《土力学与地基基础》教学大纲

《土力学与地基基础》教学大纲一、课程的性质、地位与任务《土力学与地基基础》是建筑设计业的选修课程，它以土力学的基本理论为基础，研究土力学的基础理论及其在地基与基础工程设计与计算中的应用的一门学科，是一门理论性和实践性较强、专业技术含量较高的土建类专业课程。

二、教学基本要求了解土力学的基本概念和基础理论，理解一般地基基础设计的理论和方法。

掌握土力学中土的物理性质、地基的应力、变形、抗剪强度、地基承载力和土压力的基本概念、基本理论和计算方法，并能根据建筑物的要求和地基勘察资料选择一般地基基础方案，运用土力学的原理进行一般地基基础的设计，为今后的工作打下坚实基础第一章土的物理性质与工程分类 2学时本章教学目的和要求：了解土的成因、结构、构造、组成、软弱地基等概念，讨论了土的三相比例关系、土的物理性质指标、土的物理状态指标、土的工程特性、岩土的工程分类与野外鉴别以及软弱地基的处理原理与方法。

教学重点：土的成因、结构、构造、工程特性等概念，土的组成对土体性质的影响，土的物理性质指标、物理状态指标及其在工程中的应用，岩土的工程分类。

教学难点：地基处理方法的分类、工作原理、适用范围以及设计、施工要点，本地区常用地基处理方法的基本原理、适用范围、设计与施工要点。

第一节土的成因与组成一、土的成因二、土的组成第二节土的物理性质指标一、土的三相简图二、试验指标（基本指标）三、导出指标（换算指标）第三节土的物理状态指标与工程特性一、黏性土的物理状态指标二、粉土的物理状态指标三、无黏性土的物理状态指标四、土的工程特性第四节建筑地基岩土的工程分类与野外鉴别一、建筑地基岩土的工程分类二、岩土的野外鉴别方法第五节软弱地基处理一、概述二、机械压实法三、强夯法四、换土垫层法五、预压排水固结法六、挤密法和振冲法七、化学加固法八、托换法第二章地基中应力计算 6学时本章教学目的和要求：本章主要讨论自重应力、基底压力、基底附加压力与地基中附加应力的概念；土中附加应力与地基变形的关系；自重应力与附加应力在地基中的分布规律。

教学重点：土的自重应力计算方法及其分布规律；轴心受压及单向偏心受压状态下基底压力与基底附加压力的计算及其分布形态；均布矩形荷载以及均布条形荷载作用下地基中附加应力的计算方法。

教学难点：角点法计算均布荷载作用下矩形基础任意点下的附加应力；均布条形荷载作用下条形基础（平面问题）任意点下的附加应力。

第一节概述一、土的自重应力二、竖向自重应力的计算三、水平自重应力的计算四、地下水和不透水层对自重应力的影响第三节基底压力一、基底压力的分布二、基底压力的简化计算三、基底附加压力第四节地基中竖向附加应力一、竖向集中荷载作用下土中竖向附加应力计算二、均布矩形荷载作用下土中竖向附加应力计算三、均布条形荷载作用下土中竖向附加应力计算第三章土的压缩性与地基沉降计算 4学时本章教学目的与要求：本章在掌握土的自重应力、附加应力计算原理与方法的基础上，主要讨论土的压缩性基本概念、压缩性指标、地基沉降计算方法及地基变形与时间的关系。

教学重点：土的压缩性指标的确定方法及工程应用，地基变形与时间的关系、地基变形类型及建筑物沉降观测方法。

教学难点：土的压缩性试验；分层总和法与规范法计算基础的最终沉降量。

第一节概述第二节土的压缩性一、基本概念二、室内压缩试验与压缩性指标三、土压缩性的原位测试第三节地基最终变形的计算一、分层总和法二、规范法三、地基沉降与时间的关系四、计算地基变形时应符合的规定第四节建筑物沉降观测与地基允许变形值一、建筑物的沉降观测二、地基允许变形值第四章土的抗剪强度与地基承载力 4学时本章教学目的与要求：本章主要讨论土的抗剪强度的概念、规律；土的抗剪强度指标的测定方法；土的极限平衡条件；各种地基破坏形式与地基承载力的确定方法。

教学重点：土的抗剪强度的概念；抗剪强度的规律及土的极限平衡条件；各种地基破坏形式与地基承载力的确定方法。

教学难点：土的抗剪强度指标的测定；土的极限平衡条件分析土中平衡状态；地基承载力特征值进行修正。

第一节概述第二节土的抗剪强度一、抗剪强度二、摩尔-库伦强度理论第三节土的抗剪强度试验方法一、不同排水条件的试验方法与适用条件二、抗剪强度指标的测定方法第四节地基承载力一、地基变形阶段与破坏形式二、按土的抗剪强度理论确定地基承载力三、按规范公式确定地基承载力四、平板荷载试验确定地基承载力五、确定地基承载力的其他方法六、地基承载力特征值的修正第五章土压力与挡土墙设计 4学时本章教学目的与要求：本章在掌握土的极限平衡状态、土的一点应力状态与其抗剪强度关系的基础上，主要讨论：挡土墙土压力类型、朗肯土压力理论、库伦土压力理论、重力式挡土墙结构设计与土坡稳定性分析等内容。

教学重点：土的主动土压力、静止土压力和被动土压力三种土压力的概念及其产生条件，朗肯土压力理论和库伦土压力理论的原理与适用条件，重力式挡土墙结构设计的方法与构造要求，简单土坡稳定性的分析方法。

教学难点：土的主动与被动土压力；挡土墙的稳定性，进行重力式挡土结构与构造设计；土坡失稳的原因，提出合理的措施。

第一节土压力的类型与影响因素一、土压力的类型二、土压力的影响因素第二节静止土压力第三节朗肯土压力理论一、朗肯土压力计算理论二、朗肯土压力计算第四节库伦土压力理论一、主动土压力二、被动土压力第五节几种常见情况的土压力计算一、填土表面作用有均布荷载二、墙后填土分层三、墙后填土中有地下水第六节挡土墙设计一、挡土墙的类型二、重力式挡土墙设计第七节土坡稳定分析一、土坡的类型及稳定性评价二、无粘性土坡的稳定分析三、黏性土坡的稳定分析第六章岩土工程勘察 2学时本章教学目的与要求：本章首先引入工程地质的基本知识，在此基础上对岩土工程勘察的内容和手段进行介绍，然后讨论岩土工程勘察报告的阅读和使用；最后介绍验槽的内容及注意事项以及常见地基局部处理的方法。

教学重点：工程地质基本知识，岩土工程勘察报告的阅读和应用，验槽的内容及注意事项，常见地基局部处理的方法。

教学难点：正确识读和使用岩土工程勘察报告；正确验槽并对常见地基局部问题进行处理。

第一节概述一、工程地质基本知识二、常见的不良地质作用三、地下水第二节岩土工程勘察的任务和内容一、岩土工程勘察的目的与任务二、勘察阶段的划分第三节岩土勘察的方法一、工程地质测绘与调查二、勘探和取样三、现场原位测试第四节岩石工程勘察报告一、岩土工程勘察报告的内容二、岩土工程勘察报告的阅读与使用第五节基槽检验与地基的局部处理一、基槽检验二、地基的局部处理第七章地基浅基础设计 4学时本章教学目的与要求：通过本章学习，应掌握天然地基上浅基础的类型及其特点，正确选择基础埋置深度需考虑的因素；熟练掌握无筋扩展基础、钢筋混凝土扩展基础的设计方法；了解柱下钢筋混凝土条形基础、筏板基础、箱形基础的构造特点；了解人工地基的换土垫层厚度、宽度的设计；了解减少地基不均匀沉降的措施。

教学重点：合理选择天然地基上的浅基础类型，综合考虑从而选择技术可靠、经济合理的基础埋置深度，进行一般基础的初步设计，对基础工程中出现的一般问题提出初步的处理方案。

教学难点：选择天然地基上的浅基础类型和判断基础的埋置深度。

第一节地基基础设计的基本规定一、地基基础设计等级二、地基基础设计规定三、荷载效应组合规定与计算四、天然地基上浅基础设计内容与步骤第二节浅基础类型一、无筋扩展基础二、扩展基础三、柱下钢筋混凝土条形基础四、高层建筑筏板基础五、箱形基础第三节基础埋置深度的影响因素与确定一、工程地质条件二、水文地质条件三、建筑物用途与基础构造四、作用于基础上的荷载大小与性质五、相邻建筑物的影响六、地基土冻胀和融陷的影响第四节基础底面尺寸的影响一、轴心荷载作用下基础底面尺寸的确定二、偏心荷载作用下基础底面尺寸的确定三、软弱下卧层承载力验算第五节无筋扩展基础设计一、设计原理二、台阶宽高比允许值三、设计实例第六节扩展基础设计一、扩展基础的构造要求二、墙下钢筋混凝土条形基础设计三、柱下钢筋混凝土独立基础设计第七节柱下钢筋混凝土条形基础一、柱下钢筋混凝土条形基础的构造要求二、柱下钢筋混凝土条形基础的简化计算第八节筏板基础与箱形基础简介一、筏板基础二、箱形基础第九节复合地基基础设计一、垫层材料的选择二、垫层厚度的确定三、垫层底面宽度的确定四、垫层沉降的验算五、垫层的设计步骤第十节减少建筑物基础不均匀沉降的措施一、建筑措施二、结构措施三、施工措施第八章桩基础设计 4学时本章教学目的与要求了解桩基础的作用，掌握桩基础的类型、特点、适用条件及单桩、桩基、复合基桩的含义；熟悉桩的设置效应、单桩荷载传递机理、承载力的计算及承台的设计计算步骤和内容方法；熟知桩基础工程质量的检测方法。

教学重点：现行规范确定单桩的竖向承载力；桩基础的施工质量进行检查鉴定。

教学难点：桩的承载力的计算及承台的设计计算步骤和内容方法。

第一节概述一、桩基础的适用范围二、桩基础的极限状态三、桩基础设计内容第二节桩基础的类型一、按桩身材料分类二、按荷载传递方式分类三、按使用功能分类四、按挤土效应分类五、按成桩方法分类六、按桩径大小分类第三节竖向荷载作用下的单桩工作性状一、竖向荷载下单桩的荷载传递二、桩侧负摩阻力问题第四节竖向荷载下单桩承载力的确定方法一、单桩承载力的破坏模式二、单桩竖向极限承载力标准值的确定三、单桩竖向承载力设计值的确定第五节竖向荷载下群桩的工作状态一、群桩的定义和荷载传递特征二、群桩的工作状态三、群桩的沉降特性四、群桩的竖向承载力计算第六节桩基础设计与计算一、桩的类型、持力层及尺寸的选择二、桩数及桩位布置三、桩基础中各桩受力验算四、桩基础软弱下卧层验算五、群桩基础的沉降验算六、桩的构造要求七、桩基础承台设计和计算第七节桩基础施工与检测一、桩基础施工二、桩基础检测规定第九章基坑工程应用 4学时本章教学目的与要求：本章在了解基坑工程的特点和支护结构的类型与特点的基础上，主要介绍支护结构的选型和稳定性验算、地下水的控制、基坑土体加固和周围环境检测等内容。

教学重点：基坑工程特点和基坑支护结构的类型及特点，支护结构的选型原则和稳定性验算、地下水的控制方法，基坑土体加固和周围环境监测等内容。

教学难点：合理选择支护结构的类型和进行稳定性验算，正确实施基坑支护方案。

第一节概述第二节基坑工程的特点与安全等级一、基坑工程的特点二、基坑支护结构安全等级第三节基坑支护结构的类型与特点一、重力式支护结构二、悬臂式支护结构三、拉锚式支护结构四、土钉墙五、内支撑支护结构六、逆作法第四节基坑支护结构选型及稳定性验算一、基坑工程的设计内容二、基坑支护结构的选型三、基坑支护结构稳定性验算第五节土中水的渗透性与地下水控制一、地下水运动的基本定律、二、渗透力及渗透变形三、基坑工程中的渗透稳定性和基坑突涌验算四、地下水控制第六节基坑土体加固与周围环境监测一、基坑土体加固二、周围环境监测第十章区域性地基 2学时本章教学目的与要求本章在介绍湿陷性黄土地基、膨胀土地基、红黏土地基、季节性冻土地基成因的基础上，重点讨论了各类特殊土的特性、判别方法和工程措施。