土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程教學(xué)大綱

1、1/ 5土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程教學(xué)大綱（適用范圍：土木工程專業(yè)本科學(xué)時：56+s8）一、本課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)1、本課程的性質(zhì) 本課程主要講授土力學(xué)的基本理論和地基基礎(chǔ)設(shè)計基本原理及計算方法，是本科院校土 木工程專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課。2、本課程的目的 通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得土力學(xué)的基本理論和計算方法，能根據(jù)建筑物的要求和 地基勘察資料，選擇一般地基基礎(chǔ)方案，運用土力學(xué)的原理進行一般建筑物的地基基礎(chǔ)設(shè)計， 為學(xué)習(xí)建筑施工等專業(yè)課程和從事地基基礎(chǔ)設(shè)計和施工打下良好基礎(chǔ)。3、本課程的任務(wù) 本課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生掌握土力學(xué)中土的物理性質(zhì)，熟悉地基的應(yīng)力、變形、抗 剪強度、地基承載力和土壓力的

2、基本概念、基本理論和計算方法；掌握淺基礎(chǔ)設(shè)計、樁基礎(chǔ) 設(shè)計的原理和方法；熟悉軟土地基處理的設(shè)計原理和方法；了解建筑場地的工程地質(zhì)勘察方 法和資料整理。并結(jié)合有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計知識，提高分析和解決地基基礎(chǔ)設(shè)計計算的能力。二、教學(xué)基本內(nèi)容和要求1、緒論（1）教學(xué)目的和要求 建立土力學(xué)、地基、基礎(chǔ)的基本概念，了解本課程的特點和在本專業(yè)中的地位，了解本 學(xué)科的學(xué)習(xí)方法及發(fā)展概況。（2）主要內(nèi)容 土力學(xué)、地基、基礎(chǔ)的基本概念；本課程的特點和在本專業(yè)中的地位；本學(xué)科的學(xué)習(xí)方 法及發(fā)展概況。2、土的物理性質(zhì)及工程分類（1）教學(xué)目的與要求 了解主要造巖礦物的物理性質(zhì)，巖石的分類和主要特征，第四紀(jì)沉積物的類型、分布規(guī)

3、 律和特征。掌握土的物理性質(zhì)指標(biāo)（三相指標(biāo)和判別土的物理特征指標(biāo)）的定義、測定、換算和應(yīng) 用，熟悉地基土的工程分類方法。理解粒徑級配對無粘性土性質(zhì)的影響。理解粘土礦物、水 和離子的相互作用。理解土的滲透規(guī)律和壓實原理，了解地下水對工程的影響。（2）主要內(nèi)容 土的生成：地質(zhì)作用、礦物與巖石、地質(zhì)年代的概念、第四紀(jì)沉積物（層）。土的組成及特性：土的固體顆粒、土中的水和氣、土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，土的三相比例指標(biāo) 的定義和換算，土的物理狀態(tài)特征指標(biāo)（包括無粘性土的密實度、粘性土的界限含水量、塑 性指數(shù)和液性指數(shù)、靈敏度和觸變性）。土的滲透性和壓實原理：巖石的工程分類、碎石土、砂土、粉土、粘性土、特殊土、細(xì)

4、粒土按塑性圖分類。（3）重點、難點 重點：土的三相指標(biāo)；土的物理特征；地基土的工程分類。 難點：粘土礦物、水和離子的相互作用；土的物理指標(biāo)換算及應(yīng)用。3、土中應(yīng)力計算（1）教學(xué)目的與要求 熟練掌握土的自重應(yīng)力計算，基底附加壓力的計算。 熟練掌握運用角點法計算地基中的附加應(yīng)力，能夠正確使用圖表計算附加應(yīng)力。 掌握飽和土在固結(jié)過程中土的骨架和孔隙水對壓力的分擔(dān)作用及變形和時間的關(guān)系。 了解地基中附加應(yīng)力分布規(guī)律。（2）主要內(nèi)容 土的自重應(yīng)力和地基附加應(yīng)力：土的自重應(yīng)力計算及分布，基底壓力的簡化計算、基底 附加壓力的計算。地基附加應(yīng)力：地基中附加應(yīng)力的計算及分布規(guī)律。（3）重點、難點 重點：矩形和條

5、形荷載面積下的附加應(yīng)力計算。 難點：地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律。2/ 54、土的壓縮性和地基沉降計算（1）教學(xué)目的與要求 熟練掌握用固結(jié)試驗測定土的壓縮性指標(biāo)，了解載荷試驗確定變形模量的方法；掌握按 分層總和法和規(guī)范法計算最終沉降量。一般了解飽和土在固結(jié)過程中土的骨架和孔隙水對壓力的分擔(dān)作用。（2）主要內(nèi)容（結(jié)合工程實例） 土的壓縮性：壓縮曲線和壓縮性指標(biāo)、土的變形模量。 地基的最終沉降量：分層總和法和規(guī)范方法。地基變形與時間的關(guān)系：飽和土的有效應(yīng)力原理、飽和土的滲透固結(jié)、太沙基一維固結(jié) 理論。（3）重點、難點 重點：土的壓縮性指標(biāo)的確定和最終沉降量的計算。 難點：飽和土在固結(jié)過程中土的骨架和孔

6、隙水壓力的分擔(dān)作用。5、土的抗剪強度（1）教學(xué)目的與要求 理解土的抗剪強度定律和極限平衡條件。理解排水條件對確定飽和粘性土的抗剪強度指 標(biāo)的影響。掌握用直剪儀和三軸儀測定土抗剪強度指標(biāo)的方法。 掌握地基臨塑荷載、臨界荷載、極限荷載的意義及應(yīng)用，理解計算公式推導(dǎo)過程。 熟練掌握用規(guī)范方法確定地基承載力的方法和步驟。（2）主要內(nèi)容 土的抗剪強度與極限平衡原理：土的抗剪強度，土的極限平衡條件。 土的剪切試驗方法：抗剪強度指標(biāo)的測定及取值，以及影響抗剪強度的因素。 地基的臨塑荷載、臨界荷載、極限荷載。（3）重點、難點 重點：抗剪強度定律、土的極限平衡條件、抗剪強度指標(biāo)的測定和取值方法。地基承載 力的確

7、定。難點：排水條件對飽和粘性土抗剪強度的影響，孔隙壓力系數(shù)、應(yīng)力路徑、極限荷載計 算公式的推導(dǎo)。6、土壓力和土坡穩(wěn)定（1）教學(xué)目的與要求 正確理解靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力的概念。掌握三種土壓力的計算方法。 掌握重力式擋土墻的設(shè)計，了解其它類型的擋土墻。理解用條分法分析土坡穩(wěn)定。（2）主要內(nèi)容 靜止土壓力的計算，朗肯土壓力理論、庫侖土壓力理論、擋土墻的設(shè)計、土坡穩(wěn)定分析。 結(jié)合工程實例講述土坡穩(wěn)定分析。（3）重點、難點 重點：朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論。難點：庫侖土壓力理論。7、工程建設(shè)的巖土工程勘察（1）教學(xué)目的與要求 學(xué)會：根據(jù)建筑物和擬建場地和地基的具體情況，向勘察部門提出勘

8、察任務(wù)和技術(shù)要求； 學(xué)會分析和使用工程地質(zhì)勘察報告，以便選擇地基持力層，確定地基承載力，為采用合理的 地基基礎(chǔ)方案、進行地基基礎(chǔ)的設(shè)計和施工提供依據(jù)。掌握地基土的現(xiàn)場鑒別方法。 了解建筑工程勘探方法和勘探資料整理。（2）主要內(nèi)容 工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和要求、巖土工程勘察方法、地基土的野外鑒別與描述、巖土工程 勘察成果報告。8、淺基礎(chǔ)設(shè)計（1）教學(xué)目的與要求 熟練掌握淺基礎(chǔ)的類型及其運用條件；基礎(chǔ)埋置深度的選擇；基礎(chǔ)底面尺寸的確定；軟 弱下臥層地基承載力的驗算。掌握剛性基礎(chǔ)剖面尺寸確定及擴展基礎(chǔ)的配筋計算；淺基礎(chǔ)的變形分析與驗算 理解箱形基礎(chǔ)、十字交叉基礎(chǔ)、墻下筏板基礎(chǔ)設(shè)計原理。 了解減輕不均勻沉

9、降危害的措施。（2）主要內(nèi)容淺基礎(chǔ)的類型、構(gòu)造及設(shè)計條件。3/ 5剛性基礎(chǔ)、擴展式基礎(chǔ)的設(shè)計；柱下條形基礎(chǔ)、十字交叉基礎(chǔ)、墻下筏板基礎(chǔ)及箱形基 礎(chǔ)的設(shè)計。淺基礎(chǔ)的變形分析與驗算。 減輕不均勻沉降危害的措施。 結(jié)合工程實例講述剛性基礎(chǔ)、擴展式基礎(chǔ)的設(shè)計。（3）重點、難點 重點：常用剛性基礎(chǔ)、擴展基礎(chǔ)的設(shè)計。 難點：箱形基礎(chǔ)、十字交叉基礎(chǔ)、墻下筏板基礎(chǔ)設(shè)計。9、樁基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)（1）教學(xué)目的與要求 理解樁基礎(chǔ)的類型及其適用條件。 掌握確定單樁豎向承載力的方法。 熟練掌握樁基礎(chǔ)的設(shè)計步驟和方法。 了解其它幾種深基礎(chǔ)形式和基坑護坡原理。（2）主要內(nèi)容 樁基礎(chǔ)：樁的類型、單樁豎向承載力、群樁豎向承載力、樁

10、基礎(chǔ)的設(shè)計。4/ 5深基礎(chǔ)：沉井、地下連續(xù)墻、箱樁基礎(chǔ)、大直徑樁、墩基礎(chǔ)、深基坑護坡。 結(jié)合工程實例講述樁基礎(chǔ)的設(shè)計。簡單介紹目前樁基礎(chǔ)領(lǐng)域的最新發(fā)展動態(tài)。（3）重點、難點 重點：單樁豎向承載力、群樁豎向承載力、樁基礎(chǔ)的設(shè)計。 難點：深基礎(chǔ)的設(shè)計。10、軟土地基處理（1）教學(xué)目的與要求 理解軟弱地基的特性及常用的地基處理方法。 根據(jù)地區(qū)特點選擇有關(guān)內(nèi)容講解，使學(xué)生了解該特殊土類的特征和相應(yīng)處理方法。（2）主要內(nèi)容 軟弱地基土的工程特性及其地基處理方法分類、機械壓實法、強夯法、換土墊層法、預(yù) 壓固結(jié)法、緊密法、振沖法、化學(xué)加固法、托換技術(shù)。結(jié)合工程實例講述機械壓實法、強夯法、換土墊層法、預(yù)壓固結(jié)

11、法和化學(xué)加固法。三、實踐教學(xué)的基本內(nèi)容和要求1、基本內(nèi)容（1）室內(nèi)土工試驗 密度、含水量；液限、塑限；壓縮試驗；直剪試驗；三軸壓縮試驗。（2）現(xiàn)場原位測試及教學(xué)實習(xí) 靜力、動力觸探試驗；樁基靜載荷試驗；地基處理參觀實習(xí)。2、基本要求 掌握所作試驗的原理和方法，寫出試驗報告。 適當(dāng)安排土工原位測試的參觀，增強感性認(rèn)識，強化理論與實際的聯(lián)系。四、幾點說明1、制定本大綱的依據(jù) 土建本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)計劃和指導(dǎo)性大綱。2、本課程與前后課程的聯(lián)系 本課程先修課程：房屋建筑學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等。 本課程的后繼課程：混凝土基本原理、建筑施工、地基處理、建筑工程概預(yù)算等。3、本課程內(nèi)容與其它課程的

12、銜接、交叉，必要的重復(fù)內(nèi)容 本課程與房屋建筑學(xué)課程的銜接、交叉，必要的重復(fù)內(nèi)容：剛性基礎(chǔ)、擴展式基礎(chǔ)的構(gòu) 造。本課程與材料力學(xué)課程的銜接、交叉，必要的重復(fù)內(nèi)容：土的自重應(yīng)力與附加應(yīng)力計算 內(nèi)容。本課程與混凝土基本原理課程的銜接、交叉，必要的重復(fù)內(nèi)容：淺基礎(chǔ)設(shè)計和樁基礎(chǔ)設(shè) 計。本課程與建筑施工課程的銜接、交叉的內(nèi)容：淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)的設(shè)計。4、考核方法和成績評定說明考核方式：平時成績、試驗與期末閉卷考試相結(jié)合。時間：2小時 成績評定：期末考試成績占70%，實驗占10%，平時占20%。5、電化教學(xué)建議,學(xué)生上機要求 采用多媒體教學(xué)。6、教材與教學(xué)參考書教材：土力學(xué)地基基礎(chǔ)陳希哲清華大學(xué)出版社2005教學(xué)參考書：土力學(xué)、基礎(chǔ)工程李飛、李仁平、高向陽等主編，中國水利水電出版社、知識產(chǎn) 權(quán)出版社，2006.5土力學(xué)與基礎(chǔ)工程趙明華，武漢理工大學(xué)出版社，2003土力學(xué)張克恭，中國建筑工業(yè)出版社，2001巖土勘察王奎華，中國建筑工業(yè)出版社，2005地基基礎(chǔ)工程環(huán)境效應(yīng)李飛、郝子進、張亞仿編著，河海大學(xué)出版社，2003鹽城工