《土力学(含实验)》课程教学大纲

1、土力学A课程教学大纲课程英文名称：Soil Mechanics A课程编号：133991940课程类别：(专业基础课)课程性质：(必修课)学 分：3.5学 时：56（其中：讲课学时：48 实验学时：8 上机学时：0 ）适用专业：交通工程开课部门：环资学院一、课程教学目的和课程性质 本课程为交通工程专业的工程技术基础必修课程，是一门研究土的工程性质以及在荷载作用下的应力、变形和强度问题，为设计与施工提供土的工程性质指标与评价方法、土的工程问题的分析计算原理。通过该课程的学习，应了解和掌握土的物理性质及工程分类、粘性土的物理化学性质及土中水的运动规律、土中应力及土的变形和强度计算、土压力及土坡稳定

2、性计算等知识，为更好地学习有关专业课和更好地解决有关土的工程技术问题打下良好的基础。二、本课程与相关课程的关系先修课程：地质学、工程力学；后续课程：路基路面工程、道路勘测设计、桥梁工程、隧道工程。三、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第一单元 绪论（1学时）知 识 点：本课程研究的对象、内容、方法及与专业的关系。基本要求1、识 记：土力学、土的特征。 第二单元 土的物理性质及工程分类（3学时）知 识 点土是由气相、固相、液相构成，以及物质成分；土的工程分类。重 点土的颗粒特征（粒度成分表示和分析方法）、土的主要物理指标，如密度、含水量、饱和度、孔隙比等，以及指标之间的相互换算、粘性土的

3、界限含水量、砂土的密实度。难 点指标之间的相互换算。基本要求1、识 记：重度、含水量、孔隙比、饱和度、液限、塑限、密实度等基本名词术语、概念等； 2、领 会：粒度分析的基本原理和方法等； 3、简单应用：基本指标的检测等； 4、综合应用：掌握基本指标的换算、土的分类等。第三单元粘性土的物理化学性质（2学时）知 识 点：键力的基本概念、黏土矿物颗粒的结晶结构、黏土的结构性。基本要求1、识 记：灵敏度、结合水、触变性等基本名词术语、概念等； 2、领 会：粘土的结构性等； 3、简单应用：触变性的工程应用等。 第四单元 土中水的运动规律（ 2 学时）知 识 点毛细水的概念、上升高度和速度、土的渗透定律、

4、动水力和渗流破坏、流网及应用、土的冻胀机理与影响因素。重 点土的渗透定律、动水力和渗流破坏。难 点动水力的推导。基本要求1、识 记：毛细水、动水力、管涌、流砂、土的冻胀基本名词术语、概念等； 2、领 会：土的冻胀机理、动水力的推导等； 3、简单应用：渗透系数的测定等。 第五单元 土中应力计算（6 学时）知 识 点土中应力计算的目的及方法。重 点自重应力的计算、有效应力原理。难 点基底压力分布与计算、附加应力计算（角点法）。基本要求1、识 记：自重应力、附加应力、基底压力、基底附加压力等基本名词术语、概念； 2、领 会：有效应力原理等； 3、简单应用：自重应力的计算等； 4、综合应用：附加应力的

5、计算等。 第六单元 土的压缩性与沉降计算（ 6 学时）知 识 点 压缩特性与沉降计算方法。重 点 土的压缩性试验及指标、压缩曲线、先期固结压力、三个模量（压缩模量、变形模量、弹性模量）的讨论。难 点 沉降计算，主要掌握分层总和法、应力面积法、规范法、原位压缩曲线法、饱和土的渗流固结、一维太沙基固结理论、饱和黏土地基沉降与时间的关系。基本要求1、识 记：压缩系数、压缩指数、超固结比、压缩模量、固结度等基本名词术语、概念；2、领 会：土的固结状态、三中模量的应用等； 3、简单应用：分层总和法、应力面积法、规范法的应用等； 4、综合应用：固结度的计算等。第七单元 土的抗剪强度（5 学时）知 识 点软

6、土的强度增长、抗剪强度影响因素。重 点 强度理论（库仑定律、极限平衡理论）与强度指标、土的抗剪强度指标的试验方法（直接剪切试验、三轴试验、无侧限抗压试验）。难 点 剪切面上的正应力和剪应力计算。基本要求1、识 记：土的强度指标等； 2、领 会：抗剪强度的应用等； 3、简单应用：直接剪切试验测定土的强度指标等； 4、综合应用：掌握几种抗剪强度强度指标测定的方法；第八单元土压力计算（6 学时）知 识 点两个经典土压力理论。重 点 朗肯土压力理论、库仑土压力理论，包括它们的假设条件、使用范围、特殊情况下的计算。难 点 土压力计算方法。基本要求1、识 记：静止土压力、被动土压力、主动土压力等基本名词术

7、语、概念； 2、领 会：两种土压力理论的假设条件和基本原理； 3、简单应用：简单情况下土压力计算； 4、综合应用：较为复杂情况下土压力计算。第九单元 土坡稳定性分析（6 学时）知 识 点土坡稳定性分析方法。重 点砂性土土坡稳定性分析、土坡稳定性分析的几个问题。难 点粘性土土坡稳定性分析，包括圆心确定方法、稳定性计算的条分法、简化的毕肖普法。基本要求1、识 记：简单边坡、坡脚圆等基本名词术语、概念； 2、领 会：土坡稳定性分析的基本原理和方法等； 3、简单应用：砂性土边坡稳定性分析等； 4、综合应用：用条分法进行边坡稳定性分析。第十单元地基承载力（ 6学时）知 识 点 地基破坏的形式、荷载试验曲

8、线三个阶段及对应的荷载定义。重 点 临界荷载的确定、极限承载力的计算（主要掌握太沙基法）、地基允许承载力的修正，规范法。难 点 极限承载力的计算原理。基本要求1、识 记：临界荷载、临塑荷载、极限荷载、地基允许承载力等基本名词术语、概念； 2、领 会：地基承载力确定的几种方法的基本原理等； 3、简单应用：理论分析方法的原理等； 4、综合应用：能用规范法计算地基承载力。第十一单元土在动荷载作用下的力学性质（ 1 学时）知 识 点动荷载的概念和动力变形特性、砂土和粉土的振动液化、土的压实性。重 点砂土和粉土的振动液化、土的压实性。基本要求1、识 记：震动液化、压实度等基本名词术语、概念； 第十二单元

9、 土工试验与原位测试结果的分析与利用（2学时）知 识 点土的目力鉴别、原位测试方法及定性分析，补充勘察报告的撰写方法。基本要求1、识 记：静力触探、动力触探、柱状图等基本名词术语、概念； 2、领 会：原位测试的基本原理和方法等； 3、综合应用：能够初步编写勘察报告。学时分配 知识单元理论学时绪论 本课程研究的对象、内容、方法及与专业的关系1第一章 土的物理性质及工程分类3第二章 粘性土的物理化学性质2第三章 土中水的运动规律2第四章 土中应力计算6第五章 土的压缩性与沉降计算6第六章 土的抗剪强度5第七章 土压力计算6第八章 土坡稳定性分析6第九章 地基承载力6第十章 土在动荷载作用下的力学性

10、质1第十一章 土的勘察及勘察报告的应用2课程总结与答疑2实验课8合计56（二）实验学时部分实验教学环节作用及目的掌握基本实验技能，能解决实际中遇到的基本实验和测试问题，培养科研能力。实验教学环节培养学生能力标准 独立正确完成实验实验项目、内容、学时分配及实验类型1、必开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1土的含水量测定测含水量2综合5-86-82粘性土塑限实验测土的塑限 1 设计5-86-83粘性土液限实验测土的液限 1 设计5-86-84土直接剪切实验测土的抗剪强度 2 综合5-86-85粘性土击实实验了解土的击实性 2 综合5-86-82、主

11、要仪器设备液塑限测定仪、铝盒、烘箱、直接剪切仪等。四、教学方法与手段1、坚持理论联系实际的教学方法，将生产中遇到的具体问题引入到课堂中，不断提高学生发现、分析和解决问题的能力。2、坚持传统教学手段与现代教学手段相结合，教学内容安排要突出重点和难点，尽可能边演示边讲解，化繁为简，努力提高学生的学习兴趣。3、注重应用启发式教学、开展课堂讨论等教学方法，引导学生积极思考问题、分析问题，拓展学生的思维。4、注重课后练习，大力培养学生动脑、动手、独立解决问题的能力。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：考试内容为教材中重要的基本原理和基本方法，覆盖各章节全部教学内容 考核形式：考试成绩评定：期末考试占80%，实验占15%，平时占5%。六、选用教材、讲义和主要参考书选用教材土质学与土力学，高大钊、袁聚云，人民交通出版社，2009年7月 第四版。主要参考书1.土力学，刘成宇，中国铁道出版社，2000年2月。2.土力学地基基础，陈希哲，清华大学出版社，2001年6月。3.公路工程地质勘察规范，JTJ064-98，人民交通出版社。七、大纲说明土力学