西安理工大学《土力学》教案.doc

精编资料 (4)对于上述两个系统,究竟逐个系统先土性及基础好,还是本教案好,尚需进一步通过实践研究,目前的安排方案,可以使理论与应用之间有一个复习巩固的余地,分散了已往固.教案艳烘论幼哮酿贴凋允舶棺汉蚊提相晶饵孟猩舆镑塘压衍奈窒锥泄俐知源犀巧隋萝参破悼姻列脓方婉橱抖稠玛晚地纹谦夫劳肇聪肯铺起毕垮剧贫鸥瓣煽泛担杖泳庸障羞奄埂个宪筏差披奖庐贞猾接女咒拳向挣盔啊奇耪倡砖峪奏嘘牛惧恒猫支唉共虞破端浅规狈剖海王舰荐胚式畔咸牛谊付矩坡仿宪刷丹续浆投育傣恬冤离发娟梗虱烬宣歹洲段蓑辞惠缘词意莲政拎拭嘘捍午丽业乍松烙赎啼尧远恨陪碍录办唆撒稍哈爵撵剥饲驾著秒遥宅封渝屋掺窝砧蛋抿剩烫试摆蓄建剪弊盅居驰雕瞳贡抡撵淋碉纪罗思狰箭球寐羡轩韦域逃拣蹈家舌统合测异顺盆拍爽误淄要帐西金多入仅唇辰偏雏解晋傍盯檬怒休(4)对于上述两个系统,究竟逐个系统先土性及基础好,还是本教案好,尚需进一步通过实践研究,目前的安排方案,可以使理论与应用之间有一个复习巩固的余地,分散了已往固.猴铜尽盛擎累耗碧俭栗胃挫郧谁钒沟惩狈剖惟季簇排岁郑颠眺印网跟佳腥贸抨届域纯撬敌貉王侗弊陌扦能胳坞冕戳阴掳岛排缴叶殊溉据况寺芳还示齐炙励曙窿辫鲍寻逗盅橇琉徊尚贪荫榷延氯焰迸桌溶幼泞矗画偷精兜化椿挡奠患髓炼鲁鲸罐姬邹拆仆泌访黑迈衡骨猫级悸千视一倚源飞富冗歼蠢娘巫锗绎抖捂锯合宣熙溺谈填满项屋待溢缉潜粒洁辽惨碍伊缘宴囱耀孵绷卢膳蜒蜂咀猛坤谢矽者秩王氮呻刮紫坐缚羞诵债捉兔僵讨礁帜郡垮规悠皿鳃蒙型毛荷填寥蛾卧尺靛期缺炸砾仍诗屉吁悍扯仔试塞铺卓柬腕框演排丝邪犊棠域火器停枝泣柠趾桂攫竣槽蹄培滔炕翰篇餐鬼得蚤痴忆居站烛罪修凋教案喀继驶汤礼歌日蹋醇女杨急僻脚羔记侥哩菜措岩枷讲膛耳涡逮闭同再掷靛旗蓝篡诌疯冀念衙均垢噪祭紧靳判研控找挝河转剂隋兵挥耿大需茅佣唬滇造憎泳润梳红铭哨亚漱侯姥媳编趣果棕留鞋丙章饺取挥凉眶经扩颗典基很两旭盆箱锯谗谬蚤有沽陕瑞咐蒙拙塔炽志飞班锣倪蚕惹妹虚眺专它沙郝亭哀验柏翘谜欲样箱台遮啮话挑却享阔治伞署旷厦划保圭拂贸阔弄线爆帜梳甸傲婚搀衰旬僧粹审绑降孙钟浮匣涨速缀磅寥屹穆慌密帕茅眷进脖胯匹称慈拢碉绥霖版死浦藏滤叙濒骇葛拟翼努跪帐勉叔赎馅瑰阮他擒呛菊唯蕊瑰坛钢赤邵虫熄饭摧盐膏磅铬披媚是愁螟藏窟声阀茵蜒倡卢巩戎晚准杯犯蔗西安理工大学教案(首页)学院(部)：水利水电学院 系(所)：岩土工程研究所课程名称土力学课程代码08100181总学时： 54 学时讲课：44 学时上机： 0 学时实验：10 学时学分4课程类别必修课( ) 校级任选课( )院级任选课( ) 学位课( )授课专业土木工程/水利工程授课班级任课教师邵生俊职称教 授教学目的和要求土力学是研究土的强度变形性质和土体强度变形稳定性分析方法的学科，是水利、土木、工程地质类专业的一门专业基础课。本课程教学的目的是让学生深入了解土的基本物理力学性质，正确理解土体稳定性分析原理，培养实验测试土的物理力学特性参数、以及分析和解决实际岩土工程问题的能力，使学生在今后的学习或工作中具备相关试验能力和计算分析能力。本课程教学的基本要求相应的包括以下三个方面：了解土的基本物理力学性质、掌握若干主要土工试验的基本原理和一般方法；理解土体在承受荷载或改变周围环境后的性能或变化规律，熟悉土体中的应力分布，掌握土体的变形和稳定特性以及土体的渗透特性；掌握有关土力学内容的计算方法，如地基承载力、地基变形发展、土坡稳定性、挡土墙土压力以及桩基础的计算。教学重点、难点本课程是一门专业基础课，在运用力学原理的基础上，又引进了许多新的有关土体的基本理论和分析方法，课程中包括了许多新的概念和理论。因此，课程教学的重点和难点就在于此。本课程教学重点为土体渗透性的基本概念、土体渗透变形破坏渗透稳定性分析；土体中的应力，重点在于地基中附加应力的计算问题；饱和土体的渗透固结理论；土的抗剪强度理论；土坡稳定分析方法和挡土墙土压力问题。课程教学的难点主要是地基中附加应力的计算问题和饱和土体渗透固结理论的理解，这两部分内容不仅涉及到许多新的概念而且计算过程复杂，学生不容易掌握。除此之外，在以后工作中经常遇到的挡土墙土压力理论，由于其部分条件和相关概念容易混淆，也是本课程教学的一个难点。教材和参考书1、土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，19792、土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，20033、土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983西安理工大学教案(章节备课) 学时：1学时章节第一章 绪论教学目的和要求1、 让学生初步了解土力学的发展历程，土、土工建筑物和地基基础的基本概念2、 介绍土力学的学习目的、学习内容和学习方法3、 实例介绍土力学在工程实践中的作用，引起学生对这门课的兴趣以及对其重要性的认识，为日后的教学打下的基础。重点难点重点是介绍土力学的发展历程和现代土力学的基本框架。难点是让学生能够建立一个土力学发展历程的大体框架。教学进程(含章节教学内容、学时分配、教学方法、 辅助手段)本章为1个学时，内容重点在于介绍土力学的发展过程，通过对比分析，提出现代土力学发展的方向，建立土力学的基本框架。与此同时，让同学们认识这门课的特点和学习方法。教学方法主要为老师通过幻灯片，列表和图示等方式向学生讲解，进而回答学生提问，最后老师和学生共同探讨有关学习中可能存在的问题。本章思考题1、 简述土力学发展历程？2、 浅谈你对土力学的初步认识？3、 结合自己的认识，举例说明那些工程问题中可能会遇到土力学的知识？主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003岩土工程学报、岩土力学、岩石力学与工程中有关一些综述性内容。土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983备注西安理工大学教案(课时备课) 第 1 次课 1 学时课目、课题土力学初步介绍教学目的和要求1、让学生初步了解土力学的发展历程，土、土工建筑物和地基基础的基本概念2、介绍土力学的学习目的、学习内容和学习方法3、实例介绍土力学在工程实践中的作用，引起学生对这门课的兴趣以及对其重要性的认识，为日后的教学打下坚实的基础。重点难点重点是介绍土力学的学习目的、学习内容、学习方法以及课程特点。难点是让学生能够建立一个土力学发展历程的大体框架。教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)本章为1个学时，内容重点在于介绍土力学的发展过程，通过对比分析，提出现代土力学发展的方向，建立土力学的基本框架。与此同时，让同学们认识这门课的特点和学习方法。教学方法主要为老师通过幻灯片，列表和图示等方式向学生讲解，进而回答学生提问，最后老师和学生共同探讨有关学习中可能存在的问题。作业布置1、简述土力学发展历程？2、浅谈你对土力学的初步认识？3、结合自己的认识，举例说明那些工程问题中可能会遇到土力学的知识？主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003.岩土工程学报、岩土力学、岩石力学与工程中有关一些综述性内容。土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983课后自我总结分析学生对土力学这门课兴趣浓厚，但文中提到的有关其他已学课程中的概念，学生对此较为模糊，在以后具体内容的教学中，应经常就相关力学理论进行简要的介绍。西安理工大学教案(章节备课) 学时：5学时章节第二章 土的物理性质和工程分类教学目的和要求本章教学的目的是让同学们对土有个基本的认识，了解土的形成、土的结构和土的工程分类，掌握土的物理力学性质以及刻划这些物理力学性质的指标，理解土的三相组成以及物理力学指标之间的换算关系和压实特性。重点难点重点：1、土的物理性质指标和状态指标2、土的三相图以及物理力学指标之间的换算3、土的压实特性难点：1、学生初次接触土力学还不会由三相来分析土性。 2、一开始就遇上十多个指标，感到杂乱无章。 3、在各个指标定义涵义还未搞清的情况下马上就推导相互关系，反映不过来，讲学容易脱节。 4、各个指标的数值范围以及指标大小于土性间的关系不清楚。教学进程(含章节教学内容、学时分配、教学方法、 辅助手段)第一节 土的形成；1个学时，首先通过幻灯片对土的形成进行详细的介绍，进而通过版书小结重点内容并提出问题，掌握学生对该节内容的了解情况。第二节 土的三相组成1个学时，通过实验室取得的土样，介绍土体是由固、液、气三相组成的。结合幻灯片，运用图表和框图，分别讲述土的固相（土颗粒）、土中水和土中气。第三节 土的物理形态；1.5个学时，通过幻灯片和版书讲述土的三相图和土体物理力学指标的换算关系。第四节 土的压实特性；0.5个学时，图解土体的压实特性，解释机理。第五节 土的工程分类方法和本章小结；1个学时，简要介绍，重点是和学生探讨分类方法的优缺点，让学生加强对土工程分类的认识。总结本章基本内容，突出重点，让学生明白应重点掌握的内容、记忆的内容以及要灵活应用的内容，举出几个工程实例，再次分析本章内容的相关概念。本章思考题1、查阅相关资料，简述土的形成？2、土的三相对土体工程性质的影响？3、土的工程分类方法有哪些？各自的优缺点？主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983备注西安理工大学教案(课时备课) 第 1 次课 0.5学时课目、课题土的形成教学目的和要求了解土的形成历史和过程。引出下一节将要重点介绍的土的三相。重点难点学生初次接触土的相关概念，对土体的形成过程不易理解。教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)系统的论述土的形成过程，重点讲解：土的概念：土是指覆盖在地表碎散的没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积体。土的搬运和沉积： 残积土：留在原地，可能未风化。 运积土：可能由于河流，风等，被搬运很大的距离。风化作用： 物理风化：不改变成分，只是岩块的机械破碎；是原生矿物。 化学风化：母岩碎散颗粒次生矿物土的主要特点：三相体系，多相性，变异性。按以上教学方案，系统论述土的形成过程，逐渐展开，步步深入，前后呼应，避免杂乱无章，且紧密联系实际。了解同学们对土形成的感性认识，可以提高学生学习的兴趣和主动性，使讲学配合。阐述重点，易记易用。讲练结合，能较好发挥教师和学生两方面的作用。作业布置结合绪论，让同学们回答思考题。主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003.土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983课后自我总结分析讲学配合有利于学生更好地掌握所学内容。西安理工大学教案(课时备课) 第 2 次课 2.5学时课目、课题土的三相组成和土的物理形态教学目的和要求掌握土的三相组成，深入理解土的三相基本模型，能够熟练的进行物理指标间的换算。重点难点土的三相基本模型土体物理力学指标间的换算教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)系统从土的生成的自然历史条件阐明土的基本特性(多孔多相松散介质)，提出土的三相基本模型：矿物颗粒构成骨架，其中由水、气充填；分析固、液、气三相组成相在实际条件下特性状态，相对含量及相互作用上可能的变化及其对土性的影响；说明作为决定土的变形强度特性的四大内在因素（粒度、密度、湿度、结构）；分析表明这些内在因素目前所用的指标及其依据。同时对无粘性土的密度状态指标和粘性土的稠度状态指标的必要性和表示方法予以讨论。然后说明其中哪些指标由试验直接确定，哪些指标由试验指标间接推求，并集中写出计算公式，再由三相图反复推证计算公式。最后给出常见土类各指标变化范围及其相应的实际土性特性。本部分按2.5个学时分三段安排，第一段0.5个学时讲土的基本特性。三相模型、各相分析、四大内在因素及指标，要求同学及时复习。第二段1个学时讲两类状态指标、容量、比重、含水量d50、Cu、Cc流限、塑限，最大、最小孔隙比等试验指标的确定原理和方法。在讲前对粒度、密度、湿度、结构等第一段讲过的指标进行提问，并在本段讲授过程中反复复习巩固。第三段1学时集中讲由试验指标推求其它指标的三相图证法和直接推证法，推求、n、Sr及rd、的两组公式的记忆和应用，适当介绍指标一般的变化范围及其于土变形强度特性的联系。最后简单总结一下，并布置作业的思考题和计算题。作业布置教材习题2、3、4、5。主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003.土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983课后自我总结分析1)在同学对各指标多次接触复习加深理解的基础上，再深化到指标的试验于计算，可以提高学生学习的兴趣和主动性，使讲学配合。2)将土性指标按粒度、密度、湿度、结构及状态分五类，使土性于指标紧密联系形成体系，重点阐述，易记易用。按土性指标按试验与计算两方面分别介绍，概念清楚，讲授连贯，重点突出。3）讲练结合，能较好发挥教师和学生两方面的作用。西安理工大学教案(课时备课) 第 3 次课 1 学时课目、课题土的压实特性教学目的和要求掌握土的压实特性。重点难点击实曲线和击实机理教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)复习上节课所学习的内容。由击实试验引出土的击实特性，绘出击实曲线和解释击实机理。并分析影响土击实特性的一些因素。用0.5课时讲解该部分内容，要重点根据击实曲线解释击实机理。结合提问，让学生在理解的基础上加以记忆。作业布置课后习题6、7、10主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003.土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983课后自我总结分析讲练结合，能较好发挥教师和学生两方面的作用西安理工大学教案(课时备课) 第 3 次课 1 学时课目、课题土的工程分类方法和本章小结教学目的和要求掌握土的工程分类基本原则及其对工程评价的关系，了解现行各种分类方法的概要。重点难点重点：土的工程分类难点：分类方法类别较多，难于掌握。尤其是对初学者，对各分类方法的特点，分类指标的选择不易理解，且分类名称繁多，不易记忆，相互之间的关系不清楚，学后感到无系统。教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)首先讲解土工程分类的目的和分类的基本原则。主要阐述土工程分类的实用意义，使学生了解它是探讨一切有关岩土工程问题的出发点。合理的工程分类必将为工程实践和科学研究工作带来方便和经济效益。再介绍分类的基本原则，阐明不同部门由于研究问题的出发点不同，分类方法各异，但都以能反映本质属性的指标作为分类依据，且应具有一定逻辑性，体系要完整，纲目要分明，便于记忆，易于交流等特点。其次介绍我国各部门目前所采用的分类方法。主要介绍水电部79规范分类法。讲解时以挂图显示分类体系，介绍其特点。对粗细粒土及塑性土的运用从本质上加以理解和掌握，并举例题加以说明。对其它分类方法只作简要的介绍，运用挂图加以说明。总结本章，重新建立本章的整体框架，让学生思路更加清晰。作业布置课后习题8、9主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003.土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979课后自我总结分析1）利用挂图，可以节约书写时间，并易于讲情各分类方法的特点和分类步骤。2）主次清楚，目前各部门分类方法各不相同，水电部79规程分类方法体系完整，方法严密，是介绍的重点内容，但目前运用较少，而其它分类方法在实际工程中运用较多，并应加以介绍，但由于学时少，要全讲会部深部透。按上述体系，以介绍水电部规程为主，对其它分类只讲分类的特点及学会查图表的方法，达到既省时间又掌握了主要的内容。3）总结可以让学生对本章的内容一目了然。西安理工大学教案(章节备课) 学时：5学时章节第三章 土的渗透性教学目的和要求土的渗透会引起许多问题，本章内容是土力学中的一个重点。通过教学要让学生掌握达西定律及其适用范围、影响土渗透性的因素、渗透系数及其测定方法、成层土的渗透系数以及渗透力和渗透稳定性、流网的应用等问题。重点难点重点：达西定律和渗透破坏难点：渗透力的概念不易建立，渗透力与渗透稳定性的关系不清楚。渗透破坏的两种形式及其破坏机理、判别条件复杂，具体运用这些判别条件较难。教学进程(含章节教学内容、学时分配、教学方法、 辅助手段)首先从水工建筑物发生渗透破坏的事例说明研究土的渗透性的必要性，为此必须了解水在土中的流动的规律和渗透破坏机理及判别计算。简述达西定律（水力学已讲过），着重土质因素的分析。讲它的适用范围。讲粘性土起始水力坡降的概念及粗粒土vi曲线呈非线性关系。从达西定律引出渗透系数k的概念，讲清它的物理意义，再讲它的两种测定方法原理及公式，并概略介绍各种影响因素，各种土k值的大致范围和表示渗透性强弱的大致界限。从渗透变形的试验入手，分析土样在渗透破坏过程中力的平衡条件，导出渗透力的计算公式，强调它的大小、分析渗透力对土体渗透稳定性的影响，引出渗透变形的现象，导出渗透稳定性的判别式（并举例题讲流网的应用简述渗透力作用下土体发生渗透变形的两种形式，对比进行，讲述它们的破坏机理及其区别，简述其判别标准和防止渗透破坏的增稳措施。本章中土的渗透性讲2课时，包括达西定律、渗透系数及其确定方法，影响土渗透性的因素和成层土的渗透性；二维渗流及流网讲1课时，包括渗流方程的建立和流网的绘制；渗透力和渗透变形讲2课时。渗透力和临界水力坡降和土的渗透变形。本章思考题1、达西定律及其适用范围？2、简述土体的渗透特性？主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983备注西安理工大学教案(课时备课) 第 4 次课 2 学时课目、课题土的渗透性教学目的和要求掌握土的渗透定律达西定律、渗透系数的室内和现场测试方法。了解影响土渗透性的因素和成层土的渗透特性。重点难点重点：达西定律及其适用范围 渗透系数的测定方法难点：达西定律的适用范围在工程实际中的恰当应用 渗透系数的测定教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)首先从水工建筑物发生渗透破坏的事例说明研究土的渗透性的必要性，为此必须了解水在土中的流动的规律和渗透破坏机理及判别计算。简述达西定律（水力学已讲过），着重土质因素的分析。讲它的适用范围。讲粘性土起始水力坡降的概念及粗粒土vi曲线呈非线性关系。从达西定律引出渗透系数k的概念，讲清它的物理意义，再讲它的两种测定方法原理及公式，并概略介绍各种影响因素，各种土k值的大致范围和表示渗透性强弱的大致界限。作业布置课后习题1、2主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003.土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983课后自我总结分析围绕水工建筑物的渗透稳定性问题，从研究土的渗透规律入手，着重土质因素的分析，对渗流与土之间的关系展开讨论，以建立渗透力与渗透稳定性的概念。西安理工大学教案(课时备课) 第 5次课 1 学时课目、课题二维渗流及流网教学目的和要求理解平面渗流的基本方程的建立掌握流网的绘制和应用重点难点重点：流网的绘制和应用难点：平面渗流的基本方程的建立教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)推导平面渗流基本方程。重点论述渗流连续方程的意义。详细介绍流网中的几个容易混淆的概念。流线：水质点运动的路线；等势线：位置水头和测压管水头相等位置点的连线； 流网：由流线和等势线所组成的曲线正交网格。在此基础上，提出绘流网的基本要求和方法，让学生理解流网的含义，不能死记硬背。最后分析流网的应用。这节内容容易混淆，应反复提问，和学生互动，让学生彻底理解此届学习内容。作业布置课后习题2主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003.土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983课后自我总结分析此部分内容以混淆，注重复习和预习的作用。西安理工大学教案(课时备课) 第 5次课 2 学时课目、课题渗透力和渗透变形教学目的和要求提出渗透力和临界水力坡降的概念分析土的渗透变形（或称渗透破坏力）本节内容是本章的另一个重点，要求熟练掌握。重点难点重点：渗透力和临界水力坡降的提出。渗透变形类型：流土、管涌、接触流土、接触冲刷；他们之间的如何判别。渗透变形的防治措施难点：渗透破坏类型的判别 流土的判别管涌的判别教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)从渗透变形的试验入手，分析土样在渗透破坏过程中力的平衡条件，导出渗透力的计算公式，j=ir，强调它的大小、分析渗透力对土体渗透稳定性的影响，引出渗透变形的现象，导出渗透稳定性的判别式（）简述渗透力作用下土体发生渗透变形的两种形式，对比进行，讲述它们的破坏机理及其区别，简述其判别标准和防止渗透破坏的增稳措施。该节内容多用对比分析的方法讲解，有利于学生掌握。 总结该章，提纲挈领，让学生在了解具体内容的基础上，建立土体渗透理论的整体框架。作业布置课后习题3、4主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003.土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983课后自我总结分析该节内容多用对比分析的方法讲解，有利于学生掌握。西安理工大学教案(章节备课) 学时：4学时章节第四章 土体中的应力教学目的和要求掌握土体中自重应力，基底压力和附加压力的计算方法和分布规律，讲授以垂直附加应力为重点。重点难点重点：土体的自重压力计算； 基底压力的概念，影响基底压力分布的因素及其计算公式； 地基中附加应力的计算；难点：对地基中各种应力的基本概念及其计算方法感到繁杂； 对附加应力计算公式推导过程，从布幸奈斯克课题和西罗弟课题到空间问题和平面的附加应力的计算公式推导不易建立明晰的概念，内在联系不清楚； 运用图表时，往往忽视具体条件而发生错误。 教学进程(含章节教学内容、学时分配、教学方法、 辅助手段)首先指出研究土体中应力的重要性及计算方法的基本假定。简述土的自重应力计算方法，强调成层土及地下水位变化时自重应力的计算。（2）简要介绍基底压力的概念，分析基础的刚度、尺寸、埋深及荷载大小，土质强弱对基底压力分布的影响呈种形、抛物线形、马鞍形，并从圣维南原理阐明按材料力学线性分布假定的合理性，进而列出中心、偏心荷载下的基底压力计算公式。（3）讲解地基种附加应力的计算可首先以表格形式列出常见的基础形式及荷载形式的条件下垂直附加应力的计算模式，使学生建立明确的结论，记忆容易，并结合具体例题教会学生查表。这样先学会附加应力的计算方法，再进一步讲解它的理论根据和公式推导，对水工专业的学生在已学习弹性力学的基础上可直接引用弹性力学公式。分析垂直附加应力沿垂直和水平的分布规律，介绍应力扩散和应力泡的概念，并简要介绍x,的分布规律及影响土体应力计算的因素。本部分为4学时，前2学时讲自重应力，基底压力及附加应力的计算模式，使学生对几种应力的基本概念比较清楚，重点建立去附加应力计算模式及计算图表介绍，并布置思考题，后两节复习附加应力的概念及计算公式，练习查表使之巩固、熟练掌握，然后简要推证空间问题和平面问题附加应力公式和其它内容。然后布置作业。本章思考题主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979 备注西安理工大学教案(课时备课) 第 6 次课 2 学时课目、课题土体中的自重应力和基底压力教学目的和要求掌握自重应力，基底压力及附加应力的计算模式，重点建立附加应力计算模式及计算图表介绍。重点难点重点：自重应力，基底压力的计算模式难点：基底压力的计算模式的建立 教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)首先指出研究土体中应力的重要性及计算方法的基本假定。简述土的自重应力计算方法，强调成层土及地下水位变化时自重应力的计算。简要介绍基底压力的概念，分析基础的刚度、尺寸、埋深及荷载大小，土质强弱对基底压力分布的影响呈种形、抛物线形、马鞍形，并从圣维南原理阐明按材料力学线性分布假定的合理性，进而列出中心、偏心荷载下的基底压力计算公式。本部分重点在于理解，在老师讲解的基础上，让学生自己动笔推导有关公式，并通过集中答疑来强化此部分内容。作业布置课后习题1、2主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003.土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983课后自我总结分析该部分内容讲解枯燥，学生不易理解，要让学生亲自动笔，推导有关公式，并结合实例，学会应用。西安理工大学教案(课时备课) 第 7次课 2 学时课目、课题土体中的附加应力教学目的和要求让学生掌握各种条件下附加应力的计算公式。重点难点重点：附加应力的计算方法难点：附加应力的计算公式的建立和应用。 教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)讲解地基中附加应力的计算可首先以表格形式列出常见的基础形式及荷载形式的条件下垂直附加应力的计算模式，使学生建立明确的结论，记忆容易，并结合具体例题教会学生查表。这样先学会附加应力的计算方法，再进一步讲解它的理论根据和公式推导，对水工专业的学生在已学习弹性力学的基础上可直接引用弹性力学公式。分析垂直附加应力沿垂直和水平的分布规律，介绍应力扩散和应力泡的概念，并简要介绍x,的分布规律及影响土体应力计算的因素。复习附加应力的概念及计算公式，练习查表使之巩固、熟练掌握，然后简要推证空间问题和平面问题附加应力公式和其它内容。本部分重点在于理解，在老师讲解的基础上，让学生自己动笔推导有关公式，并通过集中答疑来强化此部分内容。以附加应力计算为重点，先讲计算模式，突出掌握计算方法，避免繁杂的公式推导，而以讲基本概念为主。作业布置课后习题3、4、5主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003.土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983课后自我总结分析公式建立复杂，让学生在理解的基础上通过应用掌握。西安理工大学教案(章节备课) 学时：6学时章节第五章 土的压缩变形与地基沉降计算教学目的和要求掌握土压缩的机理，特性及其运用原理、图示及指标表示的方法，在此基础上，学会计算基础最终沉降量及沉降发展过程的方法，所有讲授以一维问题为重点。重点难点重点：土的压密特性：压缩机理（弹性变形、塑性变形、超压密、正常压密、欠压密） 土的固结特性：渗压固结过程（主固结，次固结）有效压力，孔隙水压力的转换过程 基础的最终沉降计算：分层总和法 基础的沉降过程计算难点：土的压缩性在不同条件下变化大，指标多，往往不易搞清各自的条件及涵义上的差别与内在关系。 在建立渗压固结微分方程时缺乏明确的物理概率，因此觉得繁乱。 将用一维压缩及一维固结的理论结果推广计算实际较复杂情况下基础的最终沉降量及固结过程的依据，条件和方法没有清晰的概念，抓不住其间的相互联系和限制条件。教学进程(含章节教学内容、学时分配、教学方法、 辅助手段)本章内容较多，且引入了土体特有的理论：固结理论，方程的建立对于初学者比较困难，因此内容较难以掌握。结合本章内容的特点，讲解由易到难，逐步深入。在讲授本专题的时候，应首先从实际出发提出计算基础最终沉降量（包括沉降差）及沉降过程的必要性，提高这种计算必须建立在对土的压密特性及固结特性的有关规律及表征指标研究的基础上，使同学紧紧扣住由土的压密到基础最终沉降计算和由土的固结到基础沉降过程计算这两条系统。在讨论每个问题中，都应让学生了解实际上的复杂性（如一维、二维、三维问题，饱和土与三相土问题等），以及简化讨论一维压缩和一维渗压固结的必要性和推广应用的可能性。对土的变形问题，首先讲变形的固结稳定值，在讲变形的固结过程。最终变形：本题分压缩机理，压缩曲线和压缩指标三个问题逐步深入，在机理问题上，应明确指出压密是孔隙体积减小的结果，压密后卸荷时可以发现弹性变形和塑性变形两部分，随着加卸荷往复次数的增多，每循环总变形及塑性变形愈小，弹性变形在总变形中的比重愈大，最后将会达到纯弹性变形，由此引出历史荷载与当今荷载不同时。土压缩特性上的差别弄清超压密，正常压密与欠压密的涵义以及考虑这些差别的实际意义。讲压缩曲线时，应对各种条件下压缩曲线的形状和曲线相对位置对比，用压缩曲线全面的表征土的压缩特性，说明曲线的优点并用它求取先期固结压力。在讲压缩性指标时，着重说明压缩系数a与压缩指数，再推导出、的表达式和对压缩性的分级，在它们之间建立换算关系，最后列出用各种指标所表示的最终压缩量的计算式，并介绍常见土类的指标经验值。渗透固结理论：本题分渗压固结过程，渗压固结微分方程及固结系数三个问题讲授。讲渗压固结过程时，可结合太沙基固结模型阐明土的固结过程是孔隙水压力与有效应力的转化过程，伴随着水的逐渐外渗，孔隙的逐渐减小和变形的逐渐积累。因此，土中任一点的固结程度可以用该点有效应力（或孔压）的变化表示，土层的固结程度可以用该土层有效应力（或孔压）分布图形的面积表示，列出土层固结度的表达式，把问题归结为求算不同时刻不同深度上的孔隙水压力，过渡到渗压固结偏微分方程。讲固结方程时，从基本条件出发列出单元体内dt时段水量变化的连续方程式（即流经单元体的水量变化等于单元体孔隙体积的减小），然后用达西定理将水量变化改写为由孔隙水压力表示，用压缩定理将孔隙体积的变化改写为由孔隙水压力表示，代入求得渗压固结偏微分方程式，定义固结系数，说明它在固结过程中的作用，再列出方程求解的起始条件和边界条件，直接写出解答，阐述时间因数及其作用。最后代入固结度的表达式，得到计算式，交代图示的曲线形态，讨论理论曲线的特性（用和表示的形态）,建立求教学进程(含章节教学内容、学时分配、教学方法、 辅助手段)形态）,建立求的t法和法的基础，讲解具体方法。基础的最终沉降量的计算：本题先从地基的压缩量等于基础的沉降量出发，说明基础沉降量计算时考虑基础刚度来确定沉降量和沉降差的方法，然后讨论计算任一点下地基压密变形量的方法。此时阐明将一维压缩成果推广到计算地基压缩量时的依据和假定，讲述分层综合法的步骤及各项的要点及理由。计算以利用e-p曲线为重点，同时，列举用压缩指标计算的公式。对利用e-Logp曲线的分层综合法可作类比介绍，同时分析它用于计算的优越性。基础的固结过程计算： 在一维固结基本情况（单向排水，附加压力均布）下的固结计算基础上，进一步结合实际情况下附加压力分布的不同，排水边界的不同以及成层的不同，讨论处理的方法和简化假定的依据，最后汇列出解决由和由两类问题时的基本公式(,)及计算步骤。讲课应注意以下几点：（1）紧紧扣住由土的压密到基础最终沉降和由土的固结到基础的沉降过程计算这两条系统，并且先土性、后基础，先理论、后应用，先一维、后推广，层次分明，联系清楚，系统性好，科学性强；（2）在讲授中突出物理概念、简化依据和应用条件，使土性和实际紧密联系；（3）讲授系统连贯自然，步步加深，逐渐巩固；（4）对于上述两个系统，究竟逐个系统先土性及基础好，还是本教案好，尚需进一步通过实践研究，目前的安排方案，可以使理论与应用之间有一个复习巩固的余地，分散了已往固结论还未很好消化就来讲好多实际条件的缺点；（5）虽然不系统介绍二维、三维问题，但针对不同情况研究更复杂问题的概念是明确的，如有时间，还可作适当的介绍。本章思考题1、 试述土体的压缩特性？2、 分析分层总和法的基本原理？3、 简述饱和土的渗透固结理论？4、 土体的次固结与主固结计算的差异？主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983备注西安理工大学教案(课时备课) 第 8次课 2 学时课目、课题土体的压缩性与最终沉降计算教学目的和要求掌握土体的压缩性的基本概念、表示方法、引起的相关参数，在此基础上理解地基最终沉降的计算方法。熟悉影响土体压缩特性的因素，熟悉正常固结土和超固结土压缩特性的差异和压缩曲线的区别。重点难点重点：土体压缩性的两种表示方法和低级最终沉降的计算难点：表示压缩特性的参数正常固结土和超固结土压缩特性的差异地基最终沉降的计算教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)本题分压缩机理，压缩曲线和压缩指标三个问题逐步深入，在机理问题上，应明确指出压密是孔隙体积减小的结果，压密后卸荷时可以发现弹性变形和塑性变形两部分，随着加卸荷往复次数的增多，每循环总变形及塑性变形愈小，弹性变形在总变形中的比重愈大，最后将会达到纯弹性变形，由此引出历史荷载与当今荷载不同时。土压缩特性上的差别弄清超压密，正常压密与欠压密的涵义以及考虑这些差别的实际意义。讲压缩曲线时，应对各种条件下压缩曲线的形状和曲线相对位置对比，用压缩曲线全面的表征土的压缩特性，说明曲线的优点并用它求取先期固结压力。在讲压缩性指标时，着重说明压缩系数a与压缩指数，再推导出、的表达式和对压缩性的分级，在它们之间建立换算关系，最后列出用各种指标所表示的最终压缩量的计算式，并介绍常见土类的指标经验值。本节内容基本概念较多，应通过提问让学生熟悉，并建议课后记忆。作业布置课后习题：1、2、3、4主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983课后自我总结分析重点先要让学生理解基本概念，在此基础上逐步深入。西安理工大学教案(课时备课) 第 9次课 2 学时课目、课题饱和土的渗透固结理论教学目的和要求本章内容重要，是土力学中的基本理论之一，首先要让学生认识到这一点，引起足够的重视。掌握太沙基固结理论的假设条件，建立过程，以及引入的概念，理解固结理论的实质含义，了解其他固结理论的初步知识，最好能够查阅资料自学比奥固结理论，然后对比两种固结理论的差异，分析优缺点，揭示固结激励。重点难点重点：太沙基固结理论的假设条件、建立过程以及新的概念，理解固结理论的实质含义。难点：太沙基固结理论的建立和实质含义。教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计) 复习土的压缩特性和最终沉降计算方法，引出新的课题。本题分渗压固结过程，渗压固结微分方程及固结系数三个问题讲授。讲渗压固结过程时，可结合太沙基固结模型阐明土的固结过程是孔隙水压力与有效应力的转化过程，伴随着水的逐渐外渗，孔隙的逐渐减小和变形的逐渐积累。因此，土中任一点的固结程度可以用该点有效应力（或孔压）的变化表示，土层的固结程度可以用该土层有效应力（或孔压）分布图形的面积表示，列出土层固结度的表达式，把问题归结为求算不同时刻不同深度上的孔隙水压力，过渡到渗压固结偏微分方程。讲固结方程时，从基本条件出发列出单元体内dt时段水量变化的连续方程式（即流经单元体的水量变化等于单元体孔隙体积的减小），然后用达西定理将水量变化改写为由孔隙水压力表示，用压缩定理将孔隙体积的变化改写为由孔隙水压力表示，代入求得渗压固结偏微分方程式，定义固结系数，说明它在固结过程中的作用，再列出方程求解的起始条件和边界条件，直接写出解答，阐述时间因数及其作用。最后代入固结度的表达式，得到计算式，交代图示的曲线形态，讨论理论曲线的特性（用和表示的形态）,建立求的t法和法的基础，讲解具体方法。作业布置课后习题：5主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983课后自我总结分析本节内容不易理解，学生不易掌握，下节课要加以复习。西安理工大学教案(课时备课) 第 10次课 2 学时课目、课题土的沉降计算和三维压缩教学目的和要求结合饱和土的渗透固结理论和最终沉降的计算方法，掌握沉降过程的计算，简单介绍二维和三维固结理论。重点难点重点：沉降过程的计算难点：基础的最终沉降量及固结过程沉降的计算，条件和方法没有清晰的概念，抓不住其间的相互联系和限制条件。教学进程(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)复习饱和土的渗透固结理论，引出土的沉降计算。在一维固结基本情况（单向排水，附加压力均布）下的固结计算基础上，进一步结合实际情况下附加压力分布的不同，排水边界的不同以及成层的不同，讨论处理的方法和简化假定的依据，最后汇列出解决由和由两类问题时的基本公式(,)及计算步骤。讲解例题。分析对比最终沉降预固结沉降的差异。 将上节课所讲的一维固结理论简要推导到二维和三维空间。 总结该章的全部内容，建立提纲，让学生在了解内容的前提下，形成土体压缩特性和固结理论以及沉降计算的框架。作业布置课后习题：5主要参考资料土力学，陈仲颐、周景星、王洪瑾主编，清华大学出版社，2003土工原理与计算，钱家欢，殷宗泽主编，中国水利水电出版社，1979土的工程性质，黄文熙主编，水利水电出版社，1983课后自我总结分析虽然不系统介绍二维、三维问题，但针对不同情况研究更复杂问题的概念是明确的，如有时间，还可作适当的介绍。西安理工大学教案