土力学与基础工程 教学大纲

土力学与基础工程

一、课程说明

课程编号：120502Z10

课程名称：土力学与基础工程/SoilMechanicsandFoundationEngineering

课程类别：专业课程

学时/学分：64/4.0（其中：实验学时8）

先修课程：材料力学、结构力学、水力学、工程地质、混凝土结构设计原理

适用专业：土木工程（天佑班）、工程力学、工程管理

教材：1.土力学（第三版），马建林主编，中国铁道出版社，2011

2.基础工程，李亮，魏丽敏主编，中南大学巴版社，2009

3.《土力学试验》阮波，张向京主编，武汉大学出版社，2015

教学参考书：1.土力学（第2版）（清华大学土木工程系列教材），李广信，

张丙印，于玉贞等编著，清华大学出版社，2013

2.基础工程，李克钏主编，中国铁道出版社，2014

3.土力学地基基础（第5版），陈希哲，叶菁编著，清华大学出版社，2013

4.基础工程（第3版），周景星，李广信，张建红，虞石民，王洪瑾编著，

清华大学出版社，2015

二、课程设置的目的意义

《土力学》是土木工程专业必修的一门专业基础课程，是学生学习“基础工

程”、“路基工程”、“道路工程”、“铁道工程”、“桥梁工程”等相关后续课程和专业

课程的重要基础。通过本课程的学习，使学生掌握土力学的基本理论，培养学生

应用土力学的基本原理和方法解决实际工程中地基的强度（承载力）、变形（沉

降）、稳定性和渗流等问题，并具备解决工程设计和施工中与土有关的各类工程

问题的初步能力。《基础工程》是土木工程专业必修的一门专业核心课程，是土

力学的后续课程，是桥梁工程、建筑工程、道路工程等本科方向的重要课程。通

过本课程的学习，使学生掌握浅基础、连续基础、桩基础、沉井基础的设计原理

和计算方法，并了解其主要施工方法。为以后从事土木工程设计、施工、管理工

作和科学研究打下坚实基础。

三、课程的基本要求

通过多媒体教学、课堂讨论、平时测试、土工试验、作业测评等教学手段和

过程考核方式，达到以下基本要求：

1.知识要求

（1）了解土的成因和分类方法，熟悉土的基本物理力学性质指标及其确定

方法；

（2）掌握土体渗流、地基沉降、地基承载力、土压力计算方法和土坡稳定

分析方法；

（3）掌握常规土工试验技能和相关试验参数的确定方法。

（4）了解浅基础、桩基础和沉井基础的基本概念、适用条件、类型、构造

及施工方法；

（5）理解地基基础与上部结构相互作用的机理；

（6）掌握浅基础、桩基础和沉井基础的设计原理、设计步骤及计算方法。

2.能力要求

（1）土木工程技术基础的应用能力。对土木工程中关于土体渗流、地基沉

降、地基承载力、土压力等方面具有较熟练的计算、分析能力；

（2）解决土木工程实际问题的能力。能够应用土力学与基础工程的基本原

理和方法解决岩土工程中有关地基基础方面的实际问题；具备地基基础方案比选

及基础工程设计计算能力；

（3）信息收集、办调与表达能力。了解本学科最新技术发展趋势，具备文

献检索、选择国内外相关技术信息的能力；具有一定的专业外语阅读及表达能力。

3.素质要求

（1）科学素质。具有严谨求实的科学态度、开拓进取精神、创新意识和创

新思维；

（2）工程素质。具有良好的职业道德、职业精神及较强的专业素养和宽阔

的专业国际视野。

能力要求素质要求

工

程工程

信息收集、创新创业

课程

科

学技术解决工终身学习

名

称协调与表及初步科人文科学素工程

应

用基础程实际和社会适

达能力和学研究和素质质素质

能

力应用问题能应能力2-

危机处理应用开发3.①3.②3.③

①能力力2-⑤⑤

2-能力2-④能力2-⑥

2-②

力

上

与

学

基

础•••••

工

程

四、教学内容、重点难点及教学设计

总

教

学时分配学教学方案设计（含

学mm教学

难

章节教学内容点教学方法、教学手

时

课重点

段）

土力学的研究

对象、土力学

理论的形成和

（土力发展、土力学

多媒体教学（图片

学部分）的发展方向及

11及视频）

绪论工程应用成

就、本课程的

特点和学习

方法。

第1章土的生成，土土的三相土的三相比例多媒体教学、课堂

862

土的物的粒径组成和比例指标指标和物理状讨论

总学时分配教学方案设计（含

学教学教学

章节教学内容讲研实教学方法、教学手

时董晟难点

课讨践段）

理性质矿物成分，土和物理状态指标对土的

中的水和气态指标的工程性质的影

体，土的三相物理意义响。

比例指标，土及计算。

的物理状态及

相关指标，土

的工程分类。

达西渗透定

达西渗透定

第2章律，渗透系数

律，渗透系

土的渗的测定及影响

数的测定，二维稳定渗多媒体教学（图片

透性及因素，渗透力44

渗透力及临流问题。及视频）

水的及临界水力梯

界水力梯

渗流度，二维稳定

度。

渗流问题。

土中一点的应

力状态和应力

有效应力

平衡方程，饱

和孔隙水

和土的有效应

压力概念，

力和孔隙水压

饱和土有

力，孔隙压力

效应力和

系数，简单受渗流条件下，

孔隙水压

力条件下地基饱和上有效应多媒体教学、课堂

44力计算，地

中的应力分力和孔隙水压讨论

基土中的

布，地基的接力计算。

分布自重应力

触应力，刚性

和附加应

基础基底

力计算及

压力简化算

其分布规

法，弹性半无

律。

限体内的应力

分布。

土的

土的弹性变形压缩

压缩

性

性质，土的压和

标的

性

缩性，应力历指

考虑应力历史

基

地

确

第4章史对粘性土压这

时粘性土地基

算

计

沉

土的变缩性的影响，降

沉降的计算，

总

层

的

形性质饱和粘土的渗分

64不同荷载应力多媒体教学

规

2与

及地基透固结和太沙和

法图形和排水条

和

饱

沉降基一维固结理范

添件下周结度的

基

地

计算论，地基沉降粘

土

过

降计算。

计算，饱和粘的

沉

土地基的沉降程

过程。。

摩尔一库仑强

度理论，土中

摩尔一库

第

5章一点应力的极饱和土样在不

仑强度理

士

抗

的限平衡条件和同排水条件下多媒体教学（图片

论，抗剪强

剪

度44

强8

方程，抗剪强的抗剪强度试及视频）

度指标的

度试验，抗剪验。

测定方法。

强度指标的测

定方法。

第章地基的典型破地基临塑压

6地基容许承载

天然地坏形态，地基力，浅基础多媒体教学（图片

44力、地基承载

基承的临塑压力，地基的极限及视频）

力特征值。

载力浅基础地基极承载力，按

总学时分配教学方案设计（含

学教学教学

章节教学内容讲研实教学方法、教学手

时董晟难点

课讨践段）

限承载力的理规范方法确

论解（魏西克定地基承教

—勃朗特公力。

式），按规范

方法确定地基

承载力，原位

测试确定地基

承载力。

土压力的概

念、分类及其

产生的条件，朗肯士压

静止土压力计力理论和几种特殊情况

第7章多媒体教学（图片

算，朗肯士压3库仑土压下的土压力计

土压力3及视频）

力理论，库仑力理论及算。

土压力理论，其比较。

主、被动土压

力的计算。

土坡稳定分析

概述，瑞典圆

弧条分法、毕

章

第8肖普法、传递瑞典圆弧

稳

土

坡系数法，土坡条分法、毕瑞典圆弧条分

多媒体教学

析

定22

分稳定性分析中肖普法、传法、毕肖普法。

土体抗剪强度递系数法。

指标及稳定安

全系数的

选取。

工程勘察分

（基础级，工程勘察

工程勘察

工程部要求，勘察工

分级，现场

分）作纲要，工程

勘探与测现场勘探与测多媒体教学（图片

第1章地质测绘与调1I

试，工程勘试。及视频）

岩土工查，现场勘探

察成果报

程与测试，工程

告。

勘察勘察成果

报告。

地基的柔度矩

笫章地文克尔地

2阵和刚度矩

基模型基模型，弹

阵，文克尔地

与土参性半空间分层地基模

基模型，弹性22多媒体教学

数的确地基模型，型。

半空间地基模

定分层地基

型，分层地基

模型。

模型。

独立基础的类基础设计

型，基础设计所需资料、

所需资料、设设计内容

第3章计内容和步和步骤，基

基础的设计计多媒体教学、课堂

独立骤，基础的埋5础的埋置

5算。讨论

基础置深度，基础深度，基础

上的荷载，基上的荷载，

础的设计基础的设

计算。计计算。

总学时分配教学方案设计（含

学教学教学

章节教学内容讲研实教学方法、教学手

时董晟难点

课讨践段）

柱下条形

第、

4柱下条形基基础、筏形

章柱下条形基

5础、筏形基础基础和箱

柱下条础、筏形基础

和箱形基础的形基础的

形基础、和箱形基础的多媒体教学

结构与构造及2结构与构

筏形基主要设计计算

主要设计计算造及主要

础与箱方法。

方法。设计计算

形基础

方法。

桩的类型及特桩基础的荷

点，桩基础的载传递，轴、

荷载传递，轴、横向荷载下

横向荷载下桩桩的受力性桩基础的设计

第章桩多媒体教学（图片

6的受力性能，能，单