岩土工程理论与应用
0859土木水利专业学位研究生核心课程指南
一、课程概述
本课程是土木水利类专业学位研究生的一门专业基础课，其涵盖士木工程、水利工程、交通工程、地质工程等学科方向。本课程以本科阶段的土力学、基础工程及岩土工程数值方法等专业课程等为基础，深入阐述岩土工程渗流、变形及强度的基本理论，系统介绍岩土工程问题的分析方法，从而使学生能熟练地运用岩土工程理论开展典型的岩土工程问题分析，培养学生独立从事岩土工程科学研究与解决复杂工程问题的能力。
二、先修课程
材料力学、结构力学、弹性力学、土力学、基础工程、桩基础、挡土结构与基坑工程、数值分析方法。
三、课程目标
通过本课程的学习，使学生在已学习本科阶段的土力学、基础工程等专业基础课程的基础上，更系统深入地掌握土的渗流，变形及强度理论，具备初步的土的本构关系理论基础及岩土工程数值分析方法，进而运用岩土工程基础理论与常用分析方法，有效地开展包括渗流、固结、沉降、地基承载力，弹性地基梁、桩基础、基坑开挖等复杂岩土工程问题的计算分析，使得学生具备解决复杂岩土工程问题的综合分析能力。
四、适用对象
本课程适用于土木水利类土木工程、水利工程、地质工程等领域的专业学位硕士研究生，也可供相关领域的博士研究生学习。
五、授课方式
授课方式采用课堂讲授、学术讲座、小组讨论、课外文献查阅等多样化授课形式，倡导启发式、研讨式、探究式教学，增强教师与学生互动性，有条件的话可结合课外实践开展理论与实践相结合的案例教学，补充与拓展课堂教学内容。课堂教学可考虑PPT形式为主、板书为辅的教学手段。
六、课程内容
1.土的本构关系(土的应力-应变特性，土的强度理论、经典的岩土本构模型等)。
2.土的渗流理论与应用分析(土的渗透性与渗透系数确定、渗透定律、土的渗流力与渗流破坏、饱和土的渗流方程、流网分析及应用、渗流数值分析等)。
3.土的固结理论与应用(一维、二维、三维Terzaghi固结理论、Biot固结理论等，固结方程数值分析)。
4.土的压缩性与地基沉降计算（土的压缩性、沉降计算基本方法、三维变形的沉降计算、考虑应力路径（历史）的沉降计算、次固结沉降计算等）。
5.地基承载力理论与应用(土的极限平衡理论，极限承载力计算理论，偏心荷载承载力分析、双层地基承载力理论分析等)。
6.弹性地基梁理论与应用(地基模型、文克尔弹性地基梁理论，有限长梁、刚性梁的求解、双向(十字交叉)弹性地基梁计算等)。
7.桩基础理论与应用(单柱竖向承载分析、群桩竖向承载分析、单桩水平承载分析、群桩水平承载分析、复合桩基计算理论等)。
8.支挡结构与深基坑(支挡结构土压力计算、深基坑支护结构的内力分析、深基坑稳定性分析、深基坑变形计算等、基坑开挖环境效应分析等)。
9.土体动力分析理论基础
10.复杂地质环境下岩石应力应变关系。
11.复杂岩石力学工程问题分析理论与方法。
12.岩石水力学与岩体渗流。
13.岩石动力学与岩爆分析。
14.岩石连续介质与不连续介质数值分析方法，岩石力学反分析方法，岩石力学不确定性分析法，岩石力学多尺度分析方法。
*重点；土的基本力学特性、渗流、强度和变形理论等，以及阐释反映岩石本质规律的力学理论与应用。
*难点：土的本构关系、岩石力学理论的力学原理、数值分析及极限分析理论等。应关注力学原理在工程应用中的适用条件，以及各种模型中力学参数的物理意义、测定方法与应用条件。
七、考核要求
课程考试可采用期末考试为主，同时可结合课堂提问、课外作业或课程报告等辅助的考核式。依据考试题型、知识要点的难度与广度，期末考试可选择闭卷或开卷。考核旨在公正、客观地评价学生对岩土工程基本理论的掌握程度及运用理论方法分析复杂岩土工程问题的能力。
八、编写成员名单
刘叔灼(华南理工大学)、龚晓南(浙江大学)、黄茂松(同济大学)、钱建固(同济大学)、胡安峰(浙江大学)、谢康和(浙江大学)、阮怀宁(河海大学)、张陈蓉(同济大学)、木林隆(同济大学)
