课程教学教案
（2013---2014学年 第一学期）
课程名称： 土力学与基础工程
任课教师： 倪振强
教师所在单位： 建筑工程学院
授课对象： 2012级建专1、2班
聊城大学建筑工程学院
《土力学与基础工程》课程教学大纲
课程编号: 262401
课程名称：土力学与地基基础
英文名称：Soil Mechanics and Foundation Engineering 课程类型: 必修课
总 学 时：72 讲课学时：64 实验学时：8 学 分：5
适用对象: 建筑技术专科班 先修课程：土木工程材料
执 笔 人：倪振强 审定人：孟昭博 一、课程性质、目的和任务
土力学是一门土木工程专业的必修课，属专业基础课。土力学所包含的知识既是土木工程专业学生必须掌握的专业知识，又是为后面的专业课程学习所必须的基础知识。通过土力学的学习，使学生了解土的成因和分类方法，熟悉土的基本物理力学性质，掌握地基沉降、地基承载力、土压力计算方法和土坡稳定分析方法，掌握一般土工试验方法，达到能应用土力学的基本原理和方法解决实际工程中稳定、变形和渗流等问题的目的。
地基基础为专业基础课，是土木工程学科的一个重要分支，是人类在长期的生产实践中发展起来的一门应用学科。本课程使学生掌握基础工程的设计原理和方法，合理的选择基础的形式，并综合运用土力学、结构力学及其他力学基础知识进行各类基础的设计和计算。通过基本设计原理的灌输，设计思想的发挥，工程实例的生动展示，提高学生的设计创新能力和素质。 二、课程教学和教改基本要求
通过学习，要求学生掌握土的物质组成以及定性、定量描述物质组成的方法，掌握土的物理性质指标、物理状态指标的定义和指标之间的换算，掌握土的结构和构造以及土的击实性、土的工程分类和分类方法。
通过学习，使学生掌握达西定律及其适用性，掌握渗透力、渗透变形破坏的概念、渗透变形的基本形式与特点，掌握流网在渗透力和渗透稳定计算中的应用。
通过学习，使学生掌握自重应力、基底压力、附加应力的概念和计算方法，掌握土的有效应力原理，了解地基的非均质性和各向异性对附加应力的影响。 通过学习，使学生掌握土的压缩性与压缩性指标的确定方法，掌握地基沉降量的分层总和法和规范法的计算方法与步骤，了解土的固结状态以及确定先期固结压力的方法和不同应力历史条件下的沉降计算方法，掌握饱和土的单向固结理论、以及地基沉降量随时间变化的计算。
通过学习，使学生掌握地基沉降量的分层总和法和规范法的计算方法与步骤，了解土的不同应力历史条件下的沉降计算方法。通过本章的学习，使学生掌握土的抗剪强度公式、土的极限平衡条件和抗剪强度指标的试验测定方法，掌握利用土的极限平衡条件判断土体一点所处状态是否发生剪切破坏，了解无黏性土、黏性土的抗剪强度特性、土的抗剪强度影响因素。
通过学习，使学生掌握土压力的类型及产生条件，掌握静止土压力、主动土压力、被动土压力的分析方法和计算方法，掌握工程上常见情况的土压力计算，了解挡土墙设计的内容和步骤、以及减小土压力的措施。
通过本章的学习，使学生掌握土压力的类型及产生条件，掌握静止土压力、主动土压力、被动土压力的分析方法和计算方法，掌握工程上常见情况的土压力计算，了解挡土墙设计的内容和步骤、以及减小土压力的措施。
通过学习，使学生了解地基的变形阶段、破坏模式，掌握确定地基承载力的方法，主要有三个途径：⑴按土的抗剪强度指标利用理论公式计算；⑵原位测试试验，包括现场静载荷试验方法、标准贯入试验、静力触探试验、旁压试验；⑶依据土的物理力学指标按规范提供的承载力表格确定。
通过的学习，使学生了解土坡滑坡的滑动面形状及其产生滑动的原因，掌握无黏性土土坡稳定分析和黏性土坡稳定分析的原理及计算方法，了解抗剪强度指标的选择及土坡稳定安全系数。通过学习，了解土的击实试验和压实度，了解土的压实机理及其影响因素，了解土的振动液化特性，了解土的振动特征参数。通过本章学习，要求学生了解地壳的圈层结构、组成及动力地质作用，掌握矿物的基本概念、特性，常见矿物的识别，三大基本岩类的基本特征及其工程性质等。
地基基础是实践性较强的专业课程，教师授课过程中，应贯穿各类工程实际情况，着重启迪“诊断”基础工程问题的思路，引导学生综合运用先修课的知识，以提高解决实际问题的能力。
了解地基基础的概念和建筑工程对地基基础的要求。掌握浅基础的类型，基础埋置深度的选择, 地基土容许承载力的确定和基础底面尺寸的确定方法；掌握软弱下卧层的验算和地基变形验算；掌握钢筋混凝土单独基础的设计方法；掌握减轻不均匀沉降危害的措施。
了解Winkler地基上梁和板的计算原理, 地基上梁的数值分析和地基上板的数值分析方法。
掌握单桩竖向承载力的确定方法，静载荷试验方法, 群桩的竖向承载力确定方法和群桩的地基强度验算方法；掌握桩基础沉降计算方法, 桩基础的设计方法和桩的水平承载力确定方法。
掌握软土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土地基的工程特性、评价方法以及工程处理措施，了解这些土基的分布范围及勘察方法。
为培养学生的实践能力，应安排一周的大作业课时和适当的实践（参观、实习）环节。
三、课程各章重点与难点、教学要求与教学内容
1 绪论
教学要求：
通过本章的学习，要求学生了解课程的性质、内容和与其它课程的关系，以及本学科发展的概况，理解和掌握土力学研究的对象、研究的内容与学习方法。本章计划2学时。 教学重点与难点：
重点：土的主要特性和土在工程建设中的作用，土力学所研究的问题和任务。 难点：土的多样性、土的易变性以及土在水工建筑物中应用的特点。 教学时数：理论教学1学时 教学内容：
1.1 土力学、地基及基础的概念 1.2 本课程的特点和学习要求
1.3 本学科发展概况
第2章 土的物理性质及工程分类
教学要求：
通过本章的学习，要求学生掌握土粒粒组的划分、粒度成分分析方法、三种亲水性的黏土矿物、水中土类型；熟悉土粒的矿物成分与粒组的关系、黏土颗粒与水的相互作用，土的三种微观结构，土的层理构造、裂隙及大孔隙等宏观结构；了解土中气在细粒土中的作用。 教学重点与难点：
重点：土粒粒组的划分、粒度成分分析方法。
难点：土粒的矿物成分与粒组的关系、黏土颗粒与水的相互作用。 教学时数：理论教学8学时。 教学内容： 2.1 概述
2.2 土的三相组成及土的结构 2.2.1 土的固体颗粒（固相） 2.2.2 土中水和气 2.2.3 土的结构和构造 2.3 土的物理性质指标 2.3.1 指标的定义 2.3.2 指标的换算 2.4 无黏性土的密实度 2.5 黏性土的物理特性 2.5.1 黏性土的界限含水量
2.5.2 黏性土的塑性指数和液性指数 2.5.3 黏性土的灵敏度和触变性 2.6 土的渗透及渗流 2.6.1 土的渗透性 2.6.2 维渗流及流网 2.6.3 动水力及渗流破坏