《土力学》课程教学大纲

1、土力学课程教学大纲一、课程基本信息英文名称soil mechanics课程编号341100070课程类型专业必修课课程学分54课程学时3适用专业土木工程先修课程高等数学、理论力学和材料力学等后修课程基础工程、地基处理、路基工程和地下工程等二、课程性质与定位土力学属于工程力学的一个分支，它是从土的力学性能（土的压缩性、渗透性和抗剪强度）角度，研究土在外荷载作用下引起的力学方面的变化规律，解决地基的承载力、基础的沉降量和作用在建筑物上的土压力等工程实际问题。 先修课程高等数学、理论力学、材料力学等课程的开设，是使学生具备一定数学分析能力和力学基础知识。通过本课程的学习，学生能够掌握土力学的基本原理

2、、计算分析方法和基本实验技能，初步具备分析和解决有关工程问题的能力。同时，为进一步学习基础工程、地基处理、路基工程、地下工程等后修课程打好基础。 三、课程目标 1.知识目标：完成土的三大指标测定实验；换算土的物理指标； 计算土中的自重应力和附加应力；计算土压力；完成土的压缩实验和抗剪强度实验；计算地基承载力；计算基础沉降量；完成土的击实实验；进行边坡稳定性分析；进行土的工程分类。2.能力目标：毕业后能够胜任有关岩土工程的设计和研究工作，涉及领域包括建筑基础工程、桥梁路基工程和城市地下工程等。3.素质目标：该课程理论与实践结合较强，课程中多个试验需要严谨的科学态度和同学间良好的协作能力才能完成，

3、从而培养了学生良好的的职业素质、思想素质、人文素质和心里素质等。 四、主要内容和要求第一章 土的物理性质和工程分类【目的要求】1、掌握 土的粒度、粒组、粒度成分的概念及粒度成分的分析与表示方法；土的物理性质指标和物理状态指标的定义2、熟悉 三大指标测定试验和液塑限测定试验；用三相草图法换算土的物理性质指标 3、了解 土的形成原因和土的状态发生变化的原因；土的工程分类原则 【教学设计建议】案例导入，结合工程实际应用和试验使用多媒体课件讲授【讲授内容】第一章 土的物理性质第一节 土的成因第二节 土的三相组成第三节 土的结构第四节 土的物理性质指标及物理状态指标第五节 土的工程分类试验一 颗粒大小分

4、析试验试验二 含水量试验和密度试验试验三 液限塑限联合试验【自学内容】背景知识 触变性与触变性泥浆第二章 土中水的运动规律【目的要求】1、掌握 土的毛细性、土的渗透性、渗流速度、动水力、流砂、管涌和流网等概念2、熟悉 达西定律；渗透系数的影响因素；常水头和变水头渗透试验；动水力的计算3、了解 土的冻结机理；流网的绘制方法；流网的工程应用。【教学设计建议】案例导入，结合工程实际应用和试验使用多媒体课件讲授【讲授内容】第二章 土中水的运动规律第一节 土的毛细性第二节 土的渗透性第三节 流网及其应用【自学内容】第四节 土在冻结机理第三章 土中应力计算【目的要求】1、掌握 土的自重应力、基底压力、附加

5、应力和有效应力的概念2、熟悉 土的自重应力及各种情况下附加应力的计算；有效应力原理3、了解 附加应力产生的原因 【教学设计建议】案例导入，结合工程实际应用和试验使用多媒体课件讲授【讲授内容】第三章 土中应力计算第一节 概述第二节 土中自重应力计算第三节基底压力分布与计算第四节 土中附加应力计算第五节 有效应力原理【自学内容】背景知识 有效应力原理的提出第四章 土的压缩性和沉降计算【目的要求】1、掌握 土的压缩性试验；压缩系数、压缩模量、压缩曲线、固结度和时间因数的概念2、熟悉 压缩系数、变形模量、压缩模量之间的关系；土层压缩量的计算；分层总和法的基本假设及原理；规范法法的基本原理3、了解 单向

6、固结理论 【教学设计建议】案例导入，结合工程实际应用和试验使用多媒体课件讲授【讲授内容】第五章 土的压缩性和沉降计算第一节 土体压缩性第二节 地基最终沉降量计算第三节 单向固结理论试验四 压缩试验【自学内容】第四节 固结沉降随时间变化预测第五章 土的强度【目的要求】1、掌握 直接剪切试验；莫尔-库伦强度破坏准则；土的抗剪强度指标 2、熟悉 利用莫尔-库伦强度破坏准则，计算判别土的应力状态3、了解 土的强度影响因素；孔隙压力系数；应力路径 【教学设计建议】案例导入，结合工程实际应用和试验使用多媒体课件讲授【讲授内容】第五章 土的强度第一节 概述 第二节 莫尔-库伦强度理论及破坏准则第三节 土的强

7、度指标的测定方法试验五 直接剪切试验【自学内容】第四节 孔隙压力系数和应力路径第六章 土压力计算【目的要求】1、掌握 静止土压力、主动土压力和被动土压力的概念 2、熟悉 运用郎金土压理论和库仑土压理论计算土压力3、了解 墙体位移与墙后土压分布的关系 【教学设计建议】案例导入，结合工程实际应用和试验使用多媒体课件讲授【讲授内容】第六章 土压力计算第一节 概述 第二节 静止土压力计算第三节 朗金土压力理论第四节 库仑土压力理论【自学内容】背景知识 朗金土压力理论与库仑土压力理论的比较第七章 土坡稳定分析【目的要求】1、掌握 土坡、滑动面、最危险的滑动面和土坡稳定安全系数的概念2、熟悉 圆弧滑动法；

8、费伦纽斯条分法；简化毕肖普法3、了解 特殊情况下的条分法；如浸水作用、多种土层、渗流作用和地震作用等 【教学设计建议】案例导入，结合工程实际应用和试验使用多媒体课件讲授【讲授内容】第七章 土坡稳定分析第一节 概述 第二节 砂土坡稳定分析第三节 粘性土坡稳定分析【自学内容】第四节 土坡稳定分析的几个问题第八章 土的地基承载力【目的要求】1、掌握 承载力、极限承载力、承载力容许值、临塑荷载和临界荷载的概念2、熟悉 临界荷载、临塑荷载和极限承载力的计算方法；利用规范法确定地基承载力3、了解 地基剪切破坏的三种模式；地基整体剪切破坏的三个阶段 【教学设计建议】案例导入，结合工程实际应用和试验使用多媒体

9、课件讲授【讲授内容】第八章 土的地基承载力第一节 概述 第二节 临界荷载确定 第三节 极限荷载计算第四节 规范方法确定容许承载力【自学内容】第五节 关于地基承载力的讨论第九章 土的动力特征【目的要求】1、掌握 动荷载、砂土液化、设计基本地震加速度、动剪切模量和阻尼比的概念2、熟悉 击实试验和击实曲线；动力荷载影响土的强度及变形特性的机理3、了解 压实度、最大干密度、最优含水量之间的关系；地基液化的判别方法及步骤 【教学设计建议】案例导入，结合工程实际应用和试验使用多媒体课件讲授【讲授内容】第九章 土的动力特征第一节 概述 第二节 土的压实性第三节 土的振动液化 第四节 周期荷载下的强度和变形特

10、征试验六 击实试验【自学内容】背景知识 土的动力性质五、教学条件 多媒体教室和土工实验室 六、学时分配建议表理论教学内容学时第一章 土的物理性质和工程分类12第二章 土中水的运动规律4第三章 土中应力计算6第四章 土的压缩性和沉降计算8第五章 土的强度6第六章 土压力计算4第七章 土坡稳定分析4第八章 土的地基承载力4第九章 土的动力特征6合计54七、实施建议1、教学组织教学方法以多媒体课堂讲授为主，习题练习为辅。学生能结合试验教学，多进行课堂讨论，多利用网上课程资源。一方面是完成本课程教学内容的落实，另一方面是学生自学能力和科学态度的加强和提高。2、教材选编 该课程理论与实践结合较强，必须选

11、用适应工程实践和培养方案的教材，供教学使用； 3、教学团队 课程负责人和主讲教师必须具备学术水平高、实践经验丰富和教学能力强的特点，具有博士或硕士学历，30-50岁左右，3-5名教授或副教授。 4、教学评价 平时成绩30%期末成绩70%5、教学资源 【规范】1中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2011） 北京：中国建筑工业出版社，20112中华人民共和国行业标准公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007） 北京：人民交通出版社，20073中华人民共和国行业标准公路土工试验规程（JTG E40-2007）北京：人民交通出版社，2007【参考书】 1陈仲颐、周景星、王洪瑾，土力学，北京：清华大学出版社，1997 2陈希哲，土力学地基基础，北京：清华大学出版社，19913高大钊，土力学与基础工程，北京：中国建筑工业出版社，19984袁聚云、钱建固、张宏鸣、梁发云，土质学与土力学(第四版)，北京：人民交通出版社，20095李相然，土力