◆ 课程的性质、目的和任务

本课程是土木工程专业（道路与桥梁方向）必修的一门主干课程。

本课程的目的是使学生学习和掌握土力学的基本原理和概念，并能运用这些原理和概念，结合工程结构设计和施工方面知识，进行房屋建筑地基基础、桥梁地基基础、隧道、铁路和公路路基、挡土结构、边坡工程等项目的设计及计算；能够分析和处理土木工程施工中所遇到的与土有关的一般问题。

◆ 课程教学的基本要求

1、土力学与基础工程是本课程的基本理论基础，要求学生理解和掌握土的物理性质、水理性质、土中的应力计算、土的压缩与固结理论、土的强度理论、地基承载力、挡土墙土压力和土坡稳定性、浅基础设计、桩基础、深井基础及其他深基础等重点内容。

2、土工实验是土力学与基础工程中的主要实践性环节，必须通过土工试验去准确地掌握和了解土的物理力学性质及有关资料。因而要求学生必须了解、掌握一些基本的土工试验方法和标准及原位测试技术。

3、学习时就注意突出重点，兼顾全面，牢固掌握土中应力、变形、强度以及渗流等基本原理，为后续的房屋建筑地基基础、桥梁地基基础、隧道、铁路和公路路基等的设计奠定理论基础。

◆ 课程的主要内容

第一章 绪论

1、了解

（1）地基与基础设计应满足的条件；

（2）本课程的特点、内容。

2、掌握

土力学、地基与基础的定义、分类、作用。

3、重点

土力学、地基与基础的定义、分类。

4、难点

本课程的特点和学习要求。

第二章 土的性质及工程分类

1、了解

（1）土的生成和演变过程；

（2）土的矿物成分和土中水的种类；

（3）粘土矿物的带电性质；

（4）土的结构性和灵敏度等；

（5）土的工程分类的基本方法；

（6）影响土的渗透性的主要因素；

（7）渗透破坏的防止措施。

2、理解

（1）土的三相组成；

（2）土的三相比例指标的定义及计算方法；

（3）土的压实原理；

（4）达西定律的适用范围；

（4）流砂现象和管涌现象发生的条件和判别方法。

3、掌握

（1）土的粒径级配的分析方法（包括粒组的划分、颗粒大小分析试验及粒径级配曲线绘制、级配好坏的判断指标及标准、粒径级配在无粘土分类上的应用）；

（2）土的物理状态判断指标和标准（砂性土的相对密度和粘性土的界限含水量）以及利用这些指标来判断其物理状态和工程性质好坏的方法；

（3）击实试验方法、最大干重度和最优含水量的概念以及影响土体压实的主要因素；

（4）达西渗流定律及渗透系数测定的基本方法；

（5）渗透力的概念和计算方法。

4、重点

（1）土的三相物理指标及换算关系；

（2）土的粒径级配及土的物理状态的判别；

（3）达西渗流定律及渗透系数的测定。

5、难点

（1）土的三相物理指标的换算；

（2）渗透力的计算。

第三章 土中应力计算

1、了解

（1）土中的自重应力；

（2）均匀土的自重应力；

（3）成层土的自重应力；

（4）不透水层面上的自重应力；

（5）土层中有地下水时的自重应力；

（6）毛细水上升时土的自重应力的概念。

2、理解

（1）基底压力分布；

（2）基底附加压力掌握土的自重应力计算；

（3）竖直向自重应力计算；

（4）均匀土的自重应力计算；

（5）成层土的自重应力计算；

（6）不透水层面上的自重应力计算；

（7）土层中有地下水时的自重应力计算；

（8）毛细水上升时的自重应力计算的方法。

3、重点

（1）基底压力的简化计算；

（2）土中水渗流时（一维渗流）有效应力计算。

4、难点

毛细水上升时土中有效自重应力的计算。

第四章 土的变形性质及地基沉降计算

1、了解

（1）现场压缩试验曲线的修正方法；

（2）规范法计算最终沉降量的方法；

（3）多维固结理论的基本概念。

2、理解

（1）回弹指数和先期固结压力等的概念和确定方法；

（2）超固结土及欠固结土的概念及其沉降计算方法；

（3）太沙基一维固结理论的基本假定和适用条件。

3、掌握

（1）压缩试验方法及压缩曲线的绘制；

（2）压缩性高低的判别；

（3）侧限变形条件下压缩变形计算的各种公式；

（4）压缩系数和压缩指数的概念和意义；

（5）正常固结土体沉降的计算方法；

（6）利用分层总和法计算最终沉降量的方法；

（7）不同定解条件下通过图表确定固结度和沉降量或由固结度确定时间因素、有效应力和沉降时间的方法。

4、重点

分层总和法计算沉降量。

5、难点

太沙基固结理论。

第五章 土的抗剪强度

1、了解

直剪试验、三轴压缩试验、土的强度理论-极限平衡理论、应力原理在抗剪强度问题中的应用。

2、理解

土的强度特性、土的天然强度及强度增长。

3、掌握

（1）直剪试验的试验结果；

（2）直剪试验中三种不同试验方法

（3）直剪试验优缺点；

（4）三轴压缩试验的试验结果；

（5）三轴压缩试验中三种试验方法；

（6）三轴压缩试验的优缺点；

（7）土的极限平衡条件；

（8）有效抗剪强度指标的确定；

（9）孔隙压力系数；

（10）土的结构性与灵敏度、应力路径、饱和粘性土的抗剪强度、土的天然强度、软土在荷载下的强度增长规律。

4、重点

莫尔-库仑强度理论。

5、难点

三轴压缩试验中三种试验方法。

第六章 土压力、地基承载力与土坡稳定

1、了解

（1）挡土墙上的土压力、朗肯土压力理论、库仑土压力理论、特殊条件下的土压力公式；

（2）地基土在竖向载荷作用下的变形阶段及特点。

2、理解

粘性土土坡非圆弧滑动面的杨布法及特殊条件下土坡稳定分析（如坡坎开裂时，有水渗透时及按有效应力法的稳定分析）。

3、掌握

（1）挡土墙上的土压力的三种形式、三种土压力大小比较、静止土压力的计算、朗肯主动土压力计算、朗肯被动土压力计算、库伦主动土压力、库伦被动土压力、库伦土压力理论与朗肯土压力理论的比较、粘性土应用库伦公式、填土表面作用均布荷载、分层填土的土压力计算、填土中有地下水的土压力计算；

（2）砂性土土坡的直线滑面法进行稳定分析；

（3）粘性土土坡的圆弧滑动体的整体稳定分析及瑞典条分析法；

（4）临塑荷载、界限荷载的计算；普朗德尔公式、汉森公式的应用；

（5）太沙基公式的应用；

（6）“规范”法确定地基承载力的方法。

4、重点

（1）太沙基公式的应用；

（1）朗金土压力的计算。

5、难点

（1）临塑荷载和临界荷载；

（2）库仑土压力的分析原理。

第七章 浅基础设计

1、了解

（1）地基基础设计的常规方法；

（2）减轻不均匀沉降危害的工程措施。

2、应用

（1）会选择浅基础的类型；

（2）会根据不同因素确定浅基础的埋置深度；

（3）能正确确定地基承载力；

（4）能熟练地用持力层的密度来确定浅基础基底的尺寸；

（5）能按刚性角的要求设计刚性基础；

（6）能设计简单的柱下钢筋混凝土条形基础、筏形基础。

3、重点

浅基础的类型及基础埋置深度的选择。

4、难点

（1）柱下钢筋混凝土条形基础设计；

（1）筏形基础设计。

第八章 桩基础

1、掌握

基础的适用性、桩基设计内容、桩基设计原则。

2、应用

（1）会选择桩的型式；

（2）能正确确定单桩；

（3）会进行桩的质量检验；

（4）会进行简单桩基础设计。

3、重点

桩基的分类及质量检验。

4、难点

桩基础设计。

第九章 深井基础及其他深基础

1、了解

（1）沉井的作用及适用条件；

（2）墩基础设计时需要考虑的因素；

（3）地下连续墙施工工序。

2、掌握

沉井的分类。

3、重点

沉井的作用及分类。

4、难点

墩基础设计时需要考虑的因素及地下连续墙施工工序。

第十章 地基处理

1、了解

（1）软弱土的工程特征；

（2）土工合成材料的特点和适用范围及其作用原理；

托换技术的分法。

2、掌握

地基处理的方法：重锤夯实与强夯法、换填垫层法、排水固结法、砂石桩法、水泥土搅拌桩法、高压喷射注浆与深层搅拌法。

3、应用

（1）能够进行砂垫层的设计；

（2）会进行挤密桩的设计。  

4、重点

地基处理的方法（重锤夯实与强夯法、换填垫层法、排水固结法、砂石桩法、水泥土搅拌桩法、高压喷射注浆与深层搅拌法）。  

5、难点

（1）砂垫层的设计；

（2）挤密桩的设计。

◆ 课程的学时安排

序列	内 容	学 时
第一章	绪论	2
第二章	土的性质及工程分类	8
第三章	土中应力计算	6
第四章	土的变形性质及地基沉降计算	7
第五章	土的抗剪强度	5
第六章	土压力、地基承载力和土坡稳定	9
第七章	浅基础设计	7
第八章	桩基	2
第九章	沉井基础和其他深基础	2
第十章	地基处理	6
合 计		54

◆ 本课程与其它课程的关系

先修课程：《材料力学》、《结构力学》、《弹性力学》、《工程地质》、《水文地质学》。

本课程牵涉的自然学科范围很广，与弹性理论、流变理论和地下水动力学等邻近学科有密切关系，还涉及地质学与土质学等学科。

◆ 课程教材

《土力学与基础工程》．赵明华主编．武汉理工大学出版社．2005年．第二版

◆ 参考书籍

1、中国国家标准化管理委员会．《湿陷性黄土地区建筑规范》．GBJ25-90．北京：中国计划出版社．1991

2、中国国家标准化管理委员会．《膨胀土地区建筑技术规范》．GBJ112-87．北京：中国计划出版社．1989

3、中国国家标准化管理委员会．《岩土工程勘察规范》．GB50021-2001．北京：中国建筑工业出版社．2001

4、中国国家标准化管理委员会．《冻土工程地质勘察规范》．GB50324-2001．北京：中国建筑工业出版社．2001

5、中国国家标准化管理委员会．《建筑抗震设计规范》．GB50011-2001．北京：中国建筑工业出版社．2001

6、工程地质手册编写委员会．《工程地质手册》．北京：中国建筑工业出版社．1995．第三版

7、中国国家标准化管理委员会．《公路路基设计规范》．JTJ013-95．北京：人民交通出版社．2000

8、周景星等．《基础工程》．北京：清华大学出版社．1966．第一版

9、华南理工大学、东南大学、浙江大学、湖南大学．《地基及基础》．北京：中国建筑工业出版社．1997．第三版

10、袁聚云等．《基础工程设计原理》．上海：同济大学出版社．2001．第一版

11、张明义等．《基础工程》．北京：中国建材工业出版社．2002．第一版