地球課件】土力學(xué)教學(xué)大綱

1、土力學(xué)課程基本情況教學(xué)對象：水利水電工程、土木工程、建設(shè)管理專業(yè)本科先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)、水力學(xué)、工程地質(zhì) 內(nèi)容簡介：土力學(xué)是利用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的基本知識， 并充分考慮土的碎散性、 相性和天然性所建立起來的一門學(xué)科。主要研究土的滲透、變形、 強(qiáng)度性質(zhì)及由此產(chǎn)生的工程問題。與土力學(xué)相關(guān)的實(shí)際工程問題包 括：土體坡穩(wěn)定，土壓力，地基承載力與沉降，地基處理、抗震等 問題。教材：清華大學(xué)出版社土力學(xué)、基礎(chǔ)工程。課程編號課程名稱上課學(xué)期課內(nèi)總學(xué)時周學(xué)時內(nèi)/外學(xué)分性質(zhì)30040263土力學(xué)（1）第5483/6330040312土力學(xué)（2）第6322/42必修土力學(xué)（1）教學(xué)計劃內(nèi)

2、容周次學(xué)時講課習(xí)題討論試驗(yàn)第一周2：緒論，第一章第二周2第一章：土的物理性質(zhì)及工程分類第三周2第一章第三周3/物性試驗(yàn)第四周2第二章：土的滲透性第五周2第二章：土的滲透性第五周2第一二章討論第六周2第三章：土中應(yīng)力第七周2第三章：土中應(yīng)力第八周2第三章：土中應(yīng)力第八周2/第三章討論第九周2第四章：土的壓縮和地基的沉降與固結(jié)第十周2第四章：土的壓縮和地基的沉降與固結(jié)第十一周2第四章：土的壓縮和地基的沉降與固結(jié)第十一周2/土的固結(jié)試驗(yàn)第十二周2第四章：土的壓縮和地基的沉降與固結(jié)第十二周2/第四章討論第十三周2第五章：土的抗剪強(qiáng)度第十四周2第五章：土的抗剪強(qiáng)度第十四周3三軸試驗(yàn)第十五周2第五章：土的

3、抗剪強(qiáng)度第十五周2/第五章討論第十六周2第五章：土的抗剪強(qiáng)度總計483288土力學(xué)（1）教學(xué)大綱第0章緒論1. 土的三個基本特性，與土相關(guān)的工程問題2. 本課程的應(yīng)用工程領(lǐng)域、學(xué)習(xí)目的、內(nèi)容、方法、課程環(huán)節(jié)第一章土的物理性質(zhì)和工程分類-1土的形成1. 土的形成：碎散、多相與自然歷史產(chǎn)物2. 第四紀(jì)沉積物類型3. 粘性土和無粘性土，特殊土-2 土的三相組成1. 中的固體顆粒：土的顆粒級配；土的礦物組成、粘土礦物；土顆粒形狀2. 土中水：結(jié)合水；自由水（毛細(xì)水與重力水）3. 土中氣態(tài)：氣、水的比例關(guān)系；吸力及其影響-3土的物理狀態(tài)1. 反映土的三相間的數(shù)量關(guān)系的物理性質(zhì)指標(biāo)：三相草圖和三相換算，土

4、的物理性質(zhì)指標(biāo)：孔隙、含水和密實(shí)程度的指標(biāo)2. 土的物理狀態(tài)：粘性土的稠度，砂土的相對密度-4 土的結(jié)構(gòu)1. 原狀土和擾動土，土的結(jié)構(gòu)的類型、機(jī)理與對其力學(xué)性質(zhì)的影響2. 粘性土的靈敏度和觸變性 - 5 土的工程分類1. 土的分類法和分類依據(jù)2. 水電系統(tǒng)的SL237 1999分類法3. 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007 2002分類法6 土的擊實(shí)性和擊實(shí)試驗(yàn)1. 擊實(shí)試驗(yàn)2. 粘性土（細(xì)粒土）的壓實(shí)性：最優(yōu)含水量與最大干密度3. 粗粒土的壓實(shí)特性第二章.土的滲透性01概述2 2 土的滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律1. 水頭與水力坡降2. 滲透試驗(yàn)和達(dá)西定律3. 達(dá)西定律的適用范圍4. 滲透系數(shù)的測定及

5、影響因素5. 成層土的平均滲透系數(shù)2-3二維滲流和流網(wǎng)的應(yīng)用1. 滲流的基本微分方程2. 流網(wǎng)及其繪制3. 流網(wǎng)的應(yīng)用2-4滲透力和滲透破壞1. 滲透力和臨界水力坡降2. 滲透破壞（滲透變形）的類型和判斷：流土與管涌3. 滲透破壞的防治第三章 土體中的應(yīng)力31概述1. 土中應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的特點(diǎn)：三軸試驗(yàn)與土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系2. 土中的應(yīng)力應(yīng)變的假設(shè)3. 土體中的幾種常見的應(yīng)力狀態(tài)：三維、二維與一維（側(cè)限）應(yīng)力狀態(tài)4. 土中的應(yīng)力應(yīng)變符號的規(guī)定3 2基底的接觸應(yīng)力（基底壓力）1. 土體中的自重應(yīng)力基底壓力的分布與影響因素2. 基底壓力的簡化計算3 3地基中的附加應(yīng)力1. 集中荷載下的附加應(yīng)力計算2.

6、 矩形分布荷載下的附加應(yīng)力計算3. 條形分布荷載下的附加應(yīng)力計算3-4有效應(yīng)力原理1. 有效應(yīng)力原理基本概念2. 靜水中的自重應(yīng)力：總應(yīng)力與有效應(yīng)力3. 三軸試驗(yàn)與孔隙水壓力系數(shù) A和B第四章土體的壓縮和地基的沉降與固結(jié)X-1側(cè)限壓縮試驗(yàn)(壓縮試驗(yàn))及其參數(shù)1. 側(cè)限壓縮儀及試驗(yàn)2. e-p曲線及其參數(shù)3. e-lg p曲線及其參數(shù)4. 先期固結(jié)壓力與土的應(yīng)力歷史：正常固結(jié)土、超固結(jié)土和欠固結(jié)土5. 原位固結(jié)曲線與再壓縮曲線X-2地基的最終沉降量計算1. 向壓縮的分層總和法：原理、方法、步驟2. 按e-p曲線計算3. 按e-log(p)曲線計算地基的沉降量：超固結(jié)土及考慮回彈的沉降計算4. 有

7、關(guān)地基沉降計算的幾個問題4 3飽和土體的滲流固結(jié)理論1. 瞬時沉降、固結(jié)沉降與次固結(jié)沉降2. Terzaghi的一維固結(jié)理論：假設(shè)條件，滲流固結(jié)微分方程3. 固結(jié)微分方程的解4. 土的固結(jié)度和地基的平均固結(jié)度5. 固結(jié)系數(shù)Cv的測定：時間平方根法第五章土的抗剪強(qiáng)度5-1 土的抗剪強(qiáng)度及強(qiáng)度理論1. 直剪試驗(yàn)和庫侖公式2. 三軸試驗(yàn)與摩爾-庫侖強(qiáng)度理論：三軸試驗(yàn)、摩爾圓、強(qiáng)度包線3. 應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線4. 土的強(qiáng)度指標(biāo)與破壞機(jī)理5 2 土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)測定1. 剪切試驗(yàn)2. 三軸試驗(yàn)3. 土的強(qiáng)度的現(xiàn)場測試：十字板剪切試驗(yàn)5 3 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)1 總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)和有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)2. 三

8、軸固結(jié)排水試驗(yàn)與有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)3. 飽和粘土的固結(jié)三軸不排水試驗(yàn)及其強(qiáng)度指標(biāo)4. 飽和粘土的強(qiáng)度與孔隙比的唯一性關(guān)系5. 飽和粘土的三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo)6. 直剪試驗(yàn)的強(qiáng)度指標(biāo)：固結(jié)慢剪、固結(jié)快剪、不固結(jié)快剪7. 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選用5 4 土的動強(qiáng)度和土的振動液化1. 的液化現(xiàn)象和機(jī)理2. 土的動強(qiáng)度3. 影響液化的因素4. 土的液化的判斷土力學(xué)（2）教學(xué)計劃內(nèi)容周次學(xué)時講課其它環(huán)節(jié)第一周2第一章：擋土墻上的土壓力第二周2第一章：擋土墻上的土壓力第三周2第二早：土坡穩(wěn)疋分析第四周2第二早：土坡穩(wěn)疋分析第五周2第二早：土坡穩(wěn)疋分析第六周2第三章：地基承載力第七周2第三章：地基承載力

9、野外試驗(yàn)演示第八周2第三章：地基承載力第九周2第四章：天然地基上的淺基礎(chǔ)第十周2第四章：天然地基上的淺基礎(chǔ)第十一周2第四章：天然地基上的淺基礎(chǔ)第十二周2第五章：樁基與深基礎(chǔ)課程作業(yè)第十三周2第五章：樁基與深基礎(chǔ)第十四周2第五章：樁基與深基礎(chǔ)第十五周2第六章：地基處理第十六周2第六章：地基處理32土力學(xué)（2）教學(xué)大綱第一章?lián)跬两Y(jié)構(gòu)物上的土壓力1 1概述1. 擋土結(jié)構(gòu)物的類型2. 墻體位移與土壓力：主動、被動和靜止土壓力3. 土壓力理論簡述2朗肯土壓力理論1. 朗肯極限平衡應(yīng)力狀態(tài)2. 無粘性土的朗肯土壓力計算3. 粘性土的朗肯土壓力計算-3庫侖土壓力理論1. 基本原理2. 數(shù)解法：主動土壓力與被

10、動土壓力3. 主動土壓力的庫爾曼圖解法4. 朗肯與庫侖土壓力理論的比較-4幾種常見情況的主動土壓力計算1. 成層土的情況2. 墻后有地下水的情況3. 坦墻的主動土壓力計算第二章土坡穩(wěn)定分析01概述1. 土坡的類型：土坡定義，天然、人工（挖方與填方）土坡2. 滑坡及其影響因素2 2無粘性土坡的穩(wěn)定分析1. 無滲流情況2. 有沿坡滲流的情況2 3粘性土坡的穩(wěn)定分析的圓弧法1. 整體圓弧法2. 條分法的原理、未知數(shù)及平衡條件3. 簡單條分法：無滲流與穩(wěn)定滲流的土壩穩(wěn)定計算4. 土壩穩(wěn)定分析中的強(qiáng)度指標(biāo)選用：總應(yīng)力法與有效應(yīng)力法 第三章天然地基上的淺基礎(chǔ)3- 1地基承載力1. 地基的失穩(wěn)型式：整體、局

11、部剪切、沖剪2. 極限承載力理論：普朗德爾-瑞斯納理論、太沙基理論3. 按地基中塑性區(qū)的發(fā)展確定地基承載力：地基中的塑性區(qū)及其發(fā)展，條 形基礎(chǔ)下地基中應(yīng)力狀態(tài)、條形基礎(chǔ)下地基中塑性區(qū)的發(fā)展及界線荷載、 地基的容許荷載3-2地基勘察1. 勘察要求2. 勘察方法3. 勘察報告3-3淺基礎(chǔ)的類型和適用條件3-4地基的驗(yàn)算1. 建筑物的等級與荷載計算2. 地基承載力的確定3. 持力層承載力的驗(yàn)算4. 軟弱下臥層承載力的驗(yàn)算5. 沉降的驗(yàn)算3-5基礎(chǔ)設(shè)計1. 基礎(chǔ)的埋深確定：建筑物條件、地質(zhì)與水文地質(zhì)、凍脹條件2. 基礎(chǔ)的尺寸確定3. 單獨(dú)基礎(chǔ)和墻下的條形的結(jié)構(gòu)設(shè)計：無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)，擴(kuò)展基礎(chǔ)：抗彎、抗沖切

12、4. 減輕建筑物不均勻沉降危害的工程措施第四章樁基礎(chǔ)41概述：歷史、樁的分類4-2單樁的承載力1. 樁的豎向承載力機(jī)理2. 樁的負(fù)摩阻力：產(chǎn)生條件、分布與確定方法3. 單樁豎向承載力的確定：靜力載荷試驗(yàn)、靜力觸探法、經(jīng)驗(yàn)計算法、按樁身強(qiáng)度驗(yàn)算4. 單樁的抗拔承載力5. 單樁水平承載力4 3樁基礎(chǔ)的設(shè)計1. 群樁與群樁效應(yīng)2. 樁基礎(chǔ)的承載力：（復(fù)合基樁承載力）計算與驗(yàn)算：承載力驗(yàn)算、軟弱下臥層承載力驗(yàn)算與沉降驗(yàn)算4 4樁基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計1. 樁端的持力層要求2. 承臺的尺寸與結(jié)構(gòu)要求3. 承臺的抗彎計算4. 承臺的抗沖切計算：沿柱邊的沖切、角樁的沖切5. 斜截面的剪切驗(yàn)算第五章地基處理5-1概述

13、：地基處理的目的，軟土與特殊土，地基處理方法的分類 5-2換填法1. 墊層材料2. 墊層設(shè)計5-3加密法1. 機(jī)械加密法2. 深層擠密法、振沖法3. 擠密效果的計算5-4化學(xué)膠結(jié)法1、灌漿法2、高壓噴射注漿法3、水泥土攪拌法4、水泥粉煤灰碎石樁法5、復(fù)合地基：復(fù)合地基承載力計算、復(fù)合地基的模量計算5-5砂井預(yù)壓固結(jié)法1. 預(yù)壓原理及方法2. 砂井固結(jié)排水的計算建設(shè)管理系土力學(xué)（1）教學(xué)計劃周次學(xué)時講課內(nèi)容備注13緒論第一早土的物理性質(zhì)和工程分類23第一早土的物理性質(zhì)和工程分類（續(xù)） 第二章土的滲透性與滲透破壞33第三章地基中的應(yīng)力分布與計算43第四章土的壓縮性與地基沉降計算測驗(yàn)一（第一、二章）

14、53式驗(yàn)一（土的物性試驗(yàn)），在土力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，具體時間由實(shí)驗(yàn) 室安排63第四章土的壓縮性與地基沉降計算（續(xù)） 第五章土的抗剪強(qiáng)度73第五章土的抗剪強(qiáng)度（續(xù)）測驗(yàn)二（第三、四章）83第六章土壓力和土坡穩(wěn)定93式驗(yàn)二（壓縮和直剪試驗(yàn)），在土力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，具體時間由實(shí) 驗(yàn)室安排103第七章地基承載力第八章地基勘察測驗(yàn)三（第五、六章）113第九章天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計123第十章上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)的共同作用 第一章樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)133第章樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)（續(xù)）現(xiàn)場參觀（課外）143第十二章軟弱土地基處理和特殊土地基153第十二章軟弱土地基處理和特殊土地基（續(xù)） 第十三章基坑開挖與支護(hù)163第十四章地

15、震工程 機(jī)動、課程總結(jié)48408建設(shè)管理系土力學(xué)（1）教學(xué)大綱建設(shè)管理系土力學(xué)（1）課程共分為14章，內(nèi)容包括土的物理性質(zhì)、 滲透性與滲透破壞、地基應(yīng)力分布與計算、土的壓縮性與地基沉降計算、土 的抗剪強(qiáng)度、土壓力和土坡穩(wěn)定、地基承載力、地基勘察、天然地基上的淺 基礎(chǔ)設(shè)計、上部結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)的共同作用、樁基礎(chǔ)、軟弱土地基處理和特 殊土地基、基坑開挖與支護(hù)以及地震工程。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，應(yīng)扎實(shí)地掌握土 力學(xué)的基本理論、基本原理和基本計算方法，較全面地了解巖土工程的原理 和技術(shù)、適用范圍以及設(shè)計方法，具有較強(qiáng)的學(xué)科綜合能力。課堂講授內(nèi)容及學(xué)時分配如下：緒論（2）第一章土的物理性質(zhì)和工程分類（3）1. 土

16、的生成；2土的三相組成；3. 土的物理狀態(tài)；4. 土的結(jié)構(gòu)；5. 土的壓實(shí)特性；6. 地基土的工程分類。第二章土的滲透性與滲透破壞（1）1. 達(dá)西定律；2. 滲透力與滲透破壞。第三章地基中的應(yīng)力分布與計算（3）1. 地基自重應(yīng)力;2. 基礎(chǔ)底面接觸壓力；3. 有效應(yīng)力原理（飽和土）；4. 地基附加應(yīng)力計算。第四章土的壓縮性與地基沉降計算（3）1. 土的壓縮性；2. 地基最終沉降量計算；3. 地基沉降與時間的關(guān)系。第五章 土的抗剪強(qiáng)度（4）1. 土的抗剪強(qiáng)度基本概念；2. 土的極限平衡條件和破壞理論；3. 土的抗剪強(qiáng)度測定方法；4. 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。第六章土壓力和土坡穩(wěn)定（3）1. 墻體位移與土壓力種類；2. 靜止土壓力計算；3. 朗肯土壓力理論；4. 庫侖土壓力理論；5. 幾種常見情況下的土壓力計算；6. 土坡穩(wěn)定分析。第七章地基承載力（1）1.概述;2地基的臨塑荷載與臨界荷載；3. 地基極限承載力計算。第八章地基勘察（1）1概述；2. 地基勘察方法。第九章天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計（3）1.天然地基上淺基礎(chǔ)的類型；2地基承載