土力学与地基基础总结
土力学与地基基础总结一
第1章 绪论
1、基本概念
土力学：是用力学的观点研究土各种性能一门科学
地基：直接承受建筑物荷载的那一部分土层
基础：将上部结构的荷载传递到地基中的结构的一部分，通常称为下部结构
持力层：直接与基础地面接触的土层
下卧层：地基内持力层下面的土层
软弱下卧层：地基承载力低于持力层的下卧层
天然地基：未经人工处理就可满足设计要求的地基
人工地基：地层承载力不能满足设计要求，需进行加固处理的地基
基础埋深：从设计地面（一般从室外地面）到基础底面的垂直距离
浅基础：埋深小于5m,只需挖槽、排水等普通施工程序即可建造的基础
深基础：借助于特殊施工方法建造的基础。如桩基、墩基、沉井和地下连续墙
2、地基与基础设计的基本条件
（1）作用于地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力值。
（2）基础沉降不得超过地基变形容许值。
（3）具有足够防止失稳破坏的安全储备。
第2章 土的物理性质和工程分类
1、土的结构：
（1）单粒结构；（2）蜂窝结构；（3）絮状结构
2、土的构造
（1）层状构造；（2）分散构造；（3）裂隙构造（4）结核状构造
3、土的工程特性
（1）压缩性高；（2）强度低； （3）透水性大
4、土的颗粒级配
（1）土的粒径： d60 —控制粒径
d10 —有效粒径
d30 —中值粒径
（3）连续程度:
Cc = d302 / (d60 ×d10 ) — 曲率系数
5、土的物理性质
（1）土的物理性质指标
1）土的密度、有效密度、饱和密度、干密度
土的重度、有效重度、饱和重度、干重度
2）土粒的比重
3）土的饱和度
4）土的含水量
5）土的孔隙比和空隙率
（2）无粘性土的密实度：
Dremaxeemaxemin
（3）粘性土的物理性质：
（4）液性指数和塑性指数
IpLp
ILpLp
（5）粘性土的灵敏度
（6）粘性土的触变性
饱和粘性土受到扰动后，结构产生破坏，土的强度降低。当扰动停止后，土的强度随时间又会逐渐恢复的现象，称为触变性。土的触变性是土的结构联结形态发生变化引起的，是土微观结构随时间变化的宏观表现
第3章 土的渗透性与工程降水
1、水在土中任意一点的水头： 如果忽略速度水头，上式可以写成：
2、水力坡降 i ：单位渗流长度上的水头损失
3、达西定律
4、动水力J 土体中渗流的水对单位体积土体的骨架作用的力，是水流对土体施加的体积力，kN/m3。水在土中流动的过程中将受到土阻力的作用，使水头逐渐损失。同时，水的渗透将对土骨架产生拖曳力，导致土体中的应力与变形发生变化。这种渗透水流作用对土骨架产生的拖曳力称为动水压力。
在工程计算中，将土的临界水力坡降除以某一安全系数Fs(2～3)，作为允许水力坡降[i
]
设计时，为保证建筑物的安全，将渗流逸出处的水力坡降控制在允许坡降[i]内：
5、流土和管涌
A：流土：地下水流动时，若水流的方向由上向下，此时动水力的方向与重力方向一致，使土颗粒压得更紧，对工程有利。如果地下水水流方向相反，动水力的方向与重力方向相反。当动水力足够大时，会将土体冲起，造成破坏。当动水力GD的数值等于或者大于土的浮重度时，土体被水冲起的现象，称为流土。
icr称为临界水力坡降，即将产生流土
B：管涌
当土体颗粒级配不连续时，水流可将土体粗粒孔隙中充填的细粒土冲走，破坏土的结构，这种作用称作管涌。长期管涌的结果，形成地下土洞，土洞由小变大，可导致地表塌陷。 C：流土与管涌的区别
a：流土发生时水力梯度i
大于临界水力梯度
icr，而管涌可以发生在任何的情况下
b：流土发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可在渗流逸出处，也可在土体内部； c：流土破坏往往是突发的，而管涌破坏一般有一个时间发展过程，是一种渐进性质的破坏；d：流土发生时水流方向向上，而管涌发生时则没有此限制；
e：只要水力梯度达到一定数值，任何类型的土都可以发生流土破坏；而管涌只发生在有一定级配（如不均匀系数Cu>10）的无粘性土中，且土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。
第4章 土的应力与有效应力原理
1、土中的自重应力 （1）竖向自重应力 由σcz分布可知竖向自重应力的分布规律为：
1） 土的自重应力分布线是一条折线，折点在土层
交界处和地下水位处，在不透水层面处分布线有突变；
2）同一层土的自重应力按直线变化；
3）自重应力随深度增加而增大；
4）在同一平面自重应力各点相等。
（2）水平向的自重应力
（3）地下水位的变化对自重应力的影响
2、基础底面的压力
（1） 轴心荷载下的基底压力
（2）偏心荷载下的基底压力
3、基底附加压力
4、地基中的附加应力
土力学与地基基础总结二
任课教师： 林** 康婷
20**级机场防护工程本科专业，共计25人。于2006～2007学年上学期(总第五学期)开设《土力学与地基基础》课程，授课地点为空军工程大学工程学院70＃楼101教室，全程采用多媒体辅助授课，教学设备由我系全程保障。教学效果得到了大学、工程学院机关和督导组、我系及教研室、学员的广泛好评。 在整个教学过程，我们通过课内授课、课外辅导以及平时多种方式的接触与交流，充分了解了学员的学习动机、态度和积极性，结合以往的教学经验与教训，有针对性地本次教学任务进行了一些改进，从期末考试的试卷与成绩分析、学员对工程的实际理解能力可以看出，我们成功地完成了本课程的教学任务。现将课程教学过程的一些体会和看法总结如下：
一、应采用多种形式调动学员的学习积极性。
充分调动学员学习积极性是教学效果提高的重要环节。本期班的学员与往年的各期班一样，自从入伍的那一天起，注定了其献身国防事业的远大前途，他们在进行军事训练、政治学习以及其他军事素质训练的时候，逐步把自己培养成一名政治合格的、军事过硬的军人。但对于专业课程的设计，每个课程之间的联系以及课程的内容与将要解决的那些国防工程建设的哪些主要问题有关系，并不是非常清晰的，对于如何解决学员主动提高学好专业课程的学习热情，已经成为专业老师特别关注的问题，有老教员甚至感慨地说，学员的学习积极性已经是一届不如一届了。在接受本次授课任务后，我们认真准备，就如何提高学员学习积极性的问题进行了研究与讨论，并在教学过程中贯彻执行以下4种形式来提高学员的学习积极性：
1）从理论上说明本课程的重要性及其专业地位，指出本课程与其他专业课之间的联系，阐述本课程内容的主要用途。主要通过举例说明的方式，使学员认识到要想学好专业知识，具备献身国防工程建设的真本事，必须先学好本专业知识结构中占有重要地位的本课程的内容。
2）从学员毕业后的任职情况，指出本课程的重要性。特别要指出作为机场防护专业的本科毕业生可能的几种任职方向，指出任何一种可能的任职方向都与本课程的哪些内容有关，使学员自己充分认识到，在将来可能的多种任职选择下，在自己前途不定的情况下，不能迷茫等待，而是应该积极主动地学好本课程。
3）从结合国防工程的实际情况出发，说明本课程内容的重要性。主要从学员的身边工程说起，从教室说起，从教学楼说起，从工院的其他建筑物的情况说起，从大学的工程建设情况说起。举例说明，哪些工程因为正确使用力本课程的哪些部分的内容，工程建设取得成功的效果，达到了技术先进、经济合理的建设目标；又有哪些工程因为忽略或不能正确使用力本课程的哪些内容，导致了工程的失败或造成重大的经济损失或影响了工程的使用寿命。
4）调动学员学习积极性的各种形式，必须灵活掌握、适时变化并且贯穿课程教学的全过程。不能指望通过一次动员或一次演讲就能够解决的。必须结合到每一次课、每次课的具体内容上。
经过我们的努力，在本课程的授课过程中，学员的学习积极性空前高涨，学习热情伴随着课程教学的全过程。在整个教学过程中，学员无一人次在上课时打
瞌睡、看其它的课外书，若因公差、病假而遗漏的课程内容，学员能够积极主动地要求授课老师给予补课。
二、选好教材是搞好教学的基础
选什么样的教材，对于学员学习专业知识至关重要，尤其是专业基础课、专业课程等统编教材，社会上流行的版本很多，每一种版本各有其特点，对于不同的期班应对其使用的教材进行论证，论证会应邀请学科组全体教员和部分学员代表参加，教学主管部门应及时进行每个期班所用教材的订购核准，避免出现使用不合适版本教材或使用过期教材，这一问题在往年的教学中也是有教训的，出现过选用作废规范编写的教材。因此，在本次教学过程中，我从选教材入手，选择清华大学出版社出版，陈希哲主编的《土力学与地基基础》（第四版）。在五系的两个本科专业中，都开设了土力学的课程，但两个专业对土力学的侧重点还是不一样的，所选用的教材也应该是不一样的。只有这样，才能实现因材施教的原则，才能使的教学效果事半功倍。
三、正确使用多媒体辅助授课软件辅助授课
多媒体辅助授课软件辅助授课已经是当今教学、汇报和报告的辅助手段，是教学效果提高的必要手段之一。在本课程的教学过程中，我们追求准确理解课程内容、精心安排教学步骤的同时，注重教学辅助软件的改进和更新。充分利用软件的优势，大量增加实际工程中拍摄积累下来的照片，增加了课堂的信息量，延伸了课堂的空间，增强了教学内容与实际工程相结合的力度。.但是采用幻灯式的授课课件，尽管教学信息量增大了，教学内容滞留时间相对要短得多，学员的注意力需高度集中才能跟上教员的授课思路，同时留给学员的自我思考时间和做笔记的时间相对短得多，这种授课方式对思维敏捷、注意力高度集中的学员来说再好不过，但对部分其它学员来说，容易“掉队”，因此应该注意课堂讲授中的必要停顿。如果少了对传统教学的继承因素，学员一时难以适应快节奏的教学模式。多媒体教学的最大特点是：由于采用了多种媒体来展现教学信息，授课过程表现出类似放电影式的快节奏化。对于习惯了传统教学模式的学员来说，很多人很难一时适应，具体表现在很多学员反映跟不上教员思路、课后不会归纳总结教学内容，不知该如何复习，总难点把握不准等。这都是在应用多媒体辅助授课软件辅助授课过程中所面临的在今后教学中应当注意解决的新问题。1，教学管理部分应充分认识到多媒体辅助课件只能作为教学的辅助作用，一定要注重教学的内容准确性、教学步骤的科学性。不能片面追求多媒体课件的华丽外表，而忽略了授课教员的演、讲、书、画的教学基本功。利用多媒体进行授课的辅助作用，在专业课程的授课中，将教材中的图表参数以及难以理解的内容用三维动画的形式提供的，当然不错，但是实际的教学中，很多情况只是把书上的内容翻录到电子课件，上完一节课，老师没有用一次粉笔，没有板书，学生也没有笔记，这样的教学质量和效果值得大家讨论的。本次教学中，我们主要教学中必要重点讲授的图形、表格内的数据、工程实践中采集来的用于说明教学内容的应用情况的照片写在电子课件上，便于学员跟随教员一起理解图形内容与表格内数据的应用，有通过实际工程的运用照片演示，使学员身临其境、能够快速主动掌握课程的内容、正确运用所学知识。
四、适时调整和增加授课重点，使课程的重点与社会技术发展相一致
授课主体应该是课程的教员，所以作为授课教员首先必须熟悉课程的内容，这句话说起来可能有点不够尊重授课老师的辛勤劳动之嫌疑，其实作为一个专业课的老师，大家都心知肚明，不管是谁，也不管他的什么职称有多高，当他再次
阅读自己多年所用过的熟悉教材时，都将会有新的体会、新的感悟，对于课程内容的理解也会有新的提高。同时，作为专业课的老师，应该不断提高自己的业务水平，注意知识更新，掌握最新最前沿的知识，避免出现选择过时的规范教材、错讲课程的内容、用错工程条件，在解决具体问题使用错规范条款，忽略各种技术方案的适用条件。其次，作为专业课课程的授课方式，必须把课程的内容重点与行业的技术发展结合起来，比如在传统的地基基础的教学中，对于基础的理论模型、计算过程讲授的比较多一些，把这些内容作为重点进行讲解，而对于各种基础的使用范围或使用条件，构造要求由于时间关系，不能作为重点进行讲解，原因是当时的计算能力是工程应用的重点。随着计算机技术的发展，计算及各种软件在工程设计、工程管理、工程监理等各领域的广泛应用，地基基础的计算具体过程已经不是主要的内容，因为这些内容已经可以而且实际上已经被计算程序所替代，工程技术人员只要选好基础的类型，以及注意构造问题即可，各种结构构件的使用范围以及构造要求，通常称为设计中的概念设计。也就是说，只要你选择好不同的地基基础类型，基础的具体计算过程由计算机自动完成，再利用计算机计算结果的时候，必须满足工程的构造要求。因此，在本课程的教学过程中，我们注重加强地基基础的概念设计内容的讲授。
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