北京科技大學(xué)研究生專業(yè)介紹：巖土工程

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一、學(xué)科、專業(yè)簡介

巖土工程作為土木工程的二級學(xué)科是以巖土的利用、改造與整治為研究對象的學(xué)科。主要研究內(nèi)容涉及土木、水利、交通及環(huán)境工程等與巖土有關(guān)的工程技術(shù)和科學(xué)問題。包括：巖土基本力學(xué)模型、巖土工程性質(zhì)、巖土工程設(shè)計(jì)方法和理論、巖土工程施工技術(shù)與管理及測試分析技術(shù)等,注重巖土工程檢測技術(shù)和分析理論的研究和應(yīng)用。學(xué)科涉及土木建筑、鐵路、交通、水利水電、城市建設(shè)、工程地質(zhì)、采礦工程等工程領(lǐng)域。

本學(xué)科工學(xué)碩士學(xué)位獲得者應(yīng)掌握工程地質(zhì)與水文地質(zhì)評價(jià)、巖土工程設(shè)計(jì)、巖土力學(xué)與巖土工程支護(hù)、巖土工程施工與管理、環(huán)境巖土工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面堅(jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)深入的專門知識，對本學(xué)科的現(xiàn)狀、前沿和發(fā)展趨勢有深入的了解，能夠應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法、實(shí)驗(yàn)技術(shù)及手段和計(jì)算機(jī)技術(shù)，獨(dú)立完成具有重大意義的科學(xué)研究或工程設(shè)計(jì)的重大課題，并作出創(chuàng)造性成果。能夠應(yīng)用兩門外國語閱讀專業(yè)書刊，其中一門外語達(dá)到聽、說、讀、寫四會。

二、巖土工程研究方向

（一）巖土力學(xué)基礎(chǔ)理論及其工程應(yīng)用

主要研究巖土的強(qiáng)度理論、本構(gòu)模型和巖土工程優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。研究巖土工程中地下峒室、廠房、采場、隧道、井巷、高層建筑基礎(chǔ)、橋梁基礎(chǔ)和邊坡工程等在力場作用下發(fā)生變形、位移和破壞的規(guī)律，通過現(xiàn)場監(jiān)測、實(shí)驗(yàn)室模擬及計(jì)算機(jī)數(shù)值分析等方法，為工程設(shè)計(jì)和施工、實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化、保證生產(chǎn)和施工安全提供科學(xué)依據(jù)。

（二）巖土工程穩(wěn)定性分析及控制技術(shù)

主要研究巖土工程的穩(wěn)定性及其控制技術(shù)。通過現(xiàn)場監(jiān)測、物理模擬及數(shù)值計(jì)算，研究各種因素對巖土工程穩(wěn)定性的影響，研究符合巖土力學(xué)特性的穩(wěn)定性控制技術(shù)，特別是研究錨噴支護(hù)、注漿加固新技術(shù)和新奧法在巖土工程中的應(yīng)用，研究巖土加固的作用機(jī)理和合理參數(shù)的確定。

（三）巖土應(yīng)力及變形測量理論和技術(shù)

應(yīng)力和變形狀態(tài)及其分布規(guī)律是一切巖土工程穩(wěn)定性的最基本內(nèi)容。應(yīng)力和應(yīng)變是了解巖土工程中應(yīng)力及變形狀態(tài)及其分布規(guī)律的重要手段。

本方向研究重點(diǎn)為以下列兩個方面：

地應(yīng)力測量理論和技術(shù)。研究地應(yīng)力測量的原理和方法，特別對目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的應(yīng)力解除法和水壓致裂法在不連續(xù)、非均質(zhì)、各相異性和非線性巖體中的工作性能進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)和研究。發(fā)展實(shí)用的測量和分析技術(shù)、儀器，以提高應(yīng)力解除法和水壓致裂法在復(fù)雜巖體和地質(zhì)條件下的測量精度和可靠性。同時，發(fā)展新的地應(yīng)力測量理論和技術(shù)。

巖體工程應(yīng)力和變形監(jiān)測技術(shù)。研究可靠實(shí)用的巖土工程變形和應(yīng)力監(jiān)測技術(shù)、儀器和系統(tǒng)。研究根據(jù)變形和應(yīng)力測量數(shù)據(jù)進(jìn)行巖體初始力學(xué)條件和性質(zhì)反分析的理論和技術(shù)。

（四）巖土工程數(shù)值分析

本研究方向主要研究各種數(shù)值分析方法，包括有限元法、邊界單元法、離散單元法、不連續(xù)變形分析法等在巖土工程中的應(yīng)用。重點(diǎn)在于應(yīng)用上述方法合理、準(zhǔn)確地模擬和分析、解決巖土工程中的實(shí)際問題。要求培養(yǎng)的人才必須具有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ)，通曉數(shù)值分析的基本原理和方法，有不斷發(fā)展現(xiàn)有的分析理論和技術(shù)，使之具有更加廣泛的實(shí)用性和更高精度的能力。同時還應(yīng)具有編制實(shí)用程序軟件的能力。

（五）巖石及巖體物理力學(xué)性質(zhì)

此研究方向以固體力學(xué)為基礎(chǔ)，運(yùn)用斷裂力學(xué)、損傷力學(xué)和流變力學(xué)的新成就，研究巖石和巖體的力學(xué)性質(zhì)。

主要內(nèi)容包括：完整巖石的力學(xué)性質(zhì)，巖石的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、巖石破壞類型及破壞機(jī)制、巖石強(qiáng)度準(zhǔn)則；節(jié)理巖體的力學(xué)特性，結(jié)構(gòu)面對巖石強(qiáng)度、變形的影響；巖石流變力學(xué)，巖石和巖體的流變特性。根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果，運(yùn)用相關(guān)的力學(xué)理論，以及概率統(tǒng)計(jì)、模糊數(shù)學(xué)、灰色理論、人工智能理論和不確定性分析理論等建立巖石和巖體的本構(gòu)模型。

（六）土動力學(xué)及巖石動力學(xué)

主要研究巖土動力特性、動態(tài)測試技術(shù)、基礎(chǔ)振動與巖土構(gòu)筑物抗震性能，沖擊荷載對巖土的作用及其在巖土體中引起的應(yīng)力、應(yīng)變、位移、裂隙和破壞等效應(yīng)。沖擊荷載指外載隨時間而迅速變化的爆炸、高速碰撞荷載。在工程上主要指樁基工程、地下開挖工程、鑿巖、巖石破碎、巖爆及沖擊地壓等與巖土動力學(xué)有關(guān)的工程實(shí)際問題。

（七）環(huán)境巖土工程與地基處理

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論研究、地下工程施工監(jiān)測技術(shù)與安全預(yù)報(bào)方法研究、軟土地基變形特性及處理方法、土的動力性能及動力加固機(jī)理，與人類環(huán)境密切相關(guān)的巖土工程問題等。