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1、?土力学与根底工程?课程教学大纲适用范围:土木工程专业本科 学时:56+s8一、本课程的性质、目的与任务1、本课程的性质本课程主要讲授土力学的根本理论与地基根底设计根本原理及计算方法,是本科院校土木工程专业的主要专业根底课。2、本课程的目的通过本课程的学习,使学生获得土力学的根本理论与计算方法,能根据建筑物的要求与地基勘察资料,选择一般地基根底方案,运用土力学的原理进展一般建筑物的地基根底设计,为学习建筑施工等专业课程与从事地基根底设计与施工打下良好根底。3、本课程的任务本课程的主要任务是培养学生掌握土力学中土的物理性质,熟悉地基的应力、变形、抗剪强度、地基承载力与土压力的根本概念、根本理论与
2、计算方法;掌握浅根底设计、桩根底设计的原理与方法;熟悉软土地基处理的设计原理与方法;了解建筑场地的工程地质勘察方法与资料整理。并结合有关构造设计知识,提高分析与解决地基根底设计计算的能力。二、教学根本内容与要求1、绪论1教学目的与要求建立土力学、地基、根底的根本概念,了解本课程的特点与在本专业中的地位,了解本学科的学习方法及开展概况。2主要内容土力学、地基、根底的根本概念;本课程的特点与在本专业中的地位;本学科的学习方法及开展概况。2、土的物理性质及工程分类1教学目的与要求了解主要造岩矿物的物理性质,岩石的分类与主要特征,第四纪沉积物的类型、分布规律与特征。掌握土的物理性质指标三相指标与判别土
3、的物理特征指标的定义、测定、换算与应用,熟悉地基土的工程分类方法。理解粒径级配对无粘性土性质的影响。理解粘土矿物、水与离子的相互作用。理解土的渗透规律与压实原理,了解地下水对工程的影响。2主要内容土的生成:地质作用、矿物与岩石、地质年代的概念、第四纪沉积物层。土的组成及特性:土的固体颗粒、土中的水与气、土的构造与构造,土的三相比例指标的定义与换算,土的物理状态特征指标包括无粘性土的密实度、粘性土的界限含水量、塑性指数与液性指数、灵敏度与触变性。土的渗透性与压实原理:岩石的工程分类、碎石土、砂土、粉土、粘性土、特殊土、细粒土按塑性图分类。3重点、难点重点:土的三相指标;土的物理特征;地基土的工程
4、分类。难点:粘土矿物、水与离子的相互作用;土的物理指标换算及应用。3、土中应力计算1教学目的与要求熟练掌握土的自重应力计算,基底附加压力的计算。熟练掌握运用角点法计算地基中的附加应力,能够正确使用图表计算附加应力。掌握饱与土在固结过程中土的骨架与孔隙水对压力的分担作用及变形与时间的关系。了解地基中附加应力分布规律。2主要内容土的自重应力与地基附加应力:土的自重应力计算及分布,基底压力的简化计算、基底附加压力的计算。地基附加应力:地基中附加应力的计算及分布规律。3重点、难点重点:矩形与条形荷载面积下的附加应力计算。难点:地基中附加应力的分布规律。4、土的压缩性与地基沉降计算1教学目的与要求熟练掌
5、握用固结试验测定土的压缩性指标,了解载荷试验确定变形模量的方法;掌握按分层总与法与标准法计算最终沉降量。一般了解饱与土在固结过程中土的骨架与孔隙水对压力的分担作用。2主要内容结合工程实例土的压缩性:压缩曲线与压缩性指标、土的变形模量。地基的最终沉降量:分层总与法与标准方法。地基变形与时间的关系:饱与土的有效应力原理、饱与土的渗透固结、太沙基一维固结理论。3重点、难点重点:土的压缩性指标确实定与最终沉降量的计算。难点:饱与土在固结过程中土的骨架与孔隙水压力的分担作用。5、土的抗剪强度1教学目的与要求理解土的抗剪强度定律与极限平衡条件。理解排水条件对确定饱与粘性土的抗剪强度指标的影响。掌握用直剪仪
6、与三轴仪测定土抗剪强度指标的方法。掌握地基临塑荷载、临界荷载、极限荷载的意义及应用,理解计算公式推导过程。熟练掌握用标准方法确定地基承载力的方法与步骤。2主要内容土的抗剪强度与极限平衡原理:土的抗剪强度,土的极限平衡条件。土的剪切试验方法:抗剪强度指标的测定及取值,以及影响抗剪强度的因素。地基的临塑荷载、临界荷载、极限荷载。3重点、难点重点:抗剪强度定律、土的极限平衡条件、抗剪强度指标的测定与取值方法。地基承载力确实定。难点:排水条件对饱与粘性土抗剪强度的影响,孔隙压力系数、应力路径、极限荷载计算公式的推导。6、土压力与土坡稳定1教学目的与要求正确理解静止土压力、主动土压力与被动土压力的概念。
7、掌握三种土压力的计算方法。掌握重力式挡土墙的设计,了解其它类型的挡土墙。理解用条分法分析土坡稳定。2主要内容静止土压力的计算,朗肯土压力理论、库仑土压力理论、挡土墙的设计、土坡稳定分析。结合工程实例讲述土坡稳定分析。3重点、难点重点:朗肯土压力理论与库仑土压力理论。难点:库仑土压力理论。7、工程建立的岩土工程勘察1教学目的与要求学会:根据建筑物与拟建场地与地基的具体情况,向勘察部门提出勘察任务与技术要求;学会分析与使用工程地质勘察报告,以便选择地基持力层,确定地基承载力,为采用合理的地基根底方案、进展地基根底的设计与施工提供依据。掌握地基土的现场鉴别方法。了解建筑工程勘探方法与勘探资料整理。2
8、主要内容工程地质勘察的内容与要求、岩土工程勘察方法、地基土的野外鉴别与描述、岩土工程勘察成果报告。8、浅根底设计1教学目的与要求熟练掌握浅根底的类型及其运用条件;根底埋置深度的选择;根底底面尺寸确实定;软弱下卧层地基承载力的验算。掌握刚性根底剖面尺寸确定及扩展根底的配筋计算;浅根底的变形分析与验算理解箱形根底、十字穿插根底、墙下筏板根底设计原理。了解减轻不均匀沉降危害的措施。2主要内容浅根底的类型、构造及设计条件。刚性根底、扩展式根底的设计;柱下条形根底、十字穿插根底、墙下筏板根底及箱形基础的设计。浅根底的变形分析与验算。减轻不均匀沉降危害的措施。结合工程实例讲述刚性根底、扩展式根底的设计。3
9、重点、难点重点:常用刚性根底、扩展根底的设计。难点:箱形根底、十字穿插根底、墙下筏板根底设计。9、桩根底与深根底1教学目的与要求理解桩根底的类型及其适用条件。掌握确定单桩竖向承载力的方法。熟练掌握桩根底的设计步骤与方法。了解其它几种深根底形式与基坑护坡原理。2主要内容桩根底:桩的类型、单桩竖向承载力、群桩竖向承载力、桩根底的设计。深根底:沉井、地下连续墙、箱桩根底、大直径桩、墩根底、深基坑护坡。结合工程实例讲述桩根底的设计。简单介绍目前桩根底领域的最新开展动态。3重点、难点重点:单桩竖向承载力、群桩竖向承载力、桩根底的设计。难点:深根底的设计。10、软土地基处理1教学目的与要求理解软弱地基的特
10、性及常用的地基处理方法。根据地区特点选择有关内容讲解,使学生了解该特殊土类的特征与相应处理方法。2主要内容软弱地基土的工程特性及其地基处理方法分类、机械压实法、强夯法、换土垫层法、预压固结法、严密法、振冲法、化学加固法、托换技术。结合工程实例讲述机械压实法、强夯法、换土垫层法、预压固结法与化学加固法。三、实践教学的根本内容与要求1、根本内容1室内土工试验密度、含水量;液限、塑限;压缩试验;直剪试验;三轴压缩试验。2现场原位测试及教学实习静力、动力触探试验;桩基静载荷试验;地基处理参观实习。2、根本要求掌握所作试验的原理与方法,写出试验报告。适当安排土工原位测试的参观,增强感性认识,强化理论与实
11、际的联系。四、几点说明1、制定本大纲的依据土建本科专业人才培养目标、教学方案与指导性大纲。2、本课程与前后课程的联系本课程先修课程:房屋建筑学、材料力学、构造力学等。本课程的后继课程:混凝土根本原理、建筑施工、地基处理、建筑工程概预算等。3、本课程内容与其它课程的衔接、穿插,必要的重复内容本课程与房屋建筑学课程的衔接、穿插,必要的重复内容:刚性根底、扩展式根底的构造。本课程与材料力学课程的衔接、穿插,必要的重复内容:土的自重应力与附加应力计算内容。本课程与混凝土根本原理课程的衔接、穿插,必要的重复内容:浅根底设计与桩根底设计。本课程与建筑施工课程的衔接、穿插的内容:浅根底与桩根底的设计。4、考
12、核方法与成绩评定说明 考核方式:平时成绩、试验与期末闭卷考试相结合。时间:2小时成绩评定:期末考试成绩占70%,实验占10%,平时占20%。5、电化教学建议,学生上机要求采用多媒体教学。6、教材与教学参考书教材:?土力学地基根底? 陈希哲 清华大学出版社 2005教学参考书:?土力学?、?根底工程?李飞、李仁平、高向阳等主编,中国水利水电出版社、知识产权出版社,2006.5?土力学与根底工程 ?赵明华,武汉理工大学出版社,2003?土力学?张克恭,中国建筑工业出版社,2001?岩土勘察?王奎华,中国建筑工业出版社,2005?地基根底工程环境效应?李飞、郝子进、张亚仿编著,河海大学出版社,2003盐城工学院自编?土力学与地基根底?系列参考书7、课程教改建议建议采用多媒体教学,建议多参观在建工程,锻炼学生实践动手能力。 第 12 页