土力学与基础工程
土力学与基础工程
土力学与基础工程
土力学与基础工程是一门研究岩石、土壤以及土-结构物系统结构性能和反应研究的重要
领域。
它有助于更好地了解岩土体和基础的性质、变形、破坏机制，并将其有效地应用于工程设计和施工管理控制中。
土力学的研究应用于土木、城市道路、桥梁、港口、绿化等
基础工程中。
早期的土力学研究更多的是以试验的形式进行，通过物理试验室试验研究岩土的物理性质，进而通过实验数据推导岩土构件的变形及破坏机制，并以此利于工程设计和施工管理控制。
现阶段，土力学研究不断突破试验界限，结合计算机建立仿真实验，既具有直观性又具有可靠性，通过模拟和数据库，使现代工程建设工作能更好地获取到材料土木施工中的变形
和破坏特性。
土力学被广泛应用于基础工程的性能设计、分析、施工实施和整体维修中，不仅能大大提
高工程施工和检测的质量，而且能实现从技术上节约资源，提高工程安全性等。
总之，土
力学与基础工程是一种极具前景的技术，具有广阔的应用前景。
土力学与基础工程-第二章
1
2
无粘性土的密实度
无粘性土的密实度指的是碎石土和砂土的疏密程度。 密实的无粘性土由于压缩性小，抗剪强度高，承载力大，可作为建筑物的良好地基。但如处于疏松状态，尤其是细砂和粉砂，其承载力就有可能很低，因为疏松的单粒结构是不稳定的，在外力作用下很容易产生变形，且强度也低，很难作天然地基。 密实度的评价方法有三种： 室内测试孔隙比确定相对密实度的方法 利用标准贯入试验等原位测试方法 野外观测方法 （用于碎石土）
1.2 土的物理性质指标－天然密度
土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比，一般用w表示，以百分数计，即：
01
含水量反映土中水的含量多少，其变化范围很大。土的含水量对粘性土、粉土的影响较大，对砂土稍有影响，对碎石土没有影响。一般说来，同一类土，当其含水量增大时，强度就降低。试验室内一般用“烘干法”确定。
土中水
自由水
结合水
强结合水
弱结合水
重力水
毛细水
结合水：受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。
自由水：存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。
结晶水
结晶水：土粒矿物内部的水。
土中水和气
弱结合水
2.2.2 土中水和气
强结合水-具有极大的粘滞度、弹性和抗剪强度、不能传递静水压力。性质跟固体相似。 自由水-可以传递静水压力 、能溶解盐类。
颗粒堆积物
土： 狭义：土是指岩石风化后的产物，即指覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。 广义：土则是将整体岩石也视为土
岩石
地球
地球
搬运、沉积
1 土的形成
1.1 土的形成与组成
构成土骨架，起决定作用1.1 土的形成与组成 Nhomakorabea气相
土木工程课程：土力学与地基基础
土木工程课程：土力学与地基基础土木工程，这个庞大的学科领域，涵盖了众多关键的课程，而土力学与地基基础无疑是其中极为重要的一门。
对于从事土木工程相关工作的专业人员来说，深入理解和掌握土力学与地基基础的知识，就如同建筑师手中的精确蓝图，是确保工程安全、稳定和持久的基石。
土力学，它是研究土体在受力状态下的应力、应变、强度、稳定性和渗流等特性的学科。
简单来说，就是探究土这种看似普通却又充满奥秘的材料在各种外力作用下的反应。
想象一下，我们行走的大地、矗立的高楼大厦、蜿蜒的道路，它们下面的土地都承受着各种各样的力量。
土力学就是要揭示这些力量是如何影响土地的，以及土地又如何反过来影响我们的建筑物和基础设施。
比如，在建造一座高楼时，我们需要知道地基所能承受的压力是多少。
如果超过了这个限度，土地就可能发生沉降、倾斜，甚至导致建筑物的倒塌。
这时候，土力学中的应力和应变知识就派上了用场。
通过一系列复杂但精确的计算和实验，工程师们能够确定土地的承载能力，从而为建筑物设计出合适的基础。
而地基基础呢，它是将建筑物的荷载传递到地基中的结构部分。
就好像是一座大厦的根基，如果根基不牢固，那么上面的建筑再华丽也只是空中楼阁。
地基基础的类型多种多样，有浅基础，如独立基础、条形基础；也有深基础，像桩基础、地下连续墙等。
选择合适的地基基础类型，需要综合考虑地质条件、建筑物的用途、荷载大小等众多因素。
在地质条件较差的地区，比如软土地基，就需要采取特殊的处理方法。
可能要进行地基加固，比如使用水泥搅拌桩、强夯法等，以提高地基的强度和稳定性。
如果不进行这样的处理，建筑物就很容易出现不均匀沉降，导致墙体开裂、门窗变形等问题，严重影响使用和安全。
土力学与地基基础的知识在实际工程中应用广泛。
道路工程中，需要考虑路基的稳定性和承载能力，以确保道路在车辆荷载作用下不会出现塌陷和变形；桥梁工程中，桥墩的基础设计至关重要，它要承受桥梁的巨大重量和车辆的冲击力；水利工程中，大坝的地基处理更是关系到整个工程的成败，一旦出现问题，后果不堪设想。
《土力学与基础工程》课程教学大纲
土力学与基础工程一、课程简介土力学与基础工程是土木工程专业的一门基础课程，其目的在于通过对土体力学、基础工程和土力学的基本原理、方法和应用的教学，使学生掌握岩土力学、基础工程和土力学的基本概念、基本理论和基本方法，能够开展岩土工程领域的实用问题研究和实践应用。
二、课程内容1. 土体力学基础介绍土体力学基础知识，包括土体力学的概念、应力形式、应变形式、摩擦角、内摩擦角、压缩模量、弹性模量等概念。
2. 稳定斜坡与岩土工程介绍稳定斜坡、岩体力学、岩土工程中的基本问题，包括岩土体受力和变形特征、岩土结构的力学特性、稳定性分析和设计等知识。
3. 水土力学与水工结构介绍水土力学及其应用、河流工程、水利水电工程中的基本问题的基本理论以及实用问题和应用。
4. 基础工程介绍基础工程的基本知识、基本理论、基本概念，发送构造基础、静力基础、动力基础等基础类型的基本意义和应用，以及基础的施工及检验。
5. 岩土工程的实践应用介绍岩土工程的实践应用，主要包括岩土工程在工程中的应用、岩土工程与其他工程的协调等。
三、考核方式考核方式包括平时成绩、期末考试等。
其中平时成绩包括课堂出勤、作业及实验成绩等。
期末考试成绩占整个学期成绩的50%。
四、参考书目1.《岩土工程基础》陈郑林 2004 湖南科技出版社2.《岩土力学》彭鼎元 2004 高等教育出版社3.《基础工程力学基础理论及应用》任强 2004 中国建筑工业出版社五、教学团队本课程教学团队由岩土工程领域的专家和教授担任，其中许多教师是著名的工程学家和科学家，有丰富的实践经验和科研成果，能够为学生提供全面、详细、深入的授课内容和实践教学。
六、备注本课程为本科课程，适合土木、环境和水利专业的学生学习。
本课程的授课主要依据上述大纲进行，并根据实际情况进行调整和补充。
土力学与基础工程参考答案
土力学与基础工程参考答案1. 引言土力学是土木工程中非常重要的学科，它研究土体的物理特性和力学行为。
基础工程是土木工程中的一个重要分支，它涉及到建筑物和结构的基础设计和施工。
本文将介绍土力学和基础工程的基本概念，讨论相关的理论和方法，并提供一些参考答案，帮助读者更好地理解和应用这些知识。
2. 土力学基本理论土体是一种复杂的多相材料，它的物理特性和力学行为受到多种因素的影响。
土力学的基本理论提供了一种理解和描述土体行为的框架。
2.1 土体物理性质土体的物理性质包括土粒的颗粒大小分布、孔隙度、含水量等。
这些性质直接影响土体的力学行为。
例如，土粒的大小分布决定了土体的孔隙结构，进而影响了土体的透水性和渗透性。
2.2 应力和应变土体受到外部荷载的作用时会发生变形，这种变形可以通过应力和应变来描述。
应力是单位面积上的力，应变是长度的变化与原始长度的比值。
根据土体的不同行为特点，可以将应力和应变分为弹性、塑性和黏弹性等不同阶段。
2.3 孔隙水压力和饱和度土体中普遍存在着水分，水分对土体的力学行为有很大的影响。
孔隙水压力是指土体中水分的压力，它取决于土体的饱和度和水分的渗透能力。
饱和度是指土体中孔隙空间被水填充的程度。
2.4 土体的力学行为土体在受到外部作用时会发生变形，这种变形可以分为弹性、塑性和流变等。
弹性变形是指土体在外力作用下能够恢复原状的变形，塑性变形是指土体在外力作用下不能恢复原状的变形，流变是指土体在外力作用下发生流动的变形。
3. 基础工程基本理论基础工程是土木工程中的一个重要分支，它涉及到建筑物和结构的基础设计和施工。
基础工程的基本理论包括基础类型、基础设计和基础施工等。
3.1 基础类型常见的基础类型包括浅基础和深基础。
浅基础是指基础底部与地面之间的深度较小的基础，包括承台、独立柱基、隔震基础等。
深基础是指基础底部与地面之间的深度较大的基础，包括桩基、井基等。
3.2 基础设计基础设计是根据建筑物或结构的荷载要求和土壤的力学特性来确定基础的尺寸和形式。
土力学与基础工程
土力学与基础工程1. 引言土力学是研究土壤力学性质及其变形、稳定性的科学，是基础工程领域中不可或缺的一门学科。
土力学的研究成果及应用可以有效指导和支撑基础工程的设计、施工和维护，保障工程的安全性和可靠性。
本文将重点介绍土力学的基本概念、基础原理，以及土力学在基础工程中的应用。
通过深入探讨土壤的力学性质、土壤的变形特征以及土壤的稳定性问题，读者可以更好地理解土力学在基础工程中的重要作用。
2. 土力学基本概念和原理2.1 土力学的定义土力学是研究土壤在静力学和动力学作用下的力学性质和变形规律的学科。
它主要研究土壤的强度、变形和稳定性等力学性质。
2.2 土壤力学性质土壤的力学性质包括固结特性、压缩特性、剪切特性和渗透特性等。
固结特性描述土壤在外力作用下随时间发生压缩变形的过程；压缩特性描述土壤在不同应力条件下的变形规律；剪切特性描述土壤在剪切应力下发生剪切破坏的规律；渗透特性描述土壤中水分运动的规律。
2.3 土壤的变形特征土壤在外界力的作用下会发生各种变形，主要包括压缩变形、剪切变形和孔隙变形等。
压缩变形是指土壤颗粒在外力作用下随时间逐渐向压实状态过渡的过程；剪切变形是指土壤在剪切应力作用下发生沿一定面内的位移；孔隙变形是指土壤中的孔隙在外力作用下发生变化。
2.4 土壤的稳定性问题土壤的稳定性是指土体在外力作用下保持其原有结构完整性的能力。
土壤的稳定性问题包括坡体稳定性、基坑稳定性、边坡稳定性等。
通过研究土壤的稳定性问题，可以指导工程设计和施工，防止土体滑坡、坍塌等灾害的发生。
3. 土力学在基础工程中的应用3.1 基础工程的定义基础工程是指建筑物或其他工程结构的地下部分，包括基础底板、基础墙、地基、地下室等。
基础工程起着承担和传递上部结构和外部荷载的作用。
3.2 土力学在基础工程中的作用土力学在基础工程中的应用主要包括以下几个方面：3.2.1 地基承载力计算地基承载力是指地基土壤能够承受的最大荷载。
通过土力学的理论和实验研究，可以计算地基土壤的承载力，从而确定基础工程的设计参数，保证基础的稳定性和安全性。
土木工程课程：土力学与地基基础
土木工程课程：土力学与地基基础嘿，各位小伙伴！今天咱们来聊聊土木工程里超级重要的一门课——土力学与地基基础。
我先给大家讲讲我曾经碰到的一件有意思的事儿。
有一次我去一个建筑工地参观，正好看到工人们在打地基。
那场面，可真是热闹！机器轰鸣，尘土飞扬。
我就站在旁边，看着那些巨大的桩子一点点被打进地里。
这时候，一个年轻的工人跑过来问我：“师傅，您说这地基打得够结实不？”我心里一想，这可不就是土力学与地基基础要解决的问题嘛！咱们这门课啊，就是要搞清楚土这种看似普通，实则神秘莫测的东西。
土力学，简单来说，就是研究土的特性和行为的学问。
你可别小瞧了土，它可不是咱们平常在路边看到的那么简单。
土有各种各样的类型，比如砂土、黏土、粉土等等，每种土的性质都大不相同。
比如说砂土，它颗粒比较大，空隙也大，所以透水性好，但保水性就差了些。
黏土呢，颗粒小，空隙也小，透水性差，但保水性强。
这在工程中可太重要啦！要是你不清楚这些，建个房子，说不定哪天就歪了倒了。
再来说说地基基础。
地基就是承受建筑物荷载的那部分土体，而基础呢，就是建筑物和地基之间的连接部分。
就像我们人的脚和鞋子，地基是脚，基础就是鞋子，得合脚、结实，才能让我们站得稳，走得顺。
想象一下，如果地基没打好，就像人站在软塌塌的地上，能站稳吗？肯定不行！房子也一样，地基不稳，房子就容易出现裂缝、倾斜，甚至倒塌。
所以啊，在设计和施工的时候，一定要把土的性质、地基的承载能力等等都考虑清楚。
给大家举个例子，有个建筑项目，因为前期没有对土进行详细的勘察和分析，结果建到一半，地基下沉，整个工程不得不返工，这损失可就大了去了！所以说，土力学与地基基础这门课，那是实实在在能帮我们避免很多大麻烦的。
在学习这门课的时候，大家可得认真啦！各种理论、公式、实验，一个都不能马虎。
比如说那个土的压缩性实验，看着简单，其实里面的门道可多着呢。
要准确测量土在压力下的变形量，得出土的压缩系数和压缩模量，这可都关系到地基的沉降计算呢。
《土力学与基础工程》课件
土的工程分类
01
02
巨粒土、粗粒土、细粒土
无粘性土、粘性土
03
饱和土、非饱和土
04
粉质粘土、粘质粉土等
土的渗透性与渗流
01
渗透系数的测 定与计算
02
渗透力与渗透 变形
地下水的运动 规律与水头差
03
04
渗流力与渗流 场的概念
02
土力学性质与工程应 用
土的压缩性与地基沉降
土的压缩性
土在压力作用下体积减小的性质。
浅基础设计原则
浅基础设计时需要考虑地质勘察报告、建筑物类型、荷载 大小等因素，并遵循相应的设计规范和标准。
浅基础类型
常见的浅基础类型包括平板基础、独立基础、条形基础等 。这些基础类型根据不同的地质条件和建筑物要求进行选 择和设计。
浅基础施工方法
浅基础的施工方法包括开挖、填筑、排水等措施，施工过 程中需要采取相应的安全措施，确保施工质量和安全。
软土地基处理、边坡稳定等。
水利工程
在水利工程建设中，土力学与基 础工程涉及水库大坝、堤防、水 电站等工程的设计和施工，如坝 基稳定性分析、库岸滑坡治理等
。
城市建筑
在高层建筑、地铁、地下空间开 发等城市建筑领域，土力学与基 础工程涉及深基坑开挖、桩基设 计等方面，对于保障建筑安全具
有重要意义。
THANK YOU
桩基设计
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
桩基设计概述
桩基是一种深基础类型 ，通过在地基中设置桩 基来承受建筑物荷载。 桩基具有较高的承载力 和稳定性，适用于地质 条件复杂或荷载较大的 建筑物。
桩基类型
根据不同的材料和施工 方法，桩基可分为预制 桩、灌注桩、扩基桩等 类型。不同类型的桩基 适用于不同的地质条件
土力学与基础工程1土、土力学、地基及基础的概念
5个台阶，地基沉降量达150cm。由于锦江饭店上部 个台阶，地基沉降量达 。 个台阶 结构采用钢结构，虽然地基严重下沉， 结构采用钢结构，虽然地基严重下沉，未发现开裂事 但是一层的门窗约一半沉入地面下， 故。但是一层的门窗约一半沉入地面下，一层房间变 成半地下室，无法正常使用。 成半地下室，无法正常使用。 本书分两大部分 第一章～ 第一章～第六章为土力学部分 第七章～第十一章为地基基础的勘探、 第七章～第十一章为地基基础的勘探、设计和施工 方法。运用土力学理论解决工程设计的地基问题。 方法。运用土力学理论解决工程设计的地基问题。
路的兴建面临着许多与土有关的问题， 路的兴建面临着许多与土有关的问题，从而促进了土力学理论 的产生和发展。 的产生和发展。 1773年，法国的库仑(Coulomb)根据试验创立了著名的砂土抗 年 法国的库仑 根据试验创立了著名的砂土抗 剪强度公式，提出了计算挡土墙土压力的滑楔理论。 剪强度公式，提出了计算挡土墙土压力的滑楔理论。 1857年，英国的朗金(Rankine)又从另一途径提出子挡土墙土 年 英国的朗金 又从另一途径提出子挡土墙土 压力理论，这对后来土体强度理论的发展起了很大的促进作用。 压力理论，这对后来土体强度理论的发展起了很大的促进作用。 法国布辛奈斯克(Boussinesq，1885)求得了在弹性半空间表 ， 法国布辛奈斯克 求得了在弹性半空间表 面作用竖向集中力的应力和变形的理论解答； 面作用竖向集中力的应力和变形的理论解答； 瑞典费兰纽斯(Fellenius，1922)为解决铁路坍方提出了土坡稳 ， 瑞典费兰纽斯 为解决铁路坍方提出了土坡稳 定分析法。 定分析法。
我国在工程地质勘察、室内及现场土工试验、地基处理、 我国在工程地质勘察、室内及现场土工试验、地基处理、新 在工程地质勘察 设备、新材料、新工艺的研究和应用方面， 设备、新材料、新工艺的研究和应用方面，取得了很大的进 在地基处理方面，振动碾压、振动水冲、深层搅拌、 展。在地基处理方面，振动碾压、振动水冲、深层搅拌、高 压旋喷、粉体喷射、真空预压、 压旋喷、粉体喷射、真空预压、强夯以及各种土工聚合物和 托换技术等在土建、水利、桥隧、道路、港口、 托换技术等在土建、水利、桥隧、道路、港口、海洋等有关 工程中得到了广泛应用，并取得了较好的经济技术效果。 工程中得到了广泛应用，并取得了较好的经济技术效果。 随着电子技术及各种数值计算方法对各学科的逐步渗透， 随着电子技术及各种数值计算方法对各学科的逐步渗透， 土力学与基础工程的各个领域都发生了深刻的变化， 土力学与基础工程的各个领域都发生了深刻的变化，许多复 杂的工程问题相应得到了解决，试验技术也日益提高。 杂的工程问题相应得到了解决，试验技术也日益提高。我们 相信， 相信，我国土力学与基础工程学科也必将得到新的更大的发 展。
土力学与基础工程课后答案(DOC)
2.21 某办公楼工程地质勘探中取原状土做试验。
用天平称50cm3湿土质量为95.15g.烘干后质量为75.05g.土粒比重为2.67。
计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙率以及饱和度。
【解】m= 95.15g.m s= 75.05g.m w= 95.15 - 75.05 = 20.1g.V= 50.0 cm3.d s = 2.67。
V= 75.05/(2.67 1.0) = 28.1 cm3s取g = 10 m/s2.则V w = 20.1 cm3V= 50.0 - 28.1 = 21.9 cm3vV= 50.0 – 28.1 – 20.1 = 1.8 cm3a于是.= m / V = 95.15 / 50 = 1.903g/ cm3= m s / V = 75.05 / 50 = 1.501g/ cm3d= (m s +w V v)/ V = (75.05 + 1.0 21.9) / 50 = 1.939g/ cm3 s a tw = m/ m s = 20.1 / 75.05 = 0.268 = 26.8%we = V/ V s = 21.9 / 28.1 = 0.779vn = V/ V = 21.9 / 50 = 0.438 = 43.8%vS= V w / V v = 20.1 / 21.9 = 0.918r2.22 一厂房地基表层为杂填土.厚1.2m.第二层为粘性土.厚5m.地下水位深1.8m。
在粘性土中部取土样做试验.测得天然密度 = 1.84g/ cm3.土粒比重为2.75。
计算此土样的天然含水率w、干密度d、孔隙比e和孔隙率n。
【解】依题意知.S r = 1.0.s a t= = 1.84g/ cm3。
由.得n = e /(1 + e) = 1.083 /(1 + 1.083) = 0.520g/cm3。
= 1.54g/ cm3.含水率2.23 某宾馆地基土的试验中.已测得土样的干密度dw = 19.3%.土粒比重为2.71。
土力学与基础工程
思考
固体之间旳摩擦力与土旳抗剪强度是否 会有一定联络？？？？
土旳库仑定律
固体间旳摩擦力直接取决于接触面上旳法向力和接触材料旳 摩擦角
直接剪切试验
库仑定律
f
砂土
c
f
粘性土
f tan
f c tan
f tan f c tan
f tan f c tan
直接剪切试验
直接剪切试验
直接剪切试验
直接剪切试验
直接剪切试验
直接剪切试验
在直剪试验过程中，不能量测孔隙水应力， 也不能控制排水，所以只能以总应力法来表 达土旳抗剪强度。但是为了考虑固结程度和 排水条件对抗剪强度旳影响，根据加荷速率 旳快慢可将之间试验划分为 快剪 固结快剪 慢剪
直接剪切试验
莫尔－库仑破坏准则
土旳极限平衡条件
1 3
sin
1
2
3
c
2 tan
土旳极限平衡条件
1 3
sin
1
2
3
c
2 tan
1
3
tan 2
45o
2
2c
tan
45o
2
3
1
tan2 45o
2
2c
tan 45o
2
土旳极限平衡条件
【例题】已知某土体单元旳大主应力σ1＝200kPa，小主 应 力 σ3 ＝ 50kPa 。 经 过 试 验 测 得 土 旳 抗 剪 强 度 指 标 φ ＝ 30°，问该单元土体处于什么状态？
工程时间中与土旳抗剪强度 有关旳工程主要有下列3类
(1) 土质土坝旳稳定 (2) 土压力 (3) 地基旳承载力问题
工程实例－土坡稳定
土木工程课程：土力学与地基基础
土木工程课程：土力学与地基基础关键信息项：1、课程名称：土力学与地基基础2、课程目标3、教学内容4、教学方法5、考核方式6、教材选用7、课程时间安排11 课程目标本课程旨在使学生掌握土力学与地基基础的基本理论和知识，具备分析和解决土力学与地基基础相关工程问题的能力。
通过本课程的学习，学生应达到以下目标：111 理解土的物理性质、力学性质和工程分类，能够进行土的物理指标计算和工程性质评价。
112 掌握土中应力的计算方法，包括自重应力、附加应力的计算，能够分析土中应力分布规律。
113 熟悉土的压缩性和固结理论，能够进行地基沉降计算和预测。
114 掌握土的抗剪强度理论和测试方法，能够进行土坡稳定性分析和挡土墙设计。
115 了解地基基础的类型和设计原则，能够进行浅基础和桩基础的设计计算。
12 教学内容121 土的物理性质与工程分类土的三相组成、土的颗粒级配、土的物理性质指标、土的工程分类方法。
122 土中应力计算土的自重应力计算、基底压力计算、地基中的附加应力计算。
123 土的压缩性与地基沉降计算土的压缩性指标、单向固结理论、地基最终沉降量计算方法。
124 土的抗剪强度莫尔库仑强度理论、土的抗剪强度指标测定方法、土坡稳定性分析。
125 地基承载力地基破坏模式、地基承载力的确定方法。
126 浅基础设计浅基础的类型、基础埋置深度的确定、基础底面尺寸的计算、基础内力分析与配筋设计。
127 桩基础设计桩的类型与特点、单桩竖向承载力的确定、桩基础的设计计算。
13 教学方法131 课堂讲授采用多媒体教学手段，结合工程实例，讲解土力学与地基基础的基本概念、原理和方法。
132 实验教学安排土的物理性质实验、土的压缩实验、土的抗剪强度实验等，使学生通过实验加深对课程内容的理解和掌握。
133 课程设计布置课程设计任务，要求学生综合运用所学知识，完成地基基础的设计计算，培养学生的工程实践能力。
134 案例分析通过分析实际工程中的土力学与地基基础问题，培养学生解决复杂工程问题的能力。
《土力学》、《基础工程》优质课程建设自评报告
教学方法与手段
教学方法
采用启发式、案例式、讨论式等 多种教学方法，注重培养学生的 思维能力和实践能力，鼓励学生 自主学习和合作学习。
教学手段
利用多媒体课件、实物模型、实 验演示等多种教学手段，增强学 生对知识的理解和掌握，提高学 生的学习兴趣和积极性。
Part
03
课程建设自评标准
课程内容的科学性
课程内容能够根据学科发展及时更新， 将最新的研究成果和技术引入课堂， 保持课程的前沿性。
教学方法的自评结果
01
02
03
教学方法多样性
本课程采用了多种教学方 法，如讲授、讨论、案例 分析等，能够激发学生的 学习兴趣和主动性。
互动性
教师注重与学生互动，鼓 励学生提问和发表观点， 课堂氛围较为活跃。
实践性
课程注重理论与实践相结 合，通过实验、课程设计 和工程案例分析等环节， 提高学生的实践能力。
实践教学的自评结果
实践教学环节
本课程设置了较为完善的实践教 学环节，包括实验、课程设计和 工程实践等，能够帮助学生加深
对理论能够满足各种实 验需求，同时实验指导书详细完整， 方便学生操作。
优化实验教学内容，注重 实验的实用性和创新性， 提高学生的实验兴趣和积 极性。
加强实验教学的管理和评 估，确保实验教学的质量 和效果。
教师队伍改进建议
STEP 01
STEP 02
STEP 03
建立有效的教师评价机制， 激励教师不断提高教学水 平和专业素养。
鼓励教师参与科研项目和 实践活动，促进教师自身 的实践经验和学术积累。
教师队伍的素质和能力
总结词
教师应具备扎实的专业知识和丰富的教学经验，同时应具备良好的师德师风和职业素养。
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土力学与基础工程
学时数：64 学分：4
一、课程的性质和教学目标
《土力学与基础工程》是土木工程专业一门专业基础课，具有理论性、实践性强的特点，属于传统课程。
学生通过学习该课程应该掌握土力学基本原理，能够分析土的特性，计算地基变形、承载力、土压力，掌握浅基础设计、桩基础设计、地基处理，基坑支护及稳定性计算等，能够解决有关工程实际问题；通过实验环节，增强学生的感性认识、动手能力、巩固所学的理论知识，了解土力学相关指标参数测试的基本原理和技能，增强学生思考问题、解决问题的能力，激发学生的创新思维。
二、课程教学内容及基本要求
1.土的组成、物理性质及分类
了解土的成因和组成，掌握土的结构和构造；掌握土的三相比例指标；掌握黏性土和无粘性土的物理性质；了解粉土的密实度和湿度以及土的胀缩性、湿陷性和冻胀性；掌握土的分类；掌握土的压实原理和土的振动液化原理；了解土的压实性影响因素。
2.土的渗透性及渗流
理解土的渗透性的概念；掌握土的渗透规律及渗透性的测定；了解土中二维渗流及流网；掌握渗透力的计算、土的渗透破坏与控制。
3.土中应力
理解自重应力、附加应力概念；掌握土中的自重应力及基底压力、地基附加应力的计算，掌握有效应力原理。
了解土的压缩性；掌握土的固结试验的原理及土的压缩性指标的确定，掌握土的变形模量的计算，地基最终沉降量计算，掌握饱和土体的渗透固结理论，地基沉降与时间的关系。
4.土的压缩性和地基沉降计算
了解土的压缩性；掌握土的固结试验的原理及土的压缩性指标的确定，掌握土的变形模量和地基变形计算，掌握饱和土体的渗透固结理论、地基沉降与时间的关系。
5.土的抗剪强度
掌握土的抗剪强度理论和极限平衡条件，掌握土的剪切试验（直剪试验、三
轴压缩试验、无侧限抗压强度试验）及抗剪强度指标的测定，掌握不同排水条件下抗剪强度指标及孔隙压力系数的确定；了解应力路径的基本概念，无粘性土的抗剪强度。
6.土压力与挡土墙
掌握静止土压力、主动土压力、被动土压力的形成条件，掌握朗肯和库伦土压力理论，掌握有超载、成层土、有地下水情况的土压力计算；理解朗肯与库伦土压力理论的异同。
掌握重力式挡土墙的设计；了解悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙设计。
7.地基承载力及边坡稳定性
理解地基的破坏模式；掌握浅基础地基的临塑荷载和临界荷载以及地基极限承载力的基本概念及计算；掌握地基承载力特征值的确定。
了解无粘性土土坡和粘性土坡的圆弧稳定分析方法，了解毕肖普等其他常用分析方法，了解地基的稳定性分析。
8.浅基础
掌握浅基础的类型，地基基础设计的基本原则；理解基础埋置深度选择的依据条件；掌握地基承载力的各类确定方法；理解按地基承载力确定基础底面尺寸的原理并掌握其方法，理解软弱下卧层的概念；掌握其验算方法；了解地基的变形特征、地基变形允许值的确定以及要求验算地基变形的建筑物范围；掌握防止不均匀沉降危害的三大措施，掌握扩展式基础以及墙下刚性条形基础的常规设计方法和计算步骤。
理解地基、基础与上部结构相互作用的概念；了解文克勒地基模型；掌握柱下条形基础内力计算的简化条件及计算方法；了解柱下交叉条形基础的内力计算方法。
9.桩基础
理解桩基础的概念，桩和桩基础的类型与构造，掌握桩基竖向承载力计算；掌握桩基水平承载力计算，掌握桩基沉降计算；掌握竖向荷载下的群桩效应，掌握桩的负摩阻力的概念及计算，掌握桩承台的设计计算，掌握桩基础的设计内容与步骤。
10.地基处理技术
了解地基处理分类方法；掌握换填法适用范围及设计计算；理解排水固结法适用范围及设计计算，了解深层搅拌法、砂石桩法、强夯法适用范围及设计计算。
理解复合地基形成条件和分类；了解复合地基承载力和沉降计算。
11.基坑工程
理解围护结构常用型式及适用范围；理解围护结构的设计及基坑稳定计算。
12.沉井与地下连续墙
理解沉井的分类与构造，理解沉井的计算与构造，沉井施工期的结构计算；了解地下连续墙。
13.特殊土地基
理解软土地基的概念及处理方法，湿陷性黄土地基的特征及评价处理方法，理解膨胀土和冻土地基的特征及评价处理方法，理解其他特殊土地基的特征及处理。
三、课内实践教学内容及要求
实验１土的基本物理性质试验
内容：用环刀法测量土样的密度。
训练正确使用、操作有关仪器、设备的方法与技能；利用烘干法实测土样的含水率。
使用数显式液塑限联合测定仪测定土样的液限、塑限，计算土样的塑性指数，确定土样名称。
目的及要求：通过本实验使学生掌握环刀法测量土样密度的实验原理；掌握正确使用、操作有关仪器、设备的方法与技能；掌握利用烘干法测土样含水率的方法；理解含水率在评价粘性土或细粒土的物理状态和强度时的重要意义；了解土的状态变化的特征，掌握使用数显式液塑限联合测定仪测定土样的液限、塑限的方法；理解土样液限、塑限的实际意义，掌握粘性土的定名法则。
分组：每组2人。
实验2压缩试验
内容：本实验是在侧限条件下，测试一定压力下试样压缩变形S随时间t的变化，得出压力P i及其相应的孔隙比e i，据此绘制土的压缩曲线，进而求得土的压缩系数α和压缩模量Es。
目的及要求：本实验要求学生会操作三联中压固结仪，掌握百分表读数方法；掌握压缩系数及压缩模量的计算方法。
分组：每组2人。
实验3直接剪切试验
内容：在三级压力情况下，分别测定试样直接剪切破坏时的剪应力。
绘制
抗剪强度曲线，并确定土样的内摩擦角和粘聚力。
目的及要求：本实验要求学生会自己制备试块，会操作应变控制式直剪仪；掌握根据百分表读数确定水平剪应力的方法，掌握内摩擦角和粘聚力的确定方法。
分组：每组2人。
实验4击实试验
内容：模拟施工现场的压实条件，由学生自主设计土样类别、含水率范围，利用标准电动击实仪分别对五份含水率不同的试样进行击实，测定土样的含水率与干密度，绘制干密度与含水率的关系曲线最终确定土样的最优含水率和最大干密度。
目的及要求：本实验要求学生会操作标准电动击实仪；掌握干密度和含水率关系曲线的绘制方法，以及最大干密度和最优含水率的确定方法。
分组：每组2人。
五、本课程与相关课程的联系
学习本课程应具备《材料力学》、《工程地质》、《混凝土结构设计原理》等基础课和专业基础课的基本知识，后续课程为《土木工程施工》等。
必须很好地掌握上述先修课程的基本内容和基本原理，为本课程的学习打好基础。
六、建议教材及教学参考书
1.建议教材：
[1]赵明华.土力学与基础工程（第四版）[M]. 武汉：武汉理工大学出版社，
2014.
2.教学参考书：
[1]东南大学，浙江大学，湖南大学等. 土力学（第3版）[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2010.
[2]华南理工大学，浙江大学，湖南大学. 基础工程（第3版）[M]. 北京：
中国建筑工业出版社，2013.
[3]顾晓鲁，钱鸿缙，刘慧珊等. 地基与基础[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2003.
[4]李广信，张丙印，于玉贞. 土力学[M]. 北京：清华大学出版社，2013.
[5]龚晓南. 基础工程[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2008.
[6]陈希哲. 土力学与地基基础（第4版）[M]. 北京：清华大学出版社，2004.
[7]周景星，李广信，虞石民等.基础工程（第2版）[M]. 北京：清华大学出版社，2007.
[8]中华人民共和国建设部. GB 50007-2011 建筑地基基础设计规范. 北京：中国建筑工业出版社， 2011.
[9]中华人民共和国建设部. JGJ 94-2008 建筑桩基技术设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，2008.
[10]中华人民共和国交通部. JTG D30-2004公路路基设计规范. 北京：人民交通出版社，2004.
[11]中华人民共和国交通部. JTG D63-2007公路桥涵地基与基础设计规范. 北京：人民交通出版社，2007
[12]中华人民共和国交通部. TB10025-2006 铁路路基支挡结构设计规范.
北京：中国铁道出版社，2006.
[13]中华人民共和国建设部. JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程. 北京：中国建筑工业出版社，2012.
3.实验指导书：
自编. 土力学试验指导书，2009.
七、几点说明
内容上增加有关建筑地基基础设计规范和建筑桩基设计规范的内容，使学生对建筑地基基础设计的内容有一个全面的了解。
教学方法上应使用多媒体电子课件组织教学，同时加强现场教学，浅基础、桩基础及地基处理的部分内容应结合实际工程进行讲解，加强学生对基础工程设计的认识和理解。