土力學(xué)地基基礎(chǔ)教案

1、.土力學(xué)地基基礎(chǔ)教案土力學(xué)與地基基礎(chǔ)授課教案深圳大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院第一章緒論§1.1本課程的內(nèi)容和作用科與實(shí)踐：國內(nèi)外地基基礎(chǔ)工程事故及分類舉例并分析事故原因二、本門課程知識(shí)構(gòu)架三、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中需滿足的技術(shù)條件要求：概括了解地基基礎(chǔ)工程事故的種類及原因.對本學(xué)科需解決的問題有初步的總體認(rèn)識(shí).了解地基基礎(chǔ)概念,建筑工程對地基基礎(chǔ)的要求,了解本門課程的知識(shí)構(gòu)架.了解地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中需滿足的技術(shù)條件.授課方法：通過大量圖片實(shí)例,讓學(xué)生直觀了解教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)習(xí)和對本課程的興趣,學(xué)生提早適應(yīng)和入門.§1.2本課程發(fā)展概況要求：了解本學(xué)科中關(guān)鍵理論的產(chǎn)生、發(fā)展情況及學(xué)科現(xiàn)狀.授課

2、方法：在強(qiáng)調(diào)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)性時(shí),要舉例簡要講解.如：2個(gè)土壓力理論,3種剪切試驗(yàn)方法.§1.3本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求要求：了解本課程內(nèi)容的廣泛性和綜合性及實(shí)驗(yàn)性,對本課程應(yīng)掌握的內(nèi)容要有總體的認(rèn)識(shí).授課方法：講解本門課程知識(shí)構(gòu)架時(shí),對應(yīng)土力學(xué)定義,結(jié)合教材目錄.使學(xué)生清楚教材內(nèi)容的編排順序和原因.從而對本課程教學(xué)內(nèi)容有宏觀和總體的把握.第二章地基土(巖)的物理性質(zhì)及分類§2.1土的三相組成要求：了解土的礦物成分.掌握土的粒組、顆粒級配概念.理解顆粒級配曲線的含義及Cu、Cc與級配好壞的關(guān)系.理解毛細(xì)水分類與原理,強(qiáng)弱結(jié)合水的概念和特性.掌握土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造劃分.重點(diǎn)：土的粒組,顆

3、粒級配的概念.弱結(jié)合水的工程特性,毛細(xì)水對工程的影響.授課方法：結(jié)合生活與工程實(shí)際舉例講解毛細(xì)水的作用.使用圖例講解土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造.§2.2土的物理性質(zhì)指標(biāo)要求：理解掌握三項(xiàng)基本指標(biāo)的概念.了解基本實(shí)驗(yàn)方法.理解掌握六項(xiàng)換算指標(biāo)的概念.了解和區(qū)別指標(biāo)的常見值及工程應(yīng)用.了解應(yīng)用三相草圖求解換算公式.記住有效重度與飽和重度關(guān)系公式.重點(diǎn)：9個(gè)指標(biāo)的含義及區(qū)別.指標(biāo)的工程應(yīng)用.三項(xiàng)基本指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)方法.授課方法：通過指標(biāo)定義公式的比較及強(qiáng)調(diào)各自的物理意義,區(qū)別9個(gè)物理性質(zhì)指標(biāo).通過與實(shí)際工程中各種建筑材料的重度的比較,使學(xué)生記住各種重度的常見值,增強(qiáng)學(xué)生的量化概念.§2.3土的物

4、理狀態(tài)指標(biāo)一、無粘性土的密實(shí)度要求：掌握密實(shí)度的概念及各種密實(shí)度指標(biāo)概念.了解各種指標(biāo)的優(yōu)缺點(diǎn),適用范圍及密實(shí)度劃分結(jié)果.重點(diǎn)：砂土,碎石土密實(shí)度劃分方法及劃分結(jié)果.二、粘性土的稠度要求：掌握稠度及稠度界限含水量的概念.掌握界限含水量概念含義和實(shí)驗(yàn)方法.掌握塑性指數(shù),液性指數(shù)概念含義及應(yīng)用.掌握粘性土軟硬狀態(tài)的劃分.了解粘性土靈敏度和觸變性的概念.重點(diǎn)：指標(biāo)的含義和應(yīng)用.授課方法：對比強(qiáng)調(diào)無粘性土、粘性土在影響松密和軟硬因素方面的差異.§2.4土的壓實(shí)性要求：了解壓實(shí)原理.理解影響壓實(shí)效果的因素.重點(diǎn)：最大干密度概念及室內(nèi)試驗(yàn)方法.難點(diǎn)：影響壓實(shí)效果的因素(最優(yōu)含水量、擊實(shí)功)

5、67;2.5地基土的工程分類要求：掌握地基規(guī)范分類法劃分結(jié)果.理解各類土的定義分類依據(jù),定名.掌握碎石土,砂土,粘土工程特性.重點(diǎn)：砂土,粘土,粘性土定義、分類依據(jù)、定名及工程特性.第三章土的壓縮性與地基沉降計(jì)算§3.1地基中的自重應(yīng)力一、均質(zhì)地基情況二、成層地基情況三、有效應(yīng)力分布規(guī)律四、地下水升降及隔水層對自重就力的影響.要求：掌握豎向自重應(yīng)力的求解方法.理解側(cè)向自重應(yīng)力求解方法.掌握有效應(yīng)力概念掌握自重應(yīng)力分布曲線的變化規(guī)律.理解地下水位升降對自重應(yīng)力的顥響.重點(diǎn)：有效應(yīng)力原理.授課方法：重點(diǎn)解釋粒間應(yīng)力與土的變形和強(qiáng)度的內(nèi)在關(guān)系.反復(fù)強(qiáng)調(diào)自重應(yīng)力,一般指有效自重應(yīng)力.要求學(xué)生

6、課上先討論均質(zhì)和成層土自重應(yīng)力求解公式和應(yīng)力分布規(guī)律后,再給出授課內(nèi)容.§3.2基礎(chǔ)底面接觸壓力基礎(chǔ)底面接觸壓力的分布基礎(chǔ)底面接觸壓力的簡化計(jì)算(中心受壓基礎(chǔ),偏心受壓基礎(chǔ))基礎(chǔ)底面附加壓力要求：理解隨荷載增加,柔性基礎(chǔ)、剛性基礎(chǔ)基底壓力分布變化規(guī)律,架橋作用的概念.理解一般工業(yè)與民用建筑中基底壓力分布圖形.了解影響基底接觸壓力大小和分布的因素.掌握基底接觸壓力的計(jì)算方法.(中心受壓和單向偏心受壓)掌握基底附加壓力概念及計(jì)算方法.重點(diǎn)：基底接觸壓力和附加壓力的計(jì)算.授課方法：強(qiáng)調(diào)基底附加壓力為新增應(yīng)力,再由同學(xué)討論埋深取值問題.§3.3地基中的附加應(yīng)力一、附加應(yīng)力的定義和假

7、設(shè)二、不同面積上受各種荷載作用下,附加應(yīng)力的計(jì)算方法.集中力作用下地基中附加應(yīng)力的計(jì)算.矩形均布荷載作用下地基中附加應(yīng)力的計(jì)算及角點(diǎn)法.三、附加應(yīng)力分布規(guī)律要求：理解附加應(yīng)力計(jì)算的基本假設(shè).了解豎向集中力作用下地基中附加應(yīng)力的布辛奈斯克解答.了解均布的矩形荷載角點(diǎn)下的地基附加應(yīng)力的求解方法.并掌握求解任意點(diǎn)地基附加應(yīng)力的角點(diǎn)法.了解其它荷載作用下地基中附加應(yīng)力求解方法(三角形分布的矩形荷載,均布圓形荷載中心點(diǎn)下,線性和條形荷載下).理解掌握附加應(yīng)力分布規(guī)律.重點(diǎn)：應(yīng)用角點(diǎn)法求地基中任一點(diǎn)附加應(yīng)力的方法.附加應(yīng)力分布規(guī)律.難點(diǎn)：附加應(yīng)力分布規(guī)律.授課方法：對各種荷載作用下附加應(yīng)力的求解僅在引入布

8、辛奈斯克解后,講明利用積分方法求解,不講具體推導(dǎo)過程,只給出結(jié)果z=KP0,并對K做定性解釋；對條形均布荷載作用下地基中附加應(yīng)力給出大、小主應(yīng)力公式,以備后用；通過例題講解歸納出附加應(yīng)力分布規(guī)律；通過應(yīng)力分布圖形比較條形,矩形荷載作用下附加應(yīng)力影響范圍的不同.§3.4土的壓縮性一、壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)二、靜載荷試驗(yàn)及變形模量.要求：掌握土壓縮性和固結(jié)的概念.掌握壓縮試驗(yàn)方法、假定,壓縮曲線的繪制,壓縮系數(shù),壓縮指數(shù),壓縮模量的含義及公式,土壓縮性的評價(jià).理解土的回彈和再壓縮曲線.了解靜載荷試驗(yàn)方法和變形模量E0的確定.理解Es與E0的關(guān)系.重點(diǎn)：壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)的公式及含義.難點(diǎn)

9、：公式e=e0-s(1+e0)/h0及Es=(1+e)/a的推導(dǎo).授課方法：對Es和E0重點(diǎn)做定性的比較,簡單介紹定量公式.§3.5地基最終沉降量的計(jì)算一、分層總和法二、規(guī)范推薦法要求：理解地基最終沉降量概念.理解分層總和法假定、計(jì)算方法及步驟.理解規(guī)范推薦法計(jì)算公式及計(jì)算方法和步驟.重點(diǎn)：沉降量計(jì)算公式的含義、推導(dǎo),兩種方法中地基沉降計(jì)算深度的確定方法,v、Cc的含義.授課方法：通過課堂上對例題的講解加強(qiáng)學(xué)生對兩種沉降計(jì)算方法的理解.§3.6應(yīng)力歷史對地基沉降的影響要求：掌握先期固結(jié)壓力的概念；正常固結(jié)土、超固結(jié)土、欠固結(jié)土概念.了解先期固結(jié)壓力的求解方法-卡薩格蘭德法.

10、了解原始壓縮曲線的概念和考慮應(yīng)力歷史影響的地基最終沉降計(jì)算方法.重點(diǎn)：先期固結(jié)壓力的概念.§3.7建筑物沉降觀測與地基容許變形值一、建筑物的沉降觀測二、地基變形特征要求：理解沉降觀測的意義和范圍.授課方法：讓學(xué)生先自己看書,然后加以解釋.第四章土的抗剪強(qiáng)度及地基承載力§4.1土的抗剪強(qiáng)度一、抗剪強(qiáng)度的基本概念二、直剪試驗(yàn)與庫侖定律要求：理解掌握土的抗剪強(qiáng)度的概念.掌握庫侖定律.了解抗剪強(qiáng)度的來源和影響因素.重點(diǎn)：抗剪強(qiáng)度的來源.孔隙水壓力對實(shí)驗(yàn)的影響,3種實(shí)驗(yàn)方法：排水剪,不排水剪,固結(jié)不排水剪.授課方法：孔隙水壓力對土體強(qiáng)度的影響,結(jié)合三種實(shí)驗(yàn)方法來講解.§4.

11、2土的極限平衡理論一、土中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)二、土的極限平衡狀態(tài)與極限平衡理論要求：掌握莫爾應(yīng)力圓概念.掌握極限平衡概念及條件.重點(diǎn)：莫爾應(yīng)力圓概念及極限平衡概念、條件.難點(diǎn)：莫爾應(yīng)力圓的含義與抗剪強(qiáng)度包線的關(guān)系.授課方法：結(jié)合抗剪強(qiáng)度包線與莫爾應(yīng)力圓重疊圖形,分析土體中某一載面上剪應(yīng)力與抗剪強(qiáng)度的關(guān)系,指出并非抗剪強(qiáng)度最大,則一定先破壞,從而加深同學(xué)對抗剪強(qiáng)度的理解.通過例題加深學(xué)生對極限平衡概念的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用.§4.3抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測定方法一、直剪試驗(yàn)二、三軸壓縮試驗(yàn)三、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)四、十字板剪切試驗(yàn)要求：了解試驗(yàn)原理,熟悉依據(jù)排水條件而產(chǎn)生的不同試驗(yàn)方法.理解各種試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)及適

12、用條件.重點(diǎn)：實(shí)際工程中如何依據(jù)不同的排水條件選擇相適應(yīng)的試驗(yàn)方法.授課方法：結(jié)合土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)直剪、三軸壓縮、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的演示來加深學(xué)生對土體抗剪強(qiáng)度理論、公式等的認(rèn)識(shí).§4.4地基破壞類型及承載力的確定一、地基破壞類型二、地基臨塑荷載、臨界荷載、極限荷載概念及地基承載力的確定要求：熟悉地基剪切破壞三種型式(整體剪切破壞、局部剪切破壞、沖剪破壞)及破壞發(fā)生的條件.理解臨塑荷載,臨界荷載的含義,了解公式推導(dǎo)原理和方法.簡單了解地基極限承載力理論.理解地基承載力的理論確定方法.重點(diǎn)：地基剪切破壞的三種型式.臨塑荷載、臨界荷載、極限荷載的含義.授課方法：結(jié)合P-S曲線講授Pcr、

13、Pu、P1/3的概念第五章土的塑性和土的臨界狀態(tài)§5.1土的塑性一、土的塑性二、塑性力學(xué)的基本概念(屈服準(zhǔn)則、流動(dòng)法則、硬化規(guī)律)要求：理解掌握屈服準(zhǔn)則、流動(dòng)法則、硬化規(guī)律的概念.理解土體屈服的概念.重點(diǎn)：屈服準(zhǔn)則、流動(dòng)法則、硬化規(guī)律的概念.授課方法：采用討論的方式,讓學(xué)生總結(jié)土體與一般的建筑材料的力學(xué)特性的差異,教師補(bǔ)充并引出土體是彈塑性材料,需要研究土體的塑性.通過試驗(yàn)曲線來講解把握土體塑性的三個(gè)準(zhǔn)則(屈服、流動(dòng)、硬化).§5.2土的臨界狀態(tài)與臨界狀態(tài)線一、土的臨界狀態(tài)二、土的臨界狀態(tài)線要求：理解三維p-q-e空間的屈服面及其在二維平面上的投影.理解臨界狀態(tài)的概念及條件

14、.重點(diǎn)：土體在三維p-q-e空間的屈服面形式.授課方法：首先和學(xué)生一起復(fù)習(xí)正常固結(jié)土的p-q曲線、e-p曲線,然后逐漸引入體在三維p-q-e空間的屈服面.§5.3臨界狀態(tài)模型一、典型的砂土行為二、典型的粘土行為要求：理解模型中參數(shù)M、G、N、l、k、參數(shù)的含義及其確定方法.重點(diǎn)：參數(shù)M、G、N、l、k、參數(shù)的含義及其確定方法.§5.4粘性土屈服面的形狀濕面與干面粘性土屈服面形狀要求：理解粘性土屈服面形狀在干面、濕面不同.認(rèn)真理解粘性土的強(qiáng)度包絡(luò)線由拉伸斷裂線、Hvorslev面、臨界狀態(tài)線這三部分組成.重點(diǎn)：參數(shù)M、G、N、l、k、參數(shù)的含義及其確定方法.授課方法：結(jié)合土體

15、在不同應(yīng)力路徑下的試驗(yàn)曲線來講解、歸納.第六章土壓力與土坡穩(wěn)定§6.1概述一、擋土墻的應(yīng)用和類型二、擋土墻發(fā)生事故實(shí)例坡穩(wěn)定的意義要求：掌握擋土墻、土壓力、土坡的概念.§6.2土壓力分類一、土壓力分類二、靜止土壓力計(jì)算要求：理解影響土壓力的因素.掌握靜止土壓力計(jì)算方法.重點(diǎn)：影響土壓力的最主要因素-位移方向和位移量.靜止土壓力系數(shù).§6.3朗肯土壓力理論一、朗肯假設(shè)二、土壓力計(jì)算三、幾種特殊情況下的土壓力的計(jì)算(填土表面有均布荷載、成層填土、墻后填土有地下水)要求：理解并掌握理論依據(jù)及朗肯假設(shè).掌握朗肯土動(dòng)、被動(dòng)土壓力計(jì)算方法.重點(diǎn)：朗肯理論依據(jù)和假設(shè).朗肯土壓力

16、計(jì)算公式的應(yīng)用.難點(diǎn)：朗肯理論依據(jù)和假設(shè)的解釋.計(jì)算公式與極限平衡條件的關(guān)系.合力作用點(diǎn)的確定.授課方法：結(jié)合土的極限平衡理論解釋朗肯假設(shè)；結(jié)合土的極限平衡條件講授主動(dòng)、被動(dòng)土壓力公式.§6.4庫侖土壓力理論一、庫侖假定二、土壓力計(jì)算要求：理解庫侖理論依據(jù)及基本假定.了解公式推導(dǎo)過程.理解庫侖土壓力理論和朗肯理論的比較.重點(diǎn)：庫侖與朗肯理論的比較.§6.5擋土墻設(shè)計(jì)一、擋土墻的類型二、重力式擋土墻體型選擇與構(gòu)造措施三、擋土墻計(jì)算內(nèi)容要求：熟悉擋土墻的類型及在實(shí)際工程中的應(yīng)用.熟悉重力式擋土墻的構(gòu)造措施.熟悉擋土墻設(shè)計(jì)方法及計(jì)算內(nèi)容.熟悉傾覆系數(shù),滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)的含義及要求.重點(diǎn)：擋土墻的設(shè)計(jì)方法及計(jì)算內(nèi)容.授課方法：重力式擋土墻構(gòu)造可讓學(xué)生先看書,然后再做解釋；結(jié)合例題講解擋土墻設(shè)計(jì),加強(qiáng)學(xué)生對擋土墻設(shè)計(jì)過程的理解§6.6