| 《土力学》课程教学大纲
一、课程名称
04002054 土力学（Soil Mechanics）
二、开课对象
水利水电工程、农业水利工程土木工程专业四年制本科。
三、课程的性质
必修、专业基础课。
四、教学目的和任务
通过本课程学习使学生能系统掌握该学科基本原理、强度变化规律和计算方法，以及常规地基处理方法为学习有关专业课程、从事地基基础工程的设计、施工工作做好铺垫，打下基础。
五、基本要求
1、正确理解土的概念和主要特征，掌握土的基本物理性质指标和分类方法。
2、掌握土的渗透性（达西定律）、压缩性（渗透固结理论）、抗剪强度（莫尔─库伦强度破坏准则）和击实等力学变化规律及其指标的确定方法。
3、掌握地基土中应力分布和分析建筑物地基的变形、稳定性的计算方法。
4、掌握朗肯土压力理论和库仑土压力理论以及各种清况下土压力的计算方法，
5、掌握土坡稳定计算的概念和（无）粘性土土坡稳定性分析的各种方法；
6、掌握土的动力性能指标的测定和土体动力计算的拟静法及砂土液化的现象；
7、掌握单桩轴向和水平向承载力计算及群桩计算；
8、对地基设计和处理具有一般的分析和计算能力。
9、具有正确使用土力学中的基本图表、公式进行正确数字计算的能力；
10、掌握基本的土工试验操作技能，具有分析实验数据和填写实验报告的能力。
六、与其它课程的联系与分工
本课程的先修课程有物理、化学、理论力学、材料力学、弹性理论、工程地质及水力学；本课程为水工建筑物、水利施工、水电站、结构设计、水工结构等课程提供必要的理论基础知识。
七、教学内容及学时分配
学分：4
学时：64，其中理论学时54、实验学时10。
（一）绪 论（理论学时2）
1、土、土力学和地基基础的概念；
2、土力学的研究对象与研究内容；
3、土力学发展概况；
4、土力学在建筑中的地位。
（二）土的物理性质和工程分类（理论学时6、实验学时4）
1、土的形成；
2、土粒粒组与级配；
3、土的三相组成和土的结构；
4、土的物理性质指标和状态指标；
5、土的压实性质；
6、土的工程分类方法；
7、实验内容：土的密度、含水量和土的击实试验；土的液、塑限的联合试验。
（三）土体中的应力及有效应力原理（理论学时6）
1、土的自重应力；
2、基底压力的概念，影响基底压力分布的因素及其确定方法；
3、地基中附加应力计算，布西奈斯克和西罗第课题，空间问题附加应力计算，平面问题附加应力计算；
4、堤坝下地基中附加应力分布；
5、土的有效应力原理；
6、附加应力的一些具体问题。
（四）土的渗透性及渗透稳定 （理论学时4、实验学时2）
1、达西定律及其适用范围；
2、渗透系数及其确定方法；
3、渗透力；
4、渗流作用下土中有效应力的概念；
5、土的渗透稳定性；
6、平面渗流和流网的应用；
6、实验内容：渗透试验。
（五）土的压缩性与地基变形计算（理论学时6、实验学时2）
1、土的压缩和固结的概念；
2、单向侧限压缩试验，压缩曲线与压缩变形随时间过程曲线，土的回弹再压缩曲线；
3、土的各压缩性指标定义和表达式；
4、先期固结压力的概念及其确定方法；
5、地基最终沉降量的几种计算方法
6、一维太沙基渗透固结理论，微分方程的建立及其解答；
7、固结系数的确定；
8、土的多维固结与变形；
10、实验内容：压缩试验。
（六）土的剪切特性及本构关系（理论学时6、实验学时2）
1、土的抗剪强度概念；
2、莫尔─库伦强度破坏准则，一点极限平衡条件；
3、土的抗剪强度试验（直接剪切试验方法、三轴剪切试验方法、单轴压缩试验、十字板剪切试验）；
4、总应力强度指标和有效应力强度指标，破坏时的孔隙压力系数；
5、粘性土及无粘性土的剪切特性；
6、试样在三轴试验中的应力路径；
7、抗剪强度指标的取值及有效应力分析；
8、土的本构关系
9、实验内容：直接剪切实验。
（七）填土的力学性质（理论学时4）
1、细粒料的击实特性；
2、细粒料的力学性质（渗透性、压缩性、抗剪强度和抗拉强度）；
3、粗粒料的击实特性；
4、粗粒料的力学性质；（粗粒土的测试方法、变形特征、抗剪强度变化规律、影响因素）
（八）土压力（理论学时4）
1、土压力产生条件，静止土压力；
2、朗肯土压力理论，库伦土压力理论；
3、影响土压力计算的因素及减小主动土压力的措施；
4、新型挡土结构的研究与应用。
5、板桩墙的土压力计算。
（九）土坡的稳定性分析（理论学时4）
1、无粘性土土坡的稳定分析；
2、粘性土土坡的稳定性分析（整体圆弧滑动，泰勒图表法，瑞典条分法）
3、渗流对土坡稳定的影响；
4、坡顶开裂、成层土坡及有超载情况的稳定性分析；
5、复合滑动面土坡稳定性问题；
8、土坡稳定计算的讨论。
（十）地基承载力（理论学时4）
1、简述地基承载破坏的原则；
2、按塑性区开展深度确定地基的容许承载力；
3、确定地基极限承载力的理论公式；
4、按规范确定地基承载力设计值；
5、影响地基承载力的因素；
7、地基整体稳定性验算。
（十一）土的动力性质（理论学时2）
1、土体受到动荷载类型及特征；
2、地震纵、横波计算；
3、地震强度的形式；
4、饱和砂土振动机理、因素；
5、判别土层液化可能性方法；
6、土的动力性能指标及其测定；
7、土体动力计算的拟静力法。
（十二）桩基础（理论学时4）
1、单桩轴向、水平承载力计算；
2、桩的负摩擦力；
3、群桩的承载力和沉降量计算。
4、桩的动力测试技术
（十三）地基设计与地基处理（理论学时2）
1、地基勘探要求和方法；
2、地基设计和稳定性验算
3、基础类型；
4、地基处理方法；
八、推荐教材及参考书目
推荐教材：
[1] 杨进良主编，《土力学》，中国水利水电出版社，1999。
参考书目：
[1] 钱家欢主编，《土力学》，河海大学出版社，1995；
[2] 黄文熙主编, 《土的工程性质》，水利电力出版社,1983；
[3] 郑大同编，《地基承载力的计算》，中国建筑工业出版社，1979；
[4] 吴天行编著、冯国栋等译，《土力学》，成都科技大学出版社，1982。
撰稿人：张玉云
审稿人：
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