土力学教案
《土力学》授课教案
《土力学》课程授课教案课程编号：0333121331课程中文/英文名称：土力学/Soil Mechanics课程总学时/学分： 44学时/3学分适用专业：建筑工程及道桥专业一、课程地位本课程是土木工程的一门专业必修课，其主要目的是使学生掌握土的物理性质及工程分类，粘性土的矿物成分对性质影响，土得强度特性，土中应力和沉降计算，土压力计算方法和土坡稳定性分析，地基承载力的基本理论及计算，掌握室内几种常见的土木试验，了解土的动力特性和原位测试方法。
通过本课程的学习，使学生对于土力学基本理论有深入了解，能熟练操作常见的土木仪器，为以后的学习打下扎实的基础。
二、教材及主要参考资料1．教材：高大钊主编.《土质学与土力学》（第三版）北京人民交通出版社. 20022．主要参考资料：洪毓康主编.《土质学与土力学》（第二版）北京人民交通出版社. 1993 三、课时分配序号授课内容提要学时1 绪论4学时2 第一章土的物理性质及工程分类3 第二章粘性土的物理性化学性质2学时4 第三章土中水的运动规律4学时5 第四章土中应力计算6学时6 第五章土的压缩性与地基沉降6学时7 第六章土的抗剪强度4学时8 第七章土压力计算4学时9 第八章土坡稳定分析2学时10 第九章地基承载力4学时11 第十章土的动力性质和压实性2学时四、考核方式与成绩核定办法1．考核方式：考试2．成绩核定办法：卷面考试占80%，实验占10%，平时作业占10%。
五、授课方案第一章土的物理性质及工程分类（4学时）1．教学内容（2学时）第一节土的三相组成第二节土的颗粒特征第三节土的三相比例指标2．教学要求（1）掌握土的三相比例指标的概念和计算方法，掌握土的三相组成；（2）熟悉粒度成分的表示方法：表格法、累计曲线法、三角坐标法，以及描述土的级配的指标：不均匀系数Cu, 曲率系数Cs（3）了解土的颗粒特征3．教学重点、难点重点：土的三相比例指标的概念和计算方法。
难点：三项比例指标的换标。
土力学教案
论分析，可以近似地假设滑动面为一圆弧面。 圆弧滑动面的形式一般有下述三种： （1）坡脚圆：圆弧滑动面通过坡脚 B 点（见下图 a）； （2）坡面圆：圆弧滑动面通过坡面上 E 点（见下图 b）； （3）中点圆：圆弧滑动面发生在坡脚以外的 A 点（见下图 c）。
H1 H
，θ值
O CD
B
硬层
a)
O
W sat h cos
作用于 AB 面上的垂直压应力和下滑剪切力分别为：
W cos sath cos2 W sin sath cos sin
在 AB 斜面上的有效应力为：
u sat h cos2 W h cos2 h cos2
土坡稳定安全系数为：
Fs
抗滑力 f 1 滑动力 1
§8.2 无粘性土坡稳定分析
由粗颗粒土（c=0）所堆筑的土坡称为无粘性土坡。
无粘性土坡的稳定分析比较简单，下面分两种情况进行讨论。
一、无渗流作用时的无粘性土坡
在分析无粘性土的土坡稳定时，根据实际观测结果，通常均假设滑
动面为平面。
BC W α NT
H
Aα β
上图为一简单土坡，土坡高为 H ，坡角为 ，土的重度为 ，土的抗
Fs
抗滑力 滑动力
T T
W cos tan W sin
tan tan
当 时，滑动稳定安全系数最小，即
FS min
tan tan
由上式可得如下结论：
（1）当坡角 ， FS 1，即土坡处于极限平衡状态，此时 称为 天然休止角；
（2）只要坡角 （ FS 1），土坡就稳定，而且与坡高无关； （3）为了保证土坡有足够的安全储备，一般要求 FS 1.3 ~ 1.5 。
一、土坡
土力学地基基础教案参考
一、土力学地基基础教案参考二、教案对象：大学本科生，土木工程专业三、教学目标：1. 了解土力学的基本概念和研究内容；2. 掌握地基基础的设计原则和方法；3. 能够分析土壤的性质和地基的承载能力；4. 了解地基处理技术和加固方法。
四、教学内容：1. 土力学的基本概念和研究内容；2. 土壤的性质和分类；3. 地基的承载能力和变形特性；4. 地基基础的设计原则和方法；5. 地基处理技术和加固方法。
五、教学方法：1. 讲授法：讲解土力学的基本概念、土壤的性质和分类、地基的承载能力和变形特性等内容；2. 案例分析法：分析实际工程中的地基问题，介绍地基基础的设计原则和方法；3. 实验法：进行土壤试验，了解土壤的物理和力学性质；4. 讨论法：分组讨论地基处理技术和加固方法的应用。
一、土力学的基本概念和研究内容1. 土力学的定义和研究对象；2. 土力学的研究方法；3. 土力学的基本原理和方程；4. 土力学的应用领域和发展趋势。
二、土壤的性质和分类1. 土壤的组成和结构；2. 土壤的物理性质和力学性质；3. 土壤的分类和性质判别；4. 土壤的工程特性及其影响因素。
三、地基的承载能力和变形特性1. 地基的承载能力；2. 地基的变形特性；3. 地基的破坏模式；4. 地基承载力和变形特性的影响因素。
四、地基基础的设计原则和方法1. 地基基础的设计原则；2. 地基基础的类型和选用；3. 地基基础的设计方法和计算；4. 地基基础的施工技术和质量控制。
五、地基处理技术和加固方法1. 地基处理技术的目的和意义；2. 常见地基处理技术及其原理；3. 地基加固方法的选择和应用；4. 地基加固效果的评价和监测。
六、土壤试验与检测技术1. 土壤试验的意义和目的；2. 常见土壤试验方法及其原理；3. 土壤试验数据的处理和分析；4. 土壤检测技术在工程中的应用。
七、土力学数值分析方法1. 土力学数值分析的基本原理；2. 常见土力学数值分析方法及其特点；3. 土力学数值分析在工程中的应用案例；4. 土力学数值分析的注意事项和未来发展。
土力学教案
土力学教案（2009．3）梁仕华博士广东工业大学岩土工程研究所绪论要求：了解本课程的研究内容和学习目的及其在土木工程学科中的重要地位。
了解土力学及地基基础的概念及其研究的内容，了解土的基本特征及土力学学习中应注意的一些问题。
了解土力学学科的发展过程、概况和趋势，适当介绍本学科的前沿研究领域和课题。
重点：掌握本课程的特点及学习方法教学内容：一．基本概念土力学：利用力学的一般原理研究土的物理、化学和力学性质以及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的工程性状的应用科学。
（简要分析一下土与其他均质材料的不同之处，以及产生该不同特点的原因）地基：支撑基础的土体或岩体称为地基（注：在附加应力影响范围之内）基础：承上启下，将上部结构荷载传递到地基的那部分结构，属于结构的一部分二．本课程研究的基本问题土力学研究的主要问题：强度问题，渗透问题、变形问题、稳定问题地基与基础研究的主要问题：基础选型、浅基础（扩展基础）及深基础（桩基础）设计的基本内容；基础设计必须满足三个条件：强度、变形和稳定性（边坡及挡墙等）可分别针对以上造成的工程问题举例说明下三．本学科的发展简史古典土力学：1 773 法国库仑（Coulomb）砂土抗剪强度公式及库仑土压力理论1869 英国朗肯（Rankine）极限理论下的挡土墙土压力理论1885 法国布辛奈斯克(Boussinesq) 集中荷载下的半空间弹性解（土中附加应力的求解成了可能）1922瑞典弗兰纽斯(Fellenius) 土坡稳定分析的圆弧滑动理论近代土力学：1925奥地利太沙基（Terzaghi ）土力学（有效应力原理、一维固结理论）1929 奥地利太沙基（Terzaghi ）等工程地质学力学与基础工程开始成为独立的一门学科1936年第一届国际土力学与地基基础工程会议现改为国际岩土工程会议国内：很早就开始有工程应用：如半坡的土台、李春（隋朝）赵州桥（密实粗砂层做地基）开创者：矛以升桥梁专家（钱江大桥的沉箱基础）黄文熙清华大学教授创建南京水利科学研究院钱家欢河海大学教授曾国熙浙大岩土所创始人主要在软土及岩土工程试验领域钱鸿缙西安建筑科技大学教授主要在黄土领域等等我国1957年才开始派人代表参加国际会议1962－2007已召开十届全国土力学与岩土工程大会目前已形成新的学科岩土工程（Geotechnical Engineering）（岩土力学工程地质地基基础）四．本课程的学习方法与学习要求1．理论、室内外测试、工程实践三者紧密结合2．掌握基本理论、基本概念并能应用分析和解决实际工程问题3．参数、计算方法及模型的选用注意其实用条件要与工程实际相一致4．重视当地经验五．教材及考试要求土力学陈仲颐等编清华大学出版社土力学与地基基础赵明华主编参考教材：地基基础四校合编中国建筑出版工业出版社土力学龚晓南主编浙江大学出版社土力学陈仲颐主编清华大学出版社成绩：考勤：10％作业：10％考试：80％第一章土的性质分类和工程要求：1.了解土的生成和演变过程，了解土的矿物成分和土中水的种类以及粘土矿物的带电性质、土的结构性和灵敏度等。
土力学及地基基础教案
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地基处理的效果评价
承载力评价
沉降评价
通过静载荷试验等方法，检测地基处理后 的承载力是否满足设计要求。
通过沉降观测等方法，检测地基处理后的 沉降量是否在设计允许范围内。
稳定性评价
环境影响评价
对于不良地质条件的地基处理，需要进行 稳定性评价，确保地基处理后的稳定性满 足要求。
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基础底面压力计算
根据上部结构荷载和基础自重计算基础底面压力。
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地基承载力验算
比较基础底面压力与地基承载力特征值，确保满足规范要求。若不 满足，需调整基础尺寸或采取地基处理措施。
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05 深基础设计
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深基础的类型与特点
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桩基础
由桩和连接桩顶的承台共同组成，桩身全部或部分埋于土中，承台底面与土体接触。具有 高承载力、沉降小且均匀、能承受一定的水平力和上拔力等特点。
土的压缩性
土在压力作用下体积减小的性质 称为土的压缩性。土的压缩性用 压缩系数表示，压缩系数越大，
土的压缩性越高。
土的抗剪强度
土抵抗剪切破坏的能力称为土的 抗剪强度。土的抗剪强度与土的 组成、结构和含水量等因素有关
。
土的渗透性
土允许水通过的能力称为土的渗 透性。土的渗透性用渗透系数表 示，渗透系数越大，土的渗透性
地基处理技术
包括换填法、强夯法、排水固 结法等常用地基处理方法及其
适用条件。
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课程学习成果展示
学生能够熟练掌握土力学及地基 基础的基本概念和理论，具备分 析和解决实际工程问题的能力。
学生能够运用所学知识进行地基 基础设计，合理选择基础类型，
《土力学》教案.ppt
4. 变异性：土是在自然界漫长的地质历史时期演化形成的多矿 物组合体，性质复杂，不均匀，且随时间还在不断变化。
§2.2 土的三相组成
土体中由土的颗粒形成骨架，骨架之间存在孔隙，孔隙中存 在着液态水和空气。
《土力学》教案
主要内容：土的生成与特性；土的三相组 成；土的三相比例指标
重点内容：土的三相组成；土的三相比例 指标及其相互关系
教学方法：精讲启发式与逻辑推理式
第二章 土的物理性质与工程分类
§2.1 土的生成与特性
一、土的生成
土是由岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积等过程后的产物，土的 来源是岩石。地球表面30～80km范围是地壳，地壳原来是坚硬 的岩石。 完整岩石 风化和剥蚀 不同粒度的固体颗粒 搬运和沉积 土（第四纪沉积物）成岩作用 岩石。
（2）沉降分析法，包括比重计法和移液管法。可参考有关《土 工试验规程》 ，留在试验课讲解。
所以，在地壳变动的亿万年历史长河中，岩石和土可能交替地 反复形成，周期性的破碎和集合。
二、土的特性
在土力学中，将土作为一种工程材料来研究。与其它材料相 比，土有如下特性：
1．散体性（压缩性大、强度低、透水性大）：颗粒之间无粘结 或弱粘结，存在大量孔隙，可以透水、透气。
2．多相性：土往往是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系， 三相之间质和量的变化直接影响它的工程性质。
（3）《土的分类标准》（GBJ145-90）的划 分标准（表2－3）。
表1-1为《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）的划分标准
粒组统称 巨粒组
粗粒组
细粒组
粒组名称
《土力学》教学教案1
《土力学》教案参考书：《土力学》，张克恭，刘松玉主编，中国建筑出版社《土力学地基基础》清华大学（第三版）《建筑基础工学》，山肩帮男，永井兴史郎，富永晃司，伊藤淳志著，朝仓书店《土质力学》，山口柏树著，技报堂出版。
一、课程性质和任务土力学的主要任务是：保持土力学系统性和科学性，突出重点，避免与已修课程的简单重复，将重点放在与工程应用有密切关系的工程地质和土力学基本知识和基本理论上，以提高学生的理论水平和实际应用能力。
在学习本课程之前，应学完材料力学、结构力学等课程。
二、课程的基本内容绪论1．土力学的概念及学科特点(Concept of soil mechanics and its characteristics)2．土力学的发展史 (Development of soil mechanics)3．本课程的内容，要求和学习方法(Content, demand and study techniques)第1章土的物理性质及分类(Physical characteristics of soil and its sorts)1.1概述(Outline)1.2土的组成Soil constitution)1.2.1土中固体颗粒（Soil particle）1.2.2土粒粒度分析方法(Method of particle size analysis)1.2.3土中水和土中气(Water and air in soil)1.2.4粘土颗粒与水的相互作用(interaction of clay particle and water)1.2.5土的结构和构造(Soil structure)1.3土的三相比例指标(Phase relationship)1.3.1指标的定义(Definition of phase)1.3.2指标的换算(Conversion among phase)1.4无粘性土的密实度(Density of sandy-soil)1.4.1 沙土的相对密（实）度(Relative Density of sand)1.5粘性土的物理特征(Physical characteristics of clay)1.5.1粘性土的可塑性及界限含水量(Plasticity of clay and its consistencylimit (Atterberg limit) )1.5.2粘性土的可塑性指标(plastic index of clay)1.5.3粘性土的结构性和触变性1.5.4粘性土的胀缩性，湿陷性和冻胀性1.6土的分类标准(Soil classification)1.6.1 土的分类原则(Principle of sorting soils)1.6.2 土的分类标准 (Benchmark of soil sorts)1.7地基土的工程分类(Sorts of soil in engineering)1.7.1建筑地基土的分类(Soil sorts in architechtural foundation)1.7.2公路桥涵地基土的分类(Soil sorts in bridge and culvert foundation)1.7.3公路路基土的分类(Soil sorts in roadbed foundation)思考题与习题（Problems）第2章土的渗透性及渗流(Soil permeability and seepage)2.1概述(Outline)2.2土的渗透性(Soil permeability)2.2.1土的层流渗透定律(permeability law)2.2.2渗透试验与渗透系数(permeability test and coefficient of permeability)2.3土中二维渗流及流网简介(2D seepage and introduction of flow net)2.3.1 二维渗流方程(Equation of 2D seepage)2.3.2 流网特征与绘制(Characteristic of flow net)2.4渗透破坏与控制(Breakage due to permeability and its control)2.4.1渗流力(seepage force)2.4.2流砂或流土现象(Sand boiling)2.4.3管涌现象和潜蚀作用（）思考题与习题第3章土中应力（Soil stress）3.1概述（Outline）3.2土中自重应力（Stress due to soil deadweight）3.2.1均质土中自重应力（Stress due to deadweight in homogeneous soils）3.2.2成层土中自重应力（Stress due to deadweight in layered soils）3.2.3地下水位升降时的土中自重应力（Stress due to deadweight when soil is layered）3.3基底压力（接触应力）(Attached Pressure)3.3.1 基本概念(Basic concept)3.3.2 基层压力的简化计算(Simplified method of calculating the contact pressure)3.3.3 基底附加应力(The contact pressure)3.3.4 桥台前后填土引起的基底附加应力(The additional contact pressure due to filling at the front and back of abutment )3.4地基附加应力(add-stresses of foundation)3.4.1竖向集中力下的地基附加应力(add-stresses of foundation due to a point vertical load)3.4.2矩形荷载和圆形荷载下的地基附加应力(add-stresses of foundation due to a uniform pressure in a rectangular area or in a circular area)3.4.3线荷载和条形荷载下的地基附加应力(add-stresses of foundation due to a line load and/or a pressure in a strip area)3.4.4非均质和各向异性地基中的附加应力(add-stresses in nonhomogeneous or anisotropic soils)思考题与习题(problems)第4章土的压缩性及固结理论(Soil compression and consolidation theory)4.1概述(Outline)4.2土的压缩性(Soil compression)4.2.1固结试验及压缩性指标(Consolidation test and the parameters of soil compression)4.2.2现场载荷试验及变形摸量(In-situ load test and distortion modulus)4.2.3土的弹性摸量(Elastic modulus)4.3饱和土中的有效应力(Effective stresses in saturated soil)4.3.1饱和土中的有效应力原理(Principle of effective stresses in saturated soil)4.3.2 土中水渗流时的土中有效应力(Influence of seepage on effective stresses)4.3.3 毛细水上升时的土中有效应力(Influence of suction on effective stresses)4.4土的单向固结理论(Theory of 1D consolidation)4.4.1饱和土的渗透（流）固结(Consolidation of saturated soils)4.4.2太沙基一维固结理论（Terzaghi’s t heory of consolidation）4.4.3土的固结系数(Coefficient of consolidation)思考题与习题(problems)第5章地基沉降(settlement)5.1概述(outline)5.2地基的最终沉降量(Final settlement)5.2.1按分层总和法计算最终沉降量(Final settlement: one dimensional method)5.2.2弹性力学公式计算最终沉降量(Final settlement by elastic equation)5.2.3变形发展三分法（斯肯普顿法）计算最终沉降量(Final settlement by Skepton-Bjerrum method) 5.2.4最终沉降量计算方法的讨论(Discussion on methods of calculating final settlement)5.3应力历史对地基沉降的影响(Influence of stress history on foundation settlement)5.3.1沉积土层的应力历史(Stress history of deposit layers)5.3.2地基固结沉降的计算(Calculating the consolidation settlement of foundation)5.4应力路径法计算地基沉降简介(Introduction of the stress path method )5.5地基沉降与时间的关系(Relationship between foundation settlement and time)5.5.1地基固结过程中任意时刻的沉降量(Settlement at any time during consolidation)5.5.2利用沉降观测资料推算后期沉降量(Estimating the later settlement by measurement)思考题与习题(problems)第6章土的抗剪强度(Shear strength)6.1概述(Outline)6.2土的抗剪强度理论(Theory of shear strength)6.2.1 库仑公式及抗剪强度指标(Coulmb equation and shear strength indexes)6.2.2莫尔-库仑强度理论及极限平衡条件(The Mohr-Coulmb failure criterion)6.3土的抗剪强度试验(Tests on shear strength)6.3.1直接剪切试验(Direct shear test)6.3.2三轴压缩试验(Triaxial compression test)6.3.3无侧限抗压强度试验()6.3.4十字板剪切试验6.4三轴压缩试验中的孔隙压力系数Coefficient of void stress in triaxial compression test 6.5饱和粘性土的抗剪强度6.5.1不固结不排水抗剪强度（不排水抗剪强度）6.5.2固结不排水抗剪强度6.5.3固结排水抗剪强度6.5.4抗剪强度指标的选择6.6应力路径在强度问题中的应用6.7无粘性土的抗剪强度思考题与习题第7章土压力7.1概述7.2挡土墙侧的土压力7.3朗肯土压力理论7.3.1主动土压力7.3.2被动土压力7.3.3有超载时的主动土压力7.3.4非均质填土的主动土压力7.4库伦土压力理论7.4.1主动土压力7.4.2被动土压力7.4.3粘性土和粉土的主动土压力7.4.4有车辆荷载时的土压力7.4.5朗肯理论与库伦理论的比较思考题与习题第8章地基承载力8.1概述8.2浅基础的地基破坏模式8.2.1三种破坏模式8.2.2破坏模式的影响因素和判别8.3地基临界荷载8.3.1地基塑性区边界方程8.3.2地基的临塑荷载和临界荷载8.4地基极限承载力8.4.1普朗德尔和赖斯纳极限承载力8.4.2太沙基极限承载力8.4.3汉森和魏锡克极限承载力8.5地基容许承载力和地基承载力特征值思考题与习题第9章土坡和地基的稳定性9.1概述9.2无粘性土坡的稳定性9.3粘性土坡的稳定性9.3.1整体圆弧滑动法土破稳定分析9.3.2毕肖普条分法土破稳定分析9.3.3杨布条分法土破稳定分析9.3.4土体抗剪强度指标及稳定安全系数的选择9.3.5坡顶开裂时的土破稳定分析9.3.6土中水渗流时的土破稳定性9.4地基的稳定性思考题与习题第10章土在动荷载作用下的特性10.1概述10.2土的压实性10.2.1击实试验及压实度10.2.2土的压实机理及其影响因素10.3土的振动液化10.3.1土的振动液化机理及试验分析10.3.2影响土液化的主要因素10.3.3坡顶开裂时的土破稳定分析10.4反复荷载下土的强度和变形特性10.5土的动力特征参数简介思考题与习题绪论土力学的概念及学科特点土力学是研究土体的一门力学，它是研究土体的应力﹑变形﹑强度﹑渗流及长期稳定性的一门学科。
土力学地基基础教案
一、教案基本信息教案名称：土力学地基基础教案课时安排：45分钟教学目标：1. 让学生了解土力学地基基础的基本概念和原理；2. 使学生掌握地基的分类和性质；3. 培养学生运用土力学原理分析和解决实际问题的能力。
教学方法：1. 讲授法：讲解土力学地基基础的基本概念、原理和分类；2. 案例分析法：分析实际工程中的地基问题，引导学生运用土力学知识解决实际问题；3. 讨论法：分组讨论地基处理方法和优缺点，促进学生互动交流。
教学内容：1. 土力学基本概念：土的组成、土的物理性质、土的力学性质；2. 地基与基础的概念：地基的定义、地基的分类、基础的定义与分类；3. 地基的性质：承载力、压缩性、不均匀性、透水性；4. 地基处理方法：换填法、压实法、排水法、加固法；5. 地基验算：承载力验算、沉降验算。
教学步骤：1. 引入新课：通过提问方式引导学生回顾土力学基本概念，引出地基与基础的概念；2. 讲解土力学基本概念：详细讲解土的组成、土的物理性质、土的力学性质；3. 讲解地基与基础的概念：阐述地基的定义、地基的分类、基础的定义与分类；4. 讲解地基的性质：详细介绍承载力、压缩性、不均匀性、透水性的概念和特点；5. 讲解地基处理方法：介绍换填法、压实法、排水法、加固法的原理和适用条件；6. 讲解地基验算：阐述承载力验算和沉降验算的方法和步骤；7. 案例分析：选取实际工程案例，分析地基问题及其解决方法；8. 小组讨论：让学生分组讨论地基处理方法的优缺点，分享讨论成果；10. 布置作业：布置练习题，巩固所学知识。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对土力学基本概念、地基与基础的理解程度；2. 案例分析：评估学生运用土力学知识分析实际问题的能力；3. 小组讨论：评价学生在讨论中提出观点的合理性和合作意识；4. 作业完成情况：检验学生对地基与基础知识的掌握和运用能力。
二、课时安排第一课时：土力学基本概念、地基与基础的概念第二课时：地基的性质、地基处理方法第三课时：地基验算、案例分析第四课时：小组讨论、课堂小结、布置作业三、教学资源1. 教材或教学参考书；2. 课件或黑板；3. 实际工程案例资料；4. 练习题。
2024年土质学与土力学授课教案
土质学与土力学授课教案教案土质学与土力学一、教学目标本课程旨在让学生了解土质学与土力学的基本概念、基本理论和基本方法，掌握土的物理性质、力学性质和工程性质，能够运用所学知识解决实际工程问题。
二、教学内容1.土的物理性质(1)土的三相组成：固相、液相、气相。
(2)土的密度：干密度、饱和密度、浮密度。
(3)土的含水量：有效含水量、饱和含水量。
(4)土的孔隙性：孔隙比、孔隙率。
2.土的力学性质(1)土的抗压强度：无侧限抗压强度、三轴抗压强度。
(2)土的抗拉强度：直剪抗拉强度、三轴抗拉强度。
(3)土的剪切强度：直剪试验、三轴剪切试验。
(4)土的压缩性：压缩系数、压缩模量。
3.土的工程性质(1)土的稳定性：边坡稳定、基础稳定。
(2)土的渗透性：渗透系数、渗透力。
(3)土的固结性：固结系数、固结时间。
(4)土的沉降：瞬时沉降、固结沉降。
三、教学方法1.讲授法：讲解基本概念、基本理论和基本方法。
2.实验法：通过实验让学生了解土的物理性质、力学性质和工程性质。
3.案例分析法：分析实际工程案例，让学生了解土质学与土力学在实际工程中的应用。
四、教学安排1.学时安排：本课程共计32学时，每周2学时。
2.教学进度：每学时讲解一个或多个知识点，共计16周。
五、考核方式1.平时成绩：占30%，包括出勤、课堂表现、作业等。
2.实验成绩：占30%，包括实验报告、实验操作等。
3.期末考试：占40%，采用闭卷考试形式，考试内容涵盖本课程所有知识点。
六、教学资源1.教材：《土质学与土力学》（作者：X，出版社：X）2.参考书籍：《土力学》（作者：X，出版社：X）、《土质学》（作者：X，出版社：X）3.网络资源：中国知网、维普网等相关学术论文和资料。
七、教学效果预期通过本课程的学习，学生能够掌握土质学与土力学的基本概念、基本理论和基本方法，具备解决实际工程问题的能力，为后续课程学习和未来工作奠定基础。
重点关注的细节：土的物理性质1.土的三相组成土是由固相、液相和气相三相组成的复杂体系。
土力学教案.
式中：Q——竖向集中力；
s——竖向集中力作用下地表任意点沉降； r——地表沉降计算点与竖向集中力作用点的 水平距离；
E0 ——地基土变形模量；
v——土的泊松比。 在实际工程中，荷载总是作用在一定面积上的局部荷载。 只是当计算点离开荷载作用范围的距离与荷载作用面的尺寸 相比很大时，可以用一集中力Q来代替局部荷载，并利用上
束时应力与应变关系的参数之一。
在P－S曲线上，开始一段呈直线，即认为荷载较小时，土体 是线弹性的，因而可利用弹性理论公式求得土的变形模量。 其计算公式为：
式中：b——承压板的宽度或直径； p=pcr——p-s曲线上a点所对应的压力； s——p-s曲线上a点的沉降量；
ω——沉降影响系数，刚性的方形承压板取
下面主要介绍国内常用的几种实用沉降计算方法，即弹性
理论法、分层总和法和应力面积法。
一、弹性理论法
1．基本假设 (1)地基为均质的、连续的、各向同性的、半无限空间线 性变形体； (2)基底与地基始终保持接触。
2．竖向集中力作用下地表沉降量 若在地表面作用一竖向集 中力，如上图所示，计算
地表面某点（其坐标为
式近似计算。
3．绝对柔性基础（抗弯刚度为零）沉降量计算
（1）均布矩形荷载作用在地基表面 ①角点下的沉降
则
式中： sc——矩形柔性基础均布荷载作用下角 点的沉降量；
ωc——矩形柔性基础均布荷载作用下角点沉
降影响系数，可由l/b查P105表4－4； δc——矩形柔性基础均布荷载作用下角点沉降系数。 ②任意点沉降——角点法 如基础中心点的沉降为
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广西理工职业技术学院教案1教学过程引入新课大家在外面的街道上有没有看到过人家做地基啊？在学习这门课之前对地基有多少了解啊？讲解新知一、地基与基础的概念1.地基是建筑物下面受上部结构荷载显著影响的那部分特殊的土体.地基的类型地基又分为天然地基和人工地基天然地基是未经人工处理就可满足设计要求的地基。人工地基是地基土层承载力不能满足上部结构荷载要求时，需要进行加固处理的地基。2.基础的概念1）基础是建筑物承重结构的下部承重体系，起着承上启下的作用。2）基础的类型根据埋置深度不同，基础可分为浅基础和深基础。埋深小于5m的称为浅基础。埋深大于5m的称为深基础。按构造形式可分独立基础、条形基础、筏形基础、箱型基础和桩基础。二、地基基础的重要性1.建筑物或结构通常由上部结构、基础和地基三部分组成，构建成为统一的整体。地基与基础埋深在地下，属隐蔽工程，其产生的隐患不易发现，这关系到整个建筑物的强度和稳定性。实践证明，许多工程事故是与地基基础有关的。因此，地基与基础的设计、施工一级日常养护维修很重要。2.地基与基础造价占整体建筑物的花费的20%-30%。三、地基基础的要求（1）均应保证具有足够的强度和稳定性。（2）在荷载作用下地基土不发生剪切破坏或丧失稳定。（3）不产生过大的沉降或不均匀的沉降变形，以确保建筑物的正常使用。广西理工职业技术学院教案2四、学习目标了解土力学的基础知识；了解工程地基勘察的基本方法；熟悉地基基础工程相关规范及标准；掌握地基基础工程施工图的识读方法；了解地基与基础工程材料；掌握地基与基础工程施工方案的编制方法；掌握地基处理的常用方法、工艺、设备及要求；掌握降水工程施工方法、工艺、设备及要求；掌握基坑工程的施工方法、工艺及要求；了解基础工程的类型、特点及设计步骤；熟练掌握各类基础的施工方法（浅基础与深基础、大型设备基础）；了解地基基础工程检验、评定与验收的方法与标准。布置作业无本节小结广西理工职业技术学院教案
3教学过程复习旧知1.中学求密度的公式？2.土木工程材料中对土的性质。引入新课大家对土的性质有多少了解啊？讲解新知1.1土的工程性质1.1.1土的物理指标土由固体颗粒、水和气体三部分组成，各部分含量的比例关系，直接影响土的物理性质和土的状态。例如，同样一种土，松散时强度较低，经过外力压密后，强度会提高。对于粘性土，含水量不同，其性质也有明显差别，含水量多，则软；含水量少，则硬。地基土体示例见图1.1。
粘性地基土体粉质粘性土地基土体1.土的物理性质指标为进一步描述土的物理力学性质，将土的三相成分比例关系量化，用一些具体的物理量表示，这些物理量就是土的物理力学性质指标。为了形象、直观地表示土的三相组成比例关系，常用三相图来表示土的三相组成，如图1.2所示。在三相图左侧，表示三相组成的质量，三相图的右侧，表示三相组成的体积。广西理工职业技术学院教案4土的三相基本指标指的是在实验室可以直接测定其数值，有土的土粒的相对密度s
d
土的含水量w、密度（1）土的含水量土的含水量是指土中水的质量
m和土颗粒质量sm之比，用百分比表示。
这一指标需通过试验取得。%100sw
m
m（1.1）
（2）土的密度、重度土的密度是指单位体积土的质量，在三相图中，即是总质量与总体积之比。单位用g/cm3或kg/m3计。土的重度是指单位体积土的重量，单位用kN/m3计。土的密度随土的三相组成比例不同而异，一般情况在1.60-2.20kg/m3之间，或在16-22kN/m3之间。3）土粒相对密度土粒相对密度又称为土粒比重，是土粒的质量m与同体积纯蒸馏水在4℃时的质量之比，这一指标需试验取得。
wsssV
md
广西理工职业技术学院教案5式中为4℃时纯蒸馏水的密度。土粒相对密度（土粒比重）常用比重瓶法测得。天然土的颗粒是由不同的矿物组成的，它们的比重一般并不相同。试验测得的是土粒的比重的平均值。2.特殊条件下土的密度1）干密度
d是指在单位体积颗粒的质量
干重度d
r是指单位体积土颗粒的重度
Vmsdgrdd
2）饱和密度
sat是指孔隙完全被水充满时单位体积土的质量
饱和重度sat
r是指孔隙完全被水充满时单位体积土的重量
VVmwussat
grsatsat
3）有效重度'是指单位体积中土粒的质量与同体积水的质量之差
有效重度'r是指单位体积中土粒的重量与同体积水的重量之差
Vmmws
'gr
''
结论：'dsat'rrrr
dsat
3.描述土的孔隙体积相对含量的指标1）土的孔隙比e是指空隙的体积与固体颗粒实体的体积之比。
suV
Ve（用小数表示）
2）孔隙率n是指空隙的体积与土的总体积之比%100V
Vnu
（用百分数表示）
3）饱和度rS是指土空隙中水的体积与空隙的体积之比
%100uw
rV
VS（用百分数表示）
rS是用来确定空隙中充满水的程度广西理工职业技术学院教案6干土的饱和度rS=0完全饱和土的饱和度r
S=100%
注：（1)在各换算公式中，含水量可用小数代入计算；（2）w
r可取10KN/m3；
（3）重力加速度g=9.806m/s2≈10m/s2。
【例1.1】在工地用环刀切取一土样，测得该土体积为100cm3，质量为185g，土样烘干后测得其质量为148g，已知土粒比重=2.7，试求该土样的r、w、e、n、r
S、
dr、satr、'r
.
解：)/(85.11001853cmgVm
)/(5.18103mkNgr
%25%100148148185%100
sw
m
m
82.015.18)25.01(7.2101)1(r
wdresw
%4582.0182.01
e
en
82.082.0
7.225.0
e
dwss
r
)/(8.1425.015.1813mkNwrr
d
)/(34.191082.0182.07.213mkNreedr
wssat
)/(34.91034.193'mkNrrr
wsat
布置作业P291.15本节小结
通过本节的学习，了解土的物理指标、土的灵敏度与触变性；熟悉土的渗透性、土的压缩性、土的胀缩性；掌握土的抗剪性。广西理工职业技术学院教案7能够用经验方法对工程现场土的类别进行鉴别；懂得砂土密实度现场测试法——标准贯入实验。广西理工职业技术学院教案
8教学过程复习旧知1.土的三相基本指标2.土的物理指标换算公式
引入新课描述土的物理状态的指标有那些？
讲解新知1.土的物理状态指标
（1）砂土的密实度
minmaxmaxee
eeDr
在实际工程中，一般用相对密实度r
D来表示砂土的密实程度。
当0r
D时，maxee，表示土处于最松散状态。
当1r
D时，minee，表示土处于最密实状态。
用相对密实度判别砂土的密实状态标准为：310rD疏松
3231r
D中密
13
2
r
D密实
建筑地基基础设计规范根据标准贯入试验锤击数N来评定砂土的密实度