土力学与地基基础教案
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1《土力学与地基基础》1-2章教案(合集)第一篇:1《土力学与地基基础》1-2章教案第一章绪论教学目的:使学生了解《土力学与地基基础》这门课的学习意义及主要内容。
教学重点与难点:教学重点: 土力学与地基基础的基本概念教学难点:地基基础埋深等概念的理解上教学方法:课堂讲授法、多媒体教学法教学时间:2课时教学内容:一、基本概念:1、关于土的概念(1)、土的定义:土是地表岩石经长期风化、搬运和沉积作用,逐渐破碎成细小矿物颗粒和岩石碎屑,是各种矿物颗粒的松散集合体。
(2)、土的特点:1)散体性2)多孔性3)多样性4)易变性(3)、土在工程中的应用1)作为建筑物地基2)作为建筑材料3)建筑物周围环境2、土力学:研究土的特性以及土体在各种荷载作用下的性状的一门力学分支。
3、地基与基础的概念(1)、基础:1)定义:建筑物的下部结构,将建筑物的荷载传给地基,起着中间的连接作用。
(是建筑物的一部分)2)分类:按埋深可分为:浅基础:采用一般的施工方法和施工机械(例如挖槽、排水)(埋置深度不大,一般5 m)。
埋深较小。
深基础:需借助特殊施工方法的基础(埋置浓度超过5m)。
桩基础、地下连续墙(2)地基1)定义:基底以下的土体中因修建建筑物而引起的应力增加值(变形)所不可忽略的那部分土层。
(承受建筑物荷载而应力状态发生改变的土层。
)(地层)持力层:直接与基础接触,并承受压力的土层下卧层:持力层下受建筑物荷载影响范围内的土层。
2)分类:天然地基:在天然土层上修建,土层要符合修建建筑物的要求(强度条件、变形条件)人工地基:经过人工处理或加固地基才能达到使用要求的地基。
二、重要性:地基和基础是建筑物的根本,又位于地面以下,属地下隐蔽工程。
它的勘察、设-1-计以及施工质量的好坏,直接影响建筑物的安全,一旦发生质量事故,补救与处理都很困难,甚至不可挽救。
三、与土有关的工程问题(一)变形问题1、意大利比萨斜塔意大利比萨斜塔举世闻名的意大利比萨斜塔就是一个典型实例。
课题: 第一章绪论一、教学目的:使学生了解《土力学与地基基础》这门课的学习意义及主要内容,理解土力学中的一些基本概念。
二、教学重点:土力学与地基基础的基本概念。
三、教学难点:地基基础埋深等概念的理解上。
四、教学时数: 2 学时,其中实践性教学 0 学时。
五、习题:六、教学后记:这一章的内容总体上较易理解,基本概念需详细的讲解,让学生多了解一些具体的实例,如由于基础地基引起的一些破坏。
第一章绪论土力学部分第3-5章本课程的重点地基基础部分第6-10章第1- 2章基本概念的介绍一、基本概念:1、关于土的概念(1)、土的定义:土是地表岩石经长期风化、搬运和沉积作用,逐渐破碎成细小矿物颗粒和岩石碎屑,是各种矿物颗粒的松散集合体。
(2)、土的特点:1)散体性2)多孔性3)多样性4)易变性(3)、土在工程中的应用1)作为建筑物地基2)作为建筑材料3)建筑物周围环境2、土力学:研究土的特性以及土体在各种荷载作用下的性状的一门力学分支。
3、地基与基础的概念(1)、基础:1)定义:建筑物的下部结构,将建筑物的荷载传给地基,起着中间的连接作用。
(是建筑物的一部分)2)分类:按埋深可分为:浅基础:采用一般的施工方法和施工机械(例如挖槽、排水)施工的基础(埋置深度不大,一般5 m)。
埋深较小,可采用深基础:需借助特殊施工方法的基础(埋置浓度超过5m)。
桩基础、地下连续墙(2)地基1)定义:基底以下的土体中因修建建筑物而引起的应力增加值(变形)所不可忽略的那部分土层。
(承受建筑物荷载而应力状态发生改变的土层。
)(地层)持力层:直接与基础接触,并承受压力的土层下卧层:持力层下受建筑物荷载影响范围内的土层。
2)分类:天然地基:在天然土层上修建,土层要符合修建建筑物的要求(强度条件、变形条件)人工地基:经过人工处理或加固地基才能达到使用要求的地基。
二、重要性:地基和基础是建筑物的根本,又位于地面以下,属地下隐蔽工程。
它的勘察、设计以及施工质量的好坏,直接影响建筑物的安全,一旦发生质量事故,补救与处理都很困难,甚至不可挽救。
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。
四川建筑职业技术学院授课教案班级名称日期/地点周次/星期上课节次课时章节或授课题目土的渗透性及土的工程分类课程思政主题培养求真务实的工作态度教学目标知识目标1、掌握土体的层流渗透定律:达西定律;2、认识土体渗透变形的类型、产生原因、类型;3、能根据相关规范进行土的工程分类。
能力目标1.能对地基土的渗透变形提出相应的防治方法;2.能够按照相关行业部门对地基土进行初步分类和鉴别。
素质目标1.养成严谨求实的工作作风;2.具备协作精神。
教学设计复习要点或题目教学方法1.黏性土与砂性土的物理状态指标有什么不同?提问,5min授课提纲及重难点分析教学方法及课程思政设计教学时间1.5 土的渗透性1.土的渗透性渗透(流):存在于地基中的地下水,在一定的压力差作用下,将透过土中孔隙发生流动,这种现象称为渗流或渗透。
2.达西定律(1)渗透试验:(2)试验规律:1.教学方法设计:学生分享课前收集的水库溃坝案例并讨论事故发生的原因,由此引出土的渗透问题。
授课过程中主要采用讲授、讨论等方式进行,实现教学目标教学设计3.渗透系数k层状土的渗透系数:水平渗流时垂直渗流时4.动水力及渗流破坏(1)动水力:地下水的渗流对土单位体积内的骨架所产生的力。
(2)渗流破坏类型:流土、管涌(潜蚀)防治措施:防水截水;减小或平衡动水力;改变水流方向;冻结法等。
1.6 土的工程分类1.分类依据粗粒土:考虑土的结构、颗粒级配细粒土:考虑塑性2.按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)的分类岩石、碎石土、砂类土、粉土、黏性土和人工填土6大类。
2.课程思政设计:学者达西通过砂土的渗透试验总结出水在土中流动时渗透流速的规律,并以此延伸总结出水在黏性土中的渗流规律。
给学生传达出科学研究严谨求实的工作作风。
从工程实际出发,对比分析流砂或流土、管涌和潜蚀等工程失效案例,教育学生要牢记工程师的“匠心”和“良心”,打好学业基础,发挥专业优势,将所学知识服务于中华民族复兴。
土力学地基基础教案参考一、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. 理解土的物理性质和力学性质4. 学会进行地基承载力和稳定性分析5. 能够应用土力学原理解决实际工程问题二、教学内容1. 土力学基本概念和研究内容土力学的定义和发展历程土力学的研究对象和方法土的分类和性质2. 地基基础设计原则和方法地基的概念和作用地基基础的设计原则不同类型地基的处理方法3. 土的物理性质土的组成和结构土的密度和湿度土的粒径分布和渗透性4. 土的力学性质土的抗剪强度土的压缩性和膨胀性土的粘聚力和内摩擦角5. 地基承载力和稳定性分析地基承载力的定义和计算方法地基稳定性的判断和提高方法地基变形和沉降的控制措施三、教学方法1. 讲授法:讲解土力学基本概念、原理和方法,通过案例分析加深学生理解2. 实验法:安排土工试验,让学生亲自操作和观察土的性质和行为3. 讨论法:组织学生进行小组讨论,分享各自的学习心得和经验4. 案例分析法:引入实际工程案例,让学生学会应用土力学原理解决问题四、教学评价1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的发言和提问情况,评估学生的学习兴趣和积极性2. 作业和测验:布置相关作业和测验,评估学生对土力学知识的理解和应用能力4. 小组讨论:评估学生在讨论中的合作和沟通能力,以及提出的观点和解决方案的质量五、教学资源1. 教材和参考书:选用合适的土力学地基基础教材和参考书籍,提供系统的理论知识2. 课件和教案:准备详细的课件和教案,辅助学生理解和记忆土力学知识3. 土工试验设备:安排实验室和土工试验设备,让学生亲手操作和观察土的性质和行为4. 实际工程案例:收集相关工程案例,用于案例分析和讨论,帮助学生学会应用土力学原理解决实际问题六、教学活动1. 导入新课:通过引入实际工程案例,引发学生对土力学地基基础的兴趣和关注。
2. 知识讲解:详细讲解土力学的基本概念、原理和方法,结合图示和动画演示,增强学生的理解。
周次第12周,第1、2 次课章节名称第7章天然浅基础设计授课方式课堂讲授(√);实践课()教学时数 4教学目标1、掌握天然浅基础的类型;2、掌握地基承载力设计;3、掌握浅基础的设计与计算;教学重点与难点重点:基础埋置深度,天然浅基础的设计,地基承载力计算难点:天然浅基础的设计,地基承载力计算地基、基础与上部结构相互作用的概念。
地基承载力设计值;基础底面尺寸的确定;软弱下卧层地基承载力的验算方法教学内容与设计第7章天然浅基础设计本章内容:7.5.1 按土的抗剪强度指标确定一、规范推荐的理论公式对竖向荷载偏心和水平力都不大的基础来说,当荷载偏心距e≤b/30(b为偏心方向基础边长)时,还可以采用《建筑地基基础设计规范》推荐的式7-5计算。
7.5.2 按地基载荷试验确定在现场通过一定尺寸的载荷板对扰动较少的地基土体直接施荷,所测得的成果一般能反映相当于1—2倍载荷板宽度的深度以内土体的平均性质。
这样大的影响范围为许多其它测试方法所不及。
载荷试验虽然比较可靠,但费时、耗资而不能多做。
规范只要求对一级建筑物采用载荷试验,理论公式计算及其它原位试验等方法综合确定,对于成份或结构很不均匀的土层,如杂填土、裂隙土、风化岩等,它则显出用别的方法所难以代替的作用。
规范地基承载力表所提供的经验性数值也是以静载荷试验成果为基础的。
有关载荷试验方法以及确定承载力和变形参数的内容已经分别在第三章和第六章中介绍,此处不再赘述。
新书198页,“由于建筑物基础面积。
”7.5.3 按规范承载力表确定我国国家标准《建筑地基基础设计规范GBJ7—89》以各地区静载荷试验资料为基础,通过统计分析,对各类土建立了按野外鉴别结果、室内物理、力学指标,或现场动力触探试验锤击数查取地基承载力基本值0f或标准值k f的表格。
除岩石地基外,所有表格都是针对基础宽度b≤3m、埋置深度d≤0.5m的情况作出的,具体的计算步骤可以看规范。
§7.6 浅基础的设计与计算7.6.1 轴心荷载作用下基础底面积的确定7.6.2 偏心荷载作用下基础底面积的确定7.6.3 软弱下卧层的验算当地基受力层范围内存在软弱下卧层(承载力显著低于持力层的高压缩性土层)时,按持力层土的承载力计算得出基础底面所需的尺寸后,还必须对软弱下卧层进行验算,要求作用在软弱下卧层顶面处的附加应力与自重应力之和不超过它的承载力设计值,即新书201页7-7 。
天然地基上的浅基础设计一、教学目标:1. 让学生了解天然地基的性质和特点;2. 使学生掌握浅基础的设计原理和方法;3. 培养学生分析和解决实际工程问题的能力。
二、教学内容:1. 天然地基的概念及其分类;2. 天然地基的性质及影响因素;3. 浅基础的设计原理;4. 浅基础的设计方法;5. 设计实例分析。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:天然地基的性质,浅基础的设计原理和方法。
2. 教学难点:天然地基的性质及其对基础设计的影响,浅基础设计的实际应用。
四、教学方法:1. 讲授法:讲解天然地基的概念、性质及分类,浅基础的设计原理和方法。
2. 案例分析法:分析设计实例,让学生更好地理解浅基础设计的过程和技巧。
3. 互动教学法:引导学生参与课堂讨论,提高学生的思考和分析能力。
五、教学准备:1. 教材:天然地基与浅基础设计相关教材;2. 课件:天然地基的性质、浅基础设计原理和方法的图片和动画;3. 设计案例:挑选具有代表性的设计案例供学生分析。
【导入】简要介绍天然地基的概念和重要性,引导学生关注天然地基对建筑基础的影响。
【新课内容】1. 天然地基的性质及影响因素讲解天然地基的分类,分析不同类型地基的性质及影响因素,如土层的分布、密度、含水率等。
2. 浅基础的设计原理介绍浅基础的设计原理,如静承载力、稳定性和沉降控制等,解释基础底面积、埋深和材料选择等设计参数的确定方法。
3. 浅基础的设计方法讲解浅基础的设计方法,包括初步设计、详细设计和施工图设计等阶段,介绍设计过程中应注意的问题,如地基处理、防水隔离等。
【案例分析】分析一个具有代表性的设计案例,让学生了解天然地基对基础设计的影响,以及如何根据地基条件进行合理的设计。
【课堂小结】总结本节课的主要内容,强调天然地基性质对浅基础设计的影响,以及设计过程中应注意的问题。
【作业布置】1. 复习本节课的内容,整理学习笔记;六、教学评估与反馈:1. 课堂问答:通过提问了解学生对天然地基性质和浅基础设计原理的掌握情况;2. 案例分析报告:评估学生对设计案例分析的能力,检查学生能否运用所学知识解决实际问题;3. 作业批改:检查学生对课堂内容的复习和理解,以及对设计案例的分析和处理能力。
一、工程地质与土力学基本概念1. 教学目标了解工程地质的基本概念,掌握土力学的基本原理,理解地基与基础的概念及作用。
2. 教学内容a. 工程地质的基本概念b. 土力学的基本原理c. 地基与基础的概念及作用3. 教学方法采用讲授法,结合案例分析,让学生深入了解工程地质与土力学的基本概念。
4. 教学步骤a. 引入工程地质与土力学的定义,让学生了解课程背景。
b. 详细讲解工程地质的基本概念,如地质结构、地质构造等。
c. 阐述土力学的基本原理,如土的物理性质、土的力学性质等。
d. 介绍地基与基础的概念及作用,如地基的分类、基础的设计等。
e. 结合案例分析,让学生将理论知识与实际工程相结合。
5. 教学评价通过课堂提问、案例分析等方式,评估学生对工程地质与土力学基本概念的理解程度。
二、岩土体的工程特性1. 教学目标了解岩土体的工程特性,包括其物理、力学和渗透性能。
2. 教学内容a. 岩土体的物理性质b. 岩土体的力学性质c. 岩土体的渗透性能3. 教学方法采用实验教学法,结合理论讲解,让学生深入了解岩土体的工程特性。
4. 教学步骤a. 讲解岩土体的物理性质,如密度、粒径分布等。
b. 进行岩土体物理性质的实验,如密度实验、筛分实验等。
c. 讲解岩土体的力学性质,如抗剪强度、压缩性等。
d. 进行岩土体力学性质的实验,如抗剪强度实验、压缩性实验等。
e. 讲解岩土体的渗透性能,如渗透系数等。
f. 进行岩土体渗透性能的实验,如渗透系数实验等。
5. 教学评价通过实验报告、课堂提问等方式,评估学生对岩土体的工程特性的理解程度。
三、地基勘察与设计1. 教学目标理解地基勘察的目的和方法,掌握地基设计的基本原则。
2. 教学内容a. 地基勘察的目的和方法b. 地基设计的基本原则3. 教学方法采用案例教学法,结合理论讲解,让学生深入了解地基勘察与设计的过程。
4. 教学步骤a. 讲解地基勘察的目的,如确定地基承载力、分析地基变形等。
授课章节名称 第二章 土的物理性质 第 2次课(2学时)
教学目的与要求
了解土的成因与组成成分,掌握土的三相性物理指标的定义以及相互之间的
推导,熟悉无黏性土和黏性土的物理性质指标,了解土的工程分类。
教学重点
土的三相性物理指标,无黏性土和黏性土物理性质指标的计算,土的三相性
物理指标
教学难点 三相性物理指标之间的换算,黏性土塑性指标液性指标
思考题与作业
教材思考题2.5、2.6和2.13,习题2.4、2.10和2.13
教学内容、设计与时间安排:
首先提出三个问题,希望在学习后能够解答,在章节最后安排学生回答。(2min)
1、土的三相都是指哪些,是以什么形式存在的?
2、土的三相性物理性质基本指标包括哪些,如何测定?
3、土的工程分类大致有哪些?
(一)土的成因与组成(25min)
1、介绍土的成因,使学生了解物理风化,化学风化和生物风化都包括哪些内容。
(10min)
土的三个特性:散体性,三相性,自然变异性
2、介绍土的组成,土的土体颗粒,土中水,和土中气体(15min)
A、重要概念,土颗粒级配,如何判断土体级配是够良好。(9min)
(提问:土颗粒粒径均匀,该种土体工程性质就好吗?)(3min)
介绍筛分试验,通过筛分颗粒级配曲线,判断土的级配是否良好。
介绍土的矿物成分:原生矿物和次生矿物。
在次生矿物中,需要了解三种黏性矿物,蒙脱石,伊利石,高岭石,其亲水性由高
到低。
B、土中水的形式包括自由水和结合水,在工程中自由水影响较大。(6min)
(讨论:解释一下下雨后,土表面没有水,但是用脚踩多次后就会有水出现?)(3min)
(二)土的物理性质指标(25min)
土的物理性质指标就是土的三相比例关系量。
基本指标:土的相对密度,含水量,天然密度。
换算指标:土的干密度,饱和密度,有效密度,孔隙比,孔隙率,饱和度等。
通过三相关系示意图介绍土颗粒、水、空气的体积和质量。
介绍基本指标的定义以及计算公式,并简单介绍三个指标的试验测定方法,相对密
度采用比重瓶法,含水量采用烘干法,天然密度采用环刀法。
介绍换算指标的定义及计算公式,结合三相关系图,更好的理解公式意义。
(提问:孔隙比、孔隙率和饱和度能否超过1或者100%)(3min)
用给定的基本指标推导换算指标,将三相关系示意图简化,令土颗粒体积为1。(这
部分由学生自己动手推导,之后给出换算公式)
例题一,应用给定基本指标计算换算指标(由学生当堂做出,并进行讲解)
例题二,应用换算关系,求解实际问题(布置给学生课后考虑,多种方法,下次课
讲解)
(三)无黏性土的物理性质(15min)
判别无黏性土的密实度的指标:孔隙比,相对密实度,标注贯入锤击数
1、相对密实度(8min)
(提问:孔隙比越大,土越松散还是越密实?)(3min)
相对密实度的概念,如何按相对密实度判断砂土密实程度。
2、标准贯入锤击数(7min)
标准贯入锤击数来判别密实度。(标准贯入法,采用63.5千克重锤,从76厘米高处
落下,打入30厘米的锤击数)
(四)黏性土的物理性质(15min)
1、(玩泥巴或者玩过面团的经历,水多时是一种流动状态,干了就是一个很硬的块
体,水刚刚好时可以捏成各种形状,但玩了一段时间后,开始有裂纹。学习理论来
解释这种现象)(8min)
固态——半固态——可塑状态——流动状态
缩限 塑限 液限
含水量和黏性土物理状态关系,要搞清楚几个概念,界限含水量,缩限,塑限,液
限。
液限采用锥式液限仪测定,塑限测定,采用“搓条法”测定。
(原来就是含水量的问题)
2、塑性指数和液性指数(5min)
塑性指数是指液限和塑限的差值(省去%),可按其对黏性土进行分类,p10I时为
黏性土,对于p17I的黏性土称为黏土,对于p17I的黏性土称为粉质黏土。
液性指数是指黏性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。
例题一,给定含水量也界限含水量,求土体性质和状态。(由学生自主作答,并讲解)
3、土的灵敏性和触变性(2min)
介绍灵敏度和触变性的概念。
(五)土的压实性(5min)
1、细粒土的击实曲线,干密度峰值处对应的含水量为最优含水量(3min)
2、粗粒土的击实曲线,没有峰值。(2min)
(六)土的工程分类(5min)
按年代分、按成因分、按有机质含量分、按颗粒级配和塑性指数分
例题二,给定含水量,孔隙比,求土的性质和状态,既是对指标换算的复习,又是
应用含水量和孔隙比判断淤泥和淤泥质土的联系。(学生课堂做,讲解)
(回答上周的三个问题,最后看一下勘察报告
)