土力学与基础工程课程大纲

《土力学与基础工程》课程大纲课程代码CV308

课程名称中文名：土力学与基础工程

英文名：Soil Mechanics and Foundation Engineering

课程类别专业课修读类别必修学分 4 学时64 开课学期第5学期

开课单位船舶海洋与建筑工程学院土木工程系

适用专业土木工程专业

先修课程土木工程概论、高等数学、理论力学、材料力学

教材及主要参考书1.王建华, 张璐璐，陈锦剑，土力学与地基基础, 中国建筑工业出

版社，2011，ISBN: 9787112138043.

2.赵成刚等.土力学原理（修订本）．北京：北京交通大学出版社，

2009．

3.高向阳．土力学学习指导与考题精解，北京：北京大学出版社，

2010．

4.陈希哲，叶菁．土力学与地基基础，第5版．北京：清华大学出

版社，2013．

一课程简介

《土力学与基础工程》是土木工程专业本科生的专业必修课，包括土力学基本理论和地基基础设计原理两部分内容，分别介绍了土的物理性质与工程分类、土的渗透性和工程降水、土中应力分布与有效应力原理、土的压缩与固结、土的抗剪强度、土压力、地基承载力、土坡稳定分析、浅基础、桩基础和地基处理。通过对本课程的学习，学生对土力学的基本原理与地基基础设计方法有所掌握，培养了土力学分析和工程应用的思维方式，为日后从事土木工程设计和研究工作打下坚实基础。

二本课程所支撑的毕业要求

本课程支撑的毕业要求及比重如下：

序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容支撑比重

1 毕业要求1.4 具有必备的土木工程专业知识及在复

杂土木工程问题中应用的能力。

70%

2 毕业要求4.1 具有基于科学原理和方法，进行复杂

土木工程结构试验设计、实施和分析

的能力。

30%

1. 本课程内容与毕业要求指标点的对应关系

教学内容毕业要求指标点

理论教学第1章绪论毕业要求1.4、4.1 第2章土的物理性质和工程分类毕业要求1.4

第3章土的渗透性与工程降水毕业要求1.4

第4章土体应力和有效应力原理毕业要求1.4

第5章土的压缩和固结毕业要求1.4

第6章土的抗剪强度毕业要求1.4

第7章土压力毕业要求1.4、4.1 第8章地基承载力毕业要求1.4、4.1 第9章土坡稳定分析毕业要求1.4、4.1 第10章浅基础毕业要求1.4、4.1 第11章桩基础毕业要求1.4、4.1 第12章地基处理毕业要求1.4、4.1

实验教学含水量试验毕业要求1.4 压缩试验毕业要求1.4 强度试验毕业要求1.4

2. 毕业要求指标点在本课程中的实现路径

本课程通过设立若干课程目标来实现对毕业要求指标点的支撑。具体课程目标及其与毕业要求指标点的主要对应关系如下：

课程目标1：通过课内授课，使学生掌握土力学基本原理和地基基础工程常用分析和设计方法，通过工程案例教学使学生对于岩土工程设计施工有初步的认识。

课程目标2：通过小组室内土工试验、撰写实验的形式，要求学生能够掌握基本的土工试验技能，加深理解土体物理力学特性的基础知识。

毕业要求指标点课程教学目标

毕业要求1.4 课程目标1、2

毕业要求4.1 课程目标1

三教学基本内容

（一）理论教学

第一章绪论（2学时）（支撑毕业要求1.4、4.1）

1. 本章基本要求

掌握土力学与地基基础的研究对象、目的、基本内容，并明确各章节内容的相互关系，引导学生从力学角度分析土体特性及进行工程设计的思维方式，初步了解土力学的分析方式和方法。

2. 本章教学内容

(1)土的概念、三相组成、力学性质的重要因素；

(2)地基和基础的基本概念；

(3)土力学的发展历史和现状；

(4)日常生活中的土力学原理；

(5)国内外地基基础工程典型案例；

(6)课程的内容、各章关系和学习要求。

3. 本章的重点和难点

重点：土的三相特性和强度和变形的特性。

难点：力学角度分析土体特性和工程设计的思维方式。

第二章土的物理性质和工程分类（4学时）（支撑毕业要求1.4）

1. 本章基本要求

了解土的形成和演变过程及土与岩石的关系，掌握土的粒组、颗粒级配概念，学会绘制级配曲线和三相图，掌握密度、重度、孔隙比、孔隙率、含水量、密实度、稠度等的概念，了解土的工程分类方法。。

2. 本章教学内容

(1)土的形成和演变；

(2)土的基本特征和物质组成；

(3)级配曲线、三相图；

(4)土的物理特性指标；

(5)土的物理状态指标；

(6)土的工程分类。

3. 本章的重点和难点

重点：级配曲线、三相图的绘制方法，密度、孔隙性、含水性等基本物理特性指标的计算方法。

难点：利用三相图对物理指标进行计算；密度、孔隙性、含水性等基本物理特性指标的换算关系。

第三章土的渗透性与工程降水（2学时）（支撑毕业要求1.4）

1. 本章基本要求

掌握渗透系数、渗透力、渗透破坏的概念，了解工程降水的基本方法，掌握达西定律和适用范围，理解渗流连续方程的物理意义，掌握流网的特点和绘制方

法。

2. 本章教学内容

(1)达西定律；

(2)渗透系数；

(3)二维渗流和流网；

(4)渗透力；

(5)渗透破坏；

(6)工程降水。

3. 本章的重点和难点

重点：达西定律和渗透系数。

难点：二维渗流连续方程的推导及流网的绘制方法。

第四章土体应力和有效应力原理（6学时）（支撑毕业要求1.4）

1. 本章基本要求

了解土的弹塑性特点及应力应变的关系，了解弹性理论在土的应力计算的基本假定，掌握自重应力、基底压力、土中附加应力等基本概念和计算方法，掌握有效应力原理和计算方法。

2. 本章教学内容

(1)弹性理论中土体的基本假定；

(2)地基的应力状态；

(3)地基的自重应力；

(4)基底压力；

(5)土中附加应力；

(6)有效应力原理。

3. 本章的重点和难点

重点：土中附加应力和计算方法、有效应力原理及其饱和土中有效应力的计算方法。

难点：弹性理论框架下土体应力解的基本假定。

第五章土的压缩和固结（8学时）（支撑毕业要求1.4）

1. 本章基本要求

理解土的压缩性、固结和沉降的基本概念，根据固结试验结果绘制压缩曲线