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土力学与地基基础教学大纲(专业必修课)
2015-05-15 00:00  

土力学与地基基础教学大纲(专业必修课)

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《土力学与地基基础》课程教学大纲

Soil Mechanics and Foundation

一、课程基本信息

学 时:56,其中理论40,实验16

学 分:3.5

考核方式:考试,试验成绩占15%,平时成绩占15%

中文简介:土力学与地基基础是土木工程专业的一门重要专业必修课,主要讲授土力学的基本理论和地基基础设计的基本原理及计算方法,包括土力学及地基基础两大部分内容。该课程所学内容主要应用于城市建设、水利水电工程、环境工程、海洋工程、堤坝岸坡工程、交通(路桥、港口码头)工程、机场等各类土建工程。

二、教学目的与要求

本课程的目的是使学生能够掌握土的物理力学性质,土体变形和强度特征,土力学的基本原理以及工程中常用的土工试验方法,并在此基础之上掌握基础工程的设计与计算方法,使学生具有从事一般基础工程设计及施工管理的能力,对于常见的基础工程事故,能作出合理的评价。

三、教学方法与手段

教师通过讲授为主,运用多媒体和网络等现代教育手段,参考相关教学图片和教学视频,增加信息量,扩大知识面。辅以16学时的室内土工试验,加深学生对基本原理的认识。

四、教学内容及目标

教学内容

教学目标

学时

分配

第一章 土的物理性质和工程分类

4

第一节 土的形成

了解

第二节 土的三相组成和结构

掌握

第三节 土的物理性质指标

掌握

第四节 土的物理状态指标

掌握

第五节 土的工程分类

理解

重点与难点:土的三相比例指标的定义及各指标之间的换算;

土的物理性质指标;土的状态指标。

衡量学习是否达到目标的标准:学生能了解土的结构、类型及其工程性质;熟练掌握土的物理性质指标、物理状态指标;熟练掌握土的定义和分类方法。

第二章 土的渗透性与渗透变形

3

第一节 概述

了解

第二节 达西定律及其适用范围

掌握

第三节 渗透系数及其确定方法

掌握

第四节 在静水和有渗流情况下的孔隙水应力和有效应力

掌握

第五节 渗透变形

理解

重点与难点:达西定律及其适用条件;渗流力的定义和计算方

法。

衡量学习是否达到目标的标准:学生能掌握土中水的渗透规律;掌握动水力和土的渗透稳定性;渗透系数及其确定方法。

第三章 地基土中的应力计算

3

第一节 概述

了解

第二节 地基中的自重应力

掌握

第三节 基底压力的计算

掌握

第四节 地基中的附加应力

掌握

重点与难点:土的自重应力的分布规律;土的附加应力的分布

规律。

衡量学习是否达到目标的标准: 学生能熟练计算土的自重应力;熟练掌握土中附加应力在不同情况下的解,能利用这些解答进行叠加计算竖向附加应力;

第四章 土的压缩性与基础的沉降计算

3

第一节 概述

了解

第二节 土的压缩性

掌握

第三节 无侧向变形条件下的压缩量公式

掌握

第四节 基础的沉降计算

掌握

第五节 基础沉降计算的e-lgp曲线法

掌握

第六节 土的单向固结理论

理解

重点与难点:侧限压缩试验的方法;分层总和法计算沉降。

衡量学习是否达到目标的标准: 学生能应用分层总和法计算基础总沉降量,了解沉降与时间关系;完成固结试验并写出试验报告。

第五章 土的抗剪强度

4

第一节 概述

了解

第二节 土的抗剪强度规律和极限平衡条件

掌握

第三节 土的剪切试验

掌握

第四节 总应力强度指标与有效应力强度指标

掌握

第七节 三轴试验中试样的应力路径

理解

重点与难点:莫尔_库伦强度理论;土的抗剪强度指标的选择。

衡量学习是否达到目标的标准: 学生能掌握库仑强度理论;分析与判断土中应力的极限平衡状态;掌握土的强度指标的测定方法;熟知土的剪切特性及工程上强度指标的选用。

第六章 土压力

3

第一节 土压力产生的条件

理解

第二节 朗肯土压力理论

掌握

第三节 库伦土压力理论

掌握

第四节 影响土压力计算值的一些因素

掌握

第五节 朗肯理论和库伦理论的比较

掌握

第六节 减小主动土压力的措施

了解

重点与难点:朗肯土压力理论的假定、基本原理和应用;库伦土压力理论的假定、基本原理和应用。

衡量学习是否达到目标的标准: 学生能熟练计算静止土压力;熟练应用朗肯土压力理论计算主动土压力和被动土压力;熟练应用库仑上压力理论计算主动土压力;掌握复杂情况下土压力的计算;熟悉挡土墙的类型、构造和设计

第七章 土坡稳定分析

3

第一节 概述

了解

第二节 无粘性土土坡稳定分析

掌握

第三节 黏性土土坡的整体圆弧滑动

掌握

第四节 瑞典条分法

理解

第五节 毕肖普法

理解

第六节 泰勒图表法

理解

重点与难点:土坡稳定安全系数的概念;瑞典条分法。

衡量学习是否达到目标的标准: 学生能了解土坡失稳的现象和产生条件;掌握无粘性土土坡稳定分析的方法;掌握粘性土土坡稳定分析方法;了解稳定渗流对土坡稳定性的影响。

第八章 地基承载力

3

第一节 概述

了解

第二节 按原位试验确定地基的承载力

掌握

第三节 按塑性区开展深度确定地基的容许承载力

掌握

第四节 确定地基极限承载力的理论公式

掌握

第五节 按国家标准确定地基的容许承载力

掌握

第六节 影响地基承载力的因素

了解

重点与难点:地基承载力设计值计算

衡量学习是否达到目标的标准: 学生能掌握确定地基承载力的理论公式方法;了解载荷试验、静力触探试验和标贯试验的原理,能够按地基规范确定地基承载力。

第九章 土的压实性和地基处理

3

第一节 概述

了解

第二节 土的压实性与机械压实法

理解

第三节 地基处理一般方法简述

掌握

第四节 黄土地基

理解

第五节 膨胀土地基

理解

重点与难点:土的压实性;地基处理一般方法

衡量学习是否达到目标的标准: 学生能掌握地基处理和复合地基的概念;掌握常见的地基处理方法,能初步选择地基处理方法。

第十章 建筑场地的工程地质勘察

3

第一节 工程地质概述

了解

第二节 第四纪沉积层

了解

第三节 不良地质条件

理解

第四节 地下水

理解

第五节 工程地质勘察的任务和内容

掌握

第六节 工程地质勘察的方法

掌握

重点与难点:土的压实性;地基处理一般方法

衡量学习是否达到目标的标准: 学生能理解地下水对工程的影响;掌握工程地质勘察的目的和方法。

第十一章 天然地基上浅基础的设计

4

第一节 概述

了解

第二节 浅基础的类型

掌握

第三节 基础的埋置深度

掌握

第四节 地基承载力的确定

掌握

第五节 基础尺寸的设计

掌握

第六节 地基的验算

掌握

第七节 地基基础与上部结构共同工作的概念

掌握

第八节 钢筋混凝土梁板式基础的简化计算

掌握

重点与难点:刚性基础设计与计算和地基变形验算;钢筋混凝土梁板式基础的简化计算。

衡量学习是否达到目标的标准: 学生能掌握浅基础的类型;掌握基础理置深度、地基承载力确定的方法和计算过程;进行地基变形验算;掌握钢筋混凝土梁板式基础的简化计算。

第十二章 桩基础及其他深基础

4

第一节 概述

了解

第二节 桩及桩基础的分类

掌握

第三节 桩基设计

掌握

第四节 沉井基础

理解

第五节 沉箱基础

理解

第六节 地下连续墙

了解

第七节 高层建筑深基础

了解

重点与难点:单桩竖向承载力的确定;群桩承载力的计算与承台的设计。

衡量学习是否达到目标的标准: 学生能掌握桩基础的适用条件、桩的作用与分类、桩和桩基础的构造;掌握桩基础的设计方法和施工方法。

五、推荐教材和教学参考资源

推荐教材:

张伯平,党进谦.土力学与地基基础.北京:中国水利水电出版社,2006

参考教材:

1.张力霆.土力学与地基基础.北京:高等教育出版社,2002

2.赵明华.土力学与地基基础.武汉:武汉工业大学出版社,2000

3.杨小平.土力学.广州:华南理工大学出版社,2001

4.陈仲颐,周景星,王洪瑾.土力学.北京:清华大学出版社,1997

5.吴湘兴.建筑地基基础.广州:华南理工大学出版社,1997

大纲修订人:陈洁 修订日期:2013-11-15

大纲审定人:赵甲荐 审定日期:2013-12-10

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