工程地质勘察-土力学计算及工程应用-课程标准

《土力学计算及工程应用》

课程标准

二级学院：煤炭与化工产业学院

执笔人：段雅琪

审核人：王毅

制定日期：2022年3月

陕西能源职业技术学院

一、课程信息

表1课程信息表

课程名称土力学计算及工程应用开课院部资源与测绘工程学院

课程代码0220135考核性质考试

前导课程地质学基础、水文地质学基础、地貌学及第四纪地质学

后续课程地质灾害调查与评价、地基处理、边坡工程

理论课是□

实践课是□

总学时108课程类型

理论+实践是☑

理实一体化是□

适用专业工程地质勘查

二、课程定位

1.课程定位

本课程是工程地质勘查专业必修的一门专业课，是在学习了地质学基础、水

文地质学基础、地貌学及第四纪地质学课程，具备了区分土质成因、风化特征识

别、地下水计算能力的基础上，开设的一门理论+实践的课程，其功能是对接专

业人才培养目标，面向基础施工企业的施工技术员、实验员岗位，培养学生具备

施工技术员的管理、施工标准等职业素质，具备进行读懂施工设计的专业素质，

具备进行岩土室内测试基本试验的操作能力，具备实验数据的记录、结果计算和

报告撰写能力，为后续地质灾害调查与评价、地基处理、边坡工程课程学习奠定

基础的专业课程。

2.课程功能定位

表2课程功能定位分析

对接的工作岗位对接培养的职业岗位能力

能看懂工程地质勘察报告、识读基础施工图；

具有施工报表编写的能力；

施工技术员熟练运用办公软件和工程制图软件；

具有识别、鉴定施工物料的能力；

具有协调工作团队的能力；

能够处理简单工程技术问题；

能根据质量验收相关标准对地基与基础工程进行检验。

具有按规范要求提取岩土、水试样的能力；

能够进行岩土、水试样的试验操作；

能够读取试验数据；

实验员

能够按规范要求进行数据记录；

能够进行数据分析、计算；

能够绘制试验成果图。

三、课程目标与内容

1.课程总目标

了解岩石与土的分类与特征，具有常见土的识别能力；掌握土的力学指标的

含义，土的常规力学指标的试验方法，具有进行岩土室内测试操作的能力；掌握

有关土的物理力学性质及工程性质具有土性指标的分析能力；了解地基应力、应

变、强度的基本概念，具有进行稳定性验算、分析影响地基承载力因素的能力；

掌握土压力及边坡稳定的主要概念，具有简单边坡稳定性分析的能力；了解特殊

土地基、山区地基以及地震区地基的特征和分布，掌握其处理措施。

2.课程具体目标

表3课程教学目标与内容

序号毕业要求指标点知识目标技能目标素质目标教学内容

形成细心观察

的工作习惯，

列举土样类

完成土样识别、认真分析的工

1别；说出风土的分类标准

分类。作态度，综合

1.2掌握土建基化类别。

判断的工作方

础工程所需要的

式。

力学、计算机语

具有认真分析

言、工程经济学说出土的物土的基本物理

完成土的物理的工作态度，

2等工程基础知理性质指性质指标，土的

指标计算。科学严谨的工

识。标。物理性质指标

作风气。

列举土的物设计土的物理

养成规范操作土的物理性质

3理性质测定性质指标试验

的习惯。测定方法

方法。流程。

说出有效应

模拟饱和土在形成细心观

力原理要

压缩过程中有察，认真阅读总应力、有效应

4点；区别饱

效应力的增长与分析的能力、孔隙水压力

和土中的两

变化过程。力。

种应力。

具有认真分析

说明自重应完成静水面下

的工作态度，自重应力计算

5力的计算办自重应力的计

科学严谨的工的基本方法

法。算。

作风气。

具有认真分析

说明基底压

解决基底压力的工作态度，基底压力的简

6力的计算办

的计算。科学严谨的工化计算

法。

作风气。

解决不同几何具有认真分析矩形、条形、圆

说明附加应形状的基础下的工作态度，形基础底面下

7

2.2能够将力力的计算。土中附加应力科学严谨的工的附加应力计

学、计算机语言的计算。作风气。算

等自然科学和工形成细心观

说出土层压地基沉降计算

程科学知识应用解决地基层的察，认真阅读

8缩的计算方的分析计算法

到土建基础工程沉降预测问题。与分析的能

法。和工程计算法

问题的识别、表力。

达和分析中。列举土的变不同边界条件

模拟土的压缩形成规范化制

9形特性试验下，土的压缩特

曲线绘制。图的能力。

方法。性

列举土的抗

具有细心的工库伦公式和摩

剪强度包线解决土的抗剪

10作习惯、严谨尔-库伦强度理

公式；判断强度计算。

的工作态度。论

土的类型。

说明土的抗

形成细心观察

剪强度试验

3.1能够运用相的工作习惯，

方法；区别不同边界条件

关的工程基础和模拟土的抗剪认真分析的工

11不同试验方下，土的抗剪强

专业知识完成土强度测定。作态度，综合

法的应用条度的测定方法

建基础工程项目判断的工作方

件和优劣

的规划、设计、式。

性。

建设、管理的创

说出剪破坏绘制抗剪强度形成细心观察

新性方案。强度包线与破

12的应力路包线，判断土的的工作习惯，

坏主应力线

径，列举其破坏状态。认真分析的工

表示方法；作态度，综合

解释土的强判断的工作方

度包线和摩式。

尔应力圆。

重力式挡土墙、

能够绘制挡土

区别挡土结形成规范化制扶壁式挡土墙、

13工程结构示意

构类型。图的能力。悬臂式挡土墙

图。

的结构及特点

静止土压力、主

区别土压力能够绘制墙后形成规范化制

14动土压力、被动

类型。土压力分布图。图的能力。

土压力

列举不同土

压力的计算

形成认真分析

方法；区别朗肯土压力理

能够解决墙后的工作态度、

15朗肯公式和论、库伦土压力

土压力计算。严谨的工作作

库伦公式的理论

风。

使用条件、

破坏差异。

说出土体比

重的定义；培养学生试验

能够合作完成

列举试验所设备操作、独

16土粒比重试验土粒比重试验

需设备；介立思考和执行

并进行计算。

绍试验方规程的能力。

法。

说出颗粒分

析试验目的能按规定步骤培养学生试验

4.1能够合作设

及意义；说独立完成试验设备操作、独

17计试验方案，并颗粒分析试验

明试验原并对试验数据立思考和执行

能有效地利用试

理；介绍试进行整理。规程的能力。

验结论分析土建

验步骤。

基础工程问题。

解释砂的最

能按试验步骤

小、最大干培养学生试验

进行试验并根

密度；列举设备操作、独砂的相对密度

18据试验数据计

试验所用仪立思考和执行试验

算最小、最大干

器；介绍试规程的能力。

密度。

验步骤。

说明固结试能按规定步骤培养学生试验

19固结试验

验原理；列进行试验并绘设备操作、独

举试验所用制固结曲线图。立思考和执行

仪器；介绍规程的能力。

试验步骤。

说明黄土湿

能按规定步骤培养学生试验

陷性试验一

进行试验并计设备操作、独

20般规定；介黄土湿陷试验

算湿陷系数、自立思考和执行

绍试验步

重湿陷系数。规程的能力。

骤。

说出试验目

培养学生试验

的；列举试能按规定步骤

设备操作、独

21验方法及设进行试验并对三轴压缩试验

立思考和执行

备；介绍试数据进行整理。

规程的能力。

验步骤。

说出其适用

能按规定步骤培养学生试验

土质；列举

进行试验并绘设备操作、独无侧限抗压强

22试验设备；

制抗剪强度与立思考和执行度试验

介绍试验步

垂直压力曲线。规程的能力。

10.1能够使用骤。

技术语言进行沟说出其适用

培养学生试验

通与表达，合作土质；列举能按规定步骤

设备操作、独

23思考、掌握思维试验所需设进行试验并对膨胀力试验

立思考和执行

科学，善于语言备；介绍试数据进行整理。

规程的能力。

沟通和表达观验步骤。

点。说出其适用

培养学生试验

土质；列举能按规定步骤

设备操作、独

24试验设备；进行试验并对收缩试验

立思考和执行

介绍试验步数据进行整理。

规程的能力。

骤。

说出试验目

培养学生试验

的和原理；能按规定步骤

设备操作、独

25列举试验设进行试验并对冻土密度试验

立思考和执行

备；介绍试数据进行整理。

规程的能力。

验步骤。

表4课程教学安排

序号项目（模块）任务（单元）教学内容重点、难点学时

项目一土的任务1土的工1.1土的分类标重点：土的工程分类依

14

物理性质和工程分类准据；

程分类难点：土的工程分类标

准背后的规范。

重点：土的物理性质指

标的名称，物理符号和

2.1土的基本物

计算公式；

任务2土的物理性质指标

2难点：通过试验直接得4

理状态2.2土的物理性

到的物理性质指标与通

质指标

过公式换算得到的物理

性质指标。

重点：土样的制备、试

任务3土的物

3.1土的物理性验操作步骤；

3理性质指标测6

质测定方法难点：试验数据的记录

定方法

和处理。

重点：有效应力随着压

1.1总应力

任务1有效应缩过程的增长；

41.2有效应力4

力原理难点：孔隙水压力的形

1.3孔隙水压力

成与消散。

重点：自重应力的概念；

任务2地基的2.1自重应力计

5难点：渗流作用下自重4

自重应力计算算的基本方法

应力的计算。

重点：基底压力的计算；

任务3基底压3.1基底压力的

6难点：偏心荷载下基底4

项目二土体力计算简化计算

压力的计算。

中的应力计算

4.1矩形基础底

面下的附加应力

计算重点：不同几何形状基

任务4地基中4.2条形、圆形础底面下附加应力的计

7的附加应力计基础底面下的附算方法；10

算加应力计算难点：影响土中附加应

4.3圆形基础底力分布的因素。

面下的附加应力

计算

1.1地基沉降计重点：沉降计算分层总

任务1地基沉算的分析计算法和法；

8项目三土的6

降计算1.2地基沉降计难点：不同土类沉降量

变形特性和地

算的工程计算法随时间变化关系。

基沉降计算

任务2土的变2.1不同边界条重点：土样的制备、试

92

形特性试验方件下，土的压缩验操作步骤；

法特性难点：数据的记录与处

理。

1.1库伦公式强

重点：库伦公式；

任务1土的抗度理论

10难点：摩尔应力圆的绘4

剪强度理论1.2摩尔-库伦

制。

强度理论

重点：土样的制备，试

项目四土的任务2土的抗2.1不同边界条

验操作步骤；

11抗剪强度剪强度的测定件下，土的抗剪4

难点：试验数据的记录

试验强度的测定方法

和处理。

任务3应力路3.1强度包线重点：强度包线的绘制；

12径和破坏主应3.2破坏主应力难点：破坏主应力线的6

力线线极限平衡状态。

1.1重力式挡土

墙的结构及特点

任务1挡土结重点：挡土结构类型；

1.2扶壁式挡土

13构类型对土压难点：挡土结构墙后的4

墙的结构及特点

力分布的影响土压力分布特征。

1.3悬臂式挡土

墙的结构及特点

项目五挡土

重点：墙体位移与土压

结构物上的土2.1静止土压力

任务2土压力力类型；

14压力2.2主动土压力2

类型难道：土压力类型与墙

2.3被动土压力

后可疑滑裂面的关系。

3.1朗肯土压力

重点：土压力的计算；

任务3土压力理论

15难点：朗肯、库伦理论6

的计算3.2库伦土压力

的计算误差。

理论

1.1仪器设备

任务1土粒比重点：土试验步骤；

1.2试验步骤4

重试验难点：计算公式。

1.3公式计算

2.1仪器设备

任务2颗粒分重点：土试验步骤；

2.2试验步骤4

项目六土工析试验难点：计算公式。

162.3公式计算

试验

3.1仪器设备

任务3砂的相重点：土试验步骤；

3.2试验步骤4

对密度试验难点：计算公式。

3.3公式计算

任务4固结试4.1仪器设备重点：土试验步骤；

4

验4.2试验步骤难点：计算公式。

4.3公式计算

5.1仪器设备

任务5黄土湿重点：土试验步骤；

5.2试验步骤4

陷试验难点：计算公式。

5.3公式计算

6.1仪器设备

任务6三轴压重点：土试验步骤；

6.2试验步骤4

缩试验难点：计算公式。

6.3公式计算

7.1仪器设备

任务7无侧限重点：土试验步骤；

7.2试验步骤6

抗压强度试验难点：计算公式。

7.3公式计算

8.1仪器设备

任务8膨胀力重点：土试验步骤；

8.2试验步骤2

试验难点：计算公式。

8.3公式计算

9.1仪器设备

任务9收缩试重点：土试验步骤；

9.2试验步骤2

验难点：计算公式。

9.3公式计算

10.1仪器设备

任务10冻土重点：土试验步骤；

10.2试验步骤4

密度试验难点：计算公式。

10.3公式计算

四、课程考核

1.本课程考核成绩包括终结性考核和过程考核，关注学生个体差异；

2.终结性考核指期末通过标准化试题考核的闭卷考试，满分100分。终结

性考核占课程总成绩40%。考勤缺席1/3以上或课堂作业缺少1/3以上者取消考

试资格。

3.过程考核针对各学习环节进行考核。对每个知识点进行分段考核，通过

上一个知识点的考核才能进行下个知识点的学习；对学生在完成项目过程中所表

现出的关键能力、素质情况的考核为综合评价，教师评价和学生自评三个部分。

过程考核占课程总成绩60%。

表5课程总评表

项目评价内容得分权重总比例总评

终结性知识考核40%

40%

评价综合考核60%

100%

过程性项目115%

60%

评价项目215%

项目320%

项目415%

项目515%

项目620%

表6学习档案评价表（教师用表）

项目名称：组别：

评价标准

评价要点

优良中差

项目学习过程中的准备工作是否符合要求（20）

项目学习过程中的笔记是否符合要求（10）

项目学习过程中的课前作业是否符合要求（10）

项目学习过程中的课后作业是否符合要求（10）

项目学习过程中的课堂问题回答是否符合要求（10）

项目学习过程中的参与讨论是否符合要求（20）

项目实施过程中的记录表格是否符合要求（10）

记录资料的条理性、整齐性和美观性（10）

总计

意见

表7总体评价（教师用表）

项目名称：组别：

评分

评价项目

学生1学生2学生3学生4学生5

1.学习目标是否明确，学习态度是否主动，是否

能及时完成教师布置的各项任务（10）

2.学习过程是否呈上升趋势，不断进步（10）

3.是否完整地记录探究活动的过程，收集的相关

学习信息和资料是否完善（10）

4.能否根据学习资料对项目进行合理分析，对所

制订的工作计划进行可行性分析（10）

5.是否积极参与各种讨论与演讲，并能清晰地表

达自己的观点和思路，及时解决问题（10）

6.能否按照工作计划独立或合作完成工作任务，

项目实施过程的具体表现如何（15）

7.对工作过程中出现的问题能否主动思考，并使

用现有知识进行解决，并知道自身知识的不足之

处（10）

8.通过项目训练是否达到所要求的能力目标，是

否确立了安全、环保意识与团队合作精神等职业

整体素养（10）

9.是否能认真总结、正确评价完成项目情况（10）

10.每一项任务是否及时、认真完成（5）

总评

改进意见

表8通用能力评价表（学生用表）

项目名称：组别：

评分

分

评价项目小组互评学生自评

值

60%40%

主动性/学习、工作、独立处理和实施工作任务5

独立性决心、耐心做出必要决定或者引导5

系统的计划工作步骤和目标10

工作系统性工作任务根据制订的计划实施5

质量控制的自我责任意识5

合理使用不同的方法、媒体、工作

5

技术和辅助手段

学习能力

工作方式尝试不同的学习可能，系统学习5

有效使用学习工具5

客观准确，口头描述清楚，易于理

5

解

口头表达能

表达方式恰当，符合情境或谈话对

力5

象

交流

表述自然流畅，专业术语使用正确5

格式正确，条理清晰5

书面表达能

内容连贯，全面详尽5

力

语言精练，表述明确5

积极参与，认真倾听5

发表意见，不使用伤害性嗓音5

参与讨论

认真对待他人意见，接受和给予反

合作5

馈意见

建立和维护与他人的接触，密切配

参与工作5

合，共同完成

对他人的建议表示兴趣，支持他人

5

的工作

总分

表9专业能力评价表-1（学生用表）

项目名称：组别：姓名：

评分

分

评价项目小组互评学生自评

值

60%40%

土的形成类别描述20

土的物理性质指标概念20

土的三项描述清20

土样的

推导公式记忆20

描述

物理指标测定试验模型理解10

GB50021-2001标准下的土类划分标准10

总分

表10专业能力评价表-2（学生用表）

项目名称：组别：姓名：

评分

分

评价项目小组互评学生自评

值

60%40%

土中应力状态一维模型12

场地承自重应力计算22

载力评基底压力计算22

价土中附加应力计算22

浮状态的计算22

总分

表11专业能力评价表-3（学生用表）

项目名称：组别：姓名：

评分

分

评价项目小组互评学生自评

值

60%40%

场地堆粘性土的压缩曲线形态15

载预压非粘性土的压缩曲线形态15

设计压缩指标的物理表达式