《土力學與地基基礎》教案 教學設計 第1次 土的認知

福建船政交通職業(yè)學院教案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2章節(jié)名稱任務1土的認知教學目的了解土力學與地基基礎基本概念，本課程特點和學習要求；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。教學重點土的三相組成，土的粒度成分及分析方法。教學難點土的粒度成分及分析方法更新補充刪節(jié)內容粒度分析grainsizeanalysis級配grading粒度成分grainsizecomposition累計曲線grainsizedistributioncurve不均勻系數uniformitycoefficient曲率系數curvaturecoefficient教學媒體線上課程介紹，板書等多媒體。課后分析復習舊課，導入新課：（時間）15’1、開學第一節(jié)課，首先自我介紹，了解班級同學情況，檢查實到人數；

2、概括地的闡述本課程的主要內容及章節(jié)設置及學習本課程的重要意義；3、介紹課程，導入本節(jié)課程。教學過程（時間）95’教學提示任務1土的認知一、基本概念1.土的概念：土是巖石經風化、搬運、沉積所形成的產物。[土是由地球外殼堅硬整體的巖石，經風化、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，厚度僅數米至數百米。]

土體的物理性質，如輕重、軟硬、干濕、松密等在一定程度上決定了土的力學性質。

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

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：建筑物向地基傳遞荷載的下部結構稱為基礎。建筑物由地基、基礎和上部結構三部分組成。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）地基變形應在允許范圍內。三、學科的發(fā)展簡史經歷從感性認識到理性認識、形成獨立學科和新的發(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力、應變理論。獨立學科：1925年美國太沙基土力學專著近代土力學的開始有效應力原理和固結理論。20世紀50年代開始現代科技滲入，開展土的彈塑性應力應變研究，提出了各種本構關系模型。陳宗基土流變學和黏土結構模式，黃文熙非均質地基考慮側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；研究方法數學模擬、物理模擬和原位觀測。四、本課程特點和學習要求本課程是一門理論性和實踐性均較強的技術基礎課，是聯(lián)系基礎課和專業(yè)課的橋梁。本課程內容廣泛、綜合性強。研究方法的特殊性，表現在（1）對于土的有關知識從感性階段過度到理性階段，把土加以簡化；（2）物理、力學性質指標和參數所需條件和范圍；（3）土力學中的公式和方法，絕大多數是半理論半經驗的混合產物，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，經風化（物理、化學、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，厚度僅數米至數百米。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，與建筑工程設計和施工關系密切。二、土的結構：是指土顆粒之間的相互排列和聯(lián)結形式等綜合特征。土的結構類型：1、單粒結構；2、蜂窩結構；3、絮狀結構三、土層構造；是指同一土層中土顆粒之間的相互關系的特征。常見以下幾種:1、層狀構造；2、分散構造，土粒分布均勻，性質相近，如砂卵石層；3、結核狀構造；4、裂隙狀構造，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（物理風化的產物，顆粒較粗，礦物成分同風化前的母巖，如石英、長石和云母等。吸附水的能力弱，性質較穩(wěn)定，無塑性）②次生礦物（是經化學風化后生成的新礦物，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，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、結構水；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：了解同學如何從字面上去理解土力學與地基基礎內涵。提問：同學們所知道的土力學與地基基礎事故有哪些？加深學習本課程的重要性。提問：同學們所知道的土的成因提示：要求