《土力學》課程教學大綱

1、土力學課程教學大綱課程編號：20311009總學時數(shù)：40（理論34，實驗6）總學分數(shù)：2.5課程性質(zhì)：專業(yè)必修課適用專業(yè)：土木工程一、課程的任務(wù)和基本要求： 土力學是一門土木工程專業(yè)的必修課，屬專業(yè)基礎(chǔ)課。土力學所包含的知識既是土木工程專業(yè)學生必須掌握的專業(yè)知識，又是為后面的專業(yè)課程學習所必須的基礎(chǔ)知識。通過本課程的學習，使學生了解土的成因和分類方法，熟悉土的基本物理力學性質(zhì)，土中水的滲透與穩(wěn)定問題、掌握地基變形與沉降計算方法、土的抗剪強度理論和地基承載力、土壓力計算方法和土坡穩(wěn)定分析方法，掌握一般土工試驗方法，達到能應(yīng)用土力的基本原理和方法解決實際工程中地基土的穩(wěn)定、變形和滲流等問題的目的

2、。學習本課程的基本要求如下：（一）了解土力學課程在土木工程中的重要性和學科特點，熟悉該課程的學習內(nèi)容、基本要求和學習方法。（二）了解和掌握有關(guān)土的基本物理性質(zhì)及工程分類方法，包括土的成因與組成、土中水的形態(tài)與水土相互作用、土的三相比例模型與土的物理指標及其確定方法、無粘性土的和粘性土的物理狀態(tài)、土的分類原則與方法。（三）了解土的滲透性與滲流穩(wěn)定問題。（四）掌握土中應(yīng)力（自重應(yīng)力和附加應(yīng)力）的計算方法，了解應(yīng)力歷史的概念。（五）掌握土的壓縮性、有效應(yīng)力原理及土的固結(jié)理論，并運用其知識進行地基變形與沉降計算。（六）掌握土的抗剪強度理論、土的強度測試方法和無粘性土及飽和粘性土的強度指標及特征，熟悉抗

3、剪強度的影響因素。（七）了解地基的破壞模式，掌握臨塑荷載與臨界荷載的概念及其計算方法，掌握地基極限承載力的概念及其計算方法。（八）掌握朗肯和庫倫土壓力理論及各種土壓力（靜止土壓力、主動土壓力、被動土壓力及特殊情況下的土壓力）的計算。（九）掌握無粘性土坡、簡單粘性土坡的穩(wěn)定分析方法，了解非圓弧滑動等其他常用的土坡穩(wěn)定分析方法。 二、基本內(nèi)容和要求：（一）緒論1.土力學的概念及學科特點2.土力學的發(fā)展簡史3.本課程的內(nèi)容、要求和學習方法（二）土的組成1.概述2.土中固體顆粒3.土中水和土中氣4.粘土顆粒與水的相互作用5.土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造思考題與習題（熟悉土的三相組成及土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、粘土顆粒與水的相

4、互作用）本章重點內(nèi)容：土的三相組成及土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造本章的難點：水土相互作用的概念說明（三）土的物理性質(zhì)及分類1.概述2.土的三相比例指標3.粘性土的物理特征4.無粘性土的密實度5.粉土的密實度和濕度6.土的脹縮性、濕陷性和凍脹性7.土的分類思考題與習題（掌握土的三相比例指標試驗與計算、無粘性土的密實度、粘性土的物理特性以及利用土工指標對土進行分類的方法）本章的重點內(nèi)容：土的三相比例指標及其換算關(guān)系，粘性土的物理狀態(tài)與物理指標本章的難點：土的三相比例指標換算（四）土的滲透性及滲流1.概述2.土的滲透性3.土中二維滲流及流網(wǎng)4.滲透破壞與控制思考題與習題（熟悉基本概念、土的滲透系數(shù)的計算、滲透穩(wěn)定

5、驗算）本章的重點內(nèi)容：土的滲透定律、土的滲透系數(shù)測定方法及滲透破壞本章的難點：土的滲透系數(shù)的計算（五）土中應(yīng)力1.概述2.土中自重應(yīng)力3.基底壓力4.地基附加應(yīng)力思考題與習題（熟悉基本概念、地基土中自重應(yīng)力與附加應(yīng)力計算）本章的重點內(nèi)容：地基土的自重應(yīng)力與附加應(yīng)力的計算本章的難點：應(yīng)用疊加原理進行各種荷載下的附加應(yīng)力計算（六）土的壓縮性1.概述2.固結(jié)試驗及壓縮性指標3.應(yīng)力歷史對壓縮性的影響4.土的變形模量5.土的彈性模量思考題與習題（熟悉基本概念、土的壓縮性和壓縮性指標的確定）本章的重點內(nèi)容：土的壓縮性和壓縮性指標的確定本章的難點：土的壓縮性指標的計算并利用各壓縮性指標評判土的壓縮性（七）

6、地基變形1.概述2.地基變形的彈性力學公式3.基礎(chǔ)的最終沉降量4.路基的沉降和位移5.地基變形與時間的關(guān)系思考題與習題（熟悉基本概念、地基最終沉降量計算、應(yīng)力歷史對地基沉降的影響、固結(jié)理論及沉降與時間關(guān)系）本章的重點內(nèi)容：地基最終沉降量計算，一維固結(jié)理論及沉降與時間關(guān)系本章的難點：計算基礎(chǔ)沉降的分層總和法和規(guī)范法，飽和粘性土固結(jié)理論的應(yīng)用（八）土的抗剪強度1.概述2.土的抗剪強度理論3.土的抗剪強度試驗4.三軸壓縮試驗中孔隙壓力系數(shù)5.飽和粘性土的抗剪強度6.應(yīng)力路徑在強度問題中的應(yīng)用7.無粘性土的抗剪強度思考題與習題（熟悉基本概念、極限平衡條件的應(yīng)用、土的抗剪強度指標的確定）本章的重點內(nèi)容：

7、土的抗剪強度理論及極限平衡理論的概念與應(yīng)用，飽和粘性土的抗剪強度指標及其測定方法。本章的難點：飽和粘性土的抗剪強度指標的確定。（九）土壓力1.概述2.擋土墻側(cè)的土壓力3.朗肯土壓力理論4.庫倫土壓力理論5.朗肯土壓力理論與庫倫土壓力理論的比較思考題與習題（熟悉基本概念、土壓力計算）本章的重點內(nèi)容：兩種土壓力理論及土壓力計算本章的難點：各種組合條件下的土壓力計算（十）地基承載力1.概述2.淺基礎(chǔ)的地基破壞模式3.地基臨界荷載4.地基極限承載力5.地基容許承載力和地基承載力特征值思考題與習題（熟悉基本概念、臨塑荷載與臨界荷載的計算、地基極限承載力計算）本章的重點內(nèi)容：臨塑荷載與臨界荷載的概念及計算

8、，地基極限承載力計算本章的難點：地基極限承載力計算方法的說明（十一）土坡和地基的穩(wěn)定性1.概述2.無粘性土坡的穩(wěn)定性3.粘性土坡的穩(wěn)定性4.土坡穩(wěn)定性的影響因素5.地基的穩(wěn)定性思考題與習題（熟悉基本概念、土坡穩(wěn)定性分析計算）本章的重點內(nèi)容：無粘性土坡的穩(wěn)定性及粘性土坡穩(wěn)定性分析方法本章的難點：粘性土坡穩(wěn)定性各分析方法的說明與確定。（十二）土在動荷載作用下的特性1.概述2.土的壓實性3.土的振動液化4.周期荷載下土的強度和變形特征5.土的動力特征參數(shù)簡介思考題與習題（熟悉基本概念、土的壓實性）本章重點內(nèi)容：土的壓實試驗與土的壓實性。三、實踐環(huán)節(jié)和要求：安排土工試驗等實踐內(nèi)容，使學生在鞏固課堂學習

9、內(nèi)容的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)自己動手，獨立分析問題和解決問題的能力。土工試驗內(nèi)容：（一）土的物理性質(zhì)試驗利用室內(nèi)試驗的方法，測試土的基本物理指標。試驗內(nèi)容主要包括土的含水量、密度、塑限、液限等指標的測試。通過實際操作，使學生基本掌握測試土的基本物理指標的方法，并分析的土的基本物理狀態(tài)，并提交試驗報告。（二）壓縮試驗利用室內(nèi)壓縮試驗，測試土的壓縮性指標，并根據(jù)取得的成果對土的壓縮性進行評價。通過實際操作，使學生掌握有關(guān)地基沉降變形計算所要參數(shù)的取得手法，進而進行地基的沉降變形計算。（三）剪切試驗掌握應(yīng)變控制式直剪儀測定土的抗剪強度，通過實際操作，理解土的庫侖抗剪強度理論及其強度指標的確定方法。 四、教學時

10、數(shù)分配：理論：34 實驗：6 上機： 其它： 教學內(nèi)容學時分配教學內(nèi)容學時分配一、緒論1.0七、地基變形3.0二、土的組成2.0八、土的抗剪強度4.0三、土的物理性質(zhì)及分類3.0九、土壓力4.0四、土的滲透性及滲流2.0十、地基承載力3.0五、土中應(yīng)力5.0十一、土坡和地基的穩(wěn)定性2.0六、土的壓縮性3.0十二、土在動荷載作用下的特性2.0合計40五、其它項目（含課外學時內(nèi)容）：無六、有關(guān)說明：1、教學和考核方式：本課程屬考試課，考核方式為閉卷2、習題：為鞏固課堂知識，要求學生完成較多的復習及練習題。除第一章緒論以外，其余每章均安排一定數(shù)量的思考題和計算題，對于計算題，根據(jù)課程要求和每章重點內(nèi)

11、容，除主要參考書上的習題以外，另行布置適當?shù)难a充習題。對于學生難于理解或要求重點掌握的內(nèi)容，通過課堂講解、課外答疑、習題課等形式幫助學生對所學知識的掌握。3、能力培養(yǎng)要求：土力學作為土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程內(nèi)容與工程實際密切結(jié)合，所學知識可以直接在工程中應(yīng)用。因此，要求學生在牢固掌握基本理論和基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，更重要的是培養(yǎng)應(yīng)用所學知識分析、解決實際問題的能力，要求具有較強的動手能力，為工程運用打下堅實的基礎(chǔ)。4、與其它課程和教學環(huán)節(jié)的聯(lián)系：先修課程和教學環(huán)節(jié)：工程地質(zhì)、材料力學等后續(xù)課程和教學環(huán)節(jié)：基礎(chǔ)工程、地基處理等平行開設(shè)課程和教學環(huán)節(jié)：5、教材和主要參考書目：（1）教材：東南大學等四校合編土力學（第二版）中國建筑工業(yè)出版社（2）主要參考書目： 華南理工大學等四校合編.地基與基礎(chǔ).中國建筑工業(yè)出版社.1998 趙明華主編.土力學與基礎(chǔ)工程（第二版）.武漢理工大學出版社.2003 陳希哲編著.土力學地基基礎(chǔ)（第三版）.清華大學出版社.1998 張克恭，劉松玉主編.