复合地基理论与实践课程教学大纲

附件7

长沙理工大学

研究生课程教学大纲

（国学学位回专业学位）

课程名称复合地基理论与实践

所在院（所、部）土木与建筑学院

学科点或课程组.岩土工程

长沙理工大学研究生院制

2014年4月28日

研究生教学大纲编制说明

1、本大纲要求按照规定模板编制。

2、大纲（电子版）内红色字体为说明内容，编制完成后应删除。

3、本大纲要求双面打印，在左侧装订。

一、课程基本信息

课程代码：0211017

课程名称：复合地基理论与实践

英文名称：Theoryandpracticeofcompositefoundation

课程类别：非学位课程

学时：32

学分：2

适用对象:土木工程（二级学科：岩土工程）的硕士研究生

考核方式：考查。考查形式：课程论文或者开卷考试。平时考核的形式：考勤和

课堂提问，平时成绩占30%,期末成绩占70乳

先修课程：矩阵论、数理方程、数值分析、弹塑性力学、结构试验理论与技术

二、课程简介

《复合地基埋论与实践》主要介绍竖向加筋体、横向加筋体与天然地基（或者人

工地基）形成复合地基的基本原理和基本方法及获得的规律，内容包括复合地基理论

概要、土和复合土的基本性状、复合地基在地基基础工程中的地位和评价、复合地基

承载力与沉降、基础刚度对复合地基性状的影响、夏合地基的振动反应利地震响应、

复合地基优化设计和按沉降控制设计，专题介绍组合群桩复合地基、长板-短桩复合

地基、地基（岩石、土与复合地基）载荷试验曲线特征。

三、课程性质与教学目的

《复合地基理论与实践》是岩土工程学科非常重要的专业课程。复合地基是一种

具有显著发展潜力的地基基础新形式，受到学术界和工程界的广泛青睐。学习该课程,

目的是让学生立足于学科前沿，学习地基基础领域最新理论和最新技术，提高工程实

践能力，培养创新意识。要求学生掌握基本概念和基本理论，熟悉研究方法及最新规

范，了解研究重点和难点。

四、教学时数分配

学环节

授研讨上机与

教学时数小计

课课实验

课程内容一'——

第一章复合地基理论概要44

第二章土和复合土的基本性状44

第三章复合地基在地基基础工程中的地位和评价22

深刻理解复合地基承载力和沉降的计算思路与方法。

（三）思考与研究

1、简述复合地基的形成条件。

2、简述复合地基的分类。

3、简述复合地基下卧层顶部的荷载计算方法。

4、思考复合地基的稳定性如何分析。

5、如何考虑复合地基的深度效应。

6、思考复合地基的侧向土压力如何分布。

第二章土和复合土的基本性状

（一）目的与要求

1.掌握水泥土的工程性状

2.掌握灰土的工程性状

3.掌握土工合成材料的工程性状

（二）教学内容

第一节水泥土和灰土的工程性状

1.主要内容

水泥土和灰土的固化机理、物理性质、力学性质和抗冻性能。

2.基本概念和知识点

基本概念：水泥土的变形模量、水泥掺入比、抗压强度。

知识点：水泥的水解和水化反应，物理性质、力学性质和抗冻性能的变

化规律。

3.问题与应用（能力要求）

土质差异（如高盐量和高有机质）对水泥土工程性状的影响。

第二节土工合成材料的工程性状

1.主要内容

土工合成材料的分类、功能和特性。

2.基本概念和知识点

基本概念:抗拉强度、延伸率、握持强度、握持延伸率、撕裂强度、圆球

顶破强度、CBR顶破强度、刺破强度、穿透孔径、平均线收缩系数、似摩擦系数、等

效孔径、当量孔径、垂直渗透系数、水平渗透系数、透水率、导水率、梯度比。

知识点：土工合成材料的分类、功能和特性。

3.问题与应用（能力要求）

土工合成材料与不同土的相互作用。

（三）思考与研究

1.花岗岩残积软土与水泥形成的水泥土有什么特性。

2.高有机质软土与水泥形成的水泥土有什么特性。

3.盐渍软土与水泥形成的水泥土有什么特性。

4.土工合成材料与土石混合体的相互作用如何。

5.土工合成材料与花岗岩残积土的相互作用如何。

6.土工合成材料与红粘土的相互作用如何。

第三章复合地基在地基基础工程中的地位和评价

（一）目的与要求

1.了解复合地基在地基基础工程中的地位

2.认识复合地基的本质和形成条件

3.区分复合地基与双层地基、复合桩基、传统桩基。

（二）教学内容

1.主要内容

望合地基的本质和形成条件，复合地基与双层地基、夏合桩基、传统桩基的

区别，埋置深度效应，优化设计思路，位移场特点。

2.基本概念和知识点

基本概念：双层地基、夏合桩基、传统桩基。

知识点：复合地基的本质和形成条件，埋置深度效应，优化设计思路，位

移场特点。

3.问题与应用（能力要求）

优化设计思路。

（三）思考与研究

1.复合地基与双层地基有何区别。

2.复合地基与复合桩基有何区别。

3.复合地基与传统桩基有何区别。

4.复合地基优化设计思路如何。

5.复合地基位移场特点如何。

6.复合地基的本质和形成条件如何。

第四章复合地基承载力与沉降

（一）目的与要求

1.掌握复合地基承载力计算原理与方法。

2.了解复合地基稳定性分析的现状与新进展。

3.掌握复合地基沉降计算原理与方法。

（二）教学内容

第一节复合地基承载力与稳定性

1.主要内容

复合地基承教力计算的基本原理、规范方法与稳定性分析现状

2.基本概念和知识点

基本概念:荷载传递规律，稳定性系数

知识点：复合地基承载力确定的基本方法，稳定性分析方法。

3.问题与应用（能力要求）

合理确定各类复合地基承载力和稳定性系数。

第二节复合地基沉降

1.主要内容

复合地基的沉降模式，各类复合地基的沉降计算方法。

2.基本概念和知识点

基本概念：沉降。

知识点：加固区沉降和下卧层沉降计算方法。

3.问题与应用（能力要求）

下卧层顶部的荷载计算方法。

（三）思考与研究

1.具有一定埋置深度的复合地基与无埋置深度的复合地基，在荷载传递方

面有何差异。

2.具有一定埋置深度的复合地基与无埋置深度的复合地基，在承载力计算

方面有何差异。

3.具有一定埋置深度的复合地基与无埋置深度的复合地基，在沉降计算方

面有何差异。

4.柔性桩复合地基的稳定性如何计算。

5.刚性桩复合地基的稳定性如何计算。

6.散体材料桩复合地基的稳定性如何计算。

第五章基础刚度对复合地基性状的影响

（一）目的与要求

1.了解基砒刚度对复合地基破坏模式的影响.

2.了解基础刚度对复合地基荷载传递的影响。

3.了解不同刚度基础下复合地基承载力和沉降计算的差异。

（二）教学内容

1.主要内容

基础刚度对复合地基性状影响的实验研究。

2.基本概念和知识点

基本概念：刚性基础，柔性基础

知识点：基础刚度对复合地基性状影响。

3.问题与应用（能力要求）

路堤下复合地基设计计算。

（三）思考与研究

如何进一步深入研究基础刚度对复合地基性状的影响°

第六章复合地基的振动反应和地震响应

（一）目的与要求

1.了解复合地基的振动反应。

2.了解复合地基的地震响应。

3.促进研究。

（二）教学内容

第一节复合地基的振动反应分析

1.主要内容

荷载形式及其在地基中引起的主要问题、竖向和水平周期荷载作用下复合地基的

振动反应分析。

2.基本概念和知识点

基本概念：简谐荷载、周期荷载。

知识点：竖向和水平周期荷载作用下复合地基的振动反应。

3.问题与应用（能力要求）

初步了解复合地基的振动反应。

第二节复合地基的地震响应分析

1.主要内容

地震荷载作用下复合地基的线性粘弹性分析、非线性分析、有效应力分析。

2.基本概念和知识点

基本概念：时程曲线、剪应变、剪切模量、阻尼比。

知识点：复合地基的地震响应。

3.问题与应用（能力要求）

初步了解复合地基的地震响应.

（三）思考与研究

1.如何深入研究复合地基的振动反应。

2.如何深入研究复合地基的地震响应。

第七章复合地基优化设计和按沉降控制设计

（-）目的与要求

1.了解复合地基优化设计基本方法。

2.了解复合地基按沉降控制设计基本方法。

（二）教学内容

1.主要内容

复合地基按沉降控制设计与优化设计。

2.基本概念和知识点

基本概念：位移场、优化设计、沉降控制设计。

知识点：复合地基的位移场特性、优化没计思路、沉降控制设计理论与方

法。

3.问题与应用（能力要求）

初步了解复合地基按沉降控制设计与优化设计。

（三）思考与研究

1、不同类型的复合地基，如何做到优化设计。

2、不同类型的复合地基，如何做到按沉降控制设计。

第八章专题

（一）目的与要求

1.掌握复合地基方面的最新概念，如组合群桩复合地基、长板-短桩复合

地基，等。

2.了解复合地基的基本研究方法。

3.了解地基（岩石、土与复合地基）载荷试验曲线特征。

（二）教学内容

第一节组合群桩复合地基

1.主要内容

组合群桩复合地基各部分的工程性状。

2.基本概念和知识点

概念与分类、垫层的工作性状与破坏模式、柔性桩复合地基的承载力与变形效

应、刚性桩复合地基应力分配与沉降计算、组合桩型复合地基受力特性与承载力特征

值计算、组合桩型复合地基的变形模式与沉降计算、组合桩型复合地基设计与工程效

果实例分析、组合桩型复合地基工程应用的几点讨论、结论和展望。

3.问题与应用（能力要求）

了解组合群桩复合地基研究的基本方法和技术。

第二节长板-短桩复合地基

1.主要内容

长板-短桩复合地基的基本原理与设计方法。

2.基本概念和知识点

D-M工法的复合地基的概念模型、D-M工法处理软基的机理、D7I工法的设计方

法简介。

3.问题与应用（能力要求）

分析多种工艺组合的特点与优势。

第三节地基（岩石、土与复合地基）载荷试验曲线特征

1.主要内容

岩石地基、土地基与复合地基载荷试验曲线特征与比较.

2.基本概念和知识点

关于地基承载力的几个问题、均质土载荷试验曲线特征、复合地基载荷试验曲线

特征、裂隙岩体载荷试验曲线特征、均质岩体载荷试验曲线特征、填土的累积变形与

湿化特性。

3.问题与应用（能力要求）

分析曲线基本形态特征与差异原因。

（三）思考与研究

1.组合群桩复合地基的稳定性如何计算。

2.组合群桩复合地基的承载力如何计算。

3.组合群桩复合地基的沉降量如何计算。

4.长板-短桩复合地基的稳定性如何计算。

5.长板-短桩复合地基的承载力如何计算。

6.长板-短桩复合地基的沉降量如何计算。

7.岩石地基的承载力如何根据载荷试验确定。

8.土地基的承载力如何根据载荷试验确定。

9.复合地基的承载力如何根据载荷试验确定。

六、推荐教材和教学参考资源

（一）推荐教材

周德泉.组合群桩复合地基工程性状与应用[M].中南大学出版社，2014

（二）阅读书目

[1]陈昌富，葛忻生，吴曙光,周德泉.地基处理[M].武汉：武汉理工大学出版社，2010

[2]龚晓南.复合地基理论与工程应用（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，

2007

[3]DB33/1051-2008,复合地基技术规程[S].北京：中国计划出版社,2008

[41JGJ/T210-2010,刚-柔性桩复合地基技术规程KI.北京：中国建筑工业出版

社，2010

[5]周德泉.工程地质实践教程[M].中南大学出版社，2014

（三）阅读期刊文章

[1]郑刚，龚晓南，谢永利，李广信.地基处理技术发展综述[J].土木工程学报,

2012,45(2):127-146.

[2]龚晓南.广义复合