《土力學與地基基礎》課程教學大綱

1、土力學與地基基礎課程教學大綱課程代碼：344Z11學 時 數(shù)：56(其中：理論44 實驗6 其他 6) 課程類別：必修 開課學期：（第2學期） 適用專業(yè)：工程測量與監(jiān)理 開課單位：土木工程系編寫時間：2008年9月一、課程性質(zhì)和目的課程性質(zhì)：地基與基礎是以土力學的基本理論為基礎，研究地基與基礎工程設計與計算問題的一門學科，是一門理論性和實踐性較強、專業(yè)技術含量較高的土建類專業(yè)課程。課程目的：學習本課程的目的是讓學生掌握土力學中土的物理性質(zhì)、地基的應力、變形、抗剪強度、地基承載力和土壓力的基本概念、基本理論和計算方法，并能根據(jù)建筑物的要求和地基勘察資料選擇一般地基基礎方案，運用土力學的原理進行一

2、般建筑的地基基礎設計，為今后的工作打下堅實基礎。二、課程教學內(nèi)容、學時分配和課程教學基本要求課題一 緒論（共2學時，講授2學時）1土力學與地基基礎的概念（重點）了解土力學基本概念及其內(nèi)容，并要求對地基與基礎有基本認識2地基與基礎在建筑工程中的重要性了解本課程的任務和特點以及在本專業(yè)中的地位3本課程基本內(nèi)容與特點舉例說明地基與基礎的重要性教學建議：從教學環(huán)節(jié)的教學組織形式、方法、手段，知識點突破等方面綜合描述。課題二 土的物理性質(zhì)及工程分類（共6學時，講授4學時，實驗2學時）1概述土的成因；土的機構與構造； 2土的組成 (重點)土中固相；土中液相；土中氣相3土的物理性質(zhì)指標 (難點)土的三相簡圖

3、；三相指標的定義；三相指標的換算4土的物理狀態(tài)指標 （重點）無黏性土的物理狀態(tài)指標；粉土的物理狀態(tài)指標；黏性土的物理狀態(tài)指標5地基土的工程分類巖石；沙土；粉土；黏性土；人工填土教學建議：從教學環(huán)節(jié)的教學組織形、式方法、手段，知識點突破等方面綜合描述。課題三 地基中的應力計算（共6學時，講授4學時，其他2學時）1概述2土體自重應力的計算（重點）豎向自重應力的計算；水平自重應力的計算；地下水位變化對自重應力的影響；建筑場地填平時地基應力3基底壓力的計算（重點）基底壓應力的分布；基底壓力的計算；基底附加壓力4豎向荷載作用下地基附加應力的計算（難點）豎向集中荷載作用下土中附加應力；矩形面積均布荷載作用

4、下土中豎向附加應力的計算；矩形面積三角形分布荷載角點下豎向附加應力；矩形面積梯形分布荷載角點下豎向附加應力；條形荷載作用下土中附加應力教學建議：從教學環(huán)節(jié)的教學組織形式、方法、手段，知識點突破等方面綜合描述。課題四 土的壓縮性與地基沉降計算（共8學時，講授4學時，實驗2學時，習題2學時）1土的壓縮性（重點）基本概念；壓縮試驗與壓縮曲線；壓縮指標2地基變形計算（難點）分層總和法；建筑地基基礎設計規(guī)范推薦法；相鄰荷載對地基沉降的影響；地基沉降與實踐的關系3建筑物沉降觀測與地基容許變形值建筑物的沉降觀測；地基允許變形值教學建議：了解土的壓縮性及引起地基土產(chǎn)生壓縮的主要原因，掌握土的壓縮指標概念及試驗

5、測定方法。重點講授地基規(guī)范法計算地基變形，要求強調(diào)分層總和法與地基規(guī)范法計算地基變形的主要異同點。了解建筑物沉降觀測點的布置和技術要求，掌握地基變形分類及其允許值。關于地基沉降與時間的關系可以簡介。課題五 土的抗剪強度與地基承載力（共6學時，講授4學時，實驗2學時）1. 概述2. 土的抗剪強度（重點）庫侖定理；土的抗剪強度的構成及影響因素3. 土的極限平衡條件（難點）土中某點應力狀態(tài)；土的極限平衡條件4. 抗剪強度指標的測定直接剪切試驗；三軸剪切試驗；無側限抗壓強度試驗；十字板剪切試驗；抗剪強度指標的選擇5. 地基承載力的確定地基的變形的三個階段；地基破壞的三種形式；地基承載力的確定教學建議：

6、簡要介紹莫爾庫侖強度理論和極限平衡理論；要求學生掌握土的抗剪強度指標的測試方法。了解地基承載力的基本概念和確定方法；重點掌握庫侖強度公式的應用和地基承載力特征值的修正。課題六 土壓力及土坡穩(wěn)定（共8學時，講授6學時，習題2學時）1. 土壓力類型及影響因素土壓力的類型；影響土壓力的因素；2. 靜止土壓力計算3. 朗肯土壓力理論（重點）主動土壓力；被動土壓力；幾種常見情況土壓力計算4. 庫侖土壓力理論（難點）主動土壓力計算；主動土壓力的方向和作用點5. 擋土墻設計擋土墻的類型；重力式擋土墻設計；板樁擋土墻6. 邊坡穩(wěn)定分析邊坡穩(wěn)定性評價；簡單邊坡穩(wěn)定分析；土質(zhì)邊坡坡度允許值7. 基坑支護結構基坑開

7、挖與支護；支護結構的類型教學建議：了解土壓力的類型及其影響因素，重點掌握用朗肯土壓力理論公式計算擋土墻結構的土壓力以及重力式擋土墻設計要點。對于庫侖土壓力理論僅作簡要介紹。課題七 建筑場地的工程地質(zhì)勘察（共2學時，講授2學時）1. 巖土工程勘察簡介（重點）巖土工程勘察；巖土工程勘察方法；巖土工程原位測試2. 巖土工程勘察報告及應用（難點）巖土工程勘察報告的內(nèi)容；巖土工程勘察報告實例；巖土工程勘察報告的閱讀和應用3. 天然地基的施工勘察施工勘察規(guī)定；施工勘察報告的內(nèi)容教學建議：初步了解工程地質(zhì)勘察的目的和勘察階段的主要內(nèi)容，重點掌握工程地質(zhì)勘察報告的閱讀和使用；了解基礎驗槽的目的、內(nèi)容及注意事項

8、。課題八 天然地基上淺基礎設計（共10學時，講授8學時，習題2學時）1地基基礎設計的基本規(guī)定地基基礎設計的安全等級；地基基礎設計一般規(guī)定；荷載取值及荷載組合值；地基基礎設計步驟2基礎埋置深度的確定（重點）工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件的影響；建筑物的用途及基礎構造的影響；荷載大小和性質(zhì)的影響；相鄰建筑物的影響；地基土凍脹融陷的影響3地基底面尺寸的確定（難點）作用在基礎上的荷載；基礎底面尺寸的確定；軟弱下臥層承載力驗算4. 五筋擴展基礎設計（重點）基礎構造類型及使用范圍；臺階寬高比允許值5. 擴展基礎設計（難點）擴展基礎類型；柱下鋼筋混凝土獨立基礎；墻下鋼筋混凝土條形基礎6. 鋼筋混凝土梁板式基礎柱

9、下鋼筋混凝土條形基礎簡介；筏形基礎；箱形基礎7. 減少建筑物不均勻沉降的措施建筑措施；結構措施；施工措施教學建議：了解地基基礎設計的基本規(guī)定及設計步驟，熟悉淺基礎類型及適用條件（本章有關內(nèi)容宜配合多媒體教學或參觀性的現(xiàn)場教學），掌握基礎埋深的確定方法以及按持力層承載力確定基礎底面積。學會驗算軟弱下臥層承載力；重點掌握擴展基礎的設計與構造。了解柱下條形基礎、筏形基礎、箱形基礎的構造要求和簡化計算方法；掌握減少基礎不均勻沉降的主要措施。課題九 樁基礎（共6學時，講授4學時，其他2學時）1. 概述樁基礎的特點及適用范圍；樁的分類2. 樁基礎構造、設計原則與規(guī)定（重點）基礎的構造要求；樁基礎結構可靠度

10、設計標準；建筑樁基礎設計的規(guī)定3. 樁基礎設計（難點）設計資料；建筑樁基礎設計要點；建筑樁基礎的單樁設計；樁基承臺設計4樁基礎設計實例設計資料；建筑樁基礎設計要點；教學建議：要求了解樁的類型及其適用條件和樁頂荷載的傳遞方式。掌握單樁、群樁豎向承載力的確定方法，了解承臺設計要點以及樁基施工方法。樁基礎教學要安排一次樁基現(xiàn)場施工參觀，使學生增加對樁的類型及樁基礎施工的感性認識，并加深了解樁基礎的施工工藝或樁的現(xiàn)場載荷試驗。課題十 地基處理（4學時，講授2學時，其他2學時）1概述軟弱土的種類及性質(zhì)；地基處理方法分類及適用范圍2機械壓實法土的壓實原理；機械碾壓法；振動壓實法；重錘夯實3換土墊層法換土墊

11、層法的作用及適用范圍；砂墊層的設計；砂墊層的施工質(zhì)量檢驗；4強夯法（重點）概述；施工要點5排水固結法加固原理及適用范圍；砂井堆載預壓法6擠密法和振沖法擠密法；振沖法7化學加固法（難點）灌漿法；高壓噴射注漿法；深層攪拌法8. 基礎托換技術托換原理；基礎加固托換教學建議：了解軟土地基的特性、處理方法及適用范圍，重點掌握砂墊層的設計與施工要點。結合地區(qū)實際情況，重點講授軟弱地基常規(guī)的處理方法，其它處理方法可簡介。有條件情況下可組織學生參觀正在進行地基處理的施工現(xiàn)場，或者使用多媒體教學、觀看軟土地基處理錄像片，最終達到讓學生充分了解軟弱地基處理方法的教學目的。課題十一 區(qū)域性地基（共2學時，講授2學時

12、）1. 濕陷性黃土地基2. 膨脹土地基3. 紅黏土地基4. 山區(qū)地基5. 季節(jié)行凍土地基6. 地震區(qū)地基教學建議：了解區(qū)域性地基土的分及其工程性質(zhì)。在教學中對于區(qū)域性地基的內(nèi)容，可根據(jù)本地區(qū)地基土的分布情況選講。三、課內(nèi)實驗內(nèi)容、學時分配和基本要求實驗一 土的物理性質(zhì)基本指標測定、含水量、液塑限（操作性實驗，2學時）1、目的要求（1）學會用環(huán)刀法測定原狀土的容重（2）學會用烘干法測定原狀土的含水量 （3）學會使用液塑限聯(lián)合測定儀測定重塑土的液塑限 2、實驗內(nèi)容環(huán)刀切取原狀土樣稱重；鋁盒稱2030克土樣稱濕重，烘干后穩(wěn)干重；重塑土分別加水接近液限、塑限放在聯(lián)合測定儀上測定入土深度。3、主要實驗儀

13、器設備環(huán)刀；鋁盒；切土刀；凡士林；液塑限聯(lián)合測定儀；小碗；電子稱（稱重500克）作業(yè)要求：實驗二 壓縮實驗（操作性實驗，2學時）1、目的要求（1）學會用輕便固結儀測定土的壓縮性（2）學會根據(jù)ep曲線求a1-2 2、實驗內(nèi)容環(huán)刀切取原狀土樣稱重；鋁盒稱2030克土樣稱濕重，烘干后穩(wěn)干重；已知土粒比重,將環(huán)刀切取的試樣放入固結儀進行固結實驗，每一級荷載壓縮穩(wěn)定后讀取沉降量后,施加下一級級荷載，重復讀數(shù)，加載，直至800KPa。 3、主要實驗儀器設備：環(huán)刀；鋁盒；切土刀；凡士林；輕便固結儀；濾紙；電子稱（稱重500克）作業(yè)要求：實驗三 剪切實驗（操作性實驗，2學時）1、目的要求（1）學會用直剪儀測定

14、土的抗剪強度指標（2）學會根據(jù)曲線求c、2、實驗內(nèi)容過2mm篩的砂子, 稱重110克,放入直剪儀中振實至同樣密度,施加不同的垂直壓力進行剪切,讀取破壞時的剪應力,繪制曲線求c、。3、主要實驗儀器設備：小木錘；油標卡尺；直剪儀；電子稱（稱重500克）作業(yè)要求：四、各教學環(huán)節(jié)學時分配課 題主 要 內(nèi) 容各教學環(huán)節(jié)學時分配講課實驗習題其他小記一緒論22二土的物理性質(zhì)及工程分類426三地基中的應力計算426四土的壓縮性與地基沉降計算4228五土的抗剪強度與地基承載力426六土壓力與土坡穩(wěn)定66七建筑場地的工程地質(zhì)勘察22八天然地基上淺基礎設計628九樁基礎設計426十地基處理224十一區(qū)域性地基22合

15、 計4064656注:1. 表中的課時只是大體的分配，其中授課包括講課和習題，習題課可以根據(jù)實際情況適當?shù)脑鰷p。2. 表中“各教學環(huán)節(jié)學時分配”下的“其他”教學環(huán)節(jié)主要指看錄相、現(xiàn)場參觀等教學環(huán)節(jié)。五、本課程與其它課程的聯(lián)系和分工本課程與其它課程的關系十分密切，它的前設課程包括：工程制圖、工程力學、房屋建筑學，它的后續(xù)課程有：施工技術與組織、工程造價、建筑設備等專業(yè)課。六、本課程的考核方式考核方式：閉卷筆試本門課程成績由平時成績、期末考核兩部分組成。1. 成績考核：平時成績由兩部分組成，第一部分為平時作業(yè)，第二部分為實驗報告、平時課堂表現(xiàn)和出勤情況；期末成績由考試試卷成績確定。2. 成績評定：平時成績占30(平時作業(yè)占20%,實驗報告、平時課堂表現(xiàn)和出勤情況占10%；期末成績占70%)成績按以下比例評定：平時成績占總成績的30%、期末考核占總成績的70%。七、建議教材與教學參考書1.建議教材：王秀蘭 主編。地基與基礎（2007年2月