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《土力学与基础工程》教学大纲大纲说明课程代码:5125020总学时:64学时(讲课54学时,实验10学时)总学分:4学分课程类别:必修适用专业:土木工程专业(本科)预修要求:具备一定的材料力学、结构力学及建筑结构知识课程的性质、目的、任务:本课程是一门理论与实践紧密结合的学科基础课。通过本课程的学习,使学生具有进行一般工程基础设计规划的能力,同时具有从事基础工程施工管理的能力,对于常见的基础工程事故,能作出合理的评价。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出现的一般问题。课程教学的基本要求:1、课堂教学为主,辅以习题课、课堂讨论等形式;同时,要运用习题课、课堂讨论等方式讲解有关重点和难点的章节。2、本课程在有课件条件下可采用多媒体教学。3、本课程需配置试题库以及CAI课件。另外,要布置一定量的作业,通过布置适量的作业,来帮助学生消化课堂的内容。作业布置的时间、数量和难易程度应和教学内容相配套。4、考试采用闭卷考试,平时占30%,期终考试占70%。大纲的使用说明:本大纲适用于土木工程专业本科教学。大纲正文第一章绪论学时:1学时(讲课1学时)了解土力学、地基和基础的概念,本学科的特点及发展概况以及本课程的主要内容和任务。本章讲授要点:1、土力学、地基和基础的概念;2、本学科的特点及发展概况。重点:绪论无重点难点:绪论无难点第二章土的物理性质及工程分类学时:11学时(讲课6学时,实验5学时)了解土的动力特性;理解地基土(岩)的工程分类;掌握土的三相组成及土的结构、土的物理性质指标、无粘性土的密实度、粘性土的物理性质以及土的渗透与渗流。本章讲授要点:土的动力特性;理解地基土(岩)的工程分类;掌握土的三相组成及土的结构、土的物理性质指标、无粘性土的密实度、粘性土的物理性质以及土的渗透与渗流。重点:土的三相组成及土的结构、土的物理性质指标、无粘性土的密实度、粘性土的物理性质以及土的渗透与渗流、土的动力特性。难点:土的渗透与渗流、土的动力特性。第一节概述第二节土的三相组成及土的结构一、土的固体颗粒二、土中水和气体三、土的结构和构造第三节掌握土的物理性质指标一、指标的定义第四节无粘性土的密实度第五节粘性土的物理特征一、粘性土的界限含水量二、粘性土的塑性指数和液性指数三、粘性土的灵敏度和触变性第六节土的渗透性与渗流一、掌握土的渗透定理二、二维渗流及流网三、渗透力与渗流稳定性分析四、渗透破坏与控制第七节土的动力特性一、土的压实原理二、击实试验及其影响因素三、土的震动液化四、土的动力特性参数简介第八节地基土(岩)的工程分类一、岩石二、碎石土三、砂土四、粉土五、粘性土六、人工填土七、特殊土八、细粒土按塑性图分类作业:见习题第三章土中应力学时:5学时(讲课5学时)掌握土的自重应力、基底压力、地基附加应力的计算以及有效应力原理。本章讲授要点:1、掌握土的自重应力、基底压力的计算;2、掌握地基附加应力的计算;3、掌握有效应力原理。重点:1、掌握土的自重应力、基底压力、地基附加应力的计算;2、掌握有效应力原理。难点:地基附加应力的计算、有效应力原理。第一节土的自重应力一、均质土的自重应力二、成层土的自重应力第二节基底压力一、基底压力分布二、基底压力的简化计算三、基底附加应力第三节地基附加应力一、竖向集中力作用下的地基附加应力二、分布荷载作用下的地基附加应力三、非均质和各向异性地基中的附加应力第四节有效应力原理一、毛细水上升时土中有效自重应力的计算二、土中水渗流时(一维渗流)有效应力计算作业:见习题第四章土的变形性质及地基沉降计算学时:10学时(讲课6学时,实验4学时)理解土的压缩性、地基变形与时间的关系、地基沉降计算有关问题探讨;掌握地基最终沉降量计算、应力历史对地基沉降的影响。本章讲授要点:1、掌握土的压缩性;2、掌握地基最终沉降量计算;3、掌握应力历史对地基沉降的影响;4、掌握地基变形与时间的关系;5、掌握地基沉降计算有关问题探讨。重点:地基最终沉降量计算及地基变形与时间的关系。难点:地基最终沉降量计算、地基变形与时间的关系。第一节土的压缩性一、概念二、压缩试验及压缩性指标三、土的载荷试验及变形模量四、旁压试验及旁压模量第二节地基最终沉降量计算一、分层总和法二、《建筑地基基础设计规范》方法三、弹性力学方法第三节应力历史对地基沉降的影响一、天然土层应力历史二、先期固结压力PC的确定三、考虑应力历史影响的地基最终沉降计算第四节地基变形与时间的关系一、饱和土的渗透固结二、太沙基一维固结理论三、实测沉降—时间关系的经验公式第五节地基沉降计算有关问题综述一、最终沉降量方法讨论二、地基沉降计算深度问题探讨三、地基最终沉降量的组成四、相邻荷载的影响作业:见习题第五章土的抗剪强度学时:7学时(讲课6学时,实验1学时)了解应力路径;理解孔隙压力系数;掌握库仑公式、莫尔-库仑强度理论、抗剪强度的测定方法、掌握土的抗剪强度指标。本章讲授要点:1、掌握库仑公式、莫尔—库仑强度理论;2、理解孔隙压力系数;3、掌握抗剪强度的测定方法;4、掌握土的抗剪强度指标;5、了解应力路径。重点:掌握库仑公式、莫尔—库仑强度理论、土的抗剪强度指标。难点:孔隙压力系数、应力路径。第一节土的抗剪强度概述一、库仑公式二、莫尔—库仑强度理论第二节抗剪强度的测定方法一、直接剪切试验二、三轴压缩试验三、无侧限抗压强度试验四、十字板剪切试验第三节孔隙压力系数一、孔隙压力系数A和B二、亨开尔孔隙压力系数第四节土的抗剪强度指标一、粘性土在不同固结和排水条件下的抗剪强度指标二、粘性土的残余强度指标三、无粘性土的抗剪强度指标四、抗剪强度指标的选择第五节应力路径一、应力路径的基本概念二、三轴压缩试验中的总应力路径和有效应力路径三、土木工程中的应力路径问题简述作业:见习题第六章土压力、地基承载力学时:6学时(讲课6学时)了解地基极限承载力的计算;掌握朗肯土压力、库伦土压力理论;理解地基破坏型式及地基承载力。本章讲授要点:1、掌握朗肯土压力、库伦土压力理论;2、掌握地基破坏型式及地基承载力;3、了解地基极限承载力的计算。重点:朗金土压力、库伦土压力理论以及掌握地基破坏型式及地基承载力。难点:朗肯土压力、库伦土压力理论以及掌握地基破坏型式及地基承载力。第一节概述第二节作用在挡土墙上的土压力第三节朗肯土压力理论一、概述二、主动土压力三、被动土压力四、其他几种情况下的土压力计算第四节库伦土压力理论一、基本假定二、主动土压力三、被动土压力四、粘性土的库伦土压力理论五、《地基规范》推荐的公式六、楔体试算法七、土压力计算的几个应用问题第五节地基破坏型式及地基承载力一、地基破坏型式二、地基承载力第六节地基极限承载力一、普朗特尔公式二、太沙基公式三、汗森公式四、地基承载力的安全度作业:见习题第七章浅基础设计学时:10学时(讲课10学时)了解地基基础设计的基本规定、基础埋置深度的选择;掌握地基承载力及基础底面尺寸的确定、扩展基础设计;理解柱下钢筋混凝土条形基础设计、柱下钢筋混凝土条形基础设计及筏形基础设计。本章讲授要点:1、地基基础设计的基本规定、基础埋置深度的选择;2、地基承载力及基础底面尺寸的确定;3、扩展基础设计;4、柱下钢筋混凝土条形基础设计;5、柱下钢筋混凝土条形基础设计及筏形基础设计。重点:1、地基基础设计的基本规定、基础埋置深度的选择;2、地基承载力及基础底面尺寸的确定;3、扩展基础设计。难点:扩展基础设计、柱下钢筋混凝土条形基础设计、柱下钢筋混凝土条形基础设计及筏形基础设计。第一节地基基础设计的基本原则一、概述二、概率极限设计方法与极限状态设计原则三、地基基础设计的基本规定第二节浅基础的类型一、无筋扩展基础二、扩展基础三、柱下条形基础四、筏形基础五、壳体基础六、岩层锚杆基础第三节基础埋置深度的选择一、建筑结构条件与场地环境条件二、工程地质条件三、水文地质条件四、地基冻融条件第四节地基承载力一、按土的抗剪强度指标确定二、按地基载荷试验确定三、按地基规范承载力表确定第五节基础底面尺寸的确定一、按地基持力层的承载力计算基础底面尺寸二、软弱下卧层的验算第六节地基变形验算一、地基变形特征二、地基变形验算第七节扩展基础设计一、扩展基础的构造要求二、扩展基础的计算第八节柱下钢筋混凝土条形基础设计一、地基基础与上部结构相互作用的概念二、柱下钢筋混凝土条形基础设计第九节筏形基础设计一、构造要求二、筏形基础的结构和内力计算第十节减轻不均匀沉降损害的措施一、建筑措施二、结构措施三、施工措施作业:见习题第八章桩基础学时:10学时(讲课10学时)了解桩的内力及位移分析;理解桩基设计内容、桩基的分类;掌握单桩竖向承载力的确定、群桩基础计算、桩基础设计。本章讲授要点:1、掌握桩基设计内容、桩基的分类与桩基的分类;2、掌握单桩竖向承载力的确定;3、了解水平受荷桩的内力及位移分析;4、掌握群桩基础计算;5、掌握桩基础设计。重点:1、掌握桩基设计内容、桩基的分类与桩基的分类;二、掌握单桩竖向承载力的确定;三、掌握群桩基础计算;四、掌握桩基础设计;难点:掌握单桩竖向承载力的确定、了解水平受荷桩的内力及位移分析、掌握群桩基础计算、掌握桩基础设计。第一节概述一、桩基础的适用性二、桩基设计内容三、桩基的分类第二节桩和桩基的分类与质量检测一、桩基的分类二、桩的分类三、桩的质量检测第三节竖向荷载下单桩的工作性能一、桩的荷载传递二、桩侧摩阻力和桩端阻力三、桩基的分类四、桩侧负摩阻力第四节单桩竖向承载力的确定一、按材料强度确定二、按单桩竖向抗压静载试验确定三、按土的抗剪强度指标确定四、按静力触探法确定五、按经验公式法确定六、按动力试桩法确定七、桩的抗拔承载力八、单桩竖向承载力的设计值第五节桩的水平承载力与位移一、水平荷载下基础的受力特性二、单桩水平静载荷试验三、水平受荷桩的内力及位移分析第六节群桩基础计算一、群桩的工作特点二、承台下土对荷载的分担作用三、群桩的竖向承载力的设计值四、桩顶作用效应简化计算五、基桩竖向承载力的验算六、桩基软弱下卧层承载力的验算七、桩基竖向抗拔承载力及负摩阻力验算八、桩基的水平承载力验算九、桩基的沉降验算第七节桩基础设计一、收集设计资料二、桩型、桩长和截面尺寸选择三、桩数及桩位布置四、桩身截面强度计算五、承台设计作业:见习题第九章地基处理学时:4学时(讲课4学时)掌握地基处理方法确定及复合地基承载力的确定、掌握换填垫层法、重锤夯实法与强夯法、排水固结法、深层水泥土搅拌法;了解土工合成材料、托换技术。本章讲授要点:1、掌握地基处理方法确定及复合地基承载力的确定;2、掌握换填垫层法、重锤夯实法与强夯法、排水固结法、深层水泥搅拌法;3、了解土工合成材料、托换技术。重点:1、掌握地基处理方法确定及复合地基承载力的确定;2、掌握换填垫层法、重锤夯实法与强夯法、排水固结法、深层水泥搅拌法。难点:掌握地基处理方法确定及复合地基承载力的确定、掌握换填垫层法、重锤夯实法与强夯法、排水固结法、深层水泥搅拌法。第一节概述一、软弱地基的特性二、地基处理方法确定第二节复合地基理论一、复合地基的概念与分类二、复合地基作用机理及设计参数三、复合地基承载力的确定四、复合地基变形计算第三节换填垫层法一、换填垫层法的原理二、垫层的设计要点三、施工要点第四节重锤夯实法与强夯法一、重锤夯实法二、强夯法第五节排水固结法一、加固原理与应用条件二、堆载预压法及其设计计算三、真空预压法及其设计要点第六节砂石桩法一、砂石桩的作用原理二、砂石桩的设计要点第七节深层水泥搅拌法一、加固机理二、特点及适用范围三、深层水泥搅拌法的设计要点第八节高压喷射注浆法与深层搅拌法一、分类及形式二、特点及适用范围三、设计要点第九节土工合成材料一、特点及适用范围二、作用原理第十节托换技术一、桩式托换二、灌浆托换本课程对学生自学的要求1、习题课本课程是通过习题的练习,反映同学的掌握情况,适当地调节教学进度,举一反三,让同学自己去思考,最大限度地发挥学生的主观能动性。2、作业本课程要通过具体地做题来掌握课本内的内容,因此课后要布置相应的作业,主要是典型的、具有代表性的题型,以求达
本文标题:《土力学与基础工程》教学大纲
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