土力學與地基基礎總結
土力學與地基基礎總結
土力學與地基基礎總結一
第1章 緒論
1、基本概念
土力學：是用力學的觀點研究土各種效能一門科學
地基：直接承受建築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：地基承載力低於持力層的下臥層
天然地基：未經人工處理就可滿足設計要求的地基
人工地基：地層承載力不能滿足設計要求，需進行加固處理的地基
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：埋深小於5m,只需挖槽、排水等普通施工程式即可建造的基礎
深基礎：藉助於特殊施工方法建造的基礎。如樁基、墩基、沉井和地下連續牆
2、地基與基礎設計的基本條件
（1）作用於地基上的荷載效應不得超過地基容許承載力值。
（2）基礎沉降不得超過地基變形容許值。
（3）具有足夠防止失穩破壞的安全儲備。
第2章 土的物理性質和工程分類
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 ) — 曲率係數
5、土的物理性質
（1）土的物理性質指標
1）土的密度、有效密度、飽和密度、幹密度
土的重度、有效重度、飽和重度、乾重度
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）無粘性土的密實度：
Dremaxeemaxemin
（3）粘性土的物理性質：
（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後，結構產生破壞，土的強度降低。當擾動停止後，土的強度隨時間又會逐漸恢復的現象，稱為觸變性。土的觸變性是土的結構聯結形態發生變化引起的，是土微觀結構隨時間變化的宏觀表現
第3章 土的滲透性與工程降水
1、水在土中任意一點的水頭： 如果忽略速度水頭，上式可以寫成：
2、水力坡降 i ：單位滲流長度上的水頭損失
3、達西定律
4、動水力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。水在土中流動的過程中將受到土阻力的作用，使水頭逐漸損失。同時，水的滲透將對土骨架產生拖曳力，導致土體中的應力與變形發生變化。這種滲透水流作用對土骨架產生的`拖曳力稱為動水壓力。
在工程計算中，將土的臨界水力坡降除以某一安全係數Fs(2～3)，作為允許水力坡降[i
]
設計時，為保證建築物的安全，將滲流逸出處的水力坡降控制在允許坡降[i]內：
5、流土和管湧
A：流土：地下水流動時，若水流的方向由上向下，此時動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，動水力的方向與重力方向相反。當動水力足夠大時，會將土體衝起，造成破壞。當動水力GD的數值等於或者大於土的浮重度時，土體被水衝起的現象，稱為流土。
icr稱為臨界水力坡降，即將產生流土
B：管湧
當土體顆粒級配不連續時，水流可將土體粗粒孔隙中充填的細粒土沖走，破壞土的結構，這種作用稱作管湧。長期管湧的結果，形成地下土洞，土洞由小變大，可導致地表塌陷。 C：流土與管湧的區別
a：流土發生時水力梯度i
大於臨界水力梯度
icr，而管湧可以發生在任何的情況下
b：流土發生的部位在滲流逸出處，而管湧發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的，而管湧破壞一般有一個時間發展過程，是一種漸進性質的破壞；d：流土發生時水流方向向上，而管湧發生時則沒有此限制；
e：只要水力梯度達到一定數值，任何型別的土都可以發生流土破壞；而管湧只發生在有一定級配（如不均勻係數Cu>10）的無粘性土中，且土中粗顆粒所構成的孔隙直徑必須大於細顆粒的直徑。
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分佈可知豎向自重應力的分佈規律為：
1） 土的自重應力分佈線是一條折線，折點在土層
交界處和地下水位處，在不透水層面處分佈線有突變；
2）同一層土的自重應力按直線變化；
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
土力學與地基基礎總結二
任課教師： 林** 康婷
20**級機場防護工程本科專業，共計25人。於2006～2007學年上學期(總第五學期)開設《土力學與地基基礎》課程，授課地點為空軍工程大學工程學院70＃樓101教室，全程採用多媒體輔助授課，教學裝置由我係全程保障。教學效果得到了大學、工程學院機關和督導組、我係及教研室、學員的廣泛好評。 在整個教學過程，我們透過課內授課、課外輔導以及平時多種方式的接觸與交流，充分了解了學員的學習動機、態度和積極性，結合以往的教學經驗與教訓，有針對性地本次教學任務進行了一些改進，從期末考試的試卷與成績分析、學員對工程的實際理解能力可以看出，我們成功地完成了本課程的教學任務。現將課程教學過程的一些體會和看法總結如下：
一、應採用多種形式調動學員的學習積極性。
充分調動學員學習積極性是教學效果提高的重要環節。本期班的學員與往年的各期班一樣，自從入伍的那一天起，註定了其獻身國防事業的遠大前途，他們在進行軍事訓練、政治學習以及其他軍事素質訓練的時候，逐步把自己培養成一名政治合格的、軍事過硬的軍人。但對於專業課程的設計，每個課程之間的聯絡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題有關係，並不是非常清晰的，對於如何解決學員主動提高學好專業課程的學習熱情，已經成為專業老師特別關注的問題，有老教員甚至感慨地說，學員的學習積極性已經是一屆不如一屆了。在接受本次授課任務後，我們認真準備，就如何提高學員學習積極性的問題進行了研究與討論，並在教學過程中貫徹執行以下4種形式來提高學員的學習積極性：
1）從理論上說明本課程的重要性及其專業地位，指出本課程與其他專業課之間的聯絡，闡述本課程內容的主要用途。主要透過舉例說明的方式，使學員認識到要想學好專業知識，具備獻身國防工程建設的真本事，必須先學好本專業知識結構中佔有重要地位的本課程的內容。
2）從學員畢業後的任職情況，指出本課程的重要性。特別要指出作為機場防護專業的本科畢業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，使學員自己充分認識到，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，而是應該積極主動地學好本課程。
3）從結合國防工程的實際情況出發，說明本課程內容的重要性。主要從學員的身邊工程說起，從教室說起，從教學樓說起，從工院的其他建築物的情況說起，從大學的工程建設情況說起。舉例說明，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，達到了技術先進、經濟合理的建設目標；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濟損失或影響了工程的使用壽命。
4）調動學員學習積極性的各種形式，必須靈活掌握、適時變化並且貫穿課程教學的全過程。不能指望透過一次動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。
經過我們的努力，在本課程的授課過程中，學員的學習積極性空前高漲，學習熱情伴隨著課程教學的全過程。在整個教學過程中，學員無一人次在上課時打
瞌睡、看其它的課外書，若因公差、病假而遺漏的課程內容，學員能夠積極主動地要求授課老師給予補課。
二、選好教材是搞好教學的基礎
選什麼樣的教材，對於學員學習專業知識至關重要，尤其是專業基礎課、專業課程等統編教材，社會上流行的版本很多，每一種版本各有其特點，對於不同的期班應對其使用的教材進行論證，論證會應邀請學科組全體教員和部分學員代表參加，教學主管部門應及時進行每個期班所用教材的訂購核准，避免出現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中也是有教訓的，出現過選用作廢規範編寫的教材。因此，在本次教學過程中，我從選教材入手，選擇清華大學出版社出版，陳希哲主編的《土力學與地基基礎》（第四版）。在五系的兩個本科專業中，都開設了土力學的課程，但兩個專業對土力學的側重點還是不一樣的，所選用的教材也應該是不一樣的。只有這樣，才能實現因材施教的原則，才能使的教學效果事半功倍。
三、正確使用多媒體輔助授課軟體輔助授課
多媒體輔助授課軟體輔助授課已經是當今教學、彙報和報告的輔助手段，是教學效果提高的必要手段之一。在本課程的教學過程中，我們追求準確理解課程內容、精心安排教學步驟的同時，注重教學輔助軟體的改進和更新。充分利用軟體的優勢，大量增加實際工程中拍攝積累下來的照片，增加了課堂的資訊量，延伸了課堂的空間，增強了教學內容與實際工程相結合的力度。.但是採用幻燈式的授課課件，儘管教學資訊量增大了，教學內容滯留時間相對要短得多，學員的注意力需高度集中才能跟上教員的授課思路，同時留給學員的自我思考時間和做筆記的時間相對短得多，這種授課方式對思維敏捷、注意力高度集中的學員來說再好不過，但對部分其它學員來說，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的繼承因素，學員一時難以適應快節奏的教學模式。多媒體教學的最大特點是：由於採用了多種媒體來展現教學資訊，授課過程表現出類似放電影式的快節奏化。對於習慣了傳統教學模式的學員來說，很多人很難一時適應，具體表現在很多學員反映跟不上教員思路、課後不會歸納總結教學內容，不知該如何複習，總難點把握不準等。這都是在應用多媒體輔助授課軟體輔助授課過程中所面臨的在今後教學中應當注意解決的新問題。1，教學管理部分應充分認識到多媒體輔助課件只能作為教學的輔助作用，一定要注重教學的內容準確性、教學步驟的科學性。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、畫的教學基本功。利用多媒體進行授課的輔助作用，在專業課程的授課中，將教材中的圖表引數以及難以理解的內容用三維動畫的形式提供的，當然不錯，但是實際的教學中，很多情況只是把書上的內容翻錄到電子課件，上完一節課，老師沒有用一次粉筆，沒有板書，學生也沒有筆記，這樣的教學質量和效果值得大家討論的。本次教學中，我們主要教學中必要重點講授的圖形、表格內的資料、工程實踐中採集來的用於說明教學內容的應用情況的照片寫在電子課件上，便於學員跟隨教員一起理解圖形內容與表格內資料的應用，有透過實際工程的運用照片演示，使學員身臨其境、能夠快速主動掌握課程的內容、正確運用所學知識。
四、適時調整和增加授課重點，使課程的重點與社會技術發展相一致
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，這句話說起來可能有點不夠尊重授課老師的辛勤勞動之嫌疑，其實作為一個專業課的老師，大家都心知肚明，不管是誰，也不管他的什麼職稱有多高，當他再次
閱讀自己多年所用過的熟悉教材時，都將會有新的體會、新的感悟，對於課程內容的理解也會有新的提高。同時，作為專業課的老師，應該不斷提高自己的業務水平，注意知識更新，掌握最新最前沿的知識，避免出現選擇過時的規範教材、錯講課程的內容、用錯工程條件，在解決具體問題使用錯規範條款，忽略各種技術方案的適用條件。其次，作為專業課課程的授課方式，必須把課程的內容重點與行業的技術發展結合起來，比如在傳統的地基基礎的教學中，對於基礎的理論模型、計算過程講授的比較多一些，把這些內容作為重點進行講解，而對於各種基礎的使用範圍或使用條件，構造要求由於時間關係，不能作為重點進行講解，原因是當時的計算能力是工程應用的重點。隨著計算機技術的發展，計算及各種軟體在工程設計、工程管理、工程監理等各領域的廣泛應用，地基基礎的計算具體過程已經不是主要的內容，因為這些內容已經可以而且實際上已經被計算程式所替代，工程技術人員只要選好基礎的型別，以及注意構造問題即可，各種結構構件的使用範圍以及構造要求，通常稱為設計中的概念設計。也就是說，只要你選擇好不同的地基基礎型別，基礎的具體計算過程由計算機自動完成，再利用計算機計算結果的時候，必須滿足工程的構造要求。因此，在本課程的教學過程中，我們注重加強地基基礎的概念設計內容的講授。