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1、土力学与基础工程教学计划 主 题主 题： 土力学与基础工程课程教学大纲 学习时间学习时间：整学期 内 容内 容： 土力学与基础工程教学大纲 土力学与基础工程教学大纲 英文名称：Soil Mechanics and Foundation EngineeringSoil Mechanics and Foundation Engineering 课程类型：学科专业课 适用对象： 高等职业教育、 高等技术教育、 高等教育自学考试、 大学专科土木类： 建筑工程、工程管理、给水排水等专业学生 先修课程： 建筑材料、房屋建筑学、理论力学、材料力学、结构力学等； 建议教材及参考书： 土力学 东南大学 浙江大学
2、 湖南大学 苏州科技学院合编。 中国建筑工业出 版社（2005 年 12 月第二版） 基础工程 华南理工大学 浙江大学 湖南大学 编。 中国建筑工业出版社。（2003 年 7 月第一版） 地基与基础顾晓鲁等主编。中国建筑工业出版社 土力学地基基础赵明华主编。武汉理工大学出版社。 土力学地基基础 雍景荣、朱凡、胡岱文编。成都科技大学出版社。 土力学地基基础国家规范及土木工程类其他国家技术规范 2002 版。 一、课程的性质、目的和任务一、课程的性质、目的和任务 1课程性质 土力学与基础工程 是以土力学的基本理论为基础， 研究地基与基础工程 设计与计算问题的一门学科， 是土木工程专业必修课。 本课
3、程的目的是通过本课 程的教学，使学生了解工程地质的基本知识，熟悉工程地质勘察的任务与要求； 了解土力学的基本概念与原理，掌握常用基础类型的设计原则与计算方法， ；了 解较弱地基的处理方法，具备进行地基基础设计的能力。 2课程的任务 土力学与基础工程是建筑工程专业的一门重要的专业课。 应针对本课程理论 性强，专业性强，实践性强的特点，掌握精、宽、深的尺度，以刚性基础，联合 基础，扩展基础，桩基础设计为主线，加强土力学理论的学习，在土力学基本理 论的指导下，完成基础设计和地基处理工程的实践活动，再以实践充实理论。 二、课程的教学内容二、课程的教学内容 1.绪论 土力学与基础工程教学计划 （1）土、
4、土力学、地基与基础的概念 （2）本门课程的重要性 （3）学习内容 （4）本学科的发展简况 （5）本课程的特点及学习方法 2.土的物理性质 （1）概述 （2）土的生成 1）地质作用的概念 2）矿物与岩石的概念 3）地质年代的概念 4）第四纪沉积物 （3）土的组成 1）土的固体颗粒 2）土中水和气 3）土的结构和构造 （4）土的三相量比例指标 1）室内直接测定的指标 2）换算指标 （5）无粘性土的密实度 （6）粘性土的物理特征 1）粘性土的界限含水量 2）粘性土的塑性指数和液性指数 3）粘性土的灵敏度和触变性 （1）达西渗透定律 （8）土的分类 1）岩土工程分类 2）碎石土分类 3）砂土分类 4）
5、粉土 5） 粘性土 6）塑性图分类 7）特殊土 3.地基应力与沉降 （1）概述 （2）土中自重应力 1）定义 2）自重应力计算公式 （3）基底应力 1）基底压力计算 2）基底附加压力 （4）地基附加应力 1） 竖向集中力下的地基附加应力 2）矩形荷载和圆形荷载下的地基附加应力 3）线荷载和条形荷载下的地基附加应力 4）非均质和各向异性地基中的附加应力 土力学与基础工程教学计划 （6）土的压缩性 1）基本概念 2）压缩曲线和压缩性指标 （7）地基的最终沉降量 1）按分层总和法计算地基最终沉降量 2）按规范方法计算地基最终沉降量 （8）应力历史对地基沉降的影响 1）沉积土层的应力历史 2）考虑应力
6、历史影响的地基沉降计算 （9）略 （10）饱和土的有效应力和渗透固结 1）饱和土的有效应力 2）太沙基一维固结理论 4.土的抗剪 （1）概述 （2）库伦公式和莫尔库伦强度理论 1）库伦公式 2）莫尔库伦强度理论 （3）抗剪强度的测定方法 1）直接剪切试验 2）三轴压缩试验 3）无侧限抗压强度试验 4）十字板剪切试验 （4）孔隙压力系数 （5）饱和粘性土的抗剪强度 2）固结不排水抗剪强度 3）固结排水抗剪强度 4）抗剪强度指标的选择 （6）应力路径（略） （7）无粘性土抗剪强度 1）砂土受剪时的应力应变关系 5.土压力、地基承载力和土坡稳定 （1）概述 （2）挡土墙上的土压力 1）4 土压力的种
7、类 2）静止土压力计算 （3）朗肯土压力理论 1）主动土压力 2）被动土压力土体 3）几种情况下的土压力计算 （4）库伦土压力理论 1）基本假定： 2）主动土压力计算 3）被动土压力 4）粘性土的土压力 5）两种土压力理论的比较 土力学与基础工程教学计划 6）库尔曼图解法（简介） （5）挡土墙设计 1）挡土墙类型 2）挡土墙计算 3）重力式挡土墙体型选择 （6）地基破坏型式和地基承载力 1） 地基破坏的三种型式 2）地基承载力及其确定方法 （7）浅基础的地基临塑荷载 （8）浅基础的地基极限承载力 1）普朗德尔极限承载力理论 2）太沙基承载力理论 3）魏锡克极限承载力公式 4）考虑系数影响 （9
8、）土坡和地基稳定性分析 1）土坡稳定定性分析 2）地基稳定性分析整体滑动的安全系数 6.地基勘察 （1）概述 1）勘察的目的 （2）地质构造 1）褶皱构造 2）断裂构造 （3）地形和地貌 1）定义 2）几种地貌单元 （4）水文地质条件 1）地下水的埋藏条件 2）地下水的腐蚀性 （5）土中渗流的影响 1）渗流力 2）竖向渗流与流砂现象 3）渗流对土坡稳定的影响 4）渗流对挡土墙土压力的影响 （6）地基勘察的任务和内容 1）勘察的目的 2）选址勘察（可行性研究勘察） 3）初步勘察 4）详细勘察 5）勘察任务书 （7）地基勘察方法 1）工程地质测绘与调查 2）勘探工作 3）测试工作及指标整理 （8）
9、地基勘察报告书 1）勘察报告的内容包括： 土力学与基础工程教学计划 2）应提供的图表 3）勘察报告的阅读和使用 7.浅基础的常规设计 （1） 概述 1）基础的设计案例 2）深基础和浅基础比较： 3）设计浅基础应处理的几个问题： （2）地基基础与上部结构相互作用的概念 （3）浅基础材料及类型 1）扩展基础 2）联合基础 3）独立基础 （4）基础埋置深度的选择 1）埋置深度与建筑物有关的条件 2）埋深与工程地质条件 3）水文地质条件 4）地基冻融条件 5）场地环境条件 （5）地基承载力设计值的确定 1）按土的抗剪强度指标确定 2）按地基载荷试验确定设计承载力 3）按规范查承载力表确定 （6）按地基
10、承载力确定基础底面尺寸 1）按地基持力层的承载力计算基底尺寸 2）软弱下卧层的验算 （7）地基特征变形验算和基础地面尺寸调整 1）地基特征变形验算 2）基础底面尺寸调整 （8）减少建筑物不均匀沉降的措施 1）建筑措施 2）结构措施 3）施工措施 8.略 9.桩基础 （1）概述 1）桩基础的适用条件 2）桩基础的设计内容 3）桩基础设计的原则和计算方法 （5）桩的类型及质量检验 1）按荷载传递方式分类 2）按桩的制作方法分类 3）按设置放应分类 4）桩的质量检验方法。 （3）单桩轴向荷载的传递 1）桩身轴力和截面位移 2）桩侧摩阻力和桩端阻力 土力学与基础工程教学计划 3）端承型桩和摩擦型桩 4
11、）桩侧负摩阻力 （4）单桩竖向承载力的确定 1）根据桩身材料强度确定 2）由载荷试验确定 3）由经验公式确定 4）按土的抗剪强度指标确定 （5）群桩承载力分析 1）群桩的承载力验算 2）群桩沉降量计算 （6）略 （7）桩的水平承载力和位移 1）影响桩水平承载力的因素 2）确定桩水平承载力的方法 3）单桩水平承载力设计值 （8）桩基础设计 1）调查研究，收集资料 2）桩材、桩型及几何尺寸的选择 3）确定桩数及布置桩位 4）桩身结构设计 5）承台设计 10.软土地基 （1）概述 1）软土的特点 2）处理方法 （2）夯实及碾压法 1）土的击实 2）重锤夯实和碾压 （3）换土垫层法 1）垫层的类型及作
12、用 2）砂垫层设计 3）砂垫层的施工 （4）排水固结预压法 （5）挤密法和振冲法 1）挤实砂桩法 2）振冲法 （6）强夯法 1）验夯法的作用机理 2）经验公式 （7）深层水泥搅拌法 1）机理 2）复合地基计算 （8）高压喷射注浆法 （9）土工合成材料的应用 1）何为土工合成材料 2）特点： 土力学与基础工程教学计划 3）应用 三、课程的重点、难点及深广度三、课程的重点、难点及深广度1.绪论 重点是：土、土力学、地基与基础的概念 2.土的物理性质 重点是：土的物理性质指标及换算，物理状态、特征指标，地基土的工程分类 难点是：土的物理性质指标及换算 3.地基应力与沉降 重点是：土中附加应力的计算及
13、分布规律，有效应力原理，地基的最终沉降量 难点是：用固结理论进行地基土的固结计算 4.土的抗剪 重点是：莫尔库伦强度理论及抗剪强度的各种测试方法； 难点是：莫尔库伦强度理论 5.土压力、地基承载力和土坡稳定 重点是：天然地基临塑荷载、极限承载力和承载力特征值的计算方法；朗肯土压 力理论；无粘性土土坡和粘性土土坡稳定分析方法 难点是：库伦土压力理论；粘性土坡稳定分析的圆弧法 6.地基勘察 重点是：工程地质勘察报告的阅读和使用 7.浅基础的常规设计 重点是：浅基础的类型，常规设计方法和计算步骤；基础埋深的选择；承载力设 计值的确定；按地基承载力确定基础底面尺寸。 难点是： 基础底面尺寸的确定与钢筋混凝土扩展基础设计； 基础软弱下卧层的验 算、地基变形验算 8.桩基础 重点是：桩基础的类型及适用条件，确定单桩竖向承载力的方法；单桩轴向荷载 的传递；桩基设计 难点是：确定单桩竖向承载力的方法 9.软土地基 重点是：换土垫层法
