土力学教学大纲

课程编号：140134

课程名称：土力学

英文名称：Soil Mechanics

学分：3

学时：51/10

适用年级专业（学科类）：土木工程,三年级第一学期。

一、课程概述

（一）课程性质

本课程具有较强的理论性和实践性，是建筑工程方向一门必可少的专业技术课。这门科学主要是利用固体力学的基本知识解决土的强度，稳定性等问题，从而为地基与基础的设计提供必要的依据。

（二）教学目标与要求

通过本课程的学习，使学生了解土的成因和分类方法，熟悉土的基本物理力学性质，掌握地基沉降、地基承载力、土压力计算方法和土坡稳定分析方法，掌握一般土工实验方法，达到能应用土力学的基本原理和方法解决实际工程中稳定、变形和渗流等问题的目的。

（三）重点和难点

土的工程性质指标及其测定，土的压缩变形与地基固结沉降计算方法，有效应力原理，抗剪强度。

（四）与其他课程的关系

需先修过材料力学，弹性力学和工程地质学。

（五）教材及教学参考书

1、《土力学》，李镜培，赵春风编著，高等教育出版社，2004年8月。

2、《土力学与基础工程》，赵明华主编，武汉工业大学出版社，2001年12月。

二、学时分配

三、课程内容

第一章绪论

教学目的和要求：

了解土力学的重要性及其发展概况,了解土力学的学科特点,熟悉课程的学习内容、要求和学习方法。

主要内容：

1.土力学的重要性及学科特点

2.土力学发展概况

3.土力学课程内容、要求和学习方法

第二章土的物理性质及工程分类

教学目的和要求：

了解土的成因和组成，熟悉掌握土的物理性质指标，熟练掌握无粘性土和粘性土的物理性质，了解土的结构和击实性，掌握土的工程分类原则，了解土的类别与其工程性质的关系主要内容：

1.土的成因和组成

2.土的物理性质和物理状态指标

3.无粘性土的物理性质

4.粘性土的物理性质

5.土的结构性

6.土的击实性

7.土的工程分类

重点：土的物理性质指标；无粘性土和粘性土的物理性质；土的工程分类原则，土的类别与其工程特性的关系。

难点：利用土的三相图定义土的物理性质指标（基本指标和换算指标）；利用三相图推导换算指标。

主要教学环节的组织：讲授，配合多媒体课件。注意问题：物理量的量纲单位的记忆。

第三章土的渗透性

教学目的和要求：掌握达西定律及渗透系数的确定方法，掌握二维流网及其绘制方法，掌握渗透力与地基渗透变形分析等。

主要教学内容：

1．达西定律及其适用范围

2．渗透系数及其确定方法

3．渗流作用下土的应力状态

4．渗透变形

5．流网在渗透稳定计算中的应用

重点：土的渗透定律及适用条件；二维渗流及流网绘制；土中渗流量计算；土中水的渗透力与地基渗透变形分析。

难点：土的渗透定律及适用条件；土中水的渗透力与地基渗透变形分析。

主要教学环节的组织：讲授，配合多媒体课件。

第四章土体中的应力

教学目的和要求：

掌握地基自重应力及附加应力的计算方法。

主要内容：

1.概述

2.地基中的自重应力

3.地基中的附加应力

4．土体中附加应力的一些其他问题

重点：土中自重应力和附加应力

难点：有效应力原理

主要教学环节的组织：讲授，配合多媒体课件。

第五章土的压缩性与地基沉降计算

教学目的和要求：

熟悉不同变形阶段、应力历史的沉附降计算方法；掌握地基最终沉降量计算方法；掌握地基沉降随时间变化规律；掌握土的压缩性和固结状态；掌握有效应力原理；掌握太沙基一维固结理论。

主要内容：

1．土的压缩性

2.地基最终沉降量的计算

3.饱和土的渗透固结理论

4.土的三维压缩与沉降

重点：土的压缩性指标的确定方法；地基最终沉降量计算方法。

难点：土的应力历史对地基沉降量的影响；土的固结理论。

主要教学环节的组织：讲授，配合多媒体课件。采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。

第六章土的抗剪强度

教学目的和要求：

掌握莫尔－库伦抗剪强度理论和极限平衡理论；掌握抗剪强度指标的测定方法；掌握不同固结和排水条件下土的抗剪强度指标的意义及应用；熟悉抗剪强度的影响因素；了解应力路径的概念。

主要内容：

1.概述

2.土的抗剪强度理论和极限平衡条件

3.主的剪切试验

4.土的抗剪强度与抗剪强度指标及测定方法

5.抗剪强度的影响因素

6．三轴试验中试样的应力路径

重点：摩尔－库仑强度理论和极限平衡理论；抗剪强度指标的测定方法。

难点：不同固结和排水条件下土的抗剪强度指标的意义；应力路径。

主要教学环节的组织：讲授，配合多媒体课件。采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。

第七章土压力计算

教学目的和要求：

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；了解有超载、成层土、有地下水情况的土压力计算。

主要内容：

1.土压力产生的条件

2.朗肯土压力理论

3.库仑土压力理论

5.几种常见情况下土压力计算

6．减少主动土压力的措施

7．板桩墙的土压力计算

重点：静止土压力、主动、被动土压力的形成条件；朗肯土压力理论和库仑土压力理论。

难点：朗肯土压力理论和库仑土压力理论。

主要教学环节的组织：讲授，配合多媒体课件。采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。

第八章土坡稳定性分析

教学目的和要求：

掌握无粘性土土坡的稳定性分析法；掌握粘性土土坡的圆弧稳定分析法,了解毕肖甫等其他常用分布方法；了解水对土坡稳定的作用。

主要内容：

1. 无粘性土土坡稳定分析

2. 粘性土土坡的稳定性分析

3. 影响土坡稳定的因素

4. 复合滑动面的土坡稳定性分析

5．土坡稳定性分析讨论

重点：土坡滑动失稳的机理，砂土土坡均质粘土土坡的整体稳定分析方法和成层土土坡稳定分析条分法。

难点：粘性土土坡的圆弧稳定分析法。

主要教学环节的组织：讲授，配合多媒体课件。采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。

第九章地基承载力

教学目的和要求：