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1、土力学与地基基础课程标准课程代码:1801032023适用专业:五年制市政工程技术专业(540601)课程类别:E1A类(纯理论课);B类(理论+实践);C类(纯实践课)课程性质:0必修课;专业选修课;口公共选修课教学时数:102学时总学分数:6学分一、课程定位和课程设计(一)课程性质与作用土力学与地基基础是一门理论性和实践性较强、专业技术含量较高的土木类专业课程,是土建施工类专业的主干课程,也是市政工程类专业的基础课程,为必修专业基础课。士力学部分属于职业基础课,地基基础部分属于职业技术课。它为基坑降水、支护、开挖提供理论支持;为地基处理提供理论支持和方法选择;为基础施工提供力学和结构、构造
2、方面的支持。通过本课程的学习,使学生获得土力学的基本概念和基本理论;土中应力、地基变形、土压力的计算方法;地基承载力的确定方法。在此基础上,结合有关结构设计和施工技术知识,掌握一般地基处理方法。(二)课程设计思路课程设计理念:按照本专业培养目标出发及高职院校人才培养的特点,充分利用市政行业优势和资源优势,坚持岗位能力标准与课程标准相融合的原则,根据行业企业技术发展需要和职业岗位对应工作任务所需要的知识、能力、素质要求,强调各课程之间在理论和实践两方面的支撑和衔接关系;本课程力求体现高职高专教学改革的特点,突出针对性、适用性、实用性,重视由浅入深和理论联系实际,内容简明扼要,通俗易懂进行课程设计
3、。思路:土力学与地基基础作为校级平台课,是在保证讲授、讨论、作业、考试考核和教材等诸要素并重的前提下,加强课程基础理论教学,展示课程发展前沿,重视课程的实践性教学环节。充分发挥各教学要素在培养学生能力和素质方面的共同作用,争取在课程建设的不断发展过程中达到国内先进水平。先修课程:市政工程概论、工程测量、市政工程力学与结构后续课程:道路施工技术、桥涵施工技术、管道施工技术二、课程目标学习本课程的目的是让学生掌握土力学中土的物理性质、地基的应力、变形、抗剪强度、地基承载力和土压力的基本概念、基本理论和计算方法,并能根据建筑物的要求和地基勘察资料选择一般地基基础方案,运用土力学的原理进行一般建筑的地
4、基基础设计,为今后的工作打下坚实基础。1、知识目标:掌握理论公式的意义和应用条件,明确理论的假定条件,掌握理论的适用范围。掌握士的力学指标的含义、土的常规力学指标的试验方法、常见基础设计方法及构造要求、常见地基问题的处理方法。经验在工程应用中是必不可少的,尽可能将从实践中总结出的经验知识传授给学生,进而增加学生解决工程实际问题的能力。2、能力目标具有常见士的识别能力:具有土工测试能力:掌握常规项目土工实验方法和一般土性指标的现场测试方法;初步具有土性指标的分析能力;具有地质勘查报告的阅读和使用能力;根据建筑物具体情况和场地的地质条件,具有选择地基基础方案的能力。具有地基基础的计算能力:对刚性基
5、础、扩展基础具有设计计算能力,对箱型基础、筏板基础要求了解其设计原理;具有处理地基常见问题的能力。3、职业素质目标树立作为工程技术人员、工程管理人员应有的职业道德、敬业务实精神。培养团队协作精神、科学的工作态度和严谨的工作作风,并具有环保意识和开拓精神。三、课程内容与要求序号工作(学习)任务课程内容和要求活动设计参考课时1绪论1、土力学与地基基础的概念(重点)了解土力学基本概念及其内容,并要求对地基与基础有基本认识2、地基与基础在建筑工程中的重要性了解本课程的任务和特点以及在本专业从教学环节的教学组织形式、方法、手段,知识点突破等方面综合描述。4中的地位3、本课程基本内容与特点:举例说明地基与
6、基础的重要性2土的物理性质及工程分类1、概述:土的成因;土的机构与构造;2、土的组成:土中固相;土中液相;土中气相3、土的物理性质指标:土的三相简图;三相指标的定义;三相指标的换算4、土的物理状态指标:无黏性土的物理状态指标;粉土的物理状态指标;黏性土的物理状态指标5、地基土的工程分类:岩石;沙土;粉;黏性土;人工填土从教学环节的教学组织形、式方法、手段,知识点突破等方面综合描述。163地基中的应力计算1、概述2、土体自重应力的计算:竖向自重应力的计算;水平自重应力的计算;地下水位变化对自重应力的影响;建筑场地填平时地基应力3、基底压力的计算:基底压应力的分布;基底压力的计算;基底附加压力4、
7、竖向荷载作用下地基附加应力的计算:竖向集中荷载作用下土中附加应力;矩形面积均布荷载作用下土中竖向附加应力的计算;矩形面积三角形分布荷载角点下竖向附加应力;矩形面积梯形分布荷载角点下竖向附加应力;条形荷载作用下土中附加应力从教学环节的教学组织形式、方法、手段,知识点突破等方面综合描述。184土的压缩性与1、土的压缩性:基本概念;压缩试验与压缩曲线;压缩指标了解建筑物沉降观测点的布置和技术要求,掌握12地基沉降计算2、地基变形计算:分层总和法;建筑地基基础设计规范推荐法;相邻荷载对地基沉降的影响;地基沉降与实践的关系3、建筑物沉降观测与地基容许变形值建筑物的沉降观测;地基允许变形值地基变形分类及其
8、允许值。关于地基沉降与时间的关系可以简介5土的抗剪强度与地基承载力1、概述2、土的抗剪强度:库仑定理;土的抗剪强度的构成及影响因素3、土的极限平衡条件:土中某点应力状态;土的极限平衡条件4、抗剪强度指标的测定:宜接剪切试验;三轴剪切试验;无侧限抗压强度试验;十字板剪切试验;抗剪强度指标的选择5、地基承载力的确定:地基的变形的三个阶段;地基破坏的三种形式;地基承载力的确定简要介绍莫尔一库仑强度理论和极限平衡理论;要求学生掌握土的抗剪强度指标的测试方法。了解地基承载力的基本概念和确定方法;重点掌握库仑强度公式的应用和地基承载力特征值的修正。126土压力及土坡稳定1、土压力类型及影响因素:土压力的类
9、型;影响土压力的因素;2、静止土压力计算3、朗肯土压力理论:主动土压力;被动土压力;几种常见情况土压力计算4、库仑土压力理论:主动土压力计算;主动土压力的方向和作用点5、挡土墙设计:挡土墙的类型;重力式挡土墙设计;板桩挡土墙6、边坡稳定分析:边坡稳定性评价;简单边坡稳定分析;土质边坡坡度允许值7、基坑支护结构:基坑开挖与支护;支了解土压力的类型及其影响因素,重点掌握用朗肯土压力理论公式计算挡土墙结构的土压力以及重力式挡土墙设计要点。对于库仑土压力理论仅作简要介绍12护结构的类型7天然地基上浅基础设计1、地基基础设计的基本规定:地基基础设计的安全等级;地基基础设计一般规定;荷载取值及荷载组合值;
10、地基基础设计步骤2、基础埋置深度的确定工程地质条件和水文地质条件的影响;建筑物的用途及基础构造的影响;荷载大小和性质的影响;相邻建筑物的影响;地基土冻胀融陷的影响3、地基底面尺寸的确定作用在基础上的荷载;基础底面尺寸的确定;软弱下卧层承载力验算4、五筋扩展基础设计:基础构造类型及使用范围;台阶宽高比允许值5、扩展基础设计:扩展基础类型;柱下钢筋混凝土独立基础;墙下钢筋混凝土条形基础6、钢筋混凝土梁板式基础:柱钢筋混凝土条形基础简介;筏形基础;箱形基础7、减少建筑物不均匀沉降的措施建筑措施;结构措施;施工措施了解地基基础设计的基本规定及设计步骤,熟悉浅基础类型及适用条件(本章有关内容宜配合多媒体
11、教学或参观性的现场教学),掌握基础埋深的确定方法以及按持力层承载力确定基础底面积。学会验算软弱下卧层承载力;重点掌握扩展基础的设计与构造。了解柱下条形基础、筏形基础、箱形基础的构造要求和简化计算方法;掌握减少基础不均匀沉降的主要措施。128桩基础1、概述:桩基础的特点及适用范围;桩的分类2、桩基础构造、设计原则与规定基础的构造要求;桩基础结构可靠度设计标准;建筑桩基础设计的规定3、桩基础设计:设计资料;建筑桩基础设计要点;建筑桩基础的单桩设计;桩基要求了解桩的类型及其适用条件和桩顶荷载的传递方式。了解承台设计要点以及桩基施工方法。桩基础教学要安排一次桩基现场施工参观,使学生增加对桩的类型及桩1
12、2承台设计4、桩基础设计实例:设计资料;建筑桩基础设计要点:基础施工的感性认识,并加深了解桩基础的施工工艺或桩的现场载荷试验。9地基处理1、软弱土的种类及性质;地基处理方法分类及适用范围;2、机械压实法:土的压实原理;机械碾压法;振动压实法;重锤夯实3、换土垫层法:作用及适用范围;施工质量检验;4、强夯法:施工要点5、排水固结法:原理及适用范围6、挤密法和振冲法:有条件情况下可组织学生参观正在进行地基处理的施工现场,或使用多媒体教学、观看软土地基处理录像片,最终达到让学生充分了解软土地基处理方法的教学目的。4四、课程实施(1)引出工程中岗位实际工作和问题,进而从问题的解决中引出课程内容。如基坑
13、工程中以多个工程实例进行讲解,并辅以实物资料。课程形象生动,内容具体实用,这种方法有效地提高了学生的学习兴趣和学习动力,为学生利用所学知识解决类似的工程问题奠定了基础。(2)让学生直接接触实物,直观讲解岗位工作所需的知识和技能,实现讲学做的统一。如对于土的野外鉴别,有效提高学生的学习兴趣和学习动力,抽象的文字变得直观了,不便用语言表达的概念很容易被学生理解,学生对此印象深刻,易于掌握。(3)用启发型方式展开教学内容,使学生明白知识的来龙去脉,培养分析问题和解决问题的能力。如独立基础、条形基础、十字交叉条形基础、筏板基础、箱型基础的产生和应用与上部荷载的大小直接相关,从地基强度和基础刚度问题解决
14、的角度来谈基础类型问题。在教学过程中,逐步展开教学内容,随着荷载的增大,问题的提出和解决,各种类型的基础自然产生,便于启发式教学原则的实现.把学生吸引到教学内容中去,充分调动学生听课的积极性,提高课堂教学效率。充分发挥主讲教师多为双师型“教师的优势,带领学生解决实际的工程问题,提高同学们分析问题和解决问题的能力。(4)开展课堂讨论,加深同学对知识的理解。土的物理性质指标的区别和取值,在教学过程中,可通过提出问题,并引导大家讨论问题,在讨论之后,由教师点评并和同学一起加以总结。这样不但可以达到释难解疑的目的,而且还能培养锻炼学生的表达能力,激发学生学习热情。五、教学评价、考核要求(1)改革传统的
15、学生评价手段和方法,注重学生的职业能力考核,采用项目评价、阶段评价、目标评价、理论与实践一体化评价模式。(2)关注评价的多元性。学生的学习成绩可结合课堂表现、平时作业、测验和考试、实验实训操作能力、技能竞赛等进行综合评价。(3)应注重对学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核。对在学习和应用上有创新的学生给予积极引导和特别鼓励,综合评价学生能力,发展学生心智。六、课程资源开发与利用(一)硬件条件校内实训基地条件:开放专业实验室及实训基地,满足学生综合职业能力培养的要求。校外实训基地及条件要求:充分利用校企合作单位,包含施工单位或监理单位。(二)师资条件对任课教师必须符合本科及以上学历,并有一定的教学职业能力和知识结构。专任教师和兼职教师具有“双师”结构特点的教学团队,熟悉工程制图规范。(三)教材编写、推荐教材(1)教材应能充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想。以完成工作任