《土力学与基础工程》(含实验)教学大纲.docx

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1、土力学与基础工程课程教学大纲课程英文名称：Soi I Mechanics and Foundation Engineering课程编号：133154030课程类别：专业课课程性质：必修课学 分：3学 时：48 （其中：讲课学时：40,实验学时：8,上机学时：0）适用专业：地质工程开课部门：环境与资源学院一、课程教学目的和课程性质土力学与基础工程是地质工程专业一门必修课，它的理论性和实践性都 很强。土力学是利用力学原理和土工试验技术研究土的工程性质和在力系作用下 土体性状的学科，为保证建筑物地基土体稳定和建筑物的正常使用提供可靠的依 据。地基基础是在土力学的基础上进行的，是从事基础设计工作必须学

2、习的理论 知识。本课程的目的是通过教学使学生正确理解和掌握土力学与地基基础有关的 基本概念 基本原理和基本方法；具备利用土力学知识分析和解决具体工程问题 的能力；初步掌握土工试验技术；掌握地基及基础设计方面的基本理论知识，为 今后从事相关工作打下一定的基础。在授课过程中要注意培养学生发现 分析、 研究 解决实际工程问题的能力。二、本课程与相关课程的关系本课程学习前期课程有普通地质学、矿物学、岩石学、工程力学、 构造地质学、水文地质学等、后续课程是岩土支挡与锚固、地基处理 等课程。三、课程的主要内容及基本要求（-）理论学时局部绪论 （2学时）知识点1、基本概念2、地基与基础在土建工程中的重要性（

3、结合工程实例介绍）3、本课程的特点、要求和学习方法4、本课程的开展方向重 点相关的基本概念。难 点无。基本要求1、识记：土力学 基础工程、地基、基础等相关概念。2、领会：本课程的重要性及特点。3、简单应用：无。4、综合应用：无。第一单元土的物理性质及工程分类 （2学时）知识点1、土的生成与特性2、土的三相组成3、土的物理性质指标4、土的物理状态指标5、地基土的工程分类重 点相关概念、 土的物理性质指标和土的物理状态指标。难 点三相草图及物理性质指标之间的换算、 粘性土的物理状态指 标。基本要求1、识记：各物理性质指标、物理状态指标等名词术语及物理意义等。2、领会：无粘性土和粘性土物理状态指标的

4、差异。3、简单应用：按所学理论知识能够对土体进行正确的分类命名。4、综合应用：能够综合各指标对土体的状态、工程性质做出全面的分析评 价。第二单元 土的压缩性与地基沉降计算（10学时）知识点1、土的变形特性2、有效应力原理3、侧限条件下土的压缩性4、土的压缩性原位测试5、地基土的应力分布6、地基的最终沉降量7、应力历史对地基沉降的影响8、地基沉降与时间的关系9、建筑物沉降观测。重 点有效应力原理、侧限条件下土的压缩性、 地基土中应力的计算、地基的最终 沉降量计算。难 点地基土中应力的计算、地基的最终沉降量计算、 固结度的计算。基本要求1识记：有效应力原理侧限压缩、自重应力等相关概念。2、领会：有

5、效应力原理工程应用及其重要性。3、简单应用：能够用压缩性指标评价土体的压缩性高低；分析应力曲线的 分布规律，并能与实际工程结合起来。4、综合应用：能熟练地进行地基中各类应力的计算和沉降计算，并能按给 定条件分析沉降是否满足规范要求，不满足能够提出相应的解决措施。第三单元 土的抗剪强度与地基承载力（6学时）知识点1、土的极限平衡条件2、抗剪强度指标确实定3、影响抗剪强度指标的因素4、地基的临塑荷载和临界荷载5、地基的极限荷载重点相关的基本概念；土的极限平衡条件；抗剪强度指标确实定。难点晶面米氏符号确实定方法。基本要求1、识记：相关的基本概念。2、领会：土的极限平衡理论；抗剪强度指标确定的原理方法

6、。3、简单应用：土的极限平衡条件在工程中的应用，即学会用土的极限平衡 条件判断土体所处的状态；理解临塑荷载和临界荷载和极限荷载的意义，能够选 择正确的荷载作为地基承载力特征值。4、综合应用：熟练掌握抗剪强度指标确定方法，在对实验数据进行分析的 基础上，对土体的强度做出评价；能够针对不同的工程选择正确合理的实验方法 确定抗剪强度指标。单元土压力与土坡稳定（6学时）知识点1、静止压力计算2、朗肯土压力理论3、库仑土压力理论4、几种常见情况的土压力5、挡土墙设计6、土坡稳定分析重点与土压力相关概念；土压力的种类及计算理论；重力式挡墙的设计。难点挡墙的设计；土坡稳定分析。基本要求1、识记：相关概念。2

7、、领会：土压力种类的划分依据；土坡稳定性分析的基本原理。3、简单应用：能够应用朗肯土压力理论和库仑土压力理论计算土压力的大 小。4、综合应用：能够用所学理论知识进行挡土墙设计与计算。第五单元 天然地基上的浅基础设计（6学时）知识点1、浅基础的类型2、基础的埋深3、地基计算4、基础尺寸设计5、刚性基础设计6、扩展基础设计。重点浅基础的类型；基础的埋深；地基计算；基础尺寸设计。难点扩展基础设计一配筋计算。基本要求1、识记：浅基础相关的概念。2、领会：确定基础埋深需考虑的因素。3、简单应用：会确定地基承载力，能够正确设计基础底面尺寸。4、综合应用：能够利用给定的工程资料进行刚性基础或扩展基础的设计。

8、第六单元桩基础及其它深基础（8学时）知识点1、桩及桩基础的分类2、桩的承载力3、桩基础设计4、其它深基础重点桩基础相关概念；桩及桩基础的分类；单桩及群桩承载力的计算。难点群桩效应；承台效应；桩基础设计。基本要求1、识记：桩基础相关概念。2、领会：单桩承载力的计算方法及影响单桩承载力的因素。3、简单应用：能够判断是否考虑群桩效应及承台效应，并针对具体情况正 确计算群桩承载力。4、综合应用：能够针对给定资料进行简单的桩基础设计。学时分配（二）实验学时局部知识单元理论学时绪论2第一单元土的物理性质及工程分类2第二单元土的压缩性与地基沉降计算10第三单元土的抗剪强度与地基承载力6第四单元土压力与土坡稳

9、定6第五单元天然地基上的浅基础设计6第六单元桩基础及其它深基础8合 计40实验教学环节作用及目的土力学与基础工程实验，是学习这门课程中必不可少的最重要的环节， 共8个学时，三个试验，即固结试验、直剪试验和三轴压缩试验，是每个地质工 程专业学生必需完成的内容，通过实验能够让学生充分领会土体压缩性高低的判 断依据，土体抗剪强度指标确实定方法原理，抗剪强度指标确定方法的选择依据 及其工程应用。为达上述目的，要求同学们在实验中要坚持科学态度，认真严格 按照实验课教师的要求进行操作，仔细观察，记录。并对数据做出正确的分析处 理，对土体进行正确客观的评价。实验教学环节培养学生能力标准通过实验要求到达：1、

10、掌握固结试验的原理，实验方法和步骤，并能熟练操作仪器，对试验数 据进行正确计算 分析，对土体的压缩性做出正确的评价。2、掌握直剪试验三轴压缩试验的原理，实验方法和步骤，并能熟练操作仪器，对试睑数据进行正确计算，分析不同试验条件下土体抗剪强度指标的区别, 学会针对不同的工程工程选择正确的试睑方法的条件。3、领会土工试验环节在实际工作中的重要性。实验工程、内容、学时分配及实验类型1、必开实验序号实验工程实验内容学时实验 类型组 数每组学 生人数1侧限压缩试验在实验课教师的指导下完成固结试验。 对试验数据进行整理分析,计算出各压 缩性指标，并评价土体的压缩性高低。2验证1562直剪试验在实验课教师的

11、指导下完成直列试验。 对试验数据进行整理分析,绘制相关图 示，计算或量出C, 值，写出库仑定 律，并评价土体强度。2验证1563三轴压缩试验在实验课教师的指导下完成三轴压缩 试验。对试验数据进行整理分析，绘制 莫尔应力圆及相关内容，计算或量出 C, 0值，写出库仑定律，并评价土体 强度。2验证1564综合试验综合前三次试验结果,根据所测数据对 土体的压缩性、抗剪强度等做出综合评价。2综合1562、选开实验序号实验工程实验内容学时实验类型（演示、验证、综 合、设计研究）组数每组学生 人数3、主要仪器设备侧限压缩仪，直剪试验仪，三轴压缩仪及相关的辅助工具。U!、教学方法与手段理论课教学采用多媒体教

12、学和板书结合，以老师讲授为主，讲授过程中尽可能多的引入工程实例。每次理论课后布置一定量的课外作业及下次课上课前的课 内作业。每隔一定时间，适时集中给学生讲解课外作业题，理论课结束后，集中 给学生讲解复习思考题。实验教学中，先由指导教师讲请实验目的与要求，分小 组进行，以学生动手为主。掌握每次试验的试验原理 方法和步骤、数据处理方 法及数据的综合分析，并对土体的工程性质做出正确的评价。分小组进行课程设 计，给定实际工程的勘察资料，在此基础上学生提出合理的地基基础方案并进行 地基基础设计计算。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：需覆盖教学大纲各章节全部教学内容。考核形式：考试成绩评定：该课程考试

13、成绩采取结构评分：理论考试成绩占60%o实验课 成绩占15%,平时作业成绩占10%,课程设计成绩占15%。六、选用教材、讲义和主要参考书.选用教材土力学地基基础（第五版），陈希哲编，清华大学出版社，2013年.主要参考书1）、土力学地基基础（第三版），陈希哲编，清华大学出版社，1998年。 2）、土力学，张克恭，刘松玉主编，中国建材工业出版社，2001.6年。 3）、土力学地基与基础（第二版），周汉荣主编，武汉工业大学出版社， 1993. 6 年。4）、土力学，陈促颐等编，清华大学出版社，1994. 4年。5）、基础工程，郑刚主编，中国建材工业出版社，2000年。6）、地基及基础（第三版），华

14、南理工大学等高校编，中国建筑工业出版 社,1998年。7）、天然地基上的浅基础，高大钊主编，机械工业出版社，1999年。8）、桩基础的设计方法与施工技术，高大钊主编，机械工业出版社，1999 年。七、大纲说明土力学与基础工程是地质工程专业的一门专业必修课，理论性和实践性 均较强。要求学生有较好的高等数学 工程力学等方面的理论基础。教学过程中 要求学生对相关概念、计算的理论依据、计算方法和计算原理有很好的理解。熟 悉课程中设计计算依据的主要规范。在授课过程中注意适时引入工程实例，将理 论教学与工程实践很好地联系起来。强调基本理论知识的同时注意培养学生对理 论知识的应用，培养学生运用所学理论知识分析、解决实际工程问题的主观意识 和能力。要真正学好这门课程，并能将理论很好地应用于解决实践工程问题中， 难度较大，需要做到学好理论的同时多参与工程实践并不断积累经验。作为本科 教学，主要是要求学生掌握好理论知识的同时学会分析具体工程实例。教学中教 师采用多媒体课件与板书相结合授课，注意结合教学内容安排作业，并安排足够 的学时对学生存在问题较多、难度大的习题进行讲解，以到达本课程的教学目的O 八、审核意见课程负责人签字：专业负责人签字：教研室主任签字:执行日期：分管院长签字: