《土力學》授課教案

1、土力學課程授課教案課程編號：0333121331課程中文/英文名稱： 土力學/Soil Mechanics課程總學時/學分：44學時/3學分適用專業(yè)：建筑工程及道橋專業(yè)一、課程地位本課程是土木工程的一門專業(yè)必修課，其主要目的是使學生掌握土的物理性質及工程分類，粘性土的礦物成分對性質影響， 土得強度特性，土中應力和沉降計算， 土壓力計算方法 和土坡穩(wěn)定性分析， 地基承載力的基本理論及計算， 掌握室內幾種常見的土木試驗， 了解土 的動力特性和原位測試方法。通過本課程的學習，使學生對于土力學基本理論有深入了解，能熟練操作常見的土木儀器，為以后的學習打下扎實的基礎。二、教材及主要參考資料1 .教材：高

2、大釗主編.土質學與土力學（第三版）北京人民交通出版社 .20022 .主要參考資料： 洪毓康主編.土質學與土力學（第二版）北京人民交通出版社.1993三、課時分配序號授課內容提要學時1緒論4學時2A章土的物理性質及工程分類3第二章粘性土的物理性化學性質2學時4第三章土中水的運動規(guī)律4學時5第四章土中應力計算6學時6第五章土的壓縮性與地基沉降6學時7第六章土的抗剪強度4學時8第七章土壓力計算4學時9第八章土坡穩(wěn)定分析2學時10第九章地基承載力4學時11第十章士的動力性質和壓實性2學時四、考核方式與成績核定辦法1 .考核方式：考試2 .成績核定辦法：卷面考試占80%,實驗占10%,平時作業(yè)占10%

3、。五、授課方案第一章 土的物理性質及工程分類（4 學時）1 教學內容（2 學時）第一節(jié)土的三相組成第二節(jié)土的顆粒特征第三節(jié)土的三相比例指標2 教學要求（1 ）掌握土的三相比例指標的概念和計算方法，掌握土的三相組成；（2） 熟悉粒度成分的表示方法：表格法、累計曲線法、三角坐標法，以及描述土的級配的指標：不均勻系數(shù)Cu, 曲率系數(shù)Cs（3） 了解土的顆粒特征3 教學重點、難點重點：土的三相比例指標的概念和計算方法。難點：三項比例指標的換標。4 教學策略要掌握三項比例指標換標這個難點，主要要教會學生繪制三相換標草圖。5 習題1-1 ，1-21 教學內容（2 學時）第四節(jié)粘性土的界限含水量第五節(jié)砂土的

4、密實度第六節(jié)土的工程分類2教學要求（ 1）掌握評定粘性土狀態(tài)的四個指標：Wp. Wl. Ip. Il掌握評定砂土密實度方法和指標；（ 2）熟悉土的工程分類以及方法；（ 3）了解Wp. Wl. 室內測定方法和標準貫入試驗。3教學重點、難點重點： 土的工程分類難點： 為什么評定粘性土狀態(tài)用與含水量有關的指標，而評定非粘性土用與顆粒級配有關指標。4教學策略對比粘性土和非粘性土顆粒級配來分析它們的性質5習題1-3第二章 粘性土的物理化學性質（ 2 學時）1 教學內容（2 學時）第一節(jié)鍵力的基本概念第二節(jié)粘土礦物顆粒的結晶結構第三節(jié)粘土顆粒的膠體化學性質第四節(jié)粘性土工程性質的利用和改良2 教學要求掌握粘

5、土顆粒與介質的相互作用及其對粘性土工程性質的影響；熟悉粘土的塑性、壓縮性、脹縮性、強度等工程性質主要受、鍵力與顆粒周圍介質之間相互作用所制約；了解鍵力的基本概念和粘土礦物結晶結構。3 教學重點、難點重點：粘性土工程性質的利用和改良難點：粘土礦物顆粒表面雙電層概念4 教學策略重點解釋圖2-2 、圖 2-3 、 2-4 、 2-5 、 2-65 習題2-52-6第三章土中水的運動規(guī)律（ 2 學時）1 教學內容（2 學時）第一節(jié)土得毛細性第二節(jié)土的滲透性第三節(jié)土的凍結過程中水分的遷移和積聚2教學要求掌握土中水的運動規(guī)律及其對土性質的影響；掌握土的層流滲透定律熟悉影響土的滲透性的因素和凍脹的機理與影響

6、因素了解毛細水以及土在凍結過程中水分的遷移和積聚3教學重點、難點重點：土得層流滲透定律和滲透系數(shù)難點：土的滲透系數(shù)試驗測定法4教學策略結合滲透模型推導公式5習題3-2第四章 土中應力計算（6 學時）1 教學內容（ 4 學時）第一節(jié)概述第二節(jié)土中自重應力計算第三節(jié)基礎地面的壓力分布與計算第四節(jié)豎向集中力作用下的土中應力計算第五節(jié)豎向分布荷載作用下土中應力計算（一）2教學要求（ 1）掌握自重應力、附加應力的計算、基礎底面的壓力計算（ 2）熟悉自重應力、附加應力的分布規(guī)律（ 3）了解各種荷載作用下附加應力計算公式推導3教學重點、難點重點：自重應力、附加應力的計算難點：附加應力計算公式的推導4教學策略

7、主要教會學生對公式的應用5習題4-5 、 4-61 教學內容（2 學時）第五節(jié)豎向分布荷載作用下土中應力計算（二）第六節(jié)應力計算中的其他一些問題第七節(jié)有效應力原理2教學要求（ 1）掌握土中附加應力的計算以及有效應力公式（ 2）了解土中應力擴散角的概念3教學重、難重：豎向分布荷載作用下土中應力計算6 學時）第五章土的壓縮性與地基沉降計算1 教學內容（2 學時）第一節(jié) 概述第二節(jié) 研究土壓縮性的試驗及指標2教學要求（ 1）掌握壓縮系數(shù)a. 壓縮模具Es. 壓縮指數(shù)的物理意義，計算公式；（ 2）熟悉壓縮模具，變形模具彈性模具的意義和它們之間的關系；（ 3）了解室內側限壓縮試驗和現(xiàn)場載荷試驗3. 教學

8、重點、難點重點，壓縮系數(shù)壓縮模具Es 的物理意義難點Eo和Es之間的關系4教學策從室內側限壓縮試驗和現(xiàn)場載荷試驗分析入手，結合壓縮曲線引出a .Es 概念1 教學內容（2 學時）第三節(jié) 地基沉降實用計算方法2教學要求（ 1）掌握分層總合法、應力面積法計算最終沉降（ 2）熟悉彈性理論法計算沉降（ 3）了解用原位壓縮曲線計算最終沉降3教學重、難重：分層總合法、應力面積法計算最終沉降Xs 的取值 .難：應力面積法計算中, 沉降計算深度Zn 和沉降計算經驗系數(shù)4 .教學策略詳細講解圖5 15、5-175 .習題5 3、 5 - 61 .教學內容(2學時)第四節(jié)飽和粘性土地基沉降與時間的關系2 .教學要

9、求(1 )掌握某一時刻沉降量 St的計算(2 )熟悉太沙基一維滲流固結理論(3 ) 了解飽和粘性土地基沉降的三個階段3 .教學重點、難點重點：固結度的概念及計算方法難點：太沙基一維滲流固結理論4教學策略利用圖 5-23 、 5-24 講解5習5-6第六章土的抗剪強度（ 4 學時）1 教學內容（ 2 學時）第一節(jié)概述第二節(jié)圖的強度理論與強度指示第三節(jié)土的抗剪強度指示的試驗方法及其應用2 教學要求1 1）掌握土的抗剪強度的庫侖定律，以及摩爾圓與抗剪強度包線之間的關系，土的強度理論極限平衡理論；2 2）熟悉土的抗剪強度指示的試驗方法及其應用3 教學重點、難點重點：抗剪強度的庫侖定律、土的強度理論極限

10、平衡理論難點：土體中某點達到極限平衡狀態(tài)時的摩爾圓4 教學策略分析試驗方法入手5 習題6-2 、 6-31 教學內容（ 2 學時）第三節(jié)土的抗剪強度指示的試驗方法及其應用第四節(jié)土的天然強度及其在荷載作用下的強度增長第五節(jié)關于土的抗剪強度影響因素的討論2教學要求（ 1）掌握強度試驗方法與指標的選用（ 2）熟悉軟土在荷載作用下的強度增長規(guī)律以及影響土的抗剪強度的因素（ 3）了解孔隙壓力系數(shù)A.B3教學重點、難點重點：強度試驗方法與指標的選用難點：孔隙壓力系數(shù)A.B4教學策略5習題6-6第七章土壓力計算（4 學時）1 教學內容（2 學時）第一節(jié)概述第二節(jié)靜止土壓力計算第三節(jié)朗金土壓力理論第四節(jié)庫侖土

11、壓力理論2 教學要求（ 1 ）掌握用朗金土壓力理論、庫侖土壓力理論計算的作用在擋土墻上的土壓力；（ 2） 熟悉朗金土壓力理論、庫侖土壓力理論的應用范圍3 教學重點、難點 重點：朗金土壓力理論、庫侖土壓力理論4 教學策略 由第六章土體極限平衡理論公式引出朗金土壓力理論習題7-21 教學內容（2 學時）第五節(jié)幾種特殊情況下的庫侖土壓力計算第六節(jié)關于土壓力的討論2教學要求（ 1）掌握幾種特殊情況下庫侖土壓力計算；（ 2）了解朗金土壓理論和庫侖土壓力理論的差異；3教學重、難重：車輛荷載作用下的土壓力計算 難：車輛荷載作用下的土壓力計算4 .教學策略5 .習題7 4第八章土坡穩(wěn)定分析(2 學時)2 學時

12、)第一節(jié)概述第二節(jié)砂性土的土坡穩(wěn)定分析第三節(jié)粘性土的土坡穩(wěn)定分析第四節(jié)土坡穩(wěn)定分析的幾個問題2 .教學要求(1)掌握砂性土的土坡穩(wěn)定分析法，粘性土得土坡穩(wěn)定分析法之整體穩(wěn)定分析法、 條分法、畢肖普條分法；(2 ) 了解坡頂開裂時的穩(wěn)定計算、有水滲流時土坡穩(wěn)定的計算3 .教學重點、難點重點、難點：粘性土的土坡穩(wěn)定分析4教學策第九章地基承載力4 學時）1 教學內容（4 學時）第一節(jié)概述第二節(jié)臨界荷載的確定第三節(jié)極限承載力計算第四節(jié)按規(guī)范方法確定地基容許承載力第五節(jié)關于地基承載力的理論2教學要求（ 1）掌握確定地基承載力的三種方法：靜載荷試驗法、半理論半經驗公式計算按規(guī)范法確定；（ 2）熟悉臨界荷載概念、計算方法；（ 3）了解地基破壞的性狀。3教學重點、難點重點：確定地基承載力的三種方法難點：半理論半經驗法計算地基承載力4 .教學策略通過講解例題9-6，