消除了端部效应），消除试件端部约束的方法，润滑试件端部（如垫云母片；涂黄油在端部），加长试件。三轴压缩应力：低围压，围压作用不明显，接近单轴压缩破坏形式；中围压，斜面剪切破坏；高围压,塑性流动性破坏。

11、有一云母片岩试件，其力学性质在沿片理方向A 和 垂直片理方向B 表现出明显的各向异性，试问：1）试件在A向和 B 向受到相同的单向压力时，变形哪个方向更大？弹性模量哪个更大？为什么？2）岩石试件的单轴抗压强度哪个更大？为什么？

答：1）在相同单向压力作用下B向变形更大，因为B向包含片理的法向闭合变形，相对A而言，对岩石的变形贡献大。相应的弹性模量则是A向大，根据应力应变关系可知，在应力相同的情况下，A向应变小于B向应变，故A向弹性模量大。2）单轴抗压强度B向大，因为B向为剪断片理破坏，实为岩块抗压强度。A向由于结构面的弱抗拉效应，岩石产生拉破坏，降低了岩石单轴抗压强度。

三、岩体动力学性质

1、如何测试岩块和岩体弹性波波速？ 1）岩块声波速度测试：测试仪器主要是岩石超声波参数测定仪和纵横波换能器。测试时，把纵横波换能器放在岩块试件的两端。测定纵波速度时宜采用凡士林或黄油作耦合剂，测定横波速度时宜采用铝箔或铜箔作耦合剂测试结束后，应测定超声波在标准有机玻璃中的传播时间，绘制时距曲线并确定仪器系统的零延时。vp=L/（tp-t0），vs=L/（ts-t0）

2）岩体声波速度测试：测点表面应大致修凿平整并擦净，纵波换能器应涂厚1-2mm的凡士林或黄油，横波换能器应垫多层铝箔或铜箔，并应将换能器放置在测点上压紧。在钻孔或风钻孔中进行岩体声波速度测试时，钻孔或风钻孔应冲洗干净，并在孔内注满水，水即作为耦合剂，而对软岩宜采用干孔测试。

2、影响岩体弹性波波速的因素有哪些？1）岩体弹性波速与岩体种类、岩石密度和生成年代有关.2、岩体波速与岩体中裂隙或夹层的关系：34岩体波速与岩体的有效孔隙率n及吸水率Wf有关

4、岩体波速与各向异性性质有关

5、岩体受压应力对弹性波传播的影响。

3、用岩体弹性波速度确定地下工程围岩松动圈（塑性圈）范围的依据是什么？根据岩体弹性波速度随裂隙的增多和应力的减小而降低的原理，在松动圈内，由于岩体破碎且属低应力区，因而波速较小，当进入松动圈边界完整岩体区域，应力较高，波速达到最大，之后波速又逐渐减小至一定值。根据波速随深度变化曲线，可确定松动圈厚度，其边界在波速最大值深度附近。

四、岩体基本力学性质

1、描述结构面的参数及其所表达的含义：

2、阐述结构面法向弹性变形的假设条件和计算方法。

3、阐述结构面法向变形的三个分量。

4、阐述结构面法剪切位移的类型及其特征。

5、阐述结构面强度表达式及其与莫尔应力圆的几何关系。

6、简述结构面的面摩擦效应。

7、简述结构面的楔效应摩擦的三种评价方法。

8、阐述结构面与主应力面的夹角对极限最大主应力的影响。

9、阐述带有单一结构面的岩体的力学效应的分析方法。

10、阐述孔隙水压力对单一结构面的岩体强度的影响。

11、阐述岩体的变形曲线及其变形参数的确定方法。

五、工程分类、1、简述围岩分类的目的和意义：（1）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据。（2）便于施工方法的总结,交流,推广。（3）为便于行业内技术改革和管理。

2、阐述围岩分类有哪些原则？（1）有明确的类级和适用对象。（2）有定量的指标。（3）类级一般分五级为宜。（4）分类方法简单明了、数字便于记忆和应用。（5）根据适用对象，选择考虑因素。

3、简述围岩分类的基本方法：按岩石的单轴抗压强度RC 分类；以点荷载强度指标分类；按巷道岩石稳定性分类；前苏联巴库地铁分类；按岩体完整性分类；按岩体综合指标分类。

4、简述岩石质量指标RQD 的定义及评价方法：RQD是选用坚固完整的、其长度大于等于10cm的岩芯总长度与钻孔长度的比。评价方法：岩石的RQD与岩体完整性关系密切，RQD与体积节理数JV之间存在下列统计关系：RQD=115—3.3JV（%），对于JV小于等于4.5的岩体，其RQD=100%

5、阐述巴顿（Barton）Q 分类采用了哪些参数？它们代表了何种含义？采用了六个参数：RQD：岩体质量指标。Jn节理的组织数系数。Jr节理的粗糙度系数。Ja节理的饰变系数。JW地下水的影响系数。SRF应力折减系数。

6、阐述国际岩体分级采用了哪两种方法？采用了定性、定量两种方法分别确定岩体质量的好坏，相互协调、相互调整，最终确定岩石的坚硬程度与岩体完整性指数。

7、阐述国际岩体分级采用了哪些指标作为分级的基本参数？

（一）确定岩体基本质量：1.定量确定岩体基本质量，包括岩石坚硬程度的确定、岩体完整程度的确定。2.定性确定岩体基本质量，也包括岩石坚硬程度的确定、岩体完整程度的确定。

（二）基本质量分级：岩体基本质量指标；岩体基本质量的确定。

（三）具体工程岩体质量分级的确定。

8、阐述在国际岩体分级中，对地下工程的岩体基本质量指标的修正，考虑了哪些因素的影响？地下水影响修正系数；主要软弱结构面产状影响修正系数：初始应力状态响修正系数

六、地应力

1、何谓岩体的初始应力？岩体的初始应力主要是由什么引起的？影响岩体的初始应力场的因素一般有哪些？初始应力：天然状态下岩体内的应力，又称地应力、原岩应力。由岩体的自重和地质构造所引起。因素：自重.地质构造——主要因素；地形地貌.地震力.水压力.地热——次要因素。

3、正断层、逆断层、平移断层的最大主应力和最小主应力的作用方向如何？对于正断层，自重应力为最大主应力，方向竖直向下，最小主应力与断层走向正交；对于逆断层，自重应力为最小主应力，方向竖直向下，而最大主应力与断层走向正交；对于平移断层，自重为中主应力，最大主应力与断层走向成30-45度得夹角，最大和最小都为水平方向。

4、地壳浅部岩体初始应力的分布有哪些基本规律？水平应力普遍大于垂直应力。垂直应力在大多数情况下，为最小主应力；在少数情况小，为中间主应力；只有个别情况下为最大主应力。

5、岩体的初始应力的量测方法有哪些？各自的原理、量测步骤、应用是什么？1.水压致裂法2.应力解除法3.应力恢复法4.声发射法；步骤：【1】试件制备【2】声发射测试【3】计算地应力。

6、高地应力现象有哪些？其判别准则是什么？现象：1.岩芯饼化现象；2.岩爆；3.探洞和地下隧洞的洞壁产生剥离；4.岩质基坑底部隆起，剥离以及回弹错动现象；5野外原位测试测得得岩体物理力学指标比实验室试验结果高。判别准则：当围岩内部的围岩强度与最大地应力的比值达到某一水平时，才能称为高地应力或极高地应力。

7、岩爆的类型和发生条件是什么？工程上如何防治岩爆？类型：【1】破裂松脱型，【2】爆裂弹射型，【3】爆炸抛射型。条件：1.地下开挖，洞室空间的形成。2.岩体承受极限应力产生初始破裂后剩余弹性变形能的集中释放量将决定岩爆的弹射程度。3.围岩应力重分布和集中将导致围岩积累大量弹性变形能。防治：1.围岩加固；2.改善围岩应力条件；3.保证施工安全。

七、地下洞室

1、何谓岩体的二次应力？分析二次应力时考虑了哪些假定条件？

2、何谓围岩压力？围岩压力的影响因素有哪些？

3、如何计算弹性状态下围岩的二次应力、位移和应变？它们有哪些规律？

4、如何计算弹塑性状态下圆形洞室围岩的二次应力？它有哪些规律？

5、如何确定节理岩体的剪裂区范围、应力和剪裂区的半径？

6、计算岩体的松动压力有几种方法？它们是如何计算岩体的松动压力的？

7、计算岩体的塑性形变压力有几种方法？它们是如何计算岩体的塑性形变压力的？

8、简述新奥法建设隧道的基本思想。

八、边坡

1、岩质边坡应力分布有哪些特征？其影响因素有哪些？

2、岩质边坡的变形与破坏有哪些类型？不同类型其破坏机理有何区别？

3、岩质边坡极限平衡稳定性分析的方法主要有哪些？简述各方法的力学模型和适用范围。

4、岩质边坡的加固措施有哪些？

九、地基

1、岩基有那些特点？岩基上常规的基础形式有哪几种？

2、岩基上柔性基础和刚性基础其基础沉降计算有何区别？

3、岩基破坏模式有哪几种？如何确定岩基承载力？

4、重力坝坝基破坏模式有哪些？如何计算不同破坏模式下坝基的稳定性？

5、岩基的加固措施主要有哪些？

1、纵波波速Vpm=4167m/s,岩体密度ρ=2.45g/cm³,室内测得岩块试件纵波波速Vpr=3536m/s,求这种岩体的静弹性模量E。

2、已知5000m深处某岩体侧压力系数λ=0.8，泊松比μ=0.25。在岩体被剥蚀掉2000m后侧压力系数是多少？

一、名词释义

结构面:指地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带岩体在地质历史过程中形成的，由岩石单元体和结构面网络组成的，一定 的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体颗粒密度岩石固体相部分的质量与其体积的比值。块体密度(岩石密度):指岩石单位体积内的质量。

弹性:在一定的应力范围内物体受外力作用产生的全部变形去除外力后能立即恢复原有形状和尺寸。

塑性:物体受力后产生变形，在外力去除后不能完全回复的性质。

粘性:物体受力后变形不能再瞬时完成，且应变速率随应力增加而增加的性质。脆性:物体受力后变形很小时就发生碎裂的性质。

延性:物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的性质。

流变:在外部条件不变的情况下，岩石的变形或应力随时间的变化的现象 弹性后效：应变恢复总是落后于应力的现象

单轴抗压强度：在单向压缩条件下，岩块能承受的最大压应力

法向刚度:在法向应力作用下，结构面产生单位法向变形所需的应力

剪切强度:岩体内任一方向剪切面在法向应力作用下所能抵抗的最大剪应力 天然应力:人类工程活动之前存在于岩体中的应力

重分布应力:岩体中由于工程活动改变后的应力天然应力比值系数:岩体中天然水平应力与铅直应力之比

岩爆:高地应力地区由于洞壁围岩中应力高度集中使围岩产生突发性变形破坏的现象.围岩压力:地下洞室在重分布应力作用下产生过量的塑性变形或松动破坏，进而引起施加于支护衬砌上的压力.围岩抗力:围岩对衬砌的反力,使洞壁围岩产生一个单位径向变形所需要的内水压力 蠕变:岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质 尺寸效应：试件尺寸越大，岩块强度越低 剪胀角：剪切位移线与水平的夹角

岩（体）石力学：是力学的一个分支学科，是研究岩（体）石在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的一门基础学科。

工程岩体力学:为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩体力学

RQD(岩体质量指标)：指大于10cm的岩芯，累计长度与钻孔进尺长度之比的百分比 软化性:岩石浸水饱和后强度降低的性质。

第三篇：岩体灾害防治措施)

论岩土工程地质灾害防治技术及防治措施

摘要:近年来随着我国经济科技的突飞猛进，各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度大幅提高，一方面国民经济提高，但另一方面也大大增加了我国资源开采使用量和环境加剧恶化，使本就十分脆弱的地质环境难以维持稳态平衡，地质灾害的频度和规模成逐年增加的趋势。为此就岩土工程与地质灾害的内在关系、地质灾害的特征与危害以及地质灾害防治工程以防治措施为主导方向进行探究阐述。

关键词:岩土工程地质灾害防治措施。

一、岩土工程与地质灾害的内涵自20世纪80年代末90年代初我国产生了一个新的学科——地质工程学。工程地质学是地质学的分支学科，又是工程与技术科学，基础学科的分支学科。它是工程科学与地质科学相互渗透，交叉而形成的一门边缘学科，从事人类工程活动与地质环境相互关系的研究，是服务于工程建设的应用学科。地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。在我国大多数地质灾害现象都是人为因素引发的据有关资料统计近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5因此减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施是我国当前减少损失的首要途径。

二、我国地质灾害的特征与危害由于我国地理位置独特地质构造复杂地球生态环境多变加之人口众多的农业大国经济较落后承灾能力弱所有这些叠加在一起形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。据资料统计分析崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%其中以西南、西北地区最为严重。地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题又称第一环境问题属自然地质灾害这些灾害不以人类历史的发展为转移；第二类主要是由人为活动引发的地质灾害称第二环境问题属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展，环境的恶化而日益增加据地质灾害。分析全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。

2.1 滑坡 滑坡是指斜坡上的土体或岩体受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响沿着一定的软弱面或软弱带整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。它的一个重要特征是在其运动过程中保持相对的完整性，往往表现出其特定的形态外貌。

滑坡的诱因:

1地震;

2降雨和融雪;

3地表水的冲刷、浸泡;

4河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;

5开挖坡脚;

6蓄水排水;

7堆填加载;

8劈山放炮乱砍乱伐。

滑坡发生的规律: 下列地带是滑坡的易发和多发地区:

1江、河、湖水库、沟的岸坡地带地形高差大的峡谷地区山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。

2地质构造带之中如断裂带、地震带等。

3易滑坡岩、土分布区。

4暴雨多发区及异常的强降雨区。

2.2 崩塌 陡坡上被直立裂缝分割的岩土体因根部空虚折断压碎或局部移滑失去稳定突然脱离母体向下倾倒、翻滚堆积在坡脚或沟谷的地质现象称为崩塌。一般发生在厚层硬脆性岩体中。岩体中有构造节理和成岩节理，风化侵蚀等易于发生崩塌。

崩塌的诱因:

1采掘矿产资源

2道路工程开挖边坡

3水库蓄水与渠道渗漏

4堆弃渣填土

5强烈振动。

2.3 泥石流 泥石流是由于降水暴雨、冰川、积雪融化水产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。经常发生在陡峻的山岳地区，一般是顺着纵坡降较大的狭窄沟谷活动的。地质条件决定了松散固体物质的来源，也为泥石流活动提供动能优势。泥石流形成必须有强烈的地表径流，它为爆发泥石流提供动力条件。泥石流主要由石块，沙粒和泥浆体所共同组成的格架结构。

泥石流的诱因:

1不合理开挖

2不合理的弃土、弃渣、弃石

3滥伐乱垦。地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落并在地面形成塌陷坑洞的一种动力地质现象。山体坡度大，气候降水量过多，山体土层松软。

防治措施植树造林和护护坡草被，加强水土保持。修建坡面排水系统调节地表径流，防止沟源侵蚀。泥石流通区一般修建拦挡工程，大规模预防需要修建高大的泥石流拦挡坝。修建泄洪道起到顺畅排泄泥石流的作用在修建交通路线时如跨越泥石流时要修筑护路明路 走廊 隧道 渡槽等。

2.4 地面变形 地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个明显成灾的有30余个最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带区。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷二是表面岩溶活动引起的塌陷三是大量抽取地下水引起地面下沉。地表变形还多发生在以地下资源为主要经济发展的城市，如地下石油及矿产的开采，开采过程中不能及时有效的进行回填，导致地面下沉，地裂缝。

地面塌陷发生的规律:

1岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带

2沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带岩层剧烈转折、破碎的地带

3松散盖层较薄且以砂石为主其底部粘性土层缺失或甚薄一般不足1-2米的“天窗”地段 4岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上

5具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带

6岩溶地下水的排泄区

7岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段

8临近河、湖、塘地表水体的近岸地带

9岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。地下资源的大量的开采。

2.5 人为地质灾害的危险性分析 人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖亦经常加剧地质灾害的发生如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。

人工诱发地质灾害的特点如下:

1是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中岩体由相对稳定至不稳定的变化经历长时间过程。而人工因素诱发下就大大地缩短了自然演化时间加速岩土体的岩性变化而导致突变灾难的发生并造成更大的损失。

2是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生除了特大灾害之外一般其危害性有一定的局限性在人工因素诱发下其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源———森林的破坏工程的大规模开挖影响的是区域性环境恶化诱发区域性旱涝灾害以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。

3是灾害损失巨大除了地震之外人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展人工诱发地质灾害所造成的损失仍会不断增加目前估计地质灾害损失每年约500亿元而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元死亡1432人其中不少损失是通过地质灾害而产生的。

三、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施

3.1 主要的施工技术标准总结 地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性如抗滑桩、复杂性如抗滑桩锚拉挡板冠梁和多样性防治滑坡可采用桩亦可采用挡土墙以地下工程施工为工艺特点因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。

涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:

1地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》DZ/T0218-2006

2各类参考使用如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

3各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用如《水电水利工程预应力锚索施工规范》DL/T5083-2004

4各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范如《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94。

3.2 地质灾害防治工程防治措施

3.2.1 做好防治工程设计 地质灾害防治工程设计必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。

1根据致灾的成因确定主要防治途径

2根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。

3.2.2 地质灾害防治工程的主要工程措施 根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析国内防治地质灾害的主要工程类型有:排截水工程、支拦挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。

3.2.3 地质灾害防治措施 l工程防治措施 工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方

第四篇：《岩体力学》教学大纲

《岩体力学》课程教学大纲 撰写人： 学院审批：审批时间：年月日一．课程基本信息 开课单位：土木工程与建筑学院 课程编号：01z20044b 英文名称：Rock Mass Mechanics

学时：总计32学时，其中理论授课32学时，实验（含上机）0学时 学分：2.０学分

面向对象：2008级及以后年级的土木工程与工程管理本科专业学生 先修课程：《高等数学》、《土木工程概论》、《材料力学》、《普通地质学》、《弹性力学》、《工程地质》、《计算机文化基础》等。教材：《岩体力学》，沈明荣，陈建峰编著，上海：同济大学出版社，2006年07月，第三版。主要教学参考书或资料： 1.《岩体力学》，阳生权，阳军生编著，北京：机械工业出版社，2008年09月，第一版。2.《岩石力学》，徐志英编著，北京：水利水电出版社，2007年07月，第三版。3.《岩石力学》，张永兴编著，北京：中国建筑工业出版社，2008年03月，第二版。4.GB 50218—94 工程岩体分级标准． 5.GB 50021—2001 岩土工程勘察规范． 6.《岩土工程手册》，岩土工程手册编委会编著，北京：中国建筑工业出版社，1999。二．教学目的和任务

岩体力学是一门应用型基础学科，是属土木工程专业任选课。本课程的教学目的是通过课堂教学，使学生掌握岩石、岩体的基本概念，掌握地下洞室、岩质边坡和地基工程的稳定性分析方法及其基本的设计方法，并了解岩体力学的新理论新方法，掌握常用试验、测试的原理与方法。

三．教学目标和要求

通过本课程的学习，充分理解并掌握岩石基本参数的概念，影响因素，试验方法；掌握莫尔强度理论和格里菲斯强度理论；对工程中一般岩体力学问题具有一定的分析和计算能力，如洞室围岩稳定性分析、岩质边坡稳定性分析、坝基稳定性分析等．同时，学生具有正确进行数字计算的能力，掌握测量岩石主要参数的操作能力，具有分析试验数据和编写报告的能力。四．教学内容、学时分配及其基本要求 第一章 绪言（学时：２)授课内容：岩体力学的定义、岩体与岩石的区别和联系、岩体力学的发展历史与现状、岩体力学的研究任务与内容、常见岩体工程问题以及学习和研究岩体力学与工程问题的常用方法。基本要求：掌握岩体力学和岩体工程的定义，了解岩石与岩体的基本区别和联系。了解常见岩体工程问题，了解岩体力学发展历史与现状，以及学习和研究岩体力学与工程问题的常用方法。

岩石的基本物理力学性质（学时：４）

授课内容：岩石的基本物理性质，岩石的强度特性，岩石的变形特性，岩石的强度理论。基本要求：了解岩石的基本物理性质；一般掌握岩石物理特性、强度的测量方法；了解岩石的成分及结构与力学性质的关系；重点掌握岩石在拉伸、单向压缩、剪切、三轴压缩条件下的强度和变形特性，常用的岩体强度理论中的格里菲斯强度理论、莫尔强度理论，并能够运用有关理论解决有关岩石力学问题。岩体的动力学性质（学时：２）授课内容：岩体中应力波类型及传播、影响岩体弹性波速度的因素。

基本要求：了解岩石的波动特性，掌握弹性波在固体中的传播的运动方程；重点掌握岩体弹性波速度的测定与分析，影响岩体波速的因素；了解岩体的其他动力学特性。岩体的基本力学性质（学时：４）

授课内容：岩体结构面的分析，结构面的变形特性，结构面的剪切强度特性，结构面的 力学效应，碎块岩体的破坏，岩体的应力－应变分析，岩体力学性质的现场测试。

基本要求：了解岩体结构面的概念、分类和结构面的几何特征；掌握结构面的变形特性，结构面的力学效应；了解碎块岩体的破坏方式；重点掌握岩体的应力－应变分析，了解变形模量计算方法；了解岩体力学性能的现场测试方法，掌握千斤顶法荷载试验和现场三轴强度试验方法与结果计算。

工程岩体分类（学时：２）授课内容：工程岩体分类的目的与原则，工程岩体代表性分类简介，我国工程岩体分级标准。基本要求：了解工程岩体分类的目的和原则；掌握工程岩体代表性分类方；重点掌握我国工程岩体分级标准中的RQ和BQ分类方法，并能够学会应用。岩体的初始应力状态（学时：４）

授课内容：岩体初始应力场及其影响因素，岩体初始应力场的分布规律，岩体初始应力 的量测方法，高地应力地区主要岩体力学问题。

基本要求：掌握初始应力状态的概念和意义、岩体初始应力场的计算，重点掌握初始应力场的分布规律，两种应力场（自重应力场和构造应力场）的特征；并了解高地应力地区的主要岩石力学问题。

岩体力学在洞室工程的应用（学时：４）授课内容：深埋圆形洞室弹性分布的二次应力状态，深埋圆形洞室弹塑性分布的二次应力状态，节理岩体中深埋圆形洞室的剪裂区及应力计算，围岩压力，围岩的松动压力计算，围岩的塑性形变压力计算，新奥法简介。基本要求：了解岩体二次应力状态的基本概念，掌握深埋圆形洞室二次应力状态的弹性分布，深埋圆形洞室弹塑性分布的二次应力状态，节理岩体中深埋圆形洞室的剪裂区及应力分析；重点掌握围岩压力、松散岩体的围岩压力、塑性变形压力等的概念和计算；了解新奥法。岩体力学在边坡工程中的应用（学时：４）

授课内容：边坡岩体中应力分布特征，边坡岩体的变形与破坏，边坡稳定性分析，岩质边坡的加固措施。

基本要求：了解岩体边坡应力重分布特征；掌握岩质边坡的破坏机理和破坏模式，岩质边坡稳定性评价的基本分析和评价方法，常用的岩质边坡设计方法及边坡支护技术。岩体力学在岩基工程中的应用（学时：４学时）

授课内容：岩基上的基础形式，岩基上基础的沉降，岩基的承载力，岩基的抗滑稳定性，岩基的加固措施。

基本要求：掌握岩体地基的基本概念、类型，岩体地基应力分布规律和变形、破坏模式，岩体地基承载力的确定方法。

岩体力学数值分析方法及研究展望（学时：２）

授课内容：岩体力学的发展与其他地质学科、力学学科间的联系；岩石力学试 验与测试方法的进展；数值分析在岩石力学中的应用和进展。

基本要求：了解岩体力学的发展与其他地质学科、力学学科间的联系；了解岩石力学试 验与测试方法的进展；掌握数值分析在岩石力学中的应用和进展，重点掌握有限元法的原理和应用的要点。五．教学方法及手段 课堂采用多媒体教学；选择适当内容采用学生自学自讲及课堂讨论等灵活方式进行。六．考核方式及考核方法

考核方式包括两部分：其中一部分为平时考核，以作业和课堂讨论的方法进行，考核成绩为总成绩的30％；另外一部分为期终考核，采用闭卷或结合实际开卷的方法进行，考核成绩为总成绩的70％．主要考查学生对所学知识的运用能力。

第五篇：粉体材料科学与工程专业

粉体材料科学与工程专业

专业简介

学科：工学

门类：材料类

专业名称：粉体材料科学与工程专业

粉体材料科学与工程专业主要培养从事新型高新能新材料科学研究、技术开发，工艺设计，材料加工制备、性能检测和生产经营管理的高级专门人才，涉及的学科知识和产业背景包括纳米技术、精细陶瓷、金属与合金材料、高分子材料，航天航空材料、舰船材料、高温合金、硬质合金、医用生物材料、能源材料、磁性材料、隐身吸波材料、环境过滤材料等其它功能材料。

主要课程：物理冶金基础、粉体工程、粉体固结原理与技术、纳米材料学等。

修业年限：4年。

授予学位：工学学士学位。

专业就业状况

毕业生可到科研院(所)、高等院校、国防军工及其他产业部门从事纳米材料、信息材料、生物材料、军用新材料等新型粉体材料的科研、设计、开发、生产、教学、管理等工作。

院校分布部分

中南大学。