《土力学与地基基础》课程教学大纲

《土力学与地基基础》课程教学大纲

课程名称:土力学与地基基础            课程代码:18565014

适用对象:土木工程专业(本科)

学时、学分:54学时  3学分

一、说明

l、课程的性质、地位和任务

课程的性质:专业必修课程

课程的地位:《土力学与地基基础》知识是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。《土力学与地基基础》这门课程主要讲授土力学的基本理论和地基基础设计基本原理及计算方法,是本科院校土木工程专业的必修课。

课程的任务:通过本课程的学习,使学生获得土力学的基本理论和计算方法,能根据建筑 物的要求和地基勘察资料,选择一般地基基础方案,运用土力学的原理进行一般建筑物的地基基础设计,为学习建筑施工等专业课程和从事地基基础设计和施工打下良好基础。并结合有关结构设计知识,提高分析和解决地基基础设计计算的能力。

2、课程教学的基本要求

1)      掌握有关土的物理力学性质及工程性质,地基应力,应变,强度的基本概念、基本计算原理和实际计算;

2)      掌握土压力及边坡稳定的主要概念,基本原理和计算方法;

3)      掌握天然地基上刚性基础、联合基础、扩展基础、桩基的实际原理、方法及基础方案的选择;

4)      掌握特殊土地基、山区地基以及地震区地基的特征和分布,掌握其处理措施;

5)      掌握地基处理原则,基本理论及主要方法。

3、教法特点说明

教学时注意理论与实践的充分结合,采用启发式、探究式、自学讨论等教学方法,注重师生互动,利用媒体辅助教学。

二、学时分配

本课程理论教学时数:54

教学内容 讲  课 实验和实践 合 计
第1章   绪论 2   2
第2章  土的性质及工程分类 3 1 4
第3章  土中应力计算 6   6
第4章  土的变性性质及地基沉降计算 5 2 7
第5章   土的抗剪强度 5 2 7
第6章土压力、地基承载力和土坡稳定 5 1 6
第7章  浅基础设计 8 2 10
第8章   桩基础 5 1 6
第11章区域性地基及其他 3   3
第12章地基处理 3   3
合计 45 9 54

三、理论教学大纲内容

教学基本内容一:第1章  绪论

学时:2

l、本章教学目的要求

(1)了解土力学的重要性及其发展概况。

(2)了解土力学的学科特点。

(3)熟悉课程的学习内容、要求和学习方法。

(4)掌握土力学、地基及基础的概念。

2、教学内容及要求(注明掌握内容A,理解内容B,了解内容C)

(1)土力学、地基及基础的概念;                                                                                              A

(2)本课程的特点和学习要求;                                                                                             B

(3)土力学的发展概况;                                                                                                                C

3、重点、难点

重点:土力学、地基及基础的概念。

难点:本课程的学习方法。

4、教学方法教学手段说明

讲授、自学讨论、采用多媒体辅助教学。

教学基本内容二:第2章  土的性质及工程分类

学时:4

l、本章教学目的要求

(1)了解土的成因和组成。

(2)掌握土的物理性质指标。

(3)熟练掌握无粘性土和粘性土的物理性质。

(4)了解土的结构性和击实性。

(5)掌握土的工程分类原则,土的类别与其工程特性的关系。

(6)熟悉土的渗透规律、二维渗流及流网、渗透力与渗透破坏。

2、教学内容及要求(注明掌握内容A,理解内容B,了解内容C)

(1)土的三相组成及土的组成功;                                          A

(2)土的物理性质指标;                                                   A

(3)无粘性土的密实度;                                                  A

(4)粘性土的物理特性;                                                   A

(5)土的渗透及渗流;                                                     B

(6)土的动力特性;                                                         B

(7)地基土(岩)的工程分类;                                               A

3、重点、难点

重点:土的物理性质指标,粘性土和无粘性土的物理特性、土的工程分类。

难点:土的物理性质指标的换算。

4、教学方法教学手段说明

讲授、自学讨论、采用多媒体辅助教学,理论和试验密切结合。

教学基本内容三:第3章  土中应力计算

学时:6

l、本章教学目的要求

(1)掌握土的自重应力计算。

(2)掌握基底压力的计算。

(3)掌握地基附加压力的计算。

(4)掌握有效应力原理。

2、教学内容及要求(注明掌握内容A,理解内容B,了解内容C)

(1)土的自重应力;                                                        A

(2)基底压力;                                                          A

(3)地基附加应力;                                                        A

(4)有效应力原理;                                                                                                     A

3、重点、难点

重点:土的自重应力、基底压力、地基附加压力的计算,有效应力原理。

难点:地基附加压力的计算。

4、教学方法教学手段说明

讲授、自学讨论、采用多媒体辅助教学,理论和实践结合。

教学基本内容四:第4章  土的变性性质及地基沉降计算

学时:7

l、本章教学目的要求

(1)掌握土的压缩性和固结状态。

(2)掌握地基最终沉降量计算方法。

(3)掌握地基沉降随时间变化规律。

(4)掌握太沙基一维固结理论。

(5)熟悉不同变形阶段、应力历史的沉降计算方法。

2、教学内容及要求(注明掌握内容A,理解内容B,了解内容C)

(1)土的压缩性;                                                            A

(2)地基最终沉降量计算;                                                    A

(3)应力历史对地基沉降的影响;                                              B

(4)地基变形与时间的关系;                                                  A

(5)地基沉降计算有关问题;                                                                                                    B

3、重点、难点

重点:土的压缩指标,规范法计算地基最终沉降量,地基沉降随时间的变化规律。

难点:规范法计算地基最终沉降量,太沙基一维固结理论。

4、教学方法教学手段说明

讲授、自学讨论、采用多媒体辅助教学,理论和实践密切结合。

教学基本内容五:第5章  土的抗剪强度

学时:7

l、本章教学目的要求

(1)掌握莫尔一库仑抗剪强度理论和极限平衡理论。

(2)掌握抗剪强度指标的测定方法。

(3)掌握不同固结和排水条件下土的抗剪强度指标的意义及应用。

(4)熟悉抗剪强度的影响因素。

(5)了解应力路径的概念。

2、教学内容及要求(注明掌握内容A,理解内容B,了解内容C)

(1)土的抗剪强度定义;                                                     A

(2)抗剪强度的测定方法;                                                   A

(3)孔隙压力系数;                                                         B

(4)土的抗剪强度指标;                                                     A

(5)应力路径;                                                                                                              B

 

3、重点、难点

重点:抗剪强度的测定方法, 土的抗剪强度指标。

难点:抗剪强度的测定方法。

4、教学方法教学手段说明

讲授、自学讨论、采用多媒体辅助教学,理论和实践密切结合。

教学基本内容六:第6章  土压力、地基承载力和土坡稳定

学时:6

l、本章教学目的要求

(1)掌握静止土压力、主动土压力、被动土压力的形成条件。

(2)掌握朗肯和库仑土压力理论。

(3)了解有超载、成层土、有地下水情况的土压力计算。

(4)了解地基破坏模式。

(5)掌握地基极限承载力的计算方法。

(6)掌握按极限平衡条件确定地基临塑荷载、塑性荷载、极限荷载的方法。

(7)掌握规范确定地基承载力的方法。

(8)掌握无粘性土土坡的稳定性分析法。

(9)掌握粘性土土坡的圆弧稳定分析法,了解毕肖普等其它常用分析方法。

(10)了解水对土坡稳定的作用。

2、教学内容及要求(注明掌握内容A,理解内容B,了解内容C)

(1)作用在挡土墙上的土压力;                                               A

(2)朗金土压力理论;                                                        A

(3)库仑土压力理论;                                                      A

(4)地基破坏型式及地基承载力;                                             A

(5)地基的极限承载力;                                                     A

(6)土坡和地基的稳定分析

3、重点、难点

重点:朗肯和库仑土压力理论计算土压力,地基极限承载力的计算方法,粘性土和无粘性土土坡的稳定性分析法。

难点:朗肯和库仑土压力理论,粘性土土坡的圆弧稳定分析法。

4、教学方法教学手段说明

讲授、自学讨论、采用多媒体辅助教学,理论和实践密切结合。

教学基本内容七:第7章  浅基础设计

学时:10

l、本章教学目的要求

(1)掌握浅基础的类型。

(2)掌握基础理置深度、地基承载力确定的方法和计算过程。

(3)理解进行地基变形验算。

(4)了解地基基础与上部结构共同作用的概念。

(5)掌握减轻不均匀沉降的措施。

(6)掌握钢筋混凝土梁板式基础的简化计算,如柱下条形基础、十字形基础的计算方法

2、教学内容及要求(注明掌握内容A,理解内容B,了解内容C)

(1)地基基础设计的基本原则;                                                A

(2)浅基础的类型;                                                          A

(3)基础埋置深度的选择;                                                   A

(4)地基承载力;                                                             A

(5)基础底面尺寸的确定;                                                     A

(6) 地基变形验算;                                                             B

(7)扩展基础设计;                                                              A

(8)柱下钢筋混凝土条形基础设计;                                                 A

3、重点、难点

重点:基础埋深的确定,地基承载力的确定,单独基础和条形基础的设计。

难点:单独基础和条形基础的设计。

4、教学方法教学手段说明

讲授、自学讨论、采用多媒体辅助教学,理论和实践密切结合。

教学基本内容八:第8章  桩基础

学时:6

l、本章教学目的要求

(1)熟悉桩基础的适用条件、桩的作用与分类、桩和桩基础的构造。

(2)熟悉桩基础的施工方法。

(3)掌握单桩竖向承载力的确定。

(4)掌握群桩承载力的计算与承台的设计计算方法。

(5)熟悉桩基础沉降变形验算的方法。

(6)熟悉桩基工程工程质量的测试技术及规范标准。

2、教学内容及要求(注明掌握内容A,理解内容B,了解内容C)

(1)桩基础的基本概念;                                                       B

(2)桩基础的设计;                                                          A

(3)桩基础的检测;                                                           B

3、重点、难点

重点:单桩竖向承载力的确定,群桩承载力的计算与承台的设计计算方法。

难点:群桩承载力的计算与承台的设计计算方法。

4、教学方法教学手段说明

讲授、自学讨论、采用多媒体辅助教学,理论和实践密切结合。

教学基本内容九:第四章  区域性地基及其他

学时:3

l、本章教学目的要求

(1)掌握我国存在哪些区域性地基。

(2)熟悉这些地基土各自的工程评价方法和处理措施。

2、教学内容及要求(注明掌握内容A,理解内容B,了解内容C)

(1)湿陷性黄土地基;                                                                                                          B

(2)膨胀土地基;                                                                                                                                   B

(3)山区地基和红粘土地基;                                                                                                                B

(4)冻土地基及盐渍土地基;                                                                                                      B

(3、重点、难点

重点:我国存在哪些区域性地基。

难点:每种地基土的工程评价方法。

4、教学方法教学手段说明

讲授、自学讨论、采用多媒体辅助教学,理论和实践密切结合。

教学基本内容十:第四章  地基处理

学时:3

l、本章教学目的要求

(1)掌握常用的地基处理的方法、特点及适用范围、作用原理、设计要点和施工质量要求。

(2)了解复合地基理论、土工合成材料、三种桩式托换技术和三种灌浆托换法。

2、教学内容及要求(注明掌握内容A,理解内容B,了解内容C)

(1)换填垫层法;                                                                                                                      A

(2)重锤夯实与强夯法;                                                                                                                        A

(3)排水固结法;                                                                                                                   A

(4)砂石桩法;                                                                                                                  A

(5)水泥土搅拌桩法;                                                                                                                            A

(6)高压喷射注浆法与深层搅拌法;                                               B

(7)土工合层材料;                                                             B

3、重点、难点

重点:常用的地基处理的方法、特点及适用范围、作用原理、设计要点和施工质量要求。

难点:常用地基处理方法的设计要点。

4、教学方法教学手段说明

讲授、自学讨论、采用多媒体辅助教学,理论和实践密切结合。

四、教材及参考书

1、教材

《土力学与地基基础》.赵明华.武汉:武汉工业大学出版社

2、参考书

(1)土力学》.陈仲颐,周景星,王洪瑾编写.清华大学出版社

(2)《土力学与地基基础》.张力霆.北京:高等教育出版社

(3) 《建筑地基基础》.吴湘兴主编.华南理工大学出版社

 

五、考核方式

期终与平时成绩综合考核。平时成绩占50分(或50%),期终成绩占50分(或50%)。

 

 

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