《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》教案 教學(xué)設(shè)計 第1次 土的認知

福建船政交通職業(yè)學(xué)院教案NO.1教師姓名盛海洋授課班級21城軌1授課形式講授授課日期2023年2月25日第1周授課時數(shù)2章節(jié)名稱任務(wù)1土的認知教學(xué)目的了解土力學(xué)與地基基礎(chǔ)基本概念，本課程特點和學(xué)習(xí)要求；了解土的生成與特性；理解土的三相組成，掌握土的粒度成分及分析方法。教學(xué)重點土的三相組成，土的粒度成分及分析方法。教學(xué)難點土的粒度成分及分析方法更新補充刪節(jié)內(nèi)容粒度分析grainsizeanalysis級配grading粒度成分grainsizecomposition累計曲線grainsizedistributioncurve不均勻系數(shù)uniformitycoefficient曲率系數(shù)curvaturecoefficient教學(xué)媒體線上課程介紹，板書等多媒體。課后分析復(fù)習(xí)舊課，導(dǎo)入新課：（時間）15’1、開學(xué)第一節(jié)課，首先自我介紹，了解班級同學(xué)情況，檢查實到人數(shù)；

2、概括地的闡述本課程的主要內(nèi)容及章節(jié)設(shè)置及學(xué)習(xí)本課程的重要意義；3、介紹課程，導(dǎo)入本節(jié)課程。教學(xué)過程（時間）95’教學(xué)提示任務(wù)1土的認知一、基本概念1.土的概念：土是巖石經(jīng)風(fēng)化、搬運、沉積所形成的產(chǎn)物。[土是由地球外殼堅硬整體的巖石，經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運、沉積，形成固體礦物、液體水和氣體的一種集合體。常被稱為第四紀松散沉積層，厚度僅數(shù)米至數(shù)百米。]

土體的物理性質(zhì)，如輕重、軟硬、干濕、松密等在一定程度上決定了土的力學(xué)性質(zhì)。

2.土力學(xué)：是利用力學(xué)的一般原理以土為研究對象,研究土的特性及其受力后,應(yīng)力、變形、滲透、強度和穩(wěn)定性及其隨時間變化規(guī)律的學(xué)科。

3.地基：任何建筑物都支撐于地層上,受建筑物荷載影響的那一部分地層稱為地基。4.基礎(chǔ)：建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ)。建筑物由地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)三部分組成。二、本課程的重要性1941年加拿大特朗斯康谷倉；上海工業(yè)展覽館中央大廳；意大利比薩斜塔，方山斜塔。以上實例說明，建筑物安全必須遵守（1）滿足地基強度要求；（2）地基變形應(yīng)在允許范圍內(nèi)。三、學(xué)科的發(fā)展簡史經(jīng)歷從感性認識到理性認識、形成獨立學(xué)科和新的發(fā)展4個階段。感性認識：萬里長城、隋唐運河、趙州石拱橋，1300多年沉降幾厘米，橋臺基底壓力500-600kPa，密實粗砂層承載力非常接近550kPa務(wù)P133頁。理性認識：1773年法國庫侖抗剪強度公式和擋土墻土壓力的滑動楔體理論；1857年英國朗肯土壓力古典理論；1885年布辛涅斯克彈性半無限空間體表面在集中力作用下的應(yīng)力、應(yīng)變理論。獨立學(xué)科：1925年美國太沙基土力學(xué)專著近代土力學(xué)的開始有效應(yīng)力原理和固結(jié)理論。20世紀50年代開始現(xiàn)代科技滲入，開展土的彈塑性應(yīng)力應(yīng)變研究，提出了各種本構(gòu)關(guān)系模型。陳宗基土流變學(xué)和黏土結(jié)構(gòu)模式，黃文熙非均質(zhì)地基考慮側(cè)向變形影響的沉降計算方法和砂土液化理論。巖土工程專業(yè)，工作方法：調(diào)查勘察、試驗測試、分析計算、方案論證、監(jiān)測控制、反演分析、修改方案；研究方法數(shù)學(xué)模擬、物理模擬和原位觀測。四、本課程特點和學(xué)習(xí)要求本課程是一門理論性和實踐性均較強的技術(shù)基礎(chǔ)課，是聯(lián)系基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁。本課程內(nèi)容廣泛、綜合性強。研究方法的特殊性，表現(xiàn)在（1）對于土的有關(guān)知識從感性階段過度到理性階段，把土加以簡化；（2）物理、力學(xué)性質(zhì)指標和參數(shù)所需條件和范圍；（3）土力學(xué)中的公式和方法，絕大多數(shù)是半理論半經(jīng)驗的混合產(chǎn)物，必須進行地基勘察、土工測試?！?.1土的成因與特性一、土的生成土是由地球外殼堅硬整體的巖石，經(jīng)風(fēng)化（物理、化學(xué)、生物）、剝蝕、搬運、沉積，形成固體礦物、液體水和氣體的一種集合體。常被稱為第四紀松散沉積層，厚度僅數(shù)米至數(shù)百米。主要類型：殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、其他。

工程特性：壓縮性高、強度低、透水性大，與建筑工程設(shè)計和施工關(guān)系密切。二、土的結(jié)構(gòu)：是指土顆粒之間的相互排列和聯(lián)結(jié)形式等綜合特征。土的結(jié)構(gòu)類型：1、單粒結(jié)構(gòu)；2、蜂窩結(jié)構(gòu)；3、絮狀結(jié)構(gòu)三、土層構(gòu)造；是指同一土層中土顆粒之間的相互關(guān)系的特征。常見以下幾種:1、層狀構(gòu)造；2、分散構(gòu)造，土粒分布均勻，性質(zhì)相近，如砂卵石層；3、結(jié)核狀構(gòu)造；4、裂隙狀構(gòu)造，硬塑或堅硬狀態(tài)的黏土?！?.2土的三相組成一、土的固體顆粒1、礦物成分①原生礦物（物理風(fēng)化的產(chǎn)物，顆粒較粗，礦物成分同風(fēng)化前的母巖，如石英、長石和云母等。吸附水的能力弱，性質(zhì)較穩(wěn)定，無塑性）②次生礦物（是經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后生成的新礦物，它的成分與母巖完全不同，次生礦物主要是粘土礦物，即高嶺石、伊利石和蒙脫石。次生礦物顆粒極細，吸附水的能力比較強，有可塑性。）2、粒度成分①粒組劃分[表2-4]②粒度成分分析方法：篩分法直徑大于0.075mm、小于0.075mm密度計法。③表示方法：顆粒級配曲線[圖2-5]，CU不均勻系數(shù)，反映曲線的坡度，表明不均勻程度，曲線越平緩、越不均勻、級配良好（大于等于5）。小于5級配不良好。曲率系數(shù)CC反映曲線的整體形態(tài)，表明粒組是否缺失，CC小于1或大于3，缺失中間粒徑，顆粒級配不連續(xù)。同時滿足CU大于等于5，CC大于1小于3，級配良好。二、土中的水1、結(jié)構(gòu)水；2、自由水；3、氣態(tài)水；4、固態(tài)水三、土中的氣體封閉氣體影響大。先提問：了解同學(xué)如何從字面上去理解土力學(xué)與地基基礎(chǔ)內(nèi)涵。提問：同學(xué)們所知道的土力學(xué)與地基基礎(chǔ)事故有哪些？加深學(xué)習(xí)本課程的重要性。提問：同學(xué)們所知道的土的成因提示：要求