土力學(xué)與地基基礎總結

　　土力學(xué)與地基基礎總結一

　　第1章 緒論

　　1、基本概念

　　土力學(xué)：是用力學(xué)的觀(guān)點(diǎn)研究土各種性能一門(mén)科學(xué)

　　地基：直接承受建筑物荷載的那一部分土層

　　基礎：將上部結構的荷載傳遞到地基中的結構的一部分，通常稱(chēng)為下部結構

　　持力層：直接與基礎地面接觸的土層

　　下臥層：地基內持力層下面的土層

　　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(mǎn)足設計要求的地基

　　人工地基：地層承載力不能滿(mǎn)足設計要求，需進(jìn)行加固處理的地基

　　基礎埋深：從設計地面（一般從室外地面）到基礎底面的垂直距離

　　淺基礎：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

　　深基礎：借助于特殊施工方法建造的基礎。如樁基、墩基、沉井和地下連續墻

　　2、地基與基礎設計的基本條件

　�。�1）作用于地基上的荷載效應不得超過(guò)地基容許承載力值。

　�。�2）基礎沉降不得超過(guò)地基變形容許值。

　�。�3）具有足夠防止失穩破壞的安全儲備。

　　第2章 土的物理性質(zhì)和工程分類(lèi)

　　1、土的結構：

　�。�1）單粒結構；（2）蜂窩結構；（3）絮狀結構

　　2、土的構造

　�。�1）層狀構造；（2）分散構造；（3）裂隙構造（4）結核狀構造

　　3、土的工程特性

　�。�1）壓縮性高；（2）強度低； （3）透水性大

　　4、土的顆粒級配

　�。�1）土的粒徑： d60 —控制粒徑

　　d10 —有效粒徑

　　d30 —中值粒徑

　�。�3）連續程度:

　　Cc = d302 / (d60 ×d10 ) — 曲率系數

　　5、土的物理性質(zhì)

　�。�1）土的物理性質(zhì)指標

　　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(wú)粘性土的密實(shí)度：

　　Dremaxeemaxemin

　�。�3）粘性土的物理性質(zhì)：

　�。�4）液性指數和塑性指數

　　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，結構產(chǎn)生破壞，土的強度降低。當擾動(dòng)停止后，土的強度隨時(shí)間又會(huì )逐漸恢復的現象，稱(chēng)為觸變性。土的觸變性是土的結構聯(lián)結形態(tài)發(fā)生變化引起的，是土微觀(guān)結構隨時(shí)間變化的宏觀(guān)表現

　　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(xiě)成：

　　2、水力坡降 i ：?jiǎn)挝粷B流長(cháng)度上的水頭損失

　　3、達西定律

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

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

　　]

　　設計時(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：

　　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。當動(dòng)水力足夠大時(shí)，會(huì )將土體沖起，造成破壞。當動(dòng)水力GD的數值等于或者大于土的浮重度時(shí)，土體被水沖起的現象，稱(chēng)為流土。

　　icr稱(chēng)為臨界水力坡降，即將產(chǎn)生流土

　　B：管涌

　　當土體顆粒級配不連續時(shí)，水流可將土體粗�？紫吨谐涮畹募毩Ｍ翛_走，破壞土的結構，這種作用稱(chēng)作管涌。長(cháng)期管涌的結果，形成地下土洞，土洞由小變大，可導致地表塌陷。 C：流土與管涌的區別

　　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(guò)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(méi)有此限制；

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

　　第4章 土的應力與有效應力原理

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

　　1） 土的自重應力分布線(xiàn)是一條折線(xiàn)，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(xiàn)有突變；

　　2）同一層土的自重應力按直線(xiàn)變化；

　　3）自重應力隨深度增加而增大；

　　4）在同一平面自重應力各點(diǎn)相等。

　�。�2）水平向的自重應力

　�。�3）地下水位的變化對自重應力的影響

　　2、基礎底面的壓力

　�。�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、地基中的附加應力

　　土力學(xué)與地基基礎總結二

　　任課教師： 林** 康婷

　　20**級機場(chǎng)防護工程本科專(zhuān)業(yè)，共計25人。于2006～2007學(xué)年上學(xué)期(總第五學(xué)期)開(kāi)設《土力學(xué)與地基基礎》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)院機關(guān)和督導組、我系及教研室、學(xué)員的廣泛好評。 在整個(gè)教學(xué)過(guò)程，我們通過(guò)課內授課、課外輔導以及平時(shí)多種方式的接觸與交流，充分了解了學(xué)員的學(xué)習動(dòng)機、態(tài)度和積極性，結合以往的教學(xué)經(jīng)驗與教訓，有針對性地本次教學(xué)任務(wù)進(jìn)行了一些改進(jìn)，從期末考試的試卷與成績(jì)分析、學(xué)員對工程的實(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將課程教學(xué)過(guò)程的一些體會(huì )和看法總結如下：

　　一、應采用多種形式調動(dòng)學(xué)員的學(xué)習積極性。

　　充分調動(dòng)學(xué)員學(xué)習積極性是教學(xué)效果提高的重要環(huán)節。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，注定了其獻身國防事業(yè)的遠大前途，他們在進(jìn)行軍事訓練、政治學(xué)習以及其他軍事素質(zhì)訓練的時(shí)候，逐步把自己培養成一名政治合格的、軍事過(guò)硬的軍人。但對于專(zhuān)業(yè)課程的設計，每個(gè)課程之間的聯(lián)系以及課程的內容與將要解決的那些國防工程建設的哪些主要問(wèn)題有關(guān)系，并不是非常清晰的，對于如何解決學(xué)員主動(dòng)提高學(xué)好專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習熱情，已經(jīng)成為專(zhuān)業(yè)老師特別關(guān)注的問(wèn)題，有老教員甚至感慨地說(shuō)，學(xué)員的學(xué)習積極性已經(jīng)是一屆不如一屆了。在接受本次授課任務(wù)后，我們認真準備，就如何提高學(xué)員學(xué)習積極性的問(wèn)題進(jìn)行了研究與討論，并在教學(xué)過(guò)程中貫徹執行以下4種形式來(lái)提高學(xué)員的學(xué)習積極性：

　　1）從理論上說(shuō)明本課程的重要性及其專(zhuān)業(yè)地位，指出本課程與其他專(zhuān)業(yè)課之間的聯(lián)系，闡述本課程內容的主要用途。主要通過(guò)舉例說(shuō)明的方式，使學(xué)員認識到要想學(xué)好專(zhuān)業(yè)知識，具備獻身國防工程建設的真本事，必須先學(xué)好本專(zhuān)業(yè)知識結構中占有重要地位的本課程的內容。

　　2）從學(xué)員畢業(yè)后的任職情況，指出本課程的重要性。特別要指出作為機場(chǎng)防護專(zhuān)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容有關(guān)，使學(xué)員自己充分認識到，在將來(lái)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，而是應該積極主動(dòng)地學(xué)好本課程。

　　3）從結合國防工程的實(shí)際情況出發(fā)，說(shuō)明本課程內容的重要性。主要從學(xué)員的身邊工程說(shuō)起，從教室說(shuō)起，從教學(xué)樓說(shuō)起，從工院的其他建筑物的情況說(shuō)起，從大學(xué)的工程建設情況說(shuō)起。舉例說(shuō)明，哪些工程因為正確使用力本課程的哪些部分的內容，工程建設取得成功的效果，達到了技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理的建設目標；又有哪些工程因為忽略或不能正確使用力本課程的哪些內容，導致了工程的失敗或造成重大的經(jīng)濟損失或影響了工程的使用壽命。

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

　　經(jīng)過(guò)我們的努力，在本課程的授課過(guò)程中，學(xué)員的學(xué)習積極性空前高漲，學(xué)習熱情伴隨著(zhù)課程教學(xué)的全過(guò)程。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)員無(wú)一人次在上課時(shí)打

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

　　二、選好教材是搞好教學(xué)的基礎

　　選什么樣的教材，對于學(xué)員學(xué)習專(zhuān)業(yè)知識至關(guān)重要，尤其是專(zhuān)業(yè)基礎課、專(zhuān)業(yè)課程等統編教材，社會(huì )上流行的版本很多，每一種版本各有其特點(diǎn)，對于不同的期班應對其使用的教材進(jìn)行論證，論證會(huì )應邀請學(xué)科組全體教員和部分學(xué)員代表參加，教學(xué)主管部門(mén)應及時(shí)進(jìn)行每個(gè)期班所用教材的訂購核準，避免出現使用不合適版本教材或使用過(guò)期教材，這一問(wèn)題在往年的教學(xué)中也是有教訓的，出現過(guò)選用作廢規范編寫(xiě)的教材。因此，在本次教學(xué)過(guò)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》（第四版）。在五系的兩個(gè)本科專(zhuān)業(yè)中，都開(kāi)設了土力學(xué)的課程，但兩個(gè)專(zhuān)業(yè)對土力學(xué)的側重點(diǎn)還是不一樣的，所選用的教材也應該是不一樣的。只有這樣，才能實(shí)現因材施教的原則，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)是當今教學(xué)、匯報和報告的輔助手段，是教學(xué)效果提高的必要手段之一。在本課程的教學(xué)過(guò)程中，我們追求準確理解課程內容、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，大量增加實(shí)際工程中拍攝積累下來(lái)的照片，增加了課堂的信息量，延伸了課堂的空間，增強了教學(xué)內容與實(shí)際工程相結合的力度。.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)內容滯留時(shí)間相對要短得多，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)間相對短得多，這種授課方式對思維敏捷、注意力高度集中的學(xué)員來(lái)說(shuō)再好不過(guò)，但對部分其它學(xué)員來(lái)說(shuō)，容易“掉隊”，因此應該注意課堂講授中的必要停頓。如果少了對傳統教學(xué)的繼承因素，學(xué)員一時(shí)難以適應快節奏的教學(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(lái)展現教學(xué)信息，授課過(guò)程表現出類(lèi)似放電影式的快節奏化。對于習慣了傳統教學(xué)模式的學(xué)員來(lái)說(shuō)，很多人很難一時(shí)適應，具體表現在很多學(xué)員反映跟不上教員思路、課后不會(huì )歸納總結教學(xué)內容，不知該如何復習，總難點(diǎn)把握不準等。這都是在應用多媒體輔助授課軟件輔助授課過(guò)程中所面臨的在今后教學(xué)中應當注意解決的新問(wèn)題。1，教學(xué)管理部分應充分認識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)的內容準確性、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(shū)、畫(huà)的教學(xué)基本功。利用多媒體進(jìn)行授課的輔助作用，在專(zhuān)業(yè)課程的授課中，將教材中的圖表參數以及難以理解的內容用三維動(dòng)畫(huà)的形式提供的，當然不錯，但是實(shí)際的教學(xué)中，很多情況只是把書(shū)上的內容翻錄到電子課件，上完一節課，老師沒(méi)有用一次粉筆，沒(méi)有板書(shū)，學(xué)生也沒(méi)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、表格內的數據、工程實(shí)踐中采集來(lái)的用于說(shuō)明教學(xué)內容的應用情況的照片寫(xiě)在電子課件上，便于學(xué)員跟隨教員一起理解圖形內容與表格內數據的應用，有通過(guò)實(shí)際工程的運用照片演示，使學(xué)員身臨其境、能夠快速主動(dòng)掌握課程的內容、正確運用所學(xué)知識。

　　四、適時(shí)調整和增加授課重點(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容，這句話(huà)說(shuō)起來(lái)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(zhuān)業(yè)課的老師，大家都心知肚明，不管是誰(shuí)，也不管他的什么職稱(chēng)有多高，當他再次

　　閱讀自己多年所用過(guò)的熟悉教材時(shí)，都將會(huì )有新的體會(huì )、新的感悟，對于課程內容的理解也會(huì )有新的提高。同時(shí)，作為專(zhuān)業(yè)課的老師，應該不斷提高自己的業(yè)務(wù)水平，注意知識更新，掌握最新最前沿的知識，避免出現選擇過(guò)時(shí)的規范教材、錯講課程的內容、用錯工程條件，在解決具體問(wèn)題使用錯規范條款，忽略各種技術(shù)方案的適用條件。其次，作為專(zhuān)業(yè)課課程的授課方式，必須把課程的內容重點(diǎn)與行業(yè)的技術(shù)發(fā)展結合起來(lái)，比如在傳統的地基基礎的教學(xué)中，對于基礎的理論模型、計算過(guò)程講授的比較多一些，把這些內容作為重點(diǎn)進(jìn)行講解，而對于各種基礎的使用范圍或使用條件，構造要求由于時(shí)間關(guān)系，不能作為重點(diǎn)進(jìn)行講解，原因是當時(shí)的計算能力是工程應用的重點(diǎn)。隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，計算及各種軟件在工程設計、工程管理、工程監理等各領(lǐng)域的廣泛應用，地基基礎的計算具體過(guò)程已經(jīng)不是主要的內容，因為這些內容已經(jīng)可以而且實(shí)際上已經(jīng)被計算程序所替代，工程技術(shù)人員只要選好基礎的類(lèi)型，以及注意構造問(wèn)題即可，各種結構構件的使用范圍以及構造要求，通常稱(chēng)為設計中的概念設計。也就是說(shuō)，只要你選擇好不同的地基基礎類(lèi)型，基礎的具體計算過(guò)程由計算機自動(dòng)完成，再利用計算機計算結果的時(shí)候，必須滿(mǎn)足工程的構造要求。因此，在本課程的教學(xué)過(guò)程中，我們注重加強地基基礎的概念設計內容的講授。

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