土力學(xué)與地基基礎(chǔ)總結(jié)

　　土力學(xué)與地基基礎(chǔ)總結(jié)一

　　第1章 緒論

　　1、基本概念

　　土力學(xué)：是用力學(xué)的觀點(diǎn)研究土各種性能一門科學(xué)

　　地基：直接承受建筑物荷載的那一部分土層

　　基礎(chǔ)：將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到地基中的結(jié)構(gòu)的一部分，通常稱為下部結(jié)構(gòu)

　　持力層：直接與基礎(chǔ)地面接觸的土層

　　下臥層：地基內(nèi)持力層下面的土層

　　軟弱下臥層：地基承載力低于持力層的下臥層

　　天然地基：未經(jīng)人工處理就可滿足設(shè)計(jì)要求的地基

　　人工地基：地層承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求，需進(jìn)行加固處理的地基

　　基礎(chǔ)埋深：從設(shè)計(jì)地面（一般從室外地面）到基礎(chǔ)底面的垂直距離

　　淺基礎(chǔ)：埋深小于5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基礎(chǔ)

　　深基礎(chǔ)：借助于特殊施工方法建造的基礎(chǔ)。如樁基、墩基、沉井和地下連續(xù)墻

　　2、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本條件

　　（1）作用于地基上的荷載效應(yīng)不得超過地基容許承載力值。

　　（2）基礎(chǔ)沉降不得超過地基變形容許值。

　　（3）具有足夠防止失穩(wěn)破壞的安全儲(chǔ)備。

　　第2章 土的物理性質(zhì)和工程分類

　　1、土的結(jié)構(gòu)：

　�。�1）單粒結(jié)構(gòu)；（2）蜂窩結(jié)構(gòu)；（3）絮狀結(jié)構(gòu)

　　2、土的構(gòu)造

　　（1）層狀構(gòu)造；（2）分散構(gòu)造；（3）裂隙構(gòu)造（4）結(jié)核狀構(gòu)造

　　3、土的工程特性

　�。�1）壓縮性高；（2）強(qiáng)度低； （3）透水性大

　　4、土的顆粒級(jí)配

　　（1）土的粒徑： d60 —控制粒徑

　　d10 —有效粒徑

　　d30 —中值粒徑

　�。�3）連續(xù)程度:

　　Cc = d302 / (d60 ×d10 ) — 曲率系數(shù)

　　5、土的物理性質(zhì)

　�。�1）土的物理性質(zhì)指標(biāo)

　　1）土的密度、有效密度、飽和密度、干密度

　　土的重度、有效重度、飽和重度、干重度

　　2）土粒的比重

　　3）土的飽和度

　　4）土的含水量

　　5）土的`孔隙比和空隙率

　�。�2）無粘性土的密實(shí)度：

　　Dremaxeemaxemin

　�。�3）粘性土的物理性質(zhì)：

　�。�4）液性指數(shù)和塑性指數(shù)

　　IpLp

　　ILpLp

　�。�5）粘性土的靈敏度

　　（6）粘性土的觸變性

　　飽和粘性土受到擾動(dòng)后，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，土的強(qiáng)度降低。當(dāng)擾動(dòng)停止后，土的強(qiáng)度隨時(shí)間又會(huì)逐漸恢復(fù)的現(xiàn)象，稱為觸變性。土的觸變性是土的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)形態(tài)發(fā)生變化引起的，是土微觀結(jié)構(gòu)隨時(shí)間變化的宏觀表現(xiàn)

　　第3章 土的滲透性與工程降水

　　1、水在土中任意一點(diǎn)的水頭： 如果忽略速度水頭，上式可以寫成：

　　2、水力坡降 i ：?jiǎn)挝粷B流長(zhǎng)度上的水頭損失

　　3、達(dá)西定律

　　4、動(dòng)水力J 土體中滲流的水對(duì)單位體積土體的骨架作用的力，是水流對(duì)土體施加的體積力，kN/m3。水在土中流動(dòng)的過程中將受到土阻力的作用，使水頭逐漸損失。同時(shí)，水的滲透將對(duì)土骨架產(chǎn)生拖曳力，導(dǎo)致土體中的應(yīng)力與變形發(fā)生變化。這種滲透水流作用對(duì)土骨架產(chǎn)生的拖曳力稱為動(dòng)水壓力。

　　在工程計(jì)算中，將土的臨界水力坡降除以某一安全系數(shù)Fs(2～3)，作為允許水力坡降[i

　　]

　　設(shè)計(jì)時(shí)，為保證建筑物的安全，將滲流逸出處的水力坡降控制在允許坡降[i]內(nèi)：

　　5、流土和管涌

　　A：流土：地下水流動(dòng)時(shí)，若水流的方向由上向下，此時(shí)動(dòng)水力的方向與重力方向一致，使土顆粒壓得更緊，對(duì)工程有利。如果地下水水流方向相反，動(dòng)水力的方向與重力方向相反。當(dāng)動(dòng)水力足夠大時(shí)，會(huì)將土體沖起，造成破壞。當(dāng)動(dòng)水力GD的數(shù)值等于或者大于土的浮重度時(shí)，土體被水沖起的現(xiàn)象，稱為流土。

　　icr稱為臨界水力坡降，即將產(chǎn)生流土

　　B：管涌

　　當(dāng)土體顆粒級(jí)配不連續(xù)時(shí)，水流可將土體粗�？紫吨谐涮畹募�(xì)粒土沖走，破壞土的結(jié)構(gòu)，這種作用稱作管涌。長(zhǎng)期管涌的結(jié)果，形成地下土洞，土洞由小變大，可導(dǎo)致地表塌陷。 C：流土與管涌的區(qū)別

　　a：流土發(fā)生時(shí)水力梯度i

　　大于臨界水力梯度

　　icr，而管涌可以發(fā)生在任何的情況下

　　b：流土發(fā)生的部位在滲流逸出處，而管涌發(fā)生的部位可在滲流逸出處，也可在土體內(nèi)部； c：流土破壞往往是突發(fā)的，而管涌破壞一般有一個(gè)時(shí)間發(fā)展過程，是一種漸進(jìn)性質(zhì)的破壞；d：流土發(fā)生時(shí)水流方向向上，而管涌發(fā)生時(shí)則沒有此限制；

　　e：只要水力梯度達(dá)到一定數(shù)值，任何類型的土都可以發(fā)生流土破壞；而管涌只發(fā)生在有一定級(jí)配（如不均勻系數(shù)Cu>10）的無粘性土中，且土中粗顆粒所構(gòu)成的孔隙直徑必須大于細(xì)顆粒的直徑。

　　第4章 土的應(yīng)力與有效應(yīng)力原理

　　1、土中的自重應(yīng)力 （1）豎向自重應(yīng)力 由σcz分布可知豎向自重應(yīng)力的分布規(guī)律為：

　　1） 土的自重應(yīng)力分布線是一條折線，折點(diǎn)在土層

　　交界處和地下水位處，在不透水層面處分布線有突變；

　　2）同一層土的自重應(yīng)力按直線變化；

　　3）自重應(yīng)力隨深度增加而增大；

　　4）在同一平面自重應(yīng)力各點(diǎn)相等。

　�。�2）水平向的自重應(yīng)力

　�。�3）地下水位的變化對(duì)自重應(yīng)力的影響

　　2、基礎(chǔ)底面的壓力

　　（1） 軸心荷載下的基底壓力

　�。�2）偏心荷載下的基底壓力

　　3、基底附加壓力

　　4、地基中的附加應(yīng)力

　　土力學(xué)與地基基礎(chǔ)總結(jié)二

　　任課教師： 林** 康婷

　　20**級(jí)機(jī)場(chǎng)防護(hù)工程本科專業(yè)，共計(jì)25人。于2006～2007學(xué)年上學(xué)期(總第五學(xué)期)開設(shè)《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》課程，授課地點(diǎn)為空軍工程大學(xué)工程學(xué)院70＃樓101教室，全程采用多媒體輔助授課，教學(xué)設(shè)備由我系全程保障。教學(xué)效果得到了大學(xué)、工程學(xué)院機(jī)關(guān)和督導(dǎo)組、我系及教研室、學(xué)員的廣泛好評(píng)。 在整個(gè)教學(xué)過程，我們通過課內(nèi)授課、課外輔導(dǎo)以及平時(shí)多種方式的接觸與交流，充分了解了學(xué)員的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、態(tài)度和積極性，結(jié)合以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，有針對(duì)性地本次教學(xué)任務(wù)進(jìn)行了一些改進(jìn)，從期末考試的試卷與成績(jī)分析、學(xué)員對(duì)工程的實(shí)際理解能力可以看出，我們成功地完成了本課程的教學(xué)任務(wù)�，F(xiàn)將課程教學(xué)過程的一些體會(huì)和看法總結(jié)如下：

　　一、應(yīng)采用多種形式調(diào)動(dòng)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性。

　　充分調(diào)動(dòng)學(xué)員學(xué)習(xí)積極性是教學(xué)效果提高的重要環(huán)節(jié)。本期班的學(xué)員與往年的各期班一樣，自從入伍的那一天起，注定了其獻(xiàn)身國(guó)防事業(yè)的遠(yuǎn)大前途，他們?cè)谶M(jìn)行軍事訓(xùn)練、政治學(xué)習(xí)以及其他軍事素質(zhì)訓(xùn)練的時(shí)候，逐步把自己培養(yǎng)成一名政治合格的、軍事過硬的軍人。但對(duì)于專業(yè)課程的設(shè)計(jì)，每個(gè)課程之間的聯(lián)系以及課程的內(nèi)容與將要解決的那些國(guó)防工程建設(shè)的哪些主要問題有關(guān)系，并不是非常清晰的，對(duì)于如何解決學(xué)員主動(dòng)提高學(xué)好專業(yè)課程的學(xué)習(xí)熱情，已經(jīng)成為專業(yè)老師特別關(guān)注的問題，有老教員甚至感慨地說，學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性已經(jīng)是一屆不如一屆了。在接受本次授課任務(wù)后，我們認(rèn)真準(zhǔn)備，就如何提高學(xué)員學(xué)習(xí)積極性的問題進(jìn)行了研究與討論，并在教學(xué)過程中貫徹執(zhí)行以下4種形式來提高學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性：

　　1）從理論上說明本課程的重要性及其專業(yè)地位，指出本課程與其他專業(yè)課之間的聯(lián)系，闡述本課程內(nèi)容的主要用途。主要通過舉例說明的方式，使學(xué)員認(rèn)識(shí)到要想學(xué)好專業(yè)知識(shí)，具備獻(xiàn)身國(guó)防工程建設(shè)的真本事，必須先學(xué)好本專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中占有重要地位的本課程的內(nèi)容。

　　2）從學(xué)員畢業(yè)后的任職情況，指出本課程的重要性。特別要指出作為機(jī)場(chǎng)防護(hù)專業(yè)的本科畢業(yè)生可能的幾種任職方向，指出任何一種可能的任職方向都與本課程的哪些內(nèi)容有關(guān)，使學(xué)員自己充分認(rèn)識(shí)到，在將來可能的多種任職選擇下，在自己前途不定的情況下，不能迷茫等待，而是應(yīng)該積極主動(dòng)地學(xué)好本課程。

　　3）從結(jié)合國(guó)防工程的實(shí)際情況出發(fā)，說明本課程內(nèi)容的重要性。主要從學(xué)員的身邊工程說起，從教室說起，從教學(xué)樓說起，從工院的其他建筑物的情況說起，從大學(xué)的工程建設(shè)情況說起。舉例說明，哪些工程因?yàn)檎�確使用力本課程的哪些部分的內(nèi)容，工程建設(shè)取得成功的效果，達(dá)到了技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的建設(shè)目標(biāo)；又有哪些工程因?yàn)楹雎曰虿荒苷�確使用力本課程的哪些內(nèi)容，導(dǎo)致了工程的失敗或造成重大的經(jīng)濟(jì)損失或影響了工程的使用壽命。

　　4）調(diào)動(dòng)學(xué)員學(xué)習(xí)積極性的各種形式，必須靈活掌握、適時(shí)變化并且貫穿課程教學(xué)的全過程。不能指望通過一次動(dòng)員或一次演講就能夠解決的。必須結(jié)合到每一次課、每次課的具體內(nèi)容上。

　　經(jīng)過我們的努力，在本課程的授課過程中，學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性空前高漲，學(xué)習(xí)熱情伴隨著課程教學(xué)的全過程。在整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)員無一人次在上課時(shí)打

　　瞌睡、看其它的課外書，若因公差、病假而遺漏的課程內(nèi)容，學(xué)員能夠積極主動(dòng)地要求授課老師給予補(bǔ)課。

　　二、選好教材是搞好教學(xué)的基礎(chǔ)

　　選什么樣的教材，對(duì)于學(xué)員學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)至關(guān)重要，尤其是專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課程等統(tǒng)編教材，社會(huì)上流行的版本很多，每一種版本各有其特點(diǎn)，對(duì)于不同的期班應(yīng)對(duì)其使用的教材進(jìn)行論證，論證會(huì)應(yīng)邀請(qǐng)學(xué)科組全體教員和部分學(xué)員代表參加，教學(xué)主管部門應(yīng)及時(shí)進(jìn)行每個(gè)期班所用教材的訂購核準(zhǔn)，避免出現(xiàn)使用不合適版本教材或使用過期教材，這一問題在往年的教學(xué)中也是有教訓(xùn)的，出現(xiàn)過選用作廢規(guī)范編寫的教材。因此，在本次教學(xué)過程中，我從選教材入手，選擇清華大學(xué)出版社出版，陳希哲主編的《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》（第四版）。在五系的兩個(gè)本科專業(yè)中，都開設(shè)了土力學(xué)的課程，但兩個(gè)專業(yè)對(duì)土力學(xué)的側(cè)重點(diǎn)還是不一樣的，所選用的教材也應(yīng)該是不一樣的。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)因材施教的原則，才能使的教學(xué)效果事半功倍。

　　三、正確使用多媒體輔助授課軟件輔助授課

　　多媒體輔助授課軟件輔助授課已經(jīng)是當(dāng)今教學(xué)、匯報(bào)和報(bào)告的輔助手段，是教學(xué)效果提高的必要手段之一。在本課程的教學(xué)過程中，我們追求準(zhǔn)確理解課程內(nèi)容、精心安排教學(xué)步驟的同時(shí)，注重教學(xué)輔助軟件的改進(jìn)和更新。充分利用軟件的優(yōu)勢(shì)，大量增加實(shí)際工程中拍攝積累下來的照片，增加了課堂的信息量，延伸了課堂的空間，增強(qiáng)了教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工程相結(jié)合的力度。.但是采用幻燈式的授課課件，盡管教學(xué)信息量增大了，教學(xué)內(nèi)容滯留時(shí)間相對(duì)要短得多，學(xué)員的注意力需高度集中才能跟上教員的授課思路，同時(shí)留給學(xué)員的自我思考時(shí)間和做筆記的.時(shí)間相對(duì)短得多，這種授課方式對(duì)思維敏捷、注意力高度集中的學(xué)員來說再好不過，但對(duì)部分其它學(xué)員來說，容易“掉隊(duì)”，因此應(yīng)該注意課堂講授中的必要停頓。如果少了對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的繼承因素，學(xué)員一時(shí)難以適應(yīng)快節(jié)奏的教學(xué)模式。多媒體教學(xué)的最大特點(diǎn)是：由于采用了多種媒體來展現(xiàn)教學(xué)信息，授課過程表現(xiàn)出類似放電影式的快節(jié)奏化。對(duì)于習(xí)慣了傳統(tǒng)教學(xué)模式的學(xué)員來說，很多人很難一時(shí)適應(yīng)，具體表現(xiàn)在很多學(xué)員反映跟不上教員思路、課后不會(huì)歸納總結(jié)教學(xué)內(nèi)容，不知該如何復(fù)習(xí)，總難點(diǎn)把握不準(zhǔn)等。這都是在應(yīng)用多媒體輔助授課軟件輔助授課過程中所面臨的在今后教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意解決的新問題。1，教學(xué)管理部分應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到多媒體輔助課件只能作為教學(xué)的輔助作用，一定要注重教學(xué)的內(nèi)容準(zhǔn)確性、教學(xué)步驟的科學(xué)性。不能片面追求多媒體課件的華麗外表，而忽略了授課教員的演、講、書、畫的教學(xué)基本功。利用多媒體進(jìn)行授課的輔助作用，在專業(yè)課程的授課中，將教材中的圖表參數(shù)以及難以理解的內(nèi)容用三維動(dòng)畫的形式提供的，當(dāng)然不錯(cuò)，但是實(shí)際的教學(xué)中，很多情況只是把書上的內(nèi)容翻錄到電子課件，上完一節(jié)課，老師沒有用一次粉筆，沒有板書，學(xué)生也沒有筆記，這樣的教學(xué)質(zhì)量和效果值得大家討論的。本次教學(xué)中，我們主要教學(xué)中必要重點(diǎn)講授的圖形、表格內(nèi)的數(shù)據(jù)、工程實(shí)踐中采集來的用于說明教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用情況的照片寫在電子課件上，便于學(xué)員跟隨教員一起理解圖形內(nèi)容與表格內(nèi)數(shù)據(jù)的應(yīng)用，有通過實(shí)際工程的運(yùn)用照片演示，使學(xué)員身臨其境、能夠快速主動(dòng)掌握課程的內(nèi)容、正確運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。

　　四、適時(shí)調(diào)整和增加授課重點(diǎn)，使課程的重點(diǎn)與社會(huì)技術(shù)發(fā)展相一致

　　授課主體應(yīng)該是課程的教員，所以作為授課教員首先必須熟悉課程的內(nèi)容，這句話說起來可能有點(diǎn)不夠尊重授課老師的辛勤勞動(dòng)之嫌疑，其實(shí)作為一個(gè)專業(yè)課的老師，大家都心知肚明，不管是誰，也不管他的什么職稱有多高，當(dāng)他再次

　　閱讀自己多年所用過的熟悉教材時(shí)，都將會(huì)有新的體會(huì)、新的感悟，對(duì)于課程內(nèi)容的理解也會(huì)有新的提高。同時(shí)，作為專業(yè)課的老師，應(yīng)該不斷提高自己的業(yè)務(wù)水平，注意知識(shí)更新，掌握最新最前沿的知識(shí)，避免出現(xiàn)選擇過時(shí)的規(guī)范教材、錯(cuò)講課程的內(nèi)容、用錯(cuò)工程條件，在解決具體問題使用錯(cuò)規(guī)范條款，忽略各種技術(shù)方案的適用條件。其次，作為專業(yè)課課程的授課方式，必須把課程的內(nèi)容重點(diǎn)與行業(yè)的技術(shù)發(fā)展結(jié)合起來，比如在傳統(tǒng)的地基基礎(chǔ)的教學(xué)中，對(duì)于基礎(chǔ)的理論模型、計(jì)算過程講授的比較多一些，把這些內(nèi)容作為重點(diǎn)進(jìn)行講解，而對(duì)于各種基礎(chǔ)的使用范圍或使用條件，構(gòu)造要求由于時(shí)間關(guān)系，不能作為重點(diǎn)進(jìn)行講解，原因是當(dāng)時(shí)的計(jì)算能力是工程應(yīng)用的重點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算及各種軟件在工程設(shè)計(jì)、工程管理、工程監(jiān)理等各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，地基基礎(chǔ)的計(jì)算具體過程已經(jīng)不是主要的內(nèi)容，因?yàn)檫@些內(nèi)容已經(jīng)可以而且實(shí)際上已經(jīng)被計(jì)算程序所替代，工程技術(shù)人員只要選好基礎(chǔ)的類型，以及注意構(gòu)造問題即可，各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用范圍以及構(gòu)造要求，通常稱為設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)。也就是說，只要你選擇好不同的地基基礎(chǔ)類型，基礎(chǔ)的具體計(jì)算過程由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，再利用計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果的時(shí)候，必須滿足工程的構(gòu)造要求。因此，在本課程的教學(xué)過程中，我們注重加強(qiáng)地基基礎(chǔ)的概念設(shè)計(jì)內(nèi)容的講授。

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