1、土力學與基礎工程課程教學大綱（適用范圍：土木工程專業本科 學時：56+s8）一、本課程的性質、目的和任務1、本課程的性質本課程主要講授土力學的基本理論和地基基礎設計基本原理及計算方法，是本科院校土木工程專業的主要專業基礎課。2、本課程的目的通過本課程的學習，使學生獲得土力學的基本理論和計算方法，能根據建筑物的要求和地基勘察資料，選擇一般地基基礎方案，運用土力學的原理進行一般建筑物的地基基礎設計，為學習建筑施工等專業課程和從事地基基礎設計和施工打下良好基礎。3、本課程的任務本課程的主要任務是培養學生掌握土力學中土的物理性質，熟悉地基的應力、變形、抗剪強度、地基承載力和土壓力的基本概念、基本理論和

2、計算方法；掌握淺基礎設計、樁基礎設計的原理和方法；熟悉軟土地基處理的設計原理和方法；了解建筑場地的工程地質勘察方法和資料整理。并結合有關結構設計知識，提高分析和解決地基基礎設計計算的能力。二、教學基本內容和要求1、緒論（1）教學目的和要求建立土力學、地基、基礎的基本概念，了解本課程的特點和在本專業中的地位，了解本學科的學習方法及發展概況。（2）主要內容土力學、地基、基礎的基本概念；本課程的特點和在本專業中的地位；本學科的學習方法及發展概況。2、土的物理性質及工程分類（1）教學目的與要求了解主要造巖礦物的物理性質，巖石的分類和主要特征，第四紀沉積物的類型、分布規律和特征。掌握土的物理性質指標（三

3、相指標和判別土的物理特征指標）的定義、測定、換算和應用，熟悉地基土的工程分類方法。理解粒徑級配對無粘性土性質的影響。理解粘土礦物、水和離子的相互作用。理解土的滲透規律和壓實原理，了解地下水對工程的影響。（2）主要內容土的生成：地質作用、礦物與巖石、地質年代的概念、第四紀沉積物（層）。土的組成及特性：土的固體顆粒、土中的水和氣、土的結構和構造，土的三相比例指標的定義和換算，土的物理狀態特征指標（包括無粘性土的密實度、粘性土的界限含水量、塑性指數和液性指數、靈敏度和觸變性）。土的滲透性和壓實原理：巖石的工程分類、碎石土、砂土、粉土、粘性土、特殊土、細粒土按塑性圖分類。（3）重點、難點重點：土的三相

4、指標；土的物理特征；地基土的工程分類。難點：粘土礦物、水和離子的相互作用；土的物理指標換算及應用。3、土中應力計算（1）教學目的與要求熟練掌握土的自重應力計算，基底附加壓力的計算。熟練掌握運用角點法計算地基中的附加應力，能夠正確使用圖表計算附加應力。掌握飽和土在固結過程中土的骨架和孔隙水對壓力的分擔作用及變形和時間的關系。了解地基中附加應力分布規律。（2）主要內容土的自重應力和地基附加應力：土的自重應力計算及分布，基底壓力的簡化計算、基底附加壓力的計算。地基附加應力：地基中附加應力的計算及分布規律。（3）重點、難點重點：矩形和條形荷載面積下的附加應力計算。難點：地基中附加應力的分布規律。4、土

5、的壓縮性和地基沉降計算（1）教學目的與要求熟練掌握用固結試驗測定土的壓縮性指標，了解載荷試驗確定變形模量的方法；掌握按分層總和法和規范法計算最終沉降量。一般了解飽和土在固結過程中土的骨架和孔隙水對壓力的分擔作用。（2）主要內容（結合工程實例）土的壓縮性：壓縮曲線和壓縮性指標、土的變形模量。地基的最終沉降量：分層總和法和規范方法。地基變形與時間的關系：飽和土的有效應力原理、飽和土的滲透固結、太沙基一維固結理論。（3）重點、難點重點：土的壓縮性指標的確定和最終沉降量的計算。難點：飽和土在固結過程中土的骨架和孔隙水壓力的分擔作用。5、土的抗剪強度（1）教學目的與要求理解土的抗剪強度定律和極限平衡條件

6、。理解排水條件對確定飽和粘性土的抗剪強度指標的影響。掌握用直剪儀和三軸儀測定土抗剪強度指標的方法。掌握地基臨塑荷載、臨界荷載、極限荷載的意義及應用，理解計算公式推導過程。熟練掌握用規范方法確定地基承載力的方法和步驟。（2）主要內容土的抗剪強度與極限平衡原理：土的抗剪強度，土的極限平衡條件。土的剪切試驗方法：抗剪強度指標的測定及取值，以及影響抗剪強度的因素。地基的臨塑荷載、臨界荷載、極限荷載。（3）重點、難點重點：抗剪強度定律、土的極限平衡條件、抗剪強度指標的測定和取值方法。地基承載力的確定。難點：排水條件對飽和粘性土抗剪強度的影響，孔隙壓力系數、應力路徑、極限荷載計算公式的推導。6、土壓力和土

7、坡穩定（1）教學目的與要求正確理解靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力的概念。掌握三種土壓力的計算方法。掌握重力式擋土墻的設計，了解其它類型的擋土墻。理解用條分法分析土坡穩定。（2）主要內容靜止土壓力的計算，朗肯土壓力理論、庫侖土壓力理論、擋土墻的設計、土坡穩定分析。結合工程實例講述土坡穩定分析。（3）重點、難點重點：朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論。難點：庫侖土壓力理論。7、工程建設的巖土工程勘察（1）教學目的與要求學會：根據建筑物和擬建場地和地基的具體情況，向勘察部門提出勘察任務和技術要求；學會分析和使用工程地質勘察報告，以便選擇地基持力層，確定地基承載力，為采用合理的地基基礎方案、進行地基基

8、礎的設計和施工提供依據。掌握地基土的現場鑒別方法。了解建筑工程勘探方法和勘探資料整理。（2）主要內容工程地質勘察的內容和要求、巖土工程勘察方法、地基土的野外鑒別與描述、巖土工程勘察成果報告。8、淺基礎設計（1）教學目的與要求熟練掌握淺基礎的類型及其運用條件；基礎埋置深度的選擇；基礎底面尺寸的確定；軟弱下臥層地基承載力的驗算。掌握剛性基礎剖面尺寸確定及擴展基礎的配筋計算；淺基礎的變形分析與驗算理解箱形基礎、十字交叉基礎、墻下筏板基礎設計原理。了解減輕不均勻沉降危害的措施。（2）主要內容淺基礎的類型、構造及設計條件。剛性基礎、擴展式基礎的設計；柱下條形基礎、十字交叉基礎、墻下筏板基礎及箱形基礎的設

9、計。淺基礎的變形分析與驗算。減輕不均勻沉降危害的措施。結合工程實例講述剛性基礎、擴展式基礎的設計。（3）重點、難點重點：常用剛性基礎、擴展基礎的設計。難點：箱形基礎、十字交叉基礎、墻下筏板基礎設計。9、樁基礎和深基礎（1）教學目的與要求理解樁基礎的類型及其適用條件。掌握確定單樁豎向承載力的方法。熟練掌握樁基礎的設計步驟和方法。了解其它幾種深基礎形式和基坑護坡原理。（2）主要內容樁基礎：樁的類型、單樁豎向承載力、群樁豎向承載力、樁基礎的設計。深基礎：沉井、地下連續墻、箱樁基礎、大直徑樁、墩基礎、深基坑護坡。結合工程實例講述樁基礎的設計。簡單介紹目前樁基礎領域的最新發展動態。（3）重點、難點重點：

10、單樁豎向承載力、群樁豎向承載力、樁基礎的設計。難點：深基礎的設計。10、軟土地基處理（1）教學目的與要求理解軟弱地基的特性及常用的地基處理方法。根據地區特點選擇有關內容講解，使學生了解該特殊土類的特征和相應處理方法。（2）主要內容軟弱地基土的工程特性及其地基處理方法分類、機械壓實法、強夯法、換土墊層法、預壓固結法、緊密法、振沖法、化學加固法、托換技術。結合工程實例講述機械壓實法、強夯法、換土墊層法、預壓固結法和化學加固法。三、實踐教學的基本內容和要求1、基本內容（1）室內土工試驗密度、含水量；液限、塑限；壓縮試驗；直剪試驗；三軸壓縮試驗。（2）現場原位測試及教學實習靜力、動力觸探試驗；樁基靜載

11、荷試驗；地基處理參觀實習。2、基本要求掌握所作試驗的原理和方法，寫出試驗報告。適當安排土工原位測試的參觀，增強感性認識，強化理論與實際的聯系。四、幾點說明1、制定本大綱的依據土建本科專業人才培養目標、教學計劃和指導性大綱。2、本課程與前后課程的聯系本課程先修課程：房屋建筑學、材料力學、結構力學等。本課程的后繼課程：混凝土基本原理、建筑施工、地基處理、建筑工程概預算等。3、本課程內容與其它課程的銜接、交叉，必要的重復內容本課程與房屋建筑學課程的銜接、交叉，必要的重復內容：剛性基礎、擴展式基礎的構造。本課程與材料力學課程的銜接、交叉，必要的重復內容：土的自重應力與附加應力計算內容。本課程與混凝土基本原理課程的銜接、交叉，必要的重復內容：淺基礎設計和樁基礎設計。本課程與建筑施工課程的銜接、交叉的內容：淺基礎和樁基礎的設計。4、考核方法和成績評定說明 考核方式：平時成績、試驗與期末閉卷考試相結合。時間：2小時成績評定：期末考試成績占70%，實驗占10%，平時占20%。5、電化教學建議,學生上機要求采用多媒體教學。6、教材與教學參考書教材：土力學地基基礎 陳希哲 清華大學出版社 2005教學參考書：土力學、基礎工程李飛、李仁平、高向陽等主編，中國水