《土力学》教学大纲

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1、土力学教学大纲3一、课程教学目的土力学是土木工程专业一门必修的专业基础课，是利用力学基本知识辅之以描述土松散体特性（压缩性、渗透性、粒间接触强度特性）的理论所建立的一门学科。它主要从应力、应变和时间的关系，用力学的方法研究地基承载力、土的抗剪强度、侧向土压力、土体的变形和固结、土坡的稳定性等土工问题。本课程的主要目的是使学生掌握土力学的基本原理和岩土工程设计基本方法。课程内容上增加了最近几年新的工程资料，旨在开拓学生视野，将最新的岩土工程科技成果介绍给学生。在理论教学中适当加大了深度，以满足学生后继课程的学习要求。二、课程教学基本要求1课程重点： 土的基本物理和力学性质，土的渗流理论，土体应力

2、计算和稳定性分析，地基的沉降分析及计算。2课程难点： 土中渗流分析与控制，有效应力原理及应用，地基的沉降分析及计算，土压力计算。3能力培养要求： 掌握土中渗流、应力及土体变形计算方法，掌握土的抗剪强度理论、土压力理论、地基承载力分析的极限平衡理论，能够对土的各种常见指标进行实验测定。三、课程教学内容与学时课堂教学（32学时）1绪论（1学时）简要介绍土力学的主要内容、目的、要求及与其它课程的联系，通过本课程发展简况及一些工程实例的介绍，能够正确认识本课程在本专业中的地位及地基基础在建筑工程中的重要性。1.1 什么是土力学1.2 学习土力学的重要性 1.3 土力学的主要内容1.4 如何学好土力学

3、2土的性质和工程分类 （3学时）本部分的重点是土的三相比例指标及其换算，无粘性土和粘性土的物理特征，同时要引入土的压实性原理。最后介绍地基土的工程分类。工程地质概念方面由于已有工程地质学的基础知识，在此只稍作提示。2.1土中固体颗粒2.2 土中水和气2.3 土的结构和构造2.3 土的三相比例指标2.4 土的物理特性和压实性2.5 土的工程分类及土的压实性等3土的渗透性与渗流（2学时） 土的渗透性是其主要力学性质之一,主要包括渗流量、渗透破坏和渗流防治三个方面的问题。这部分主要学习土的渗透性与渗流规律、二维流网及其应用、渗流的危害及其控制等方面的内容。学完本章后，应掌握以下内容：Darcy渗流定

4、律的基本理论；渗透系数的测定方法；渗透力的概念及计算；流土与管涌发生的条件及区别；渗透破坏的主要类型及防治措施等。3.1土的渗透性及测定3.2 土中二维渗流及流网3.3 渗透破坏及其控制4土体中的应力计算 （6学时）本部分的重点是土的自重应力、各种载荷与各种基础形式组合情况下的附加应力的计算。有效压力的概念以及它们之间力的转换和平衡关系是本讲的重点，也是整个土力学的重点，从理论与实践两方面详细讲述有效应力原理的重要性及应用。4.1 土体的自重应力4.2 基底压力计算与地基中的附加应力4.3 有效应力原理及应用。5土的变形性质及地基沉降计算（6学时）本部份的重点是土的沉降计算方法以及沉降时间关系

5、，讲述两种压缩曲线的应用及超固结土的压缩问题，对地基沉降计算中的有关问题进行综述。5.1 土的固结试验与压缩性指标5.2 土的变形模量和变形计算5.3 地基沉降量计算5.4 饱和土体的渗流固结理论5.5 地基沉降与时间的关系6土的抗剪强度 （4学时）本部分重点是土的抗剪强度、抗剪强度指标的确定方法以及土的极限平衡条件。分析直剪试验及三轴剪切试验的优缺点、测试方法及成果的整理。饱和粘性土在不同排水条件下的试验结果，软土地基在荷载作用下强度的变化可作扼要的讲授。将应力路径法的基本原理和初步方法进行简要介绍。6.1 土的抗剪强度理论和极限平衡条件6.2 土的剪切试验及抗剪强度（直剪、三轴、无侧限）6

6、.3不同排水条件下抗剪强度指标及孔隙压力系数的确定6.4 应力路径的概念6.5 振动液化问题7土压力计算（4学时）本部分重点讲述朗肯土压力和库论土压力的计算及工程应用。7.1 静止土压力计算7.2朗肯土压力和库伦土压力理论7.3几种常见情况的主动土压力计算8地基承载力及土坡稳定性分析（6学时）本部分重点讲解各种承载力计算公式及应，了解土坡稳定分析的条分法。8.1 地基的破坏模式8.2 地基临界荷载及地基极限承载力8.3 地基承载力的确定8.4 土坡的稳定性分析。实验教学（8学时）1土物理特性与压缩性综合试验（4学时）实验一 土工实验仪器设备的原理及使用方法实验二 土的基本物理指标测试方法，土的

7、基本物理状态评判；土样分类实验三 土的压缩性测定方法；压缩曲线的绘制；压缩性指标的确定2土的抗剪强度试验（4学时）实验四 土的抗剪强度的测定方法直剪试验实验五 土的抗剪强度的测定方法常规三轴剪切试验的测试方法四、教材与参考书教材1. 赵成刚 白冰编，土力学原理，清华大学出版，北方交通大学出版社，2010年，修订版。2孙世国，刘洋等编，土力学地基基础，中国电力出版社，2011年，第1版。参考书1. 赵明华主编,土力学地基基础，武汉工业大学出版社，2003。2陈希哲编，土力学地基基础，清华大学出版社，1998.7，第4版。3陈仲颐主编，土力学，清华大学出版社，1994。五、作业每一章节布置一次作业。六、说明需要多媒体教室。