《土力学与地基基础》课程标准(范例)

《土力学与地基基础》课程标准一、课程基本信息课程名称：土力学与地基基础学分：3学分课程代码：F030100077学时：60学时授课对象：建筑工程技术专业授课时间：建筑工程技术专业二年级第二学期先修课程：【基础课】高等数学、工程力学、工程地质等；【专业课】房屋建筑学、结构力学、建筑材料、建筑结构等。后续课程：【专业课】建筑施工技术、高层建筑施工等编制人：鄢维峰审核人：鄢维峰制定时间：2010年2月26日二、课程性质《土力学与地基基础》是建筑工程技术专业高职类的一门重要专业课。其主要内容由两部分组成，即土力学和基础工程。土力学研究对象是由三相（固相、液相和气相）组成的土体，它在变形体的连续性、均匀性、各向同性、弹塑性等方面都明显不同于一般的连续介质。土力学就是研究这样一种介质的强度、变形、渗流稳定性问题的科学。基础工程则运用土力学的基础理论研究建筑物地基的设计理论和基础的结构设计，地基土与结构物等相互作用等问题。研究的目的是为设计提供依据，解决岩土工程中的安全性和经济性这一对矛盾。在建筑工程中，由于地区差异、地质复杂，以及地基与基础设计施工的重要性，决定了本课程的重要地位。根据高职学生计算能力差，自主学习和独立解决问题的能力欠缺及本课程的特点，拟设计以下应对措施：（1）理论课的训练，为职业资格考试和将来学历及资历的提高打下基础；（2）通过实践（试验）课的虚拟项目设计训练，为就业服务。该课程涉及到施工员、建造师等职业资格考试的内容，并且也是本专业“专升本”考试的主要考点和难点。通过这门课程的学习，应使学生能够具备相关施工技术岗位基本技术工作的能力，并应用这些知识来初步解决某些实际的工程问题，特别的应为本专业学生专升本统一考试积累理论知识。三、课程设计本课程以职业素质的养成和职业能力的培养为出发点，采用行动导向的项目驱动型教学模式，将技能培养内容按照工作过程的各部分分解为递进的多个教学项目，以教学项目为基本教学单元,以技能培养的具体行动为执行方式，配置教学资源，组织教学过程,最终完成技能培养任务。该教学模式充分考虑工作过程要素：工作对象、工作内容、工作手段、工作组织、工作产品、工作环境，并基于学生认识基本规律：简单到复杂、单一到综合、低级到高级。（一）课程目标设计1、能力目标:总体目标：通过本课程的学习，使学生能运用课程的基本原理和方法，具备解决与土相关的实际工程问题的能力。具体目标：①能根据土的主要物理性质的概念，对土的物理指标进行测定和换算，对土体进行评价和分类。②能根据土力学基本计算原理进行挡土墙设计和土坡稳定分析。③能按照土工实验规范进行土的含水量、液塑限测定、测定土的抗剪强度指标等实验。④能根据土力学相应计算公式，进行地基土的沉降计算，并与实时观测结果相比较。⑤能结合土力学理论公式在给定某工程背景的条件下，进行一般天然地基浅基础的设计。⑥能结合课程的训练锻炼具有工程团队协作的能力。2、知识目标:①了解能正确处理与土力学及地基基础相关的工程实际问题的重要性。②掌握土的物理性质与工程分类的知识。③掌握土的三相比例指标的重要性及运用三相草图进行指标间的换算。④掌握土中应力计算的方法，包括应力存在的形式，自重应力和附加应力的计算知识。⑤掌握地基变形计算的理论知识，用以解决建筑物沉降观测与地基变形的计算知识。⑥掌握挡土墙的种类和基本设计原理，并能进行挡土墙设计的知识。⑦掌握天然地基上浅基础的设计知识。⑧了解深基础的形式，特点及设计计算。⑨了解基坑施工及地基处理的方法。3、素质目标（1）培养较好的职业道德、社会公德。（2）培养现代的文化模式——主体意识、超越意识、契约意识。（3）培养较强的学习能力、动手能力、合作能力、创业能力。（4）养成科学的工作模式，工作有思想性、建设性、整体性。（二）课程教学活动设计1、课程内容设计（一般指一级项目编号及名称、内容）序号项目（模块）名称理论学时实践学时1课程简介（第一次课介绍）202土力学理论设计计算：综合运用土的物理性质、土的应力计算公式、地基变形计算原理、地基承载力公式进行工程设计计算。2803建筑物地基处理工程：（简单）讲述验槽、基坑问题处理方法，软土地基处理方法及原理，特殊土地基处理方法及原理。424建筑物地基基础设计：能运用地基勘测方法、天然浅基础设计计算步骤进行浅基础的设计；桩基础等深基础的特点与构造要求。1025土力学试验操作：能利用所学理论知识，通过预习进行土力学试验操作，并编写实验报告。086地基与基础课程设计（教学作一体化）04合计44162、能力训练项目设计（一般指二级项目内容）编号能力训练项目名称学时能力训练子项目拟实现的能力目标相关支撑知识训练方式手段及步骤结果1课程简介21.1第一次课介绍（见本标准后叙内容）①告知学生本课程的总体安排、教材的处理，上课的方式和明确教学目标——实现各项目任务时所达到的效果。同时介绍学生将来工作性质、就业的方向及所具备的职业道德。②告知学生考核方式（详见考核方案设计）。③课堂答惑，主要明确二个为什么明确该学什么的问题；明确怎么学的问题。形象的视频、图片资料介绍主要从课程的重要性实用性出发；以激发学生的学习兴趣。增强课程的感性认识，培养学生学习兴趣，明确学什么和怎么学2土力学理论设计计算302．1土的三相草图进行土的指标间换算①具备了解土的生成与组成知识的能力②具备土的三相比例指标计算的能力③具备了解土的物理性质及压实原理的知识的能力①土的生成②土的组成③土的三相比例指标④土的密实度和稠度。⑤土的工程分类结合实例及工程片段进行导入法理论教学；以小组为单位检验用三相草图进行土的指标间换算。能根据土的主要物理性质的概念，对土的物理指标进行测定和换算，对土体进行评价和分类。2．2建筑物修建前后土中应力分析对建筑物地基进行稳定性和沉降计算①具备土中应力计算的能力②具备地基变形计算的能力。①土中自重应力；②土中附加应力；③土的压缩性④地基最终变形计算⑤建筑物沉降观给学生提供一个工程片段和背景资料，让学生理解建筑物修建前后土中的应力存在；结能够结合土力学理论知识对建筑物地基进行稳定性分析和沉降计算。测与地基变形容许值计算合实例给学生讲解计算方法和原理，让学生单独进行某建筑物地基稳定性分析和沉降计算。2．3库伦定律计算土的抗剪强度；极限荷载确定地基承载力计算具有对某建筑物土的抗剪强度计算的能力；具有确定该地基承载力的能力①土的抗剪强度与极限平衡理论；②土的剪切特性；③极限荷载确定地基承载力工程片段放映；结合实例给学生讲解计算方法和原理，让学生单独进行某建筑物地基土的抗剪强度和地基承载力计算。能够结合土力学理论公式进行地基承载力的计算2．4挡土墙设计具备重力式挡墙设计的能力；同时具备与人沟通和团队协作的能力。①挡土墙的作用和土坡的划分；②挡土墙土压力类型；③郎肯土压力理论；④库伦土压力理论；⑤挡土墙的设计计算步骤。相关工程片段放映；结合工程实例讲解某挡土墙的设计步骤和计算方法；介绍挡土墙设计电算小软件；给定学生某挡土墙工程背景资料要求独立进行挡土墙设计。能够进行挡土墙的设计3建筑物地基处理工程63.1地基勘测①具有地基勘测的能力②具备编写地基勘测报告的能力①地基勘测的基本方法和概念；②地基验槽；③地基勘测报告编写要点小组讨论：①在实际工程中地基勘测是做什么②要求独立编制一份地基勘测报告。能够进行地基勘测，编写勘测报告3.2软土地基处理方法及原理，特殊土地基处理方法及原理。了解其特征和等级的划分，掌握其设计施工的院里和处理方法各类特殊土的处理特征和施工处理原理。小组讨论：①在实际工程中软土地基有什么特征②要求独立编制一份软土地基处理报告。能够进行地基处理，编写处理报告4建筑物地基基础设计144．1天然浅基础的设计具有天然浅基础（柱下独立基础）的设计能力①基础的划分规定；②基础的类型，埋置深度的选择；③地基承载力的确定；④浅基础的设计计算；⑤减轻基础不均匀沉降的措施小组讨论：你知道的天然浅基础有哪几种？学了土力学，你认为对基础的设计应该考虑那些方面？需要用到土力学部分那些专业知识？结合工程实例讲解浅基础的设计方法和计算步骤。能够进行天然浅基础的设计4.2桩基础等深基础的特点与构造要求桩基础等深基础的特点与构造要求桩基础的应用范围；桩的类别；单桩竖向承载力的确定；全装承载力等结合工程实例讲解桩基础的特征、设计方法和计算步骤。了解桩基础等深基础的特点与构造要求5土力学实验操作85．1密度实验具备操作仪器测定土的密度的能力环刀法测定土的密度学生根据以前基础知识，动手操作完成环刀法测定土的密度；教师辅导及个别讲解。能操作仪器测定土的密度5．2含水率、液，塑限实验具备操作仪器测定细粒土的液限和塑限含水率的能力①采用烘干法测定含水率；②采用液、塑限联合测定法测定液、塑限。学生运用所学知识，通过现场实地观摩，现场操作：①烘干法测定含水率②液、塑限联合测定法测定液、塑限。教师辅导及个别讲解。能操作仪器测定土的含水率及液、塑限5．3直接剪切实验具备操作仪器测定土体在剪切破坏时的剪切力的能力测定土样在不同正压力下的抗剪强度指标——内摩擦角和粘聚力，为估算地基承载力、学生运用所学知识，通过现场实地观摩，现场操作：模拟工程的实际情况，如施工能操作仪器测定土体在剪切破坏时的剪切力评价地基及土坡的稳定性、计算挡土墙土压力等提供必需的资料。情况，土层排水条件等(学生试验一般采用快剪方法)。采用4个试样，分别在不同的垂直压力p下，施加水平剪切力进行剪切，测得剪切破坏时的剪应力τ。然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标：内摩擦角φ和粘聚力c；6地基与基础课程设计46.1地基与基础课程设计能运用地基勘测方法、天然浅基础设计计算步骤进行浅基础的设计和施工图的绘制；1、浅基础的设计计算和施工图绘制教学做一体化学生提交相关成果和针对设计成果答辩（三）教学进度设计（本表不含节假日）【周5学时】序号周次学时教学目标与主要内容单元标题能力目标项目编号知识目标其他内容考试内容与方式1第一周2结合工程片段放映来了解正确处理土力学与地基基础问题的重要性具有能正确分析土力学地基基础工程各类实际问题的能力123456土力学及地基基础简介；了解土力学与地基基础工程的重要性；第一次课介绍。①提出完成本次课的教学内容需分析解决的两个问题：(1)课程简介；(2)为什么要学习该课程，怎样学好该课程？②由学生自己查阅相关书籍等资料汇总并列成文，在老师循序渐进的启发提问下，学生讨论并发言阐述问题。通过案件演示给出主要知识点，并提出知识和能力目标的侧重点。课程开宗明义以加强对基本知识的巩固，同时提高学生协作能力。是否积极参加讨论与实训练习，提交认识报告2第二周4土的物理性质及工程分类①具备了解土的生成与组成知识的能力②具备土的三相比例指标计算的能力③具备了解土的物理性质及压实原理的知识的能力2．1①土的生成②土的组成③土的三相比例指标④土的密实度和稠度。⑤土的工程分类①提出完成本次课的教学内容需分析解决的三大问题：(1)你知道土是怎么生成的吗？(2)你知道土的微观组成和对工程影响及土的工程分类吗？（3）你了解土的三相物理指标吗？②由学生自己查阅相关书籍等资料汇总并列成文，在老师循序渐进的启发提问下，学生讨论并发言阐述问题。通过案件演示给出主要知识点，并提出知识和能力目标的侧重点。课程开宗明义以加强对基本知识的巩固，同时提高学生协作能力。是否参加讨论发言及其对作业计算的评价。（提交计算成果）3第三-四周6土中应力计算具备能计算土中自重应力和附加应力的能力2．2①学会土中自重应力计算；②学会土中附加应力的计算；①提出完成本次课的教学内容需分析解决的几个问题：(1)建筑物在修建前后地基土体中受力如何(2)它存在的应力有几种形式？(3)什么是自重应力，如何计算？(4)什么是附加应力，如何理解？②由学生自己查阅相关书籍等资料汇总并列成文③学生分析并查阅资料，在老师循序渐进的启发提问下，学生讨论并发言阐述问题的观点。④通过案件演示给学生本次课的主要知识点，并提出知识和能力目标的侧重点。是否积极参与讨论发言及对自重和附加应力计算能力检