地基与基础课程教学规划.doc

地基与基础课程规划

一、课程概述
地基与基础是B类课，课程性质是必修课，计划时数为72学时，其中实践部分12学时，占总学时的13％。
在专业培养方案中，本课程是一门很重要的职业基础课。本课程教学任务是使学生了解地基土的工程性质，掌握土中应力、变形及强度计算，学会阅读和使用工程地质勘察资料，能进行一般浅基础设计，并具有识读和绘制一般施工图的能力，能运用本专业基本知识分析和处理地基与基础工程中的一般问题。
教学对象：2012级及2013级建筑工程技术学生。
教学目标：
    (一)知识目标
    1、了解土的物理性质及工程性质，并能完成必要的土工试验内容和指标的测试；
    2、掌握地基应力与变形计算方法；
    3、掌握挡土结构的土压力计算及稳定性验算；
    4、掌握地基土强度、边坡稳定及地基承载力计算；
    5、培养学生阅读和使用工程地质勘察资料，进行一般浅基础及桩基础设计的知识，并能正确识读及绘制一般基础施工图；
    6、了解软土地基的处理方法，并能运用本专业相关知识分析和处理地基与基础工程中一般问题。
    (二)能力目标
    1、具有进行土的工程分类及土工试验操作的能力；
    2、具有进行基础沉降量计算及地基承载力验算的能力；
    3、具有进行挡土结构的强度及稳定性验算的能力；
    4、具有阅读和使用工程地质勘察资料，进行一般浅基础及桩基础设计的能力和绘制基础施工图的能力；
    5、具有运用本专业基本知识分析和处理地基基础工程中一般问题的能力。
    (三)德育目标
    培养学生树立科学的世界观、人生观、价值观和良好的职业道德，用严谨的态度、踏实的作风对待所从事的工作。
二、教学内容描述
（一）课程主要内容
第一章 绪论
1、主要内容
地基与基础的概念；地基与基础在建筑工程中的重要性；本课程的内容和学习要求；地基与基础工程的发展概况。
2、教学要求
掌握地基与基础的基本概念；掌握地基与基础设计的基本要求；了解地基与基础在建筑工程中的重要性、地基与基础工程的发展概况；熟悉本课程的内容和学习要求。
第二章 土的物理性质及工程分类
1、主要内容
土的生成；土的组成与结构构造；土的物理性质指标；无粘性土的密实度；粘性土的物理特征；土的渗透性；土的压实原理；地基土的工程分类。
2、教学要求
了解土的形成过程；理解土的三相组成和结构构造特点；掌握土的物理性质指标的定义及表达式，能用三相简图，计算所需的物理性质指标；熟悉土物理状态指标的定义及表达式，能根据指标判断土的状态；熟悉土的工程分类方法；熟悉测定土的含水量、密度、土粒相对密度的方法，以及土的液限、塑限指标的测试方法。
第三章 地基土中的应力计算
1、主要内容
土中自重应力计算；基底压力计算；土中附加应力计算。
2、教学要求
掌握土中自重应力的计算方法；掌握基底压力和基底附加压力的分布与计算；掌握角点法计算均布矩形荷载作用下的土中附加应力，熟悉其他类型荷载作用下土中附加应力的计算方法。
第四章 地基的变形
1、主要内容
土的压缩性和压缩指标；地基最终沉降量的计算；应力历史对地基沉降的影响；地基变形与时间的关系；建筑物沉降观测与地基允许变形值。
2、教学要求
了解土的压缩性及引起土产生压缩的主要原因；熟悉土的压缩指标概念及试验测定方法；掌握用分层总和法与地基规范法计算地基最终沉降量；了解土的固结分类；了解土体内两种状态的压力；了解建筑物沉降观测的意义和方法，掌握地基变形类型。
第五章 土的抗剪强度与地基承载力
1、主要内容
库仑定律与土的极限平衡条件；土的抗剪强度的测定方法；饱和粘性土的抗剪强度；无粘性土的抗剪强度；地基的临塑荷载、临界荷载及极限荷载；地基承载力的确定方法。
2、教学要求
掌握库仑定律的原理、土中一点的极限平衡条件，会判别土中一点的应力状态；掌握直接剪切试验和三轴剪切试验的方法、原理和优缺点；熟悉地基破坏的三种形式和三个阶段，熟悉地基的临塑荷载、临界荷载和极限荷载的概念及计算；了解地基承载力特征值的确定方法，熟悉地基承载力特征值的修正。
第六章 天然地基上浅基础设计
1、主要内容
地基基础设计概述；浅基础的类型及材料；基础埋深的确定；基础底面尺寸的确定；地基的验算；刚性基础设计；墙下钢筋混凝土条形基础设计；柱下钢筋混凝土独立基础设计；柱下钢筋混凝土条形基础设计；十字交叉钢筋混凝土条形基础设计；筏板基础；箱形基础；减少建筑物不均匀沉降的措施。
2、教学要求
了解地基基础设计的等级、基本原则及设计的内容和步骤；掌握浅基础类型及适用条件；熟悉基础埋深的确定方法；熟悉基础底面尺寸的确定方法；熟悉软弱下卧层承载力验算；熟悉各种类型基础的设计；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；掌握减少建筑物不均匀沉降的措施。

第七章 边坡稳定及挡土墙
1、主要内容
土压力的类型与影响因素；静止土压力的计算；朗肯土压力理论；库仑土压力理论；用规范法计算土压力；特殊情况下的土压力计算；挡土墙设计；土坡稳定分析。
2、教学要求
了解挡土墙的类型，掌握三种土压力的概念；掌握朗肯土压力理论的假定和原理，并能计算常见情况下的主动、被动土压力；熟悉库仑土压力理论的假定和原理，会计算主动、被动土压力；熟悉挡土墙稳定计算的内容和方法,能够设计简单的重力式挡土墙；熟悉土坡稳定性分析的原理和方法，能进行简单土坡的稳定性分析。
第八章 箱型基础
1、主要内容
地箱型基础概念；箱形基础的构造要求；箱型基础计算。
2、教学要求
了解柱下箱形基础的概念及作用，熟悉箱型基础的构造要求和简化计算方法和计算内容。
第九章 桩基础
1、主要内容
桩的类型及各类桩的主要特点；单桩承载力；群桩承载力；桩基础设计；沉井基础；地下连续墙；高层建筑深基础。
2、教学要求
了解桩基础的分类、构造与适用条件；熟悉单桩竖向承载力、群桩承载力的确定方法；了解桩基础设计的一般规定、设计步骤。
第十章 地基处理
1、主要内容
换土垫层法、深层密实法、化学固结法、托换法。
2、教学要求
了解地基处理的常见方法和试适用范围；掌握换土垫层法的适用条件和设计计算；了解深层密实法、化学固结法、托换法。

第十一章 特殊土地基
1、主要内容
湿陷性黄土地基、膨胀土地基。
2、教学要求
掌握特殊土的地质特征；对地基工程性质有着正确评价；掌握湿陷性黄土地基、膨胀土地基的辨别和其他地基的处理方式。
（二）实训内容
1、土工试验11学时，其内容为：
（1）土的基本物理性质指标试验：
①土的含水率试验；
②土的密度试验；
③土粒相对密度试验；
（2）粘性土的液限、塑限试验：
①粘性土的液、塑限联合测定法；
②滚搓法塑限试验；
③锥式仪液限试验；
（3）土的侧限压缩试验；
（4）土的剪切试验：
①直接剪切试验；
②三轴剪切试验。
由于土工试验室正在建设，土工试验还无法进行，但是要求学生必须熟悉各项试验的基本原理及操作步骤。
2、各章应用案例9学时，其内容为：
（1）土的物理性质指标计算实例；
（2）土中自重应力计算实例；
（3）基底压力和基底附加压力计算实例；
（4）土中附加应力计算实例；
（5）地基的最终沉降量计算实例；
（6）判别土中一点的应力状态实例；
（7）土压力计算实例；
（8）箱型基设计；
（9）桩基础设计。
三、主要教学内容和课时分配
章次
总学时数
讲授学时数
习题课、讨论课等学时数
第一章
2
2

第二章
4
4

第三章
4
4

第四章
8
8

第五章
8
8

第六章
8
8

第七章
4
4

第八章
6
6

第九章
4
4

第十章
4
4

第十一章
2
2

实训
12
12

复习
2
2

合计
74
74

四、实践教学描述
①实训内容及学时数
实训项目名称
内容
学时数
土的基本物理性质指标试验
土的含水率试验；土的密度试验；土粒相对密度试验
3
粘性土的液限、塑限试验
粘性土的液、塑限联合测定法；滚搓法塑限试验；锥式仪液限试验
3
土的侧限压缩试验
土的侧限压缩试验
2
土的剪切试验
直接剪切试验；三轴剪切试验
4
各章应用案例
土的物理性质指标计算实例
1
土中自重应力计算实例
1
基底压力和基底附加压力计算实例
1
土中附加应力计算实例
1
地基的最终沉降量计算实例
2
判别土中一点的应力状态实例
1
土压力计算实例
1
柱下独立基础设计
1
桩基础设计
1

合 计
20
②实践环节基本要求
实训作用：
巩固课堂所学的理论知识，掌握试验操作的基本原理和地基基础基本的计算与设计能力。
实训目标：
通过各章应用案例，让学生具备地基基础基本的计算与设计能力。
通过土工试验使学生加强对土的感性认识，了解地基土体材料的基本性能，熟悉土工试验的基本操作方法，培养学生运用试验成果对实际土体状况和实际工程进行评价的能力。
实训要求：实训前必须阅读有关教材及实训指导书，初步了解试验或实训的内容、目的要求、方法步骤及注意事项，以保证按要求完成实训任务。应该把试验记录或实训成果交给指导教师审阅，合乎要求后实训才结束。
实训场地要求：土工试验室。
③主要仪器设备及消耗材料
土工试验仪器。
五、本课程与该专业其他课程的关系
地基与基础要求的先修课程有高等数学和建筑材料与检测，同时也是学习建筑施工技术、高层建筑施工、建筑工程质量验收和建筑工程事故分析与处理等后续课程的基础。
六、考试大纲
本考试大纲对各章都规定了具体的考核要求，按了解、熟悉和掌握三个层次说明学生应达到的考核标准。了解是最低层次的要求，凡是属于了解的内容，要求对它们的概念、理论及计算方法有基本的认识。熟悉是较高层次的要求，凡是属于熟悉的内容，要求对它们的内涵、原理及应用条件有一定的认识，能运用这一部分内容进行正确的判断和说明。掌握是最高层次的要求。凡是需要掌握的内容，要求对它们重点学习，熟练应用，能够用所学的知识进行分析和计算。
各章具体考核要求如下：
第一章 绪论
掌握地基与基础的基本概念；掌握地基与基础设计的基本要求；了解地基与基础在建筑工程中的重要性、地基与基础工程的发展概况；熟悉本课程的内容和学习要求。
第二章 土的物理性质及工程分类
了解土的形成过程；理解土的三相组成和结构构造特点；掌握土的物理性质指标的定义及表达式，能用三相简图，计算所需的物理性质指标；熟悉土物理状态指标的定义及表达式，能根据指标判断土的状态；熟悉土的工程分类方法；熟悉测定土的含水量、密度、土粒相对密度的方法，以及土的液限、塑限指标的测试方法。
第三章 地基土中的应力计算
掌握土中自重应力的计算方法；掌握基底压力和基底附加压力的分布与计算；掌握角点法计算均布矩形荷载作用下的土中附加应力，熟悉其他类型荷载作用下土中附加应力的计算方法。
第四章 地基的变形
了解土的压缩性及引起土产生压缩的主要原因；熟悉土的压缩指标概念及试验测定方法；掌握用分层总和法与地基规范法计算地基最终沉降量；了解土的固结分类；了解土体内两种状态的压力；了解建筑物沉降观测的意义和方法，掌握地基变形类型。
第五章 土的抗剪强度与地基承载力
掌握库仑定律的原理、土中一点的极限平衡条件，会判别土中一点的应力状态；掌握直接剪切试验和三轴剪切试验的方法、原理和优缺点；熟悉地基破坏的三种形式和三个阶段，熟悉地基的临塑荷载、临界荷载和极限荷载的概念及计算；了解地基承载力特征值的确定方法，熟悉地基承载力特征值的修正。
第六章 天然地基上浅基础设计
了解地基基础设计的等级、基本原则及设计的内容和步骤；掌握浅基础类型及适用条件；熟悉基础埋深的确定方法；熟悉基础底面尺寸的确定方法；熟悉软弱下卧层承载力验算；熟悉各种类型基础的设计；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；掌握减少建筑物不均匀沉降的措施。
第七章 边坡稳定及挡土墙
了解挡土墙的类型，掌握三种土压力的概念；掌握朗肯土压力理论的假定和原理，并能计算常见情况下的主动、被动土压力；熟悉库仑土压力理论的假定和原理，会计算主动、被动土压力；熟悉挡土墙稳定计算的内容和方法,能够设计简单的重力式挡土墙；熟悉土坡稳定性分析的原理和方法，能进行简单土坡的稳定性分析。
第八章 箱型基础
了解柱下箱形基础的概念及作用，熟悉箱型基础的构造要求和简化计算方法和计算内容。
第九章 桩基础
了解桩基础的分类、构造与适用条件；熟悉单桩竖向承载力、群桩承载力的确定方法；了解桩基础设计的一般规定、设计步骤。
第十章 地基处理
了解地基处理的常见方法和试适用范围；掌握换土垫层法的适用条件和设计计算；了解深层密实法、化学固结法、托换法。
第十一章 特殊土地基
掌握特殊土的地质特征；对地基工程性质有着正确评价；掌握湿陷性黄土地基、膨胀土地基的辨别和其他地基的处理方式。
七、推荐教材及参考书目
推荐教材：
推荐使用由肖明和、王渊辉和张毅主编，北京大学出版社2009年1月出版的《地基与基础》。该教材是21世纪全国高职高专土建系列技能型规划教材。
参考书目：
[1] 杨太生. 地基与基础（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2007.
[2] 中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）. 北京：中国建筑工业出版社，2002.
八、课程实践环节推荐使用的实践指导书
课程实践环节推荐使用《地基与基础》（朱永祥 主编），书中有综合实训和应用案例，用于指导本课程的土工试验和应用案例分析。

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