防灾科技学院防灾工程系
《土力学》教案
适用专业：土木工程、勘察技术与工程 教学年度：2009－2010学年第一学期 教学班级：07601~07602 主讲教师：李巨文、肖专文等
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2009年9月
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授 课 教 师 授课专业班级 （章 节）题目 李巨文等 课 程 名 称 土力学 第1次（1） 勘察技术与工程（07601/07602） 授 课 时 间 绪论 职业素质教育 教 学 目 的 教 学 重 点 教 学 难 点 教 学 方 法 教 具 让学生牢固树立专业思想，有良好的职业道德。 建立土力学、地基、基础的基本概念。了解本课程的特点和在本专业中的地位及重要性。了解本学科的学习方法及发展概况。 绪论重点放在开拓视野、结合事例来介绍本课程的性质、特点，建立土力学、地基、基础的基本概念。 本课程的性质、特点，土力学、地基、基础的基本概念。 启发式、案例式 多媒体与板书结合 一、先提出1～２个与土力学有关的工程问题。引起学生学习兴趣，再介绍本课程学习目的、要求和内容、参考书。 二、地 基 及 基 础 的 概 念 1．土——地球表面的大块岩石经风化、搬运、沉积而形成的松散堆积物。土是由固体颗粒、水和气体三部分组成的三相体。 土的特征：多孔性和散粒性。 2．土力学——利用力学的一般原理和土工测试技术，研究土的物理性质以及教 学 内 容 在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其规律的一门科学；它是力学的一个分支，但由于它的复杂性，必须借助工程经验、现场试验、室内试验等多种专门的土工试验技术进行研究，所以它是一门强烈依赖于实践的科学。 3．地基及基础 4．基本条件：(1)地基强度 (2)地基变形 (3)基础强度、刚度、稳定性和耐久性。 5．基础结构形式 6．地基形式 三、本学科发展概况 四、本课程的特点和学习要求 五、教材及参考书 六、专业思想教育、职业道德教育 1. 采用多媒体教学，结合工程实例介绍土力学发展该概况、对土力学做出贡教 学 过 程 后 记
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献的著名学者和著作，提高学生学习兴趣。 2. 强调土力学学习过程中对基本概念掌握的重要性。 3. 强调土力学课程研究的两大重要问题：强度、变形。 4. 强调本课程研究的对象——土体。 课后五分钟学生提出问题，老师解答。 防灾科技学院防灾工程系
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授 课 教 师 授课专业班级 李巨文等 勘察技术与工程（07601/07602） 第1章 土的组成 1.1概述 1.2土的固体颗粒 （章 节）题目 1.3土中水和土中气 1.4粘土颗粒与水的相互作用 1.5土的结构构造 教 学 目 的 掌握土的形成过程；掌握土粒粒组的划分、粒度成分分析、三种粘土矿物、土中水的类型；熟悉矿物成分与粒组的关系、粘土颗粒与水相互作用。了解土的结构构造。 教 学 重 点 教 学 难 点 教 学 方 法 教 具 土粒粒组的划分、粒度成分分析、三种粘土矿物、土中水的类型 土粒粒组的划分、粒度成分分析、三种粘土矿物、土中水的类型 讨论式、启发式 多媒体及板书 课 程 名 称 授 课 时 间 土力学 第1次课（2） 第2次课（3） 1.1土的概念与基本特征 1．2土的生成：岩石的风化产物 1．3土的组成 土＝土粒（固相）＋水（液相）＋空气（气相） 一、土的固体颗粒 1. 土的粒径和粒组概念 2.土的颗粒级配 （1）确定各粒组相对含量的方法 筛分法——d?0.075mm——颗粒分析试验???比重计法——d?0.075mm 教 学 内 容 试验成果——颗粒级配曲线 【课堂讨论】为什么土的级配曲线用半对数坐标？ （2）级配曲线的特点： 半对数坐标??纵坐标－小于某粒径的?横坐标－对数坐标－土土质量含量（％）粒粒径（mm） d60?不均匀系数C＝u?d10?（3）判别土体级配好坏的指标? 2d30?曲率系数Cc＝?d60d10?当同时满足Cu≥5,Cc=1~3时，土的级配良好，否则，级配不良。 3.土粒的矿物成分??二、中的水和气
3 原生矿物?次生矿物 防灾科技学院防灾工程系 ?结合水?（1） 土中水??自由水??强结合水??弱结合水——对土性质影响大?毛细水——受重力和表面张力作??重力水——受重力作用自由流动用 非封闭气体（2） 土中气体???封闭气体——对土的性质影响大 三、土的结构和构造 1.土的结构?蜂窝结构?单粒结构——常见于砂土、碎石土——以粉粒为主的土(粒径0.075~0.005mm）??絮状结构——是粘性土的主要结构形式（粒径?0.005mm)? 层理构造2.土的构造???裂隙构造 1. 重点介绍土形成的两种过程：物理风化作用和化学风化作用，及两种作用形成 的土的物理性质和力学性质的差异。 2.土的颗粒级配的含义及颗粒级配累积曲线的绘制、用途。不均匀系数和曲率系数的物理意义，正确理解土级配“良好”和“不良”的概念。 3.区分三大类矿物成分(高岭石、伊利石、蒙脱石)的不同性质，及对土的物理和力学性质的影响。 4.土中水和气的存在形式、差异及特点，以及对土的物理和力学性质的影响。 5.了解双电层理论，深入理解结合水的性质。 6. 举例引入土的触变概念，增强对土的构造和结构的认识。理解灵敏度的含义。 思考：颗粒级配曲线反映的是什么？ 【本次课总结】 1．土是由固体（土粒）、液体（水）和气体（空气）三相所组成； 2．粒径级配曲线的特点及用途； 3．常见土的结构及构造形式。 【复习思考】 1．粘土颗粒表面哪一层水膜对土的工程性质影响最大，为什么？ 2．为什么土的级配曲线用半对数坐标？ 3. 颗粒级配曲线反映的是什么？级配良好有什么意义？如何判别级配是否良好？ 【课后作业】 习题1-10 教 学 过 程 后 记
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授 课 教 师 授课专业班级 李巨文等 勘察技术与工程（07601/07602） 第2章 土的物理性质及分类 2.1概述 2.2土的三项比例指标 2.3粘性土的物理特征 教 学 目 的 教 学 重 点 教 学 难 点 教 学 方 法 教 具 掌握三相比例基本指标定义及其换算关系，粘性土的物理特征。 1．土的三相比例指标及其定义换算 2．粘性土的界限含水量及其测定 三相比例指标定义 提问式、启发式 多媒体及板书 课 程 名 称 授 课 时 间 土力学 第2次课(4) 第3次课(5) （章 节）题目 第2章 土的物理性质及分类 2.1概述: 反映着土的物理状态,如干湿软硬松密等。表示土的三相组成比例关系的指标,统称为土的三相比例指标。 气 水 土 粒 2.2土的三项比例指标 1. 土的三相图 教 学 内 容 【注意】土的三相图只是理想化地把土体中的 三相分开，并不表示实际土体三相所占的比例。 2.基本指标：由试验直接测定的指标（土粒相对密度、天然密度、含水量） ① 土的密度?或土的天然重度?：?＝mV，（kg/m3）???g，（kN/m3）。 试验测定方法：环刀法 ② 土粒相对密度（土粒比重）Gs：土粒相对密度定义为土粒的质量与同体积4oC纯水的质量之比。Gs?msVs??，无量纲。 试验测定方法：比重瓶法 【课堂讨论】相对密度（比重）与天然密度（重度）的区别 注意：从公式可以看出，对于同一种土，在不同的状态（重度、含水量）下，其比重不变； ③ 土的含水量?——土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示： 5