巖土工程教案-第1講

本科課程《巖土工程》教案第1章緒論張守寶中國礦業(yè)大學(xué)（北京）資源與安全工程學(xué)院

教學(xué)課題第1章緒論選用教材張振營等，《巖土力學(xué)》中國水利水電出版社，2000班級：采礦工程2010級1-3班日期：2012-08-27課程類型本科生專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)目標(biāo)1）知識目標(biāo)：了解巖土工程及其涉及的應(yīng)用領(lǐng)域，了解采礦工程與巖土工程的關(guān)系。2）技能目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)巖土工程的應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展過程以及和采礦工程的聯(lián)系，使學(xué)生了解巖土工程主要研究內(nèi)容及其重要性，引導(dǎo)學(xué)生對本課程的興趣。教學(xué)內(nèi)容1）巖土工程及其應(yīng)用領(lǐng)域2）巖土力學(xué)與采礦工程的關(guān)系3）巖土工程的特點4）巖土工程發(fā)展歷程教學(xué)重點與難點1）教學(xué)重點：巖土工程的定義，巖土工程與采礦工程聯(lián)系。2）教學(xué)難點：巖土工程的特點3）教學(xué)難點處理方法：通過對重點案例進(jìn)行分析和講解，是學(xué)生從實例中了解巖土工程的主要特點，并加深印象。教具（直觀教具、圖表、模型、實驗儀器等）計算機、投影儀、案例分析教學(xué)過程及時間分配教學(xué)內(nèi)容、課前介紹本節(jié)內(nèi)容（10分鐘）1）自我介紹2）介紹本巖土工程的開設(shè)原因3）課程目標(biāo)、教學(xué)大綱、學(xué)習(xí)方法和課時安排、新課教學(xué)新課導(dǎo)入（5分鐘）問：巖土工程的定義？答：以巖土體為研究和工作對象，以工程地質(zhì)學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程學(xué)為基本研究內(nèi)容，涉及巖體和土體的利用、整治和改造的一門綜合性的技術(shù)科學(xué)。第一節(jié)巖土工程及其應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域（10分鐘）講解：巖土工程在市政、能源、水利、交通、航運、礦山、國防等工程建設(shè)中，都有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域A雨季引起的鐵路公路路基塌方、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，均與巖土工程有關(guān)＞巖土問題、地基問題往往是影響投資和制約工期的主要因素,若處理不當(dāng)，可能帶來災(zāi)難性后果案例（20分鐘）1）巖土工程涉及的領(lǐng)域2）重慶武隆“五一”滑坡3）重慶市武隆縣鐵礦鄉(xiāng)雞尾山山體滑坡4）湖北遠(yuǎn)安鹽池河磷礦巖崩5）與巖土工程有關(guān)的例子（水電、交通、礦業(yè)）應(yīng)用：（1）和人們生活的環(huán)境息息相關(guān)（2）充分了解巖土工程和人們的聯(lián)系二、巖土力學(xué)與采礦工程的關(guān)系（10分鐘）1、問題：采礦工程中巖體力學(xué)的特點講解：采礦工程多處于地下較深處，而其它地下工程多在距地表較近（幾十米）的范圍內(nèi)。對礦山工程，只要求在開采期間不破壞，在采后能維持平衡狀態(tài)不影響地表安全即可，故其計算精度、安全系數(shù)及加固等方面均低于國防、水利工程的標(biāo)準(zhǔn)。礦山地質(zhì)條件復(fù)雜，又受礦床賦存條件限制，故采礦工程的位置選擇性不大，同時采掘工作面不斷變化，因而采礦工程巖石力學(xué)具有復(fù)雜性的特點。2、問題:采礦工程中與巖石力學(xué)相關(guān)的研究領(lǐng)域（10分鐘）講解:露天采礦邊坡設(shè)計及穩(wěn)定加固技術(shù)井下開采中巷道和采場圍巖穩(wěn)定性問題采場穩(wěn)定性及開采優(yōu)化設(shè)計問題；礦井突水預(yù)測、預(yù)報及預(yù)處理理論和技術(shù)巖爆、煤與瓦斯突出預(yù)測及處理理論與技術(shù)采空區(qū)處理及地面沉降問題巖石破碎問題三、巖土工程的特點（10分鐘）1、巖土工程的基礎(chǔ)理論講解：工程地質(zhì)學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)、地基基礎(chǔ)，……2、巖土工程是一門實踐性很強的應(yīng)用技術(shù)講解：工程巖土是自然產(chǎn)物，受自然條件的影響大巖土具有顯著的時空變異性巖土具有強烈的地區(qū)性特點3、巖土工程是一門綜合性很強的學(xué)科講解：理論方法上：需工程地質(zhì)學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土工測試、工程機械等多學(xué)科互相滲透工程實踐中：需勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理、科研等方面密切配合四、巖土工程的發(fā)展歷程1、巖石力學(xué)的發(fā)展歷程（15分鐘）講解：國際上：1956年4月，美國科羅拉多礦業(yè)學(xué)院提出“巖石力學(xué)”一詞，并為該院采礦專業(yè)本科生開設(shè)“巖石力學(xué)”課程。1957年，巴黎出版了塔洛布爾（J.Talobre）專著《巖石力學(xué)》是這方面最早的一本較系統(tǒng)的著作。1963年，在奧地利的薩爾茨堡成立了國際巖石力學(xué)學(xué)會。1966年，葡萄牙里斯本召開第一屆國際巖石力學(xué)大會，每四年召開一次；2011年在中國北京。國內(nèi)：設(shè)有國際巖石力學(xué)學(xué)會中國小組。1982年成立“中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會”，于1989年起每兩年舉行一次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)討論會。采礦的巖石力學(xué)相關(guān)研究，如礦山巖石力學(xué)、礦山壓力及控制、井巷支護(hù)、露天礦邊坡等。2、土力學(xué)的發(fā)展歷程（10分鐘）講解：奠基階段：1773-1925年，庫侖、朗肯土壓力理論、費蘭紐斯條分