《土质学与土力学》课程教学大纲

《土质学与土力学》教学大纲课程编号：632002课程名称：土质学与土力学课程英文名称：SoilPropertiesandSoilMechanics课程类别：学科基础课课程性质：选修学时（理论+实践）：48（讲课40学时，实验8学时）学分：3开课学期：5选用教材：赵树德主编，土力学，高等教育出版社，2001主要参考书：一、中英文课程简介：该课程为道路与桥梁基础工程和地下水工程地质专业所设，教学内容涉及并涵盖土质学与土力学相关领域的很多内容。本课程总学时为48，内含8学时实验课程。土质学与土力学是必修专业基础课，属力学的一个分支。是将土作为建筑物的地基、材料或介质来研究的一门学科，主要研究土的工程性质以及土在荷载作用下的应力、应变和强度问题，为工程设计和施工提供可靠依据。通过本课程的学习使学生在面临建筑基础工程、勘察工程中涉及到具体问题时能够处理、计算相关问题，利用所学的基础理论、计算方法及实验操作技能解决不良的土力学问题。培养学生掌握土质学与土力学的基本理论，了解和掌握土的物理、水理、力学性质。指导了解和掌握有关的实验技巧，意义。The

course

issetupforthesdudentmajorinroad

and

bridge

andundergroundwaterengineering

,thecontentofthecourse

caverstherelativereigonofSoilPropertiesandSoilMechanics,withthetotalclasshourof48.Asabranchofmechanics,thecourseisacompulsorycourseandabasicspecilalizedcourse,itscontentincludestheengineeringpropertiesofsoil,aswellasthestressandstrainregularityofsoilunderloading.Bystudyingthecourse,studentswillgetthechanceandabilitytosolvemanyporoblemsencourteredinpracticeoffoundationengineeringandexplorationet.al.Andthebasictheoryandcalculatingmethodaswellasexperimentalskillareimpartedtostudentsinthecourse.

二、课程性质、目的与任务土质学与土力学是土木工程专业学生必修专业基础课，属力学的一个分支。是将土作为建筑物的地基、材料或介质来研究的一门学科，主要研究土的工程性质以及土在荷载作用下的应力、应变和强度问题，为工程设计和施工提供可靠依据。同时也成为地下水工程专业一门必选课程，为了解土的性质与地下水相互作用打下基础。通过本课程的学习使学生在面临建筑基础工程、道路桥梁基础工程包括地下水渗透作用、土的水理性质等方面中涉及到具体问题时能够利用所学的基础理论、计算方法及实验操作技能解决不良的土力学问题。三、教学基本要求1、掌握土质学与土力学的基本理论，了解和掌握土的物理、水理、力学性质。2、了解和掌握有关的实验技巧，意义。3、注重培养学生的思维能力，采用理论与实践相结合，相结合的方法进行教学，培养和提高学生分析问题和解决问题的能力，使学生完成本门课程的学习任务之后，能够自觉地对工程实践中存在的问题进行分析研究并提出解决办法。四、各章节内容及学时分配绪论（0.5学时）教学目的与要求通过本部分的学习，要求学生了解土质学与土力学的历史、发展现状和未来，明确它在工程建设中的地位和作用，阐述其相关学科体系。教学内容介绍土质学与土力学的发展演化，基本研究内容轮廓。第一章土的物理性质和工程分类（3.5学时）教学目的与要求本编的学习目的在于使学生了解土的三相组成，结构和构造，物理力学指标及工程分类。教学内容§1.1土的生成§1.2土的三相组成§1.3土的结构、构造§1.4土的三相物理性质指标的测定及计算§1.5无粘性土的特性§1.6粘性土及粉土的特性§1.7粘性土水—土系统的工程（物理化学）特性§1.8土的工程分类考核要求掌握：土的物理指标的含义和相互关系熟悉：土的形成及工程性质及分类原则了解：粘性和无粘性土的差异第二章土的渗透性及渗流（3学时）教学目的与要求通过讲授，使学生了解土的渗透性质、水理性质，地下水的运动方式，重点掌握达西定律的原理，实验方法及意义，理解流网的含义和工程意义。教学内容§2.1土的渗透性及举例§2.2土的水理性质§2.3地下水的运动方式和判别§2.4达西定律及其适用范围§2.5渗透系数的测定§2.6二维渗流及流网应用考核要求掌握：水理性质的参数的意义及渗透系数的物理含义熟悉：达西定理、了解：流网的原理第三章地基中的应力（7学时）教学目的与要求通过本章的学习，学生应全面了解和掌握关于地基中应力状态的理论，特别是有效应力原理，掌握使用相应的地基接触应力、附加应力等的计算方法。针对不同类型（均质和非均质）地基，解决实际问题。教学内容§3.1概述§3.2土的自重应力§3.3自重体系有效应力原理§3.4基底接触应力分布及简化计算§3.5地基中的附加应力—空间问题的解及其应用§3.6地基中的附加应力—平面问题的解及其应用§3.7非均质和各向异性地基中的附加应力考核要求掌握：自重应力、有效应力的概念，地基附加应力计算的理论和方法熟悉：非均质和各向异性地基中的附加应力的分布规律了解：第四章土的压缩性和地基沉降计算（8学时）教学目的与要求通过本章的学习，学生应掌握各种情况下的地基的沉降计算方法。教学内容§4.1概述§4.2土的压缩性及压缩性指标§4.3地基的沉降量计算§4.4应力历史对地基沉降的影响§4.5地基沉降与时间的关系§4.6地基沉降计算的其它情况§4.7二维、三维渗流固结课题§4.8地基允许变形值及防止地基有害变形的措施考核要求掌握：压缩性有关的概念和基本理论，地基沉降的计算方法熟悉：固结理论了解：地基变形防治措施第五章土的抗剪强度（6学时）教学目的与要求通过本章的学习，学生应掌握抗剪强度的意义，指标和计算原理，明确并掌握相应的实验方法。对各类土的抗剪强度规律性应认识和理解。教学内容§5.1抗剪强度概述§5.2土的抗剪强度试验环剪试验原理（补充）§5.3土的抗剪强度及破坏理论§5.4砂类土的抗剪强度特征§5.5粘性土的抗剪强度特征§5.6特殊粘性土的抗剪强度特征§5.7粘性土的流变特性§5.8土的动力强度特性考核要求掌握：抗剪强度理论相关概念和计算方法熟悉：各类土的抗剪强度特征了解：地基承载力（4学时）教学目的与要求通过本章的学习，学生应了解地基变形的规律和特征，荷载的意义和确立。重点掌握普朗特和太沙基地基极限承载力原理及应用。教学内容§6.1地基的变形与稳定§6.2地基临塑荷载和有限塑性区深度承载力§6.3普朗特地基极限承载力§6.4对普朗特地基极限承载力的修正补充§6.5太沙基地基极限承载力§6.6按建筑地基基础规范确定地基承载力§6.7按现场试验确定地基的承载力§6.8水平荷载作用下地基的承载力考核要求掌握：地基变形规律，普朗特和太沙基地基极限承载力理论及计算熟悉：了解：有关确立地基承载力的方法土坡稳定分析（2学时）教学目的与要求通过本章的学习，学生应对土坡稳定性特征及影响因素有深入的了解，在此基础上掌握土坡稳定分析的几种常用方法，包括瑞典条分法、稳定数法、毕肖普法等。。教学内容§7.1土坡稳定及其影响因素§7.2平面滑动面的土坡稳定性分析§7.3瑞典条分法§7.4稳定数法考核要求掌握：土坡稳定影响因素及破坏规律熟悉：极限平衡理论了解：其它相关评价方法土压力和挡土墙（6学时）教学目的与要求通过本章的学习，学生应了解三种土压力的定义和特征，并掌握静止土压力的计算方法。重点掌握兰金土压力理论和库仑土压力理论。教学内容§8.1挡土墙的土压力及工程应用§8.2静止土压力计算§8.3兰金土压力理论§8.4库仑土压力理论考核要求掌握：土压力基本理论及相关计算方法熟