《土力學(xué)》授課教案

1、土力學(xué)課程授課教案課程編號：0333121331課程中文/英文名稱： 土力學(xué)/Soil Mechanics課程總學(xué)時/學(xué)分：44學(xué)時/3學(xué)分適用專業(yè)：建筑工程及道橋?qū)I(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(xué)生掌握土的物理性質(zhì)及工程分類，粘性土的礦物成分對性質(zhì)影響， 土得強(qiáng)度特性，土中應(yīng)力和沉降計(jì)算， 土壓力計(jì)算方法 和土坡穩(wěn)定性分析， 地基承載力的基本理論及計(jì)算， 掌握室內(nèi)幾種常見的土木試驗(yàn)， 了解土 的動力特性和原位測試方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對于土力學(xué)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(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。二、教材及主要參考資料1 .教材：高

2、大釗主編.土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)（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(zhì)學(xué)與土力學(xué)（第二版）北京人民交通出版社.1993三、課時分配序號授課內(nèi)容提要學(xué)時1緒論4學(xué)時2A章土的物理性質(zhì)及工程分類3第二章粘性土的物理性化學(xué)性質(zhì)2學(xué)時4第三章土中水的運(yùn)動規(guī)律4學(xué)時5第四章土中應(yīng)力計(jì)算6學(xué)時6第五章土的壓縮性與地基沉降6學(xué)時7第六章土的抗剪強(qiáng)度4學(xué)時8第七章土壓力計(jì)算4學(xué)時9第八章土坡穩(wěn)定分析2學(xué)時10第九章地基承載力4學(xué)時11第十章士的動力性質(zhì)和壓實(shí)性2學(xué)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(shí)驗(yàn)占10%,平時作業(yè)占10%

3、。五、授課方案第一章 土的物理性質(zhì)及工程分類（4 學(xué)時）1 教學(xué)內(nèi)容（2 學(xué)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(biāo)2 教學(xué)要求（1 ）掌握土的三相比例指標(biāo)的概念和計(jì)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(jì)曲線法、三角坐標(biāo)法，以及描述土的級配的指標(biāo)：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(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：土的三相比例指標(biāo)的概念和計(jì)算方法。難點(diǎn)：三項(xiàng)比例指標(biāo)的換標(biāo)。4 教學(xué)策略要掌握三項(xiàng)比例指標(biāo)換標(biāo)這個難點(diǎn)，主要要教會學(xué)生繪制三相換標(biāo)草圖。5 習(xí)題1-1 ，1-21 教學(xué)內(nèi)容（2 學(xué)時）第四節(jié)粘性土的界限含水量第五節(jié)砂土的

4、密實(shí)度第六節(jié)土的工程分類2教學(xué)要求（ 1）掌握評定粘性土狀態(tài)的四個指標(biāo)：Wp. Wl. Ip. Il掌握評定砂土密實(shí)度方法和指標(biāo)；（ 2）熟悉土的工程分類以及方法；（ 3）了解Wp. Wl. 室內(nèi)測定方法和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。3教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)： 土的工程分類難點(diǎn)： 為什么評定粘性土狀態(tài)用與含水量有關(guān)的指標(biāo)，而評定非粘性土用與顆粒級配有關(guān)指標(biāo)。4教學(xué)策略對比粘性土和非粘性土顆粒級配來分析它們的性質(zhì)5習(xí)題1-3第二章 粘性土的物理化學(xué)性質(zhì)（ 2 學(xué)時）1 教學(xué)內(nèi)容（2 學(xué)時）第一節(jié)鍵力的基本概念第二節(jié)粘土礦物顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)第三節(jié)粘土顆粒的膠體化學(xué)性質(zhì)第四節(jié)粘性土工程性質(zhì)的利用和改良2 教學(xué)要求掌握粘

5、土顆粒與介質(zhì)的相互作用及其對粘性土工程性質(zhì)的影響；熟悉粘土的塑性、壓縮性、脹縮性、強(qiáng)度等工程性質(zhì)主要受、鍵力與顆粒周圍介質(zhì)之間相互作用所制約；了解鍵力的基本概念和粘土礦物結(jié)晶結(jié)構(gòu)。3 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：粘性土工程性質(zhì)的利用和改良難點(diǎn)：粘土礦物顆粒表面雙電層概念4 教學(xué)策略重點(diǎn)解釋圖2-2 、圖 2-3 、 2-4 、 2-5 、 2-65 習(xí)題2-52-6第三章土中水的運(yùn)動規(guī)律（ 2 學(xué)時）1 教學(xué)內(nèi)容（2 學(xué)時）第一節(jié)土得毛細(xì)性第二節(jié)土的滲透性第三節(jié)土的凍結(jié)過程中水分的遷移和積聚2教學(xué)要求掌握土中水的運(yùn)動規(guī)律及其對土性質(zhì)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(jī)理與影響

6、因素了解毛細(xì)水以及土在凍結(jié)過程中水分的遷移和積聚3教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：土得層流滲透定律和滲透系數(shù)難點(diǎn)：土的滲透系數(shù)試驗(yàn)測定法4教學(xué)策略結(jié)合滲透模型推導(dǎo)公式5習(xí)題3-2第四章 土中應(yīng)力計(jì)算（6 學(xué)時）1 教學(xué)內(nèi)容（ 4 學(xué)時）第一節(jié)概述第二節(jié)土中自重應(yīng)力計(jì)算第三節(jié)基礎(chǔ)地面的壓力分布與計(jì)算第四節(jié)豎向集中力作用下的土中應(yīng)力計(jì)算第五節(jié)豎向分布荷載作用下土中應(yīng)力計(jì)算（一）2教學(xué)要求（ 1）掌握自重應(yīng)力、附加應(yīng)力的計(jì)算、基礎(chǔ)底面的壓力計(jì)算（ 2）熟悉自重應(yīng)力、附加應(yīng)力的分布規(guī)律（ 3）了解各種荷載作用下附加應(yīng)力計(jì)算公式推導(dǎo)3教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：自重應(yīng)力、附加應(yīng)力的計(jì)算難點(diǎn)：附加應(yīng)力計(jì)算公式的推導(dǎo)4教學(xué)策略

7、主要教會學(xué)生對公式的應(yīng)用5習(xí)題4-5 、 4-61 教學(xué)內(nèi)容（2 學(xué)時）第五節(jié)豎向分布荷載作用下土中應(yīng)力計(jì)算（二）第六節(jié)應(yīng)力計(jì)算中的其他一些問題第七節(jié)有效應(yīng)力原理2教學(xué)要求（ 1）掌握土中附加應(yīng)力的計(jì)算以及有效應(yīng)力公式（ 2）了解土中應(yīng)力擴(kuò)散角的概念3教學(xué)重、難重：豎向分布荷載作用下土中應(yīng)力計(jì)算6 學(xué)時）第五章土的壓縮性與地基沉降計(jì)算1 教學(xué)內(nèi)容（2 學(xué)時）第一節(jié) 概述第二節(jié) 研究土壓縮性的試驗(yàn)及指標(biāo)2教學(xué)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(jì)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(guān)系；（ 3）了解室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗(yàn)和現(xiàn)場載荷試驗(yàn)3. 教學(xué)

8、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)，壓縮系數(shù)壓縮模具Es 的物理意義難點(diǎn)Eo和Es之間的關(guān)系4教學(xué)策從室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗(yàn)和現(xiàn)場載荷試驗(yàn)分析入手，結(jié)合壓縮曲線引出a .Es 概念1 教學(xué)內(nèi)容（2 學(xué)時）第三節(jié) 地基沉降實(shí)用計(jì)算方法2教學(xué)要求（ 1）掌握分層總合法、應(yīng)力面積法計(jì)算最終沉降（ 2）熟悉彈性理論法計(jì)算沉降（ 3）了解用原位壓縮曲線計(jì)算最終沉降3教學(xué)重、難重：分層總合法、應(yīng)力面積法計(jì)算最終沉降Xs 的取值 .難：應(yīng)力面積法計(jì)算中, 沉降計(jì)算深度Zn 和沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)4 .教學(xué)策略詳細(xì)講解圖5 15、5-175 .習(xí)題5 3、 5 - 61 .教學(xué)內(nèi)容(2學(xué)時)第四節(jié)飽和粘性土地基沉降與時間的關(guān)系2 .教學(xué)要

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

10、平衡理論難點(diǎn)：土體中某點(diǎn)達(dá)到極限平衡狀態(tài)時的摩爾圓4 教學(xué)策略分析試驗(yàn)方法入手5 習(xí)題6-2 、 6-31 教學(xué)內(nèi)容（ 2 學(xué)時）第三節(jié)土的抗剪強(qiáng)度指示的試驗(yàn)方法及其應(yīng)用第四節(jié)土的天然強(qiáng)度及其在荷載作用下的強(qiáng)度增長第五節(jié)關(guān)于土的抗剪強(qiáng)度影響因素的討論2教學(xué)要求（ 1）掌握強(qiáng)度試驗(yàn)方法與指標(biāo)的選用（ 2）熟悉軟土在荷載作用下的強(qiáng)度增長規(guī)律以及影響土的抗剪強(qiáng)度的因素（ 3）了解孔隙壓力系數(shù)A.B3教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：強(qiáng)度試驗(yàn)方法與指標(biāo)的選用難點(diǎn)：孔隙壓力系數(shù)A.B4教學(xué)策略5習(xí)題6-6第七章土壓力計(jì)算（4 學(xué)時）1 教學(xué)內(nèi)容（2 學(xué)時）第一節(jié)概述第二節(jié)靜止土壓力計(jì)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(xué)要求（ 1 ）掌握用朗金土壓力理論、庫侖土壓力理論計(jì)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(yīng)用范圍3 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn)：朗金土壓力理論、庫侖土壓力理論4 教學(xué)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(xí)題7-21 教學(xué)內(nèi)容（2 學(xué)時）第五節(jié)幾種特殊情況下的庫侖土壓力計(jì)算第六節(jié)關(guān)于土壓力的討論2教學(xué)要求（ 1）掌握幾種特殊情況下庫侖土壓力計(jì)算；（ 2）了解朗金土壓理論和庫侖土壓力理論的差異；3教學(xué)重、難重：車輛荷載作用下的土壓力計(jì)算 難：車輛荷載作用下的土壓力計(jì)算4 .教學(xué)策略5 .習(xí)題7 4第八章土坡穩(wěn)定分析(2 學(xué)時)2 學(xué)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(xué)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(jì)算、有水滲流時土坡穩(wěn)定的計(jì)算3 .教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn)：粘性土的土坡穩(wěn)定分析4教學(xué)策第九章地基承載力4 學(xué)時）1 教學(xué)內(nèi)容（4 學(xué)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(jì)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(guān)于地基承載力的理論2教學(xué)要求（ 1）掌握確定地基承載力的三種方法：靜載荷試驗(yàn)法、半理論半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算按規(guī)范法確定；（ 2）熟悉臨界荷載概念、計(jì)算方法；（ 3）了解地基破壞的性狀。3教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：確定地基承載力的三種方法難點(diǎn)：半理論半經(jīng)驗(yàn)法計(jì)算地基承載力4 .教學(xué)策略通過講解例題9-6，