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土力学与地基基础

省级一流课程线下课程2020

课程主讲人:

梁桥

开课对象:

土木工程本科生

课程分类:

专业基础课

所属学科大类/专业类:

土木工程

课程地址:

http://jwc.hnie.edu.cn/swjh/info/1041/1085.htm
  • 课程简介
  • 教学大纲
  • 教学团队
  • 教学成果
  • 教学资源
《土力学与地基基础》是土木工程专业的专业必修课。在课程教学中,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,把马克思主义基本原理的教育与科学精神的培养结合起来,把社会主义核心价值观与法治意识、公共参与素养的培养结合起来,提高学生运用马克思主义立场认识问题、分析问题和解决问题的能力。强化学生工程伦理教育,培养学生精益求精的大国工匠精神,塑造学生识大体、尊法治、修美德的品格,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
《土力学与地基基础》是利用土力学的基本原理和方法解决地基基础实际工程问题的课程。通过本课程的学习能掌握土的物理、力学、渗透性质及应力、应变、强度、时间等参数之间的本构关系,能熟练掌握地基沉降、地基承载力、边坡及挡土墙稳定性等工程问题的分析方法,能应用土力学的基本原理和方法解决实际工程中稳定、变形和渗流等问题,能开展基本的设计和施工,如地基承载力计算、挡土墙设计、边坡稳定性分析、浅基础设计等。
土力学与地基基础大纲
课程代码:0903237 英文名称:Soil Mechanics and Foundation Engineering
课程类别与性质: 学科基础课程;必修
课程总学分:3.5学分 课程总学时:56学时
适用专业:土木工程 先修课程:工程地质学、土木工程材料
一、课程教学目的与任务
通过本课程的学习,使学生系统获得土体材料的物理力学性质、土力学的应用及浅、深基础工程的基本理论、基本知识和基本技能,并具备运用所学理论知识解决工程实际问题的初步能力。
(1)了解土体物理力学参数的测定;
(2)了解土体的特性和特殊土的工程性质;
(3)理解土体的抗剪强度特性、地基勘察和区域性地质特征;
(4)掌握附加应力的计算、土压力的计算、地基沉降的计算、地基承载力的计算;
(5)掌握浅基础、桩基础的设计与计算能力。
二、课程教学基本内容
(一)土的物理性质及工程分类
1. 土的物质成分与结构
2. 土体的基本物理、水理、力学性质
3. 土体三个基本物理力学指标的测定方法
教学重点和难点:重点是土体的物质成分与结构对工程性质的影响;难点是物理力学指标的换算。
(二)地基中的应力计算
1.基底压力的计算
2. 自重应力和附加应力的计算
教学重点和难点:重点是基底压力的计算,附加应力的种类;难点是附加应力的计算。
(三)土的压缩性和地基沉降的计算
1. 土的压缩性
2. 地基最终沉降量的计算
3. 地基沉降与时间的关系
教学重点和难点:重点是分层综合法计算沉降量、地基沉降与时间的关系;难点是地基的最终沉降量的计算。
(四)土的抗剪强度与地基承载力
1. 土的抗剪强度与极限平衡条件
2. 地基承载力的分类
3. 地基极限承载力的计算
教学重点和难点:重点是土的抗剪强度实验及计算、地基承载力的计算;难点是地基极限承载力的计算。
(五)岩土工程勘察
1. 工程地质条件与勘察的一般规定
2. 原位测试与勘察报告
教学重点和难点:重点是勘察报告撰写、勘察方法及适用条件;难点是勘察报告撰写。
(六)土压力理论与挡土墙设计
1. 三种土压力概念
2. 经典土压力的计算
3. 挡土墙设计
教学重点和难点:重点是土压力计算、挡土墙设计流程;难点是衡重式挡土墙、锚杆挡土墙的设计方法。
(七)天然地基上的浅基础设计
1. 浅基础的种类及适用条件
2. 基础埋置深度
3. 地基承载力的确定
4. 无筋扩展基础设计
5. 柱下条形基础设计
6. 减轻地基不均匀沉降的措施
教学重点和难点:重点是地基承载力的确定方法、基础尺寸设计要素、减轻非均匀沉降的措施;难点是钢筋混凝土扩展基础与柱下条形基础的设计方法。
(八)桩基础设计
1. 桩基类型与施工工艺
2. 桩的竖向承载力计算
3. 桩的水平向承载力计算
4. 基桩检测
教学重点和难点:重点是桩基分类及适用条件、桩基设计内容及验算、桩的竖向承载力计算、桩基完整性检测;难点是竖向抗压桩的设计方法、负摩擦阻力的计算。
(九)土力学课内实验
1. 土的密度、含水量实验
2. 土的比重
3. 土的直剪实验
4. 土的压缩性实验
教学重点和难点:重点是土的土的物理指标测试、直剪实验及数据处理;难点是直剪实验及数据处理。
三、课程教学学时分配
序 号 内 容 讲授学时 备注
1 土的物理性质及工程分类 4
2 地基中的应力计算 4
3 土的压缩性和地基沉降计算 6
4 土的抗剪强度与地基承载力 8
5 岩土工程勘察 2
6 土压力理论与挡土墙设计 8
7 天然地基上的浅基础设计 8
8 桩基础设计 8
9 土力学课内实验 8
合 计 56
四、课内实验内容与学时分配
序号 实验项目名称 学时 属性 要求 人/组 备注
1 土体的密度、含水量 2 验证性 必做 5
2 土体的比重实验 2 验证性 必做 5
3 土体的直剪实验 2 验证性 必做 5
4 土体的压缩实验 2 验证性 必做 5
… 合 计 8(必做)
五、课程考核及成绩评定
1.考核方式:(笔试,口试;闭卷,开卷)
考试;闭卷
2.成绩评定:(笔试,平时,实验)
笔试(60%)+平时(40%)
六、课程选用教材及主要参考书
1.选用教材
[1] 陈书申主编,《土力学与地基基础》,第5版,出版地:武汉理工大学出版社,2015年。
[2] 陈希哲主编,《土力学地基基础》,第5版,出版地:清华大学出版社,2013年。
2.主要参考书
[1] 周景星,等编著,《基础工程》,清华大学出版社,2003年
[2] 龚晓南,主编,《基础工程》,建筑工业出版社,2015年
课程负责人:梁桥。课程主讲团队:陈金陵、王军、段建、刘杰、周文权、李盛南
2015年开展课程信息化建设;
2018年立项精品在线课程建设与力学课程群建设;
2019年开展线上线下混合式教学改革与实践;
2020年认定校级精品在线课程;
2020年认定为湖南省线下一流课程;
2022年获校级教学成果一等奖;
近五年课程团队主持省级教改项目3项,校级精品在线课程2门,发表教改论文9篇,出版教材2本。
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