《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)（第3版）》教案23.docx

1、班級(jí)名稱期/地點(diǎn)周次/星期上課節(jié)次課時(shí)章節(jié)或授課題目課程思政主題教學(xué)目標(biāo)教學(xué)設(shè)計(jì)四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案7.4地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則7.5地基承載力和變形驗(yàn)算1、活到老，學(xué)到老；2、腳踏實(shí)地，肩負(fù)使命；3、堅(jiān)守在科研一線，甘當(dāng)螺絲釘?shù)姆瞰I(xiàn)精神目標(biāo)'、能闡述地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則和方法；2.能闡述地基承載力特征值及基底壓力的概念心1.能對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行取值；*J2.能計(jì)算地基承載力特征值和基底壓力；杯3.能對(duì)軟弱下臥層承載力進(jìn)行驗(yàn)算。I.培養(yǎng)學(xué)生地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的初步知識(shí);_素質(zhì)2.培養(yǎng)學(xué)生地基承載力和變形計(jì)算的知識(shí);目標(biāo)3.培養(yǎng)學(xué)生初步具備辯證思維的能力；4.培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納和總結(jié)的能力。預(yù)

2、習(xí)要點(diǎn)或題目教學(xué)方法1. 收集淺基礎(chǔ)工程相關(guān)資料，思考埋置深度及荷載取值2. 收集典型淺基礎(chǔ)施工地層的全媒體資料。學(xué)生課前自行收集資料并思考問(wèn)題，訓(xùn)練學(xué)生獲取信息和獨(dú)立思考的能力。授課提綱及重難點(diǎn)分析教學(xué)方法及課程思政設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)間7.4地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則4個(gè)基本原則：f基礎(chǔ)底面的壓力小于地基的容許承載力。 地基及基礎(chǔ)的變形量小于結(jié)構(gòu)物允許的沉降值。V 地基及基礎(chǔ)整體穩(wěn)定性的保證。1基礎(chǔ)本身的強(qiáng)度滿足要求。7.4.1地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法概念：地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)的相互作用。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要滿足變形協(xié)調(diào)條件，復(fù)雜。簡(jiǎn)化的常規(guī)設(shè)計(jì)法，通常把上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基三者分離開(kāi)來(lái)，良好均質(zhì)地基上剛度大的基礎(chǔ)和墻柱

3、布置均勻、作用荷載對(duì)稱且大小相近的上部結(jié)構(gòu)的適用條件下可滿1. 教學(xué)方法設(shè)計(jì)：通過(guò)對(duì)地基基礎(chǔ)失敗的例子，闡明地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要性，引發(fā)學(xué)生對(duì)地基基礎(chǔ)工程的敬畏并為之努力奮斗的使命。之后講述地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則、方法和設(shè)計(jì)荷載的取值，接下里介紹地基承載力的確定方法和下臥層的變形驗(yàn)算。2. 課程思政設(shè)計(jì)：以地基失敗例子警lOmin教學(xué)設(shè)計(jì)示同學(xué)們地基基礎(chǔ)工程的重要性，要養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的治學(xué)理念，以一絲不茍和實(shí)事求是的精神進(jìn)行求解學(xué)習(xí)中遇到的各問(wèn)題，并保持這種精神帶到將來(lái)的工作中。1. 教學(xué)方法設(shè)計(jì)：對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行概念辨析，以理解學(xué)習(xí)為主。2. 課程思政設(shè)計(jì)：以聯(lián)系實(shí)際的辯證思維根據(jù)事物的客觀規(guī)律進(jìn)行

4、影響因素分析。1. 教學(xué)方法設(shè)計(jì)：運(yùn)用分類歸納對(duì)比方法對(duì)三種地基承載力特征值確定方法進(jìn)行闡述，辯證思考討論不同方法的適用條件。2. 課程思政設(shè)計(jì)：對(duì)三種的方法的條件適用性分析對(duì)比，點(diǎn)撥學(xué)生運(yùn)用發(fā)散關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)法，全面分析問(wèn)題的思維。lOmin60min足設(shè)計(jì)要求。7.4.2地基基礎(chǔ)安全等級(jí)建筑結(jié)構(gòu)必須滿足下列各項(xiàng)功能要求：I®正常工作情況下具有良好的工作性能。正常維護(hù)情況卜具有足夠的耐久性能。I®遇有偶然事件，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。規(guī)范規(guī)定地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲乙丙三個(gè)等級(jí)，并且基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：產(chǎn)滿足承載力計(jì)算的有關(guān)規(guī)定。<b.甲級(jí)、乙級(jí)建筑物，均應(yīng)按地基變形設(shè)

5、計(jì)。.c.丙級(jí)建筑物具有6種情況之一時(shí)應(yīng)作變形驗(yàn)算。7.4.3基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載規(guī)定 三種荷載類型為a.永久荷載b.可變荷載c.偶然荷載 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)或正常使用極限狀態(tài)按標(biāo)準(zhǔn)組合設(shè)計(jì)時(shí) 正常使用極限狀態(tài)按頻遇組合設(shè)計(jì)時(shí)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)(4條規(guī)定)'安全等級(jí)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值(4條規(guī)定)Sk=SGk+SQlk+巾c2SQ2k+巾ciSQnkSk=SGk+。qlSQlk+Wq2SQ2k+。qnSpnk1Sd=YGSck+YQISQlk+YQ2WC?SQ2k+.+YQnWJnkSd=l.35Sk重點(diǎn)：地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則和方法的理解。難點(diǎn)：地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載如何

6、取值。7.5地基承載力和變形驗(yàn)算7.5.1地基承載力驗(yàn)算1)地基承載力特征值當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時(shí)f尸fak+nbY(b3)+ndYm(d-0.5)公式計(jì)算fa=MbYb+MdYmd+McCk巖石地基承載力特征值fa=rfrk例題7.1某教學(xué)樓采用獨(dú)立基礎(chǔ)，地基表層為雜填土，Yl=18kN/m3,h1=1.0m,第二層土為黏性土，0.727,IL=().5(),fk=240.7kPa,h1=2.0m,y2=17.4kN/m3,Ysat=19.4kN/m3；基礎(chǔ)埋深為2.0m,底寬為2.5m,地下水位地表以下1.5m。試確定該基礎(chǔ)的地基承載力設(shè)計(jì)值。2) 基礎(chǔ)底面壓力(1)

7、基礎(chǔ)底面壓力應(yīng)符合的規(guī)定軸心荷載作用:PkWfa；偏心荷載作用:PhnaxW1.2fa(2) 基礎(chǔ)底面平均壓力的確定 軸心荷載作用：P、='+。頊+ 偏心荷我作用：Pkma、+CJ6e)，當(dāng)偏心距eWb/6時(shí)_,J±了/JhlV_2(Fk+侃)l當(dāng)偏心距e>b/6時(shí)Pg'L,(b) 在確定基底尺寸時(shí)的7個(gè)步驟a. 深度修正,初步確定地基承載力設(shè)計(jì)值fa。b. 偏心時(shí)，將基底面積增大10%-20%oC.初步確定基底長(zhǎng)邊和短邊尺寸。d. 對(duì)地基土承載力進(jìn)行寬度修正.e. 計(jì)算基底最大壓力設(shè)計(jì)值.f. 保證偏心距eWl/6或pminNO。g. 若1、b取值不適當(dāng)，重復(fù)

8、上述步驟。例題7.2某獨(dú)立基礎(chǔ)，柱截面為300mmX400mm,持力層為黏性土y=17.5kN/m3,孔隙比e=0.7,液性指數(shù)IL=0.78,地基承載力特征值fak=218kPa。作用在-0.700標(biāo)高(基礎(chǔ)頂面)處的軸心荷載標(biāo)準(zhǔn)值為700kN,力矩為80kNni和水平荷載為l3kN,基礎(chǔ)埋深(自室外地面起算)為1.0m,室內(nèi)地面高于室外0.30。試確定基礎(chǔ)底面尺寸。重點(diǎn)：地基承載力和基底壓力的計(jì)算方法。難點(diǎn)：確定偏心荷載的基底面積。3) 軟弱下臥層承載力驗(yàn)算 軟弱下臥層驗(yàn)算地基承載力Pz+pczWfaz 對(duì)條形基礎(chǔ)和矩形基礎(chǔ)_b(Pk-p,)=/MplPc)b+2ztan0"(b

9、+2ztan。)(l+2ztan6)例題7.3某獨(dú)立基礎(chǔ)，作用在設(shè)計(jì)地面處的柱荷載標(biāo)準(zhǔn)值、基礎(chǔ)尺寸、埋深及地基條件如圖所示。試驗(yàn)算持力層和軟弱下臥層的強(qiáng)度。7.5.2地基變形的驗(yàn)算1)地基變形4個(gè)特征值1. 教學(xué)方法設(shè)計(jì)：運(yùn)用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法來(lái)討論中心荷載和偏心荷載基底壓力的計(jì)算異同，引出偏心荷載基底壓力計(jì)算的方法。2. 課程思政設(shè)計(jì)：辯證分析中心荷載到偏心荷載的變化引起基底壓力曲線的變化，點(diǎn)撥學(xué)生運(yùn)用發(fā)散關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)法，全面分析問(wèn)題的思維。1. 教學(xué)方法設(shè)計(jì)：運(yùn)用問(wèn)題膽動(dòng)教學(xué)法來(lái)討論下臥層的計(jì)算。2. 課程思政設(shè)計(jì)：辯證分析下臥層計(jì)算的簡(jiǎn)化原因，點(diǎn)撥學(xué)生運(yùn)用發(fā)散關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)法，全面分析問(wèn)題的思維。沉降

10、量；沉降差；傾斜；局部?jī)A斜2）地基變形允許值sWs一級(jí)建筑物和部分二級(jí)建筑物，以及有下列情況的二級(jí)建筑物，必須進(jìn)行地基變形驗(yàn)算：1.教學(xué)方法設(shè)計(jì)：（fak<130kPa+體型復(fù)雜的建筑闡述地基變形的特對(duì)地基變形有特殊要求征值，介紹地基變形允有大量填土或地面堆載許及地基變形驗(yàn)算條荷載差異較大或距離過(guò)近件。2.課程思政設(shè)計(jì)：計(jì)算地基變形時(shí)，應(yīng)遵守不同建筑物對(duì)變形特征值的選辯證各變形特征值的選用原則。用，點(diǎn)撥學(xué)生運(yùn)用發(fā)散重點(diǎn)：軟弱下臥層驗(yàn)算條件及條形基礎(chǔ)和矩形基礎(chǔ)簡(jiǎn)化關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)法，全面分析計(jì)算公式；地基變形特征值。難點(diǎn)：軟弱下臥層驗(yàn)算以及地基變形特征值的選用.問(wèn)題的思維。1.教學(xué)方法設(shè)計(jì)：7.5

11、.3學(xué)生建構(gòu)自己對(duì)埋置深度及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載的理解學(xué)生在教師講解與師生1.學(xué)生重新審視課前收集的地基基礎(chǔ)相關(guān)資料，并對(duì)互動(dòng)后再展示和反思自埋置深度的概念、設(shè)計(jì)荷載取值作出反思。己課前對(duì)地基基礎(chǔ)的理2.學(xué)生將反思的結(jié)果上傳云課堂，教師將反思結(jié)果投解。進(jìn)而更加深刻地建屏展示。學(xué)生在教師的點(diǎn)評(píng)中進(jìn)一步建構(gòu)屬于自己的埋構(gòu)屬于自己的地基基礎(chǔ)置深度及設(shè)計(jì)荷栽的基本認(rèn)識(shí)。概念、類別的理性認(rèn)識(shí)。2.課程思政設(shè)計(jì)3.教師運(yùn)用感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)的辯證關(guān)系進(jìn)一步感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)的點(diǎn)撥把握事物木質(zhì)的智慧。辯證關(guān)系：感性認(rèn)識(shí)有重點(diǎn)：學(xué)生將課前與課后對(duì)埋置深度及設(shè)計(jì)荷載的認(rèn)識(shí)待于發(fā)展到理性認(rèn)識(shí)，作出反思理性認(rèn)識(shí)依賴于感性認(rèn)

12、難點(diǎn)：對(duì)感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)的辯證關(guān)系的把握識(shí)。學(xué)生在深刻認(rèn)識(shí)地基基礎(chǔ)的基礎(chǔ)上進(jìn)步激發(fā)投身地基基礎(chǔ)建設(shè)的使命擔(dān)當(dāng)。小結(jié)教學(xué)方法教學(xué)時(shí)間1. 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則和方法。2. 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載的規(guī)定。3. 地基承載力特征值的三種計(jì)算方法。4. 基底壓力的計(jì)算。5. 地基變形及特征值。問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法lOmin作業(yè)布置（預(yù)習(xí)、思考題、練習(xí)題、看參考資料等）1、確定埋深時(shí)處理持力層和軟弱下臥層關(guān)系的原則？2、按地基規(guī)范進(jìn)行地基承載力驗(yàn)算時(shí)，荷載取什么組合?抗力取什么值？3、如何確定地基承載力特征值？4、在計(jì)算地基變形時(shí)，變形量是如何控制？教學(xué)反思1. 對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與使命擔(dān)當(dāng)?shù)募ぐl(fā)效果，一方面取決于思政人物故事的選取和解讀，更重要的方面是教師講解的感染力。2. 課程的宣傳口號(hào)是：“千里之行始于足下；萬(wàn)丈高樓重在基礎(chǔ)”，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的持續(xù)性和基礎(chǔ)的重要性，知識(shí)的掌握要依靠日積月累以及崇高的使命擔(dān)當(dāng)責(zé)任感。教師運(yùn)用馬克思唯物主義辯證法以及工程哲學(xué)的認(rèn)識(shí)論和方法論對(duì)教學(xué)課堂進(jìn)行引導(dǎo)，因此，教師自身的專業(yè)水平以及辯證思維將直接影響學(xué)