《土力學與地基基礎》課程標準

城市軌道交通工程技術專業(yè)課程標準（2022級）《土力學與地基基礎》課程教學標準課程代碼:33011222課程名稱：土力學與地基基礎英文名稱：Soilmechanicsandfoundation課程類型:專業(yè)必修課總學時：66講課學時：56實訓學時：10學分：3.5適用對象:城市軌道交通工程技術專業(yè)先修課程：土建工程數學、城市軌道工程CAD制圖、城軌交通工程材料、工程力學、工程地質等。第一部分前言一、課程性質與地位本課程是城市軌道交通工程技術專業(yè)的專業(yè)基礎課，其目的是培養(yǎng)掌握一些路基的填筑、邊坡的防護與加固、橋梁基礎的施工等專業(yè)活動必需的土工基礎知識、土工實驗方法、土力學計算原理和施工技術的高素質技能人才。通過學習，使學生掌握土的物理性質及工程分類，土的滲透性，土體中應力，土的壓縮與地基變形，土的抗剪強度，土的容許承載力，土工合成材料在鐵路路基中的應用。兼具專業(yè)理論和工程應用技術，能夠對土進行工程分類，計算土中應力和變形，評價地基承載力。能進行路基構造、排水、防護和支擋結構設計。二、課程基本理念本課程的基本理念是：以城市軌道交通工程技術專業(yè)學生的就業(yè)為導向，以培養(yǎng)綜合職業(yè)能力為本位，變書本知識的傳授為相關職業(yè)技能和關鍵能力的培養(yǎng)，強化學生實踐應用能力的訓練；以崗位需要為依據、以工作過程為導向，設計教學情境，將知識與技能融入各種相關的學習情境中去；通過對課程系統(tǒng)化的設計，使學生能更好地自主學習，并通過學習獲得解決實際問題的能力。三、課程設計思路本課程的總體設計思路是：以城市軌道交通工程技術專業(yè)的人才培養(yǎng)方案為指導，根據行業(yè)專家對城市軌道交通工程技術專業(yè)所涵蓋的崗位群進行的任務和職業(yè)能力分析，同時遵循高等職業(yè)院校學生的知識基礎和認知規(guī)律，確定本課程的學習情境和課程內容。在課程內容的構建上，充分體現“任務引領、實踐導向課程和系統(tǒng)安排”的思想，注重應用性，突出先進性，重組課程內容，根據城市軌道交通工程所涉及的相關結構的施工知識和技能要求，設計三個學習單元、十七個學習任務（單元1土的基礎知識包括任務1概論、任務2測試土的工程性質、任務3土方填筑的壓實控制、任務4土的工程分類與鑒別、任務5土中水及其滲透；單元2土力學原理包括任務6土中應力計算、任務7土的壓縮性、任務8基礎沉降與滲透固結、任務9土的強度與測定方法、任務10地基承載力的確定、任務11土壓力及擋土墻設計、任務12土質邊坡的穩(wěn)定性；單元3地基基礎工程問題包括任務13淺基礎、任務14樁基礎、任務15沉井基礎、任務16一般地基處理、任務17特殊地基的處理）。 通過每個學習單元的學習以及完成與之相對應的工作任務，實現學生職業(yè)技能和職業(yè)素質的培養(yǎng)。在教學方法和教學手段的設計上，實施理實一體化教學，讓學生能夠親自經歷結構完整的工作過程，借此獲得“工作過程知識”，而不僅僅是操作技能；積極調動學生學習的自主性，讓學生有獨立進行計劃和組織工作的機會，實現“做中學，學中做”的有機結合。在教學實施效果的考核上，采取教師評價與學生評價相結合、過程考核與終期考核相結合的綜合考核評價方式，突出對學生職業(yè)能力培養(yǎng)效果的考核。在實驗實訓條件的建設上，通過校企合作、校內實訓基地建設等多種途徑，搭建教學資源平臺，為學生提供多種學習途徑。第二部分課程目標一、總體目標掌握土工技術應用能力，為學生進行城市軌道交通工程路基的填筑、邊坡的防護與加固、橋梁基礎的施工等專業(yè)活動提供必備的土工基礎知識、土工實驗方法、土力學計算原理和施工技術；形成良好的思維習慣、工作方法和科學態(tài)度；既能獨立思考、鉆研探索，又善于組織團隊，團結協作；關注學科最新發(fā)展動態(tài)，緊跟技術發(fā)展前沿，終生適應科技發(fā)展水平，樹立創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，在未來的崗位上有能力進一步學習新技術，解決新問題。二、分類目標1.能力目標（1）能根據工程需要和場地環(huán)境選擇土工試驗項目，描述與鑒定土質，正確地使用試驗儀器設備，規(guī)范地進行土工試驗。（2）運用土的滲透、變形和強度基本理論來評價與處理土工技術問題：滲流現象、沉降控制、地基承載力、擋墻上土壓力及土坡穩(wěn)定評價。（3）能根據場地條件選擇合適的地基處理方法，采取正確的道路軟基處理措施；（4）能夠閱讀和使用工程地質勘察報告，評價地基土。能夠確定橋梁基礎形式及基礎埋置深度；選擇合適的地基基礎方案和基礎施工方法；（5）能夠進行天然地基上剛性淺基礎的設計驗算。2.知識目標（1）能描述土的組成與工程分類，能進行物理性質指標的換算及物理狀態(tài)指標的測定；（2）能描述土的壓實性、滲透性，并根據測定的指標分析影響因素及工程應用；（3）評價土的壓縮性，對土體進行應力分析，采用兩種沉降計算方法進行地基沉降變形的計算與評價。（4）運用土的強度理論進行土坡穩(wěn)定分析、土壓力計算，確定地基承載力；（5）描述判別各種軟弱地基并能根據不同軟弱地基類型選擇軟弱地基加固處理方法。（6）描述橋梁剛性淺基礎的構造與設計原則，能進行地基基礎驗算，熟悉淺基礎的施工流程；（7）描述基樁的類型、構造、適用原則，單樁承載力的確定以及樁基工程的施工方法。3.素質目標（1）具有正確的世界觀、人生觀，遵守國家法律、法規(guī)和政策；（2）具有強烈的事業(yè)心和高度的責任感，敬業(yè)愛崗，勇于創(chuàng)新；（3）具有嚴謹的工作態(tài)度、良好的工作作風和團隊合作精神。第三部分課程教學內容標準本課程的教學目標和內容標準（含實驗、實訓部分）見表1。表1課程教學目標和內容標準學習任務教學目標教學內容任務1概論知道土力學與地基基礎的概念；知道學習本課程的重要性；知道本課程的內容與學習要求；知道本學科的發(fā)展概況。土力學與地基基礎的概念；本課程的重要性；本課程主要學習內容與學習要求。任務2測試土的工程性質知道土的級配特征與顆粒分析；知道土的物理性質與物理狀態(tài)指標及其測定方法；會編寫土工試驗報告；掌握試驗指標換算的技能。土的級配特征與顆粒分析；土的物理性質與物理狀態(tài)指標；土的含水量、密度、比重、液縮限等一般試驗方法。任務3土方填筑的壓實控制掌握擊實試驗基本技能。學會分析土的擊實曲線；知道壓實特性在現場填土中的應用。土的擊實性；壓實度；擊實試驗方法。任務4土的工程分類與鑒別知道土的現行規(guī)范分類；熟悉反映土的物理力學性質主要指標及細粒土塑性圖；了解土的鑒別方法。土的現行規(guī)范分類；土的物理力學性質主要指標及細粒土塑性圖；野外鑒別方法。任務5土中水及其滲透知道土的滲透能力；熟悉地下水滲透定律、滲透系數；知道土中水毛細現象；知道動水力及流砂現象。地下水滲透定律、滲透系數；土中水毛細現象。任務6土中應力計算知道土中應力計算的基本知識；知道土中自重應力、基底壓力和土中附加應力的基本概念、分布規(guī)律；學會計算基礎底面上的壓力、地基中的附加應力的計算方法。土中自重應力、基底壓力和土中附加應力的基本概念、分布規(guī)律及計算方法。任務7土的壓縮性知道土的壓縮特性；學會土的壓縮性室內測試方法；知道土的壓縮性原位測試。土的壓縮特性；土的壓縮性室內測試方法；土的壓縮性原位測試。任務8基礎沉降與滲透固結會計算基礎的最終沉降量；知道飽和土的滲透固結；了解太沙基一維固結理論計算；知道固結度計算；知道基礎沉降與時間的關系?；A最終沉降量計算；太沙基一維固結理論；固結度計算；地基沉降與時間的關系。任務9土的強度與測定方法知道土的抗剪強度庫侖定律；知道土的極限平衡條件；會確定土的抗剪強度的一般試驗方法。土的抗剪強度庫侖定律；土的極限平衡條件；土的抗剪強度的一般試驗方法。任務10地基承載力的確定知道地基臨塑荷載及臨界荷載的確定；知道按理論公式計算地基極限承載力；學會按規(guī)范方法確定地基承載力。地基臨塑荷載及臨界荷載的確定；按規(guī)范方法確定地基承載力；按理論公式計算地基極限承載力。任務11土壓力及擋土墻設計理解三種土壓力的概念;知道朗肯土壓力理論；理解庫倫土壓力理論及其與朗肯土壓力理論的比較；知道常見情況下土壓力的計算。三種土壓力的概念與計算；朗肯土壓力理論；庫倫土壓力理論。任務12土質邊坡的穩(wěn)定性學會無粘性土坡的穩(wěn)定分析；知道粘性土坡的穩(wěn)定分析；知道土坡穩(wěn)定分析的幾個問題。無粘性土坡的穩(wěn)定分析；粘性土坡的穩(wěn)定分析。任務13淺基礎知道淺基礎類型與基礎埋深選擇；了解剛性擴大基礎的設計與計算；知道淺基礎設計步驟；知道淺基礎施工。淺基礎類型與基礎埋深選擇；淺基礎設計步驟；淺基礎施工；剛性擴大基礎的設計與計算。任務14樁基礎知道樁基礎的組成、作用、類型；學會單樁容許承載力的確定方法；通過例題講解分析，使學生學會單樁容許承載力的確定方法、步驟;知道水中樁基礎施工與旱地施工方法。樁基礎的組成、作用、類型；單樁容許承載力的確定方法；旱地施工方法；水中樁基礎施工方法。任務15沉井基礎知道沉井基礎的組成、構造；知道旱地上沉井的施工的方法和步驟；知道地下連續(xù)墻施工環(huán)節(jié)。沉井基礎的組成、構造；旱地上沉井施工方法和步驟；地下連續(xù)墻施工。任務16一般地基處理知道軟弱地基的種類及和工程特性；知道軟弱地基的工程危害及處理方法。軟弱土地基的的特征；軟弱地基的處理方法；換墊層法、排水固結法。任務17特殊地基的處理知道特殊工程性質的常見特殊土種類；知道黃土濕陷性的判定和地基的評價；知道膨脹土的判別；了解凍土地區(qū)基礎工程；了解地震區(qū)的基礎工程。黃土濕陷性的判定和地基的評價；膨脹土地基及其判別；凍土地區(qū)基礎工程；地震區(qū)的基礎工程。第四部分課程實施建議一、各教學環(huán)節(jié)學時分配建議本課程各教學環(huán)節(jié)的學時分配建議見表2。表2教學環(huán)節(jié)學時分配表學習情境講課習題課討論課實驗參觀合計任務1概論22任務2測試土的工程性質6410任務3土方填筑的壓實控制224任務4土的工程分類與鑒別22任務5土中水及其滲透22任務6土中應力計算44任務7土的壓縮性224任務8基礎沉降與滲透固結44任務9土的強度與測定方法224任務10地基承載力的確定22任務11土壓力及擋土墻設計44任務12土質邊坡的穩(wěn)定性22任務13淺基礎88任務14樁基礎88任務15沉井基礎22任務16一般地基處理22任務17特殊地基的處理22合計561066二、教學建議1.教學方法建議本課程各學習情境采用的教學方法建議見表3。表3教學方法建議序號學習任務建議的教學方法1任務1概論線上網絡視頻、工程案例；線下講演教學、提問師生互動等。2任務2測試土的工程性質線上網絡視頻、工程案例；線下計算訓練、土工實驗實訓等。3任務3土方填筑的壓實控制線上網絡視頻、工程案例；線下任務驅動教學、項目教學、土工實驗實訓等。4任務4土的工程分類與鑒別線上網絡視頻；線下工程分類規(guī)范、師生互動等。5任務5土中水及其滲透線上網絡視頻、工程案例；線下講演教學、提問師生互動等。。6任務6土中應力計算線上網絡視頻；線下計算訓練、提問師生互動等。7任7土的壓縮性線上網絡視頻、工程案例；線下講演教學、計算訓練、土工實驗實訓等。8任務8基礎沉降與滲透固結線上網絡視頻、工程案例；線下講演教學、計算訓練等。9任務9土的強度與測定方法線上網絡視頻、工程案例；線下任務驅動教學、項目教學、計算訓練、土工實驗實訓等。10任務10地基承載力的確定線上網絡視頻、工程案例；線下講演教學、計算訓練等。11任務11土壓力及擋土墻設計線上網絡視頻、工程案例；線下任務驅動教學、項目教學、計算訓練等。12任務12土質邊坡的穩(wěn)定性線上網絡視頻、工程案例；線下計算訓練等。13任務13淺基礎線上網絡視頻、工程案例；線下任務驅動教學、項目教學等。14任務14樁基礎線上網絡視頻、工程案例；線下任務驅動教學、項目教學等。15任務15沉井基礎線上網絡視頻、工程案例；線下講演教學、提問師生互動等。16任務16一般地基處理線上網絡視頻、工程案例；線下任務驅動教學、項目教學等。17任務17特殊地基的處理線上網絡視頻、工程案例；線下講演教學、提問師生互動等。2.教學手段建議（1）本課程的教學過程應立足于培養(yǎng)學生分析和解決實際土工技術應用能力，以工作任務引領為主導，提高學生的學習興趣，激發(fā)學生的成就動機；（2）應將教師示范和學生分組討論、訓練互動，學生提問與教師解答、指導有機結合，讓學生在“教”與“學”過程中，培養(yǎng)獨立思考問題、解決問題的能力；（3）應注重培養(yǎng)學生的團隊協作精神。通過小組共同完成作業(yè)（工作任務）等方式，以形成團隊協作的氛圍；（4）應用線上土力學與地基基礎在線精品課程網絡平臺、多媒體等教學資源輔助教學，幫助學生熟悉土工技術問題的分析與解決方法；（5）應重視本專業(yè)領域新技術的發(fā)展趨勢，貼近工地現場實際情況，為學生提供職業(yè)生涯發(fā)展的空間，努力培養(yǎng)學生參與社會實踐的創(chuàng)新精神和職業(yè)能力；（6）應積極引導學生提升職業(yè)素養(yǎng)，提高職業(yè)道德。三、教學評價建議1、本課程的考核成績由過程性評價與理論考核相結合；過程評價占60%，期末考試40%。2、過程性綜合評定課業(yè)成績包括:平時40%（課堂考勤10%、作業(yè)20%、課堂互動討論10%）；期中考查10%；實驗（實訓）10%。平時考核：缺課達到總課時1/3以上者，取消考核資格，本課程按不及格計。課外作業(yè)：缺1/3以上者取消考試資格，本課程按不及格計。3、期末成績30%可采用閉卷方式，將試卷的知識能力要求分解為識記（40%）、理解（40%）和綜合運用（20%）三部分。（1）識記：要求正確領會《工程地質》中質量評定標準、基本原理和基本方法以及與其相關知識的內在聯系。（2）理解：用所學的知識、原理和方法，能分析解決檢測過程中常見的問題。即考核學生分析和解決問題的基本能力。（3）綜合運用：綜合運用所學的基礎知識去分析和解決工程檢測過程中出現的較為復雜的問題。在對基礎知識和基本技能掌握的基礎上，要求學生具有較強的綜合運用知識的能力。四、教學參考資料[1]中華人民共和國行業(yè)標準.《鐵路橋涵地基和基礎設計規(guī)范》(TBTB10093—2017PJ464—20179)北京：中國鐵道出版社，2017年[2]中華人民共和國行業(yè)標準.《鐵路工程巖土分類標準》(TB10077-2019)北京：中國鐵道出版社，2019年[3]中華人民共和國行業(yè)標準.《鐵路工程地質勘察規(guī)范》(TB10012-2019)北京：中國鐵道出版社，2019年[4]盛海洋.土力學與地基基礎.北京：人民交通出版社，2014年[5]巖土工程網（/）[6]中國巖土工程網（/）[7]巖土論壇(/)五、課程資源的利用與開發(fā)1.主要的課程資源：福建職業(yè)教育與終身教育網（課程網址/course/center/index）“課程中心