土力学课程考试大纲(水利水电工程)——新格式09-9-16.doc

土力学课程考试大纲课程名称：土力学课程编码：课程类型：专业基础课总学时数：40+8学分数： 3适用专业：水利水电工程一、考试目的：土力学是水利水电工程专业的一门专业基础必修课，学位课。通过考试，了解学生学习本课程后，掌握本学科必备的土力学基本理论、基础知识和常规土工试验方法的状况，分析和解决工程水工渗流分析、基础沉降、土压力计算、地基承载力及稳定性等问题的能力，为后续课程和今后从事水利水电工程建设打下良好的基础。二、考试内容和基本要求：第一章 土的组成第一节 概述考核内容：土的形成过程、成因类型和特点。考核要求：了解土的形成过程、成因类型和特点。第二节 土中固体颗粒考核内容：土粒的粒度与粒组、粒度成分分析试验、粒度成分分布曲线和土粒的矿物成分。考核要求：了解土粒的矿物组成，土粒矿物成分与粒组的关系。掌握土粒的粒度与粒组的定义，粒度成分分析试验，粒度成分分布曲线，并能用粒度成分分布曲线评价土的级配情况。第三节 土中水和土中气考核内容：土中强结合水、弱结合水、重力水和毛细水，土中气考核要求：了解土中封闭气体及与大气相通气体及其对土的工程性质的影响。掌握强结合水、弱结合水、重力水、毛细水的概念及其特性，强、弱结合水对土的工程性质的影响。第四节 黏土颗粒与水的相互作用考核内容：黏土矿物的结晶结构和亲水性，黏土颗粒与水的相互作用。考核要求：了解黏土矿物的结晶结构和亲水性，黏土颗粒的带电性。掌握双电层的概念。第五节 土的结构和构造考核内容：土的结构和构造的概念，土的三种基本结构、形成条件及其对土的工程性质的影响。考核要求：掌握土的结构土的三种基本结构、形成条件及其对土的工程性质的影响，土的构造的主要特征。第二章 土的物理性质及分类第一节 概述第二节 土的三相比例指标考核内容：土的三相比例关系图、三相比例指标的定义和换算。考核要求：掌握土的三相比例关系图的绘制，三相比例指标的定义，以及根据基本定义及三相图对各指标进行换算第三节 黏性土的物理特征考核内容：黏性土的可塑性及界限含水量，黏性土的物理状态指标，黏性土的活动度、灵敏度和触变性。考核要求：了解黏性土的活动度、灵敏度和触变性。掌握黏性土的界限含水量的概念及其试验确定方法，塑性指数和液性指数 的计算方法及其影响因素，用液性指数对黏性土的软硬状态进行划分。第四节 无黏性土的密实度考核内容：砂土的相对密实度，无黏性土密实度的划分方法。考核要求：掌握相对密实度的概念和无黏性土的密实度的判定方法。第五节 粉土的密实度和湿度考核内容：粉土的概念，粉土的密实度和湿度考核要求：了解粉土的密实度和湿度。掌握粉土的概念。第六节 土的胀缩性、湿陷性和冻胀性考核内容：土的胀缩性、湿陷性和冻胀性。考核要求：了解土的胀缩性、湿陷性和冻胀性。第七节 土的分类考核内容：土分类的基本原则，常用规范中的分类方法。考核要求：掌握土分类的基本原则和常用规范中的分类方法。第三章 土的渗透性及渗流第一节 概述考核内容：土的渗透性、渗流定义。考核要求：掌握土的渗透性、渗流定义。第二节 土的渗透性考核内容：掌握渗透性概念和达西定律及其适用范围，渗透系数的定义及物理意义，渗透系数测定方法的基本原理和主要影响因素，成层土的等效渗透系数。考核要求：了解成层土的等效渗透系数。掌握渗透性概念和达西定律及其适用范围，渗透系数的定义及物理意义，渗透系数测定方法的基本原理和影响渗透系数的主要因素。第三节 土中二维渗流及流网考核内容：二维稳定渗流的基本微分方程及其常用求解方法，流网的主要特征及绘制，利用流网进行渗流计算。考核要求：了解二维稳定渗流的基本微分方程及其常用求解方法。掌握流网的主要特征及绘制，并能利用流网进行渗流计算。第四节 渗透破坏与控制考核内容：渗流力的定义和计算，渗透破坏的基本形式和主要防治方法。考核要求：掌握渗流力的定义及其计算方法，渗透破坏的基本形式，计算流土和管涌的临界水力梯度，判断土体发生渗透变形的条件，渗透破坏的主要防治方法。第四章 土中应力第一节 概述考核内容：土中自重应力、附加压力的概念，土中某点的总应力、有效应力和孔隙水压力的定义。考核要求：掌握土中自重应力、附加压力的概念，土中某点的总应力、有效应力和孔隙水压力的定义。第二节 土中自重应力考核内容：土中自重应力计算。考核要求：掌握均质土、成层土中自重应力的计算，地下水升降时的土中自重应力计算。第三节 基底压力考核内容：基底压力的分布规律、简化计算，基底附加压力。考核要求：掌握基底压力、基底附加压力的概念及计算方法。第四节 地基附加应力考核内容：地基附加应力的概念及用弹性力学方法求地基附加应力的基本原理；应用图表计算矩形荷载面、条形荷载面上承受均布、三角形分布、梯形分布竖向荷载及均布水平荷载时的地基中任意一点的竖向附加应力。考核要求：掌握用弹性力学方法求地基附加应力的基本原理，应用图表计算矩形荷载面、条形荷载面上承受均布、三角形分布、梯形分布竖向荷载及均布水平荷载时的地基中任意一点的竖向附加应力。第五章 土的压缩性第一节 概述考核内容：土的压缩性和土的固结考核要求：掌握土的压缩性和土的固结概念第二节 固结试验及压缩性指标考核内容：固结试验及压缩曲线，土的压缩系数、压缩指数、压缩模量及体积压缩系数等指标的定义，土的回弹曲线和再压缩曲线。考核要求：掌握固结试验基本方法及根据试验数据绘制压缩曲线，压缩系数、压缩指数、压缩模量及体积压缩系数等指标的定义，利用固结试验成果求土的压缩性指标。第三节 应力历史对压缩性的影响考核内容：沉积土（层）的应力历史，现场原始压缩曲线及压缩性指标考核要求：掌握先期固结压力、超固结土、正常固结土、欠固结土、超固结比的定义，现场原始压缩曲线及压缩性指标。第四节 土的变形模量考核内容：浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、旁压试验及变形模量，变形模量与压缩模量的关系。考核要求：了解浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、旁压试验测定土的变形模量的方法。掌握变形模量与压缩模量的关系。第五节 土的弹性模量考核内容：土的弹性模量考核要求：了解室内三轴试验测定土的弹性模量的方法。掌握土的弹性模量定义。第六章 地基变形第一节 概述第二节 地基变形的弹性力学公式考核内容：地基变形的弹性力学公式。考核要求：了解刚性基础倾斜的弹性力学公式。掌握地基沉降计算的弹性力学公式。第三节 基础最终沉降量考核内容：分层总和法、应力历史法和斯肯普顿比伦法计算最终沉降量。考核要求：了解分层总和法的三向变形公式、应力历史法和斯肯普顿比伦法计算基础最终沉降量。掌握地基最终沉降量计算的分层总和法的基本原理及计算中各指标的确定方法，压缩层厚度及分层厚度确定的基本原则，分层总和法进行地基沉降量的计算步骤。第四节 地基变形与时间的关系考核内容：饱和土中的有效应力，一维固结理论，地基固结度，地基固结过程中任意时刻的变形量，利用沉积观测资料推算后期沉降量。考核要求：了解利用沉降观测资料推算后期沉降量的方法。掌握饱和土的渗透固结概念，有效应力、孔隙水压力、渗透固结过程中孔隙水压力与有效应力的转化。一维固结理论的基本假设及其微分方程的建立，竖向固结系数、时间因数中包含的各影响参数的意义，借助图表计算某一时刻地基的固结沉降量及达某沉降量所需的固结时间。第七章 土的抗剪强度第一节 概述考核内容：土的抗剪强度及与土强度破坏的工程问题考核要求：了解与土强度破坏的工程问题。掌握土的抗剪强度概念。第二节 土的抗剪强度理论考核内容：库伦公式及抗剪强度指标，摩尔库伦强度理论及极限平衡条件。考核要求：掌握土的抗剪强度指标的基本概念、主要影响因素，莫尔一库仑抗剪强度理论和极限平衡理论，运用极限平衡条件关系式及莫尔圆与抗剪强度线分析土中某点的应力状态的方法。第三节 土的抗剪强度试验考核内容：直接剪切试验，三轴压缩试验，无侧限抗压强度试验和十字板剪切试验。考核要求：了解无侧限抗压强度和十字板剪切试验的基本原理、基本装置和优缺点。掌握直剪试验、三轴剪切试验的基本原理、基本装置和优缺点。第四节 三轴压缩试验中的孔隙压力系数考核内容：三轴压缩试验中的孔隙压力系数考核要求：掌握三轴压缩试验中的孔隙压力系数含义及其影响因素。第五节 饱和黏性土的抗剪强度考核内容：饱和土的不排水抗剪强度、固结不排水抗剪强度和排水抗剪强度，抗剪强度指标的选择。考核要求：掌握饱和黏性土的三种不同排水条件下的剪切试验原理及其试验结果的一般规律，总应力法和有效应力法的基本概念及应用，抗剪强度指标的选择。第六节 应力路径在强度问题中的应用考核内容：应力路径的概念及在强度问题中的应用。考核要求：掌握应力路径、总应力路径和有效应力路径的概念，及其在强度问题中的应用。第七节 无黏性土的抗剪强度第八章 土压力第一节 概述考核内容：土压力的概念。考核要求：掌握土压力的概念。第二节 挡土墙侧的土压力考核内容：土压力的分类和静止土压力。考核要求：掌握土压力的分类和静止土压力的计算。第三节 朗肯土压力理论考核内容：朗肯土压力理论的基本假设和原理，主动土压力、被动土压力、有超载时的土压力和非均质填土时的土压力计算。考核要求：掌握朗肯土压力理论的基本假定和原理，墙后填土面上有均布荷载、成层填土及填土内有地下水等情况下的土压力计算。第四节 库仑土压力理论考核内容：库伦土压力理论的基本假设和原理，主动土压力和被动土压力的计算。考核要求：了解用库伦土压力理论计算填土时的土压力和有车辆荷载时的土压力。掌握库伦土压力理论的基本假设和原理，主动土压力和被动土压力的计算。第五节 朗肯理论与库仑理论的比较第九章 地基承载力第一节 概述考核内容：地基承载力的概念。考核要求：掌握地基承载力的概念。第二节 浅基础的地基破坏模式考核内容：浅基础的三种地基破坏模式、影响因素和判别。考核要求：掌握浅基础的三种破坏模式、特点及影响因素。第三节 地基临界荷载考核内容：地基变形规律及塑性区发展过程，地基临塑荷载和临界荷载。考核要求：掌握地基变形规律及塑性区发展过程，地基临塑荷载、临界荷载及其计算公式。第四节 地基极限承载力考核内容：地基极限承载力概念，普朗德尔、太沙基及汉森等极限承载力公式的推导及应用。考核要求：了解普朗德尔、太沙基及汉森等极限承载力公式的推导及应用。掌握地基极限承载力概念。第五节 地基容许承载力和地基承载力特征值考核内容：地基容许承载力和承载力特征值。考核要求：掌握地基容许承载力和承载力特征值的定义。第十章 土坡和地基的稳定性第一节 概述考核内容：土坡、简单土坡的定义。考核要求：掌握土坡、简单土坡的定义。第二节 无黏性土坡稳定性考核内容：无黏性土坡稳定性计算方法。考核要求：掌握安全系数的定义，自然休止角的含义，无黏性土坡稳定性计算方法。第三节 黏性土坡稳定性考核内容：黏性土坡稳定性计算的整体圆弧滑动法、瑞典条分法、毕肖普条分法、规范圆弧条分法和简布条分法以及折线滑动法。考核要求：了解黏性土坡稳定性计算的规范圆弧条分法和简布条分法以及折线滑动法。掌握黏性土坡稳定性计算的整体圆弧滑动法、瑞典条分法、毕肖普条分法。第四节 土坡稳定性的影响因素考核内容：土体抗剪强度指标及稳定安全系数的选择，坡顶开裂时的土坡稳定性，土中水渗流时的土坡稳定性。考核要求：了解坡顶开裂时和土中水渗流时的土坡稳定性计算。掌握土体抗剪强度指标及稳定安全系数的选择。第五节 地基的稳定性三、考试方式：闭卷、笔试四、考试时间：120分种五、试卷结构（一）试卷总分数：100（二）试卷题数：1.大题题数：52.小题总题数：30（三）试卷难易比例：1.容易题： 10%2.较容易题： 40%3.较难题： 40%4.难题： 10%（四）试卷内容层次比例：1.识记： 20%2.领会： 30%3.应用： 50%（五）考试题型比例1.填空题： 10%2.选择题 16%3.名词解释题 20%4.简答题 14%5.计算题 40%六、课程综合成绩记分办