土质学与土力学授课教案

第一章 土的物理性质及工程分类

1.1 土的组成与土的结构构造

使学生了解和掌握土的三相组成，土的颗粒特征、土的结构和构造

 土的三相组成，土的颗粒级配曲线，土具有成层性的构造特点

 土的颗粒级配曲线及其表示方法

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、绪论：土质学与土力学的主要研究对象和研究内容，与专业的关系以及学习本课程的必要性

2、土的三相组成

3、土的颗粒特征及其表示方法

4、土的结构及构造

使学生掌握土的物理性质指标

 土的物理性质指标的定义及指标的换算

 指标的换算

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、实验指标

2、换算指标

3、三相比例指标的换算

4、例题

使学生掌握土的物理状态及评价方法

 粘性土和无粘性土的物理状态及评价方法

 粘性土和无粘性土的物理状态不同，评价其物理状态的指标也不同，影响其工程性质的因素也不同

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、无粘性土的密实度

2、标准贯入实验

3、粘性土的状态与界限含水量

4、粘性土的塑性指数与液性指数

1.5 土的压实性

使学生了解和掌握土的工程分类，通过简单的鉴别标准能初步了解土的工程性质；使学生了解和掌握土在动力荷载下的压实特点，指导实际工程。

 土的工程分类及压实特性

 土的压实特性及工程应用

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、分类的目的和原则

2、分类体系与方法

3、击实实验与压实原理

4、土体压实特性在工程中的应用

使学生了解和掌握土中水的运动规律，渗透力，渗透变形，渗透引起的工程问题及其处理措施

 土中水的运动规律，渗透引起的工程问题及处理措施

 流砂、管涌的形成机理和治理措施

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、达西定律

2、渗透系数及其确定方法

3、渗透力与渗透变形

4、渗流工程问题与处理措施

3.1土中自重应力计算

3.2基底压力的分布与计算

使学生掌握自重应力的概念和计算方法，基底压力的简化计算方法

 成层土的自重应力计算，基底压力的简化计算方法

 基底压力的分布及其影响因素，基底附加压力

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、土中自重应力计算

2、成层土的自重应力计算

3、基底压力的分布形式及其简化计算方法

4、基底附加压力

3.4 有效应力原理

使学生了解和掌握土中附加应力的计算方法，了解太沙基的有效应力原理

 分布荷载下土中附加应力的计算

 梯形分布荷载下土中附加应力的计算

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、竖向集中荷载下土中附加应力的计算

2、竖向分布荷载下矩形基础地基土中附加应力的计算

3、竖向分布荷载下条形基础地基土中附加应力的计算

4、例题

5、有效应力原理

4.1 土的压缩性

使学生了解和掌握土的压缩性实验及指标

 土的压缩实验，土的压缩指标

 压缩曲线的绘制

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、土的压缩性的本质

2、土的压缩性实验，压缩曲线的绘制

3、土的压缩性指标：压缩系数、压缩指数、压缩模量

使学生掌握地基最终沉降量计算的两种方法

 分层总和法计算地基最终沉降，《建筑地基基础设计规范》推荐的应力面积法计算地基最终沉降

 应力面积法中平均附加应力系数的概念

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、分层总和法计算地基最终沉降

2、应力面积法计算地基最终沉降

3、两种地基沉降计算方法的比较

4、例题

使学生了解和掌握太沙基一维固结理论，饱和粘性土地基沉降发展的三个阶段

 太沙基一维固结理论，利用太沙基一维固结理论进行工程实用计算，饱和粘性土地基沉降发展三分量

 太沙基一维固结理论的推导

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、饱和土的渗透固结

2、太沙基一维固结理论

3、利用太沙基一维固结理论进行工程实用计算

4、例题

5、饱和粘性土地基沉降发展的三个阶段

5.1 土的强度理论

 土的抗剪强度的计算方法，土的强度理论，土的极限平衡条件

 土的抗剪强度的总应力表示法和有效应力表示法

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、土的抗剪强度的计算方法：库仑公式

2、土的抗剪强度的组成及其影响因素

3、土的摩尔库仑强度理论

4、土的极限平衡条件

5、例题

使学生了解和掌握测定土的抗剪强度指标的常用实验方法，不同排水条件下实验指标的应用

 直接剪切实验，三轴压缩实验，不同排水条件下实验指标的应用

 不同排水条件下实验结果在工程实际中的具体应用

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、直接剪切实验：快剪，固结快剪，慢剪

2、三轴压缩实验：不固结不排水，固结不排水，固结排水

3、其它测定抗剪强度指标实验方法简介

4、不同排水条件下实验结果在工程实际中的具体应用

6.1 静止土压力计算

6.2 朗金土压力理论

使学生了解和掌握土压力的概念，土压力计算在工程中的重要性，土压力的分类，静止土压力的计算，朗金土压力理论计算主动土压力和被动土压力

 土压力的概念，工程中土压力计算的应用，朗金土压力理论

 朗金土压力理论的推导

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、土压力的概念及工程中的应用

2、土压力的分类

3、静止土压力的计算

4、朗金土压力理论：适用条件，理论依据，推导过程

5、几种情况下土压力的计算

6、例题

6.4 土压力计算方法讨论

使学生了解和掌握库仑土压力理论，两种土压力计算方法存在的问题，影响土压力的各种因素

 库仑土压力理论，两种土压力计算方法的比较

 影响土压力的因素

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、库仑土压力理论：适用条件，理论依据，推导过程

2、朗金土压力理论与库仑土压力理论的比较：适用条件，理论依据，计算结果

3、影响土压力的因素：挡土墙位移的影响，地下水渗流的影响，土体蠕变和松弛的影响

使学生了解和掌握土坡稳定分析的意义，土坡稳定分析的工程具体体现，影响土坡稳定性的主要因素，无粘性土土坡稳定分析的方法，粘性土土坡稳定分析的主要方法

 影响土坡稳定性的主要因素，无粘性土土坡稳定分析的方法，粘性土土坡稳定分析的主要方法

 粘性土土坡稳定分析的条分法

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、土坡稳定分析的意义，土坡稳定分析在工程中的具体应用

2、影响土坡稳定性的主要因素

3、无粘性土土坡稳定分析

4、粘性土土坡稳定分析：瑞典圆弧滑动法、条分法、泰勒图表法

5、例题

6、土坡稳定分析的几个问题

使学生了解和掌握地基承载力的概念，地基的破坏形式，确定地基承载力的主要方法

 地基承载力的确定

 临塑荷载与临界荷载的计算，地基承载力的构成

洪毓康 主编 《土质学与土力学》第二版 人民交通出版社

1、地基承载力的概念

2、地基破坏的三种形式

3、按塑性区发展确定地基承载力：临塑荷载、临界荷载

4、按极限承载力确定地基承载力：普朗特尔极限承载力公式，太沙基极限承载力公式，汉森极限承载力公式

5、例题

6、关于地基极限承载力的讨论