土力学
2万+ 人选课
更新日期:2025/05/30
开课平台爱课程(中国大学MOOC)
开课高校四川大学
开课教师陈群
学科专业工学土木类
开课时间2025/02/24 - 2025/06/30
课程周期18 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

土力学课程主要介绍土的基本性质、土力学基本原理及其应用,包括土的物理性质及工程分类、土中的应力及有效应力原理、土的渗透性及渗透稳定性、土的压缩性及地基的沉降和固结计算、土的抗剪强度、填土的压实及其工程性质、土压力及挡土墙、土坡稳定性分析、地基承载力等内容。

本课程是国家级线下一流课程以及省级线上一流课程。在校内授课时间为40~48学时,其中包括34~40个理论授课学生和6~8个试验课学时。校内授课对象为水利水电工程、土木工程、农业水利工程的本科学生,每届300~350人。土力学课程的内容非常丰富,非常实用,课程选用教材结构合理,实用性强,内容充实,通俗易懂,兼顾教学与自学。老师的讲解细致深入,习题具有针对性,对土力学的原理和方法有很好的巩固作用。通过课程的学习,不仅掌握了必要的学科知识,还开阔了眼界,掌握了土力学理论知识的实际应用。课程在培养同学创新精神和实践能力方面起到了较大的促进作用。学生普遍反映,土力学课程很受大家欢迎且是重要的基础课程,对其专业课程的学习帮助极大。近年来,学生对课程的讲授方式、教师的敬业精神褒奖有佳。“土力学”课程已成为本校水利水电学院和建筑与环境学院广大学生普遍认可并受到欢迎的一门课程。土力学课程网站2013年获四川大学课程中心优秀课程网站二等奖。

四川大学处于西南地区,结合西南水电大开发,在填土的性质、粗粒土特性研究方面具有突出的优势与特点。本课程教学目标与定位明确,将学生作为教学的主体,培养学生对工程建设的责任感以及对专业的热爱。锻炼学生解决实际工程问题的能力,为后续课程的学习以及今后的工作打下坚实的基础。本课程是水利工程、土木工程、交通、海岸工程、地下工程等专业的专业基础必修课程,应用面非常广泛,受益学生数量大。课程建设成为四川省省级精品在线开放课程后,为本校师生提供了学习和交流的平台,同时,也为同类高校的学生提供了共享的学习平台,目前点击量已经达到83400多次,受到广大教师和学生的青睐和好评。

四川大学是国内最早开设土力学课程的学校之一,土力学学科一直在国内居于前列。2015年四川大学的土力学课程组编写了自己的土力学教材,充分体现了课程组在土力学教学方面的实力和积淀。我校的土力学课程有岩土工程国家重点学科、岩土工程四川省重点实验室平台支撑,具有良好的试验条件,师资队伍实力雄厚,教学条件优良。

课程大纲
1 绪论
1.1 土及土力学
1.2.1 土力学学科的特点
1.2.2 土力学学科的历史变迁
1.3 如何学好用好土力学
土的物理性质及工程分类
2.1.1 概述
2.1.2 土的形成与成因类型
2.1.3 从土的生成了解土的物理性质
2.2.1土的固相(土粒粒组及级配)
2.2.2 土的固相(颗粒矿物成分 固体颗粒特性)
2.2.3 土的液相和气相
2.3.1 概述及直接测定的指标
2.3.2 六个换算指标
2.3.3 指标之间的换算
2.4.1 粗粒土的结构及物理状态
2.4.2 细粒土的结构及物理状态
2.5.1 分类原则及分类指标选择
2.5.2 水利行业标准《土工试验规程》分类法
2.5.3 建设部《建筑地基基础设计规范》分类法
颗粒分析试验(密度计法)
液限和塑限试验
土体应力计算和有效应力原理
3.1.1 土体应力的概念、分类及求解意义
3.1.2 地基中的应力状态
3.2.1 竖向自重应力
3.2.2 侧向自重应力
3.3.1 基底压力分布规律
3.3.2 基底压力的计算与基底附加压力
3.4.1 附加应力概念和经典解答
3.4.2 附加应力的空间问题
3.4.3 附加应力的平面问题
3.4.4 附加应力计算小结
3.5.1 有效应力原理的内容
3.5.2 饱和土中孔隙水压力和有效应力的计算
3.6 地基应力问题讨论
土的渗透性与渗透稳定性
4.1 渗流现象及其工程问题
4.2.1 水头和水力坡降
4.2.2 达西定律及其适用范围
4.2.3 渗透系数的测定
4.2.4 影响土的渗透性的因素
4.2.5 成层土的渗透性
4.3 渗流作用下土中应力
4.4.1 渗透力
4.4.2 渗透破坏的形式
4.4.3 渗透破坏的判别
4.5.1 平面渗流的基本方程及其解答
4.5.2 流网的特性及应用
常水头渗透试验
土的压缩性及地基变形计算
5.1 沉降分类及沉降计算的必要性
5.2.1 压缩性和固结的概念
5.2.2 侧限压缩试验
5.2.3 压缩性指标
5.2.4 现场载荷试验判定土的压缩性
5.2.5 土的应力历史与压缩性
5.3.1 单层土的沉降量计算
5.3.2 单向压缩分层总和法
5.3.3 《建筑地基基础设计规范》推荐方法
5.3.4 考虑应力历史的地基最终变形计算
5.4.1 饱和土的单向固结模型
5.4.2 单向固结微分方程的建立及解答
5.4.3 固结度及其应用
5.4.4 固结系数的确定
5.5 土的三维变形与固结
5.6 地基变形的控制
固结试验
土的抗剪强度
6.1 土的剪切破坏及抗剪强度的概念
6.2.1 库伦及莫尔—库伦抗剪强度理论
6.2.2 土体的极限平衡状态
6.2.3 Kf线与τf线的关系
6.3.1 直接剪切试验
6.3.2 三轴剪切试验
6.3.3 三轴试验中的孔隙压力系数A和B
6.3.4 单轴压缩试验及十字板剪切试验
6.4.1 应力路径的概念和表示方法
6.4.2 室内常规剪切试验的应力路径
6.5.1 无黏性土的剪切特性(上)
6.5.2 无黏性土的剪切特性(下)
6.6.1 黏性土的剪切特性
6.6.2 不同剪切方法的强度规律
6.7 抗剪强度指标的选用
直接剪切试验
填土的压实及其工程性
7.1 概述
7.2 填土的压实试验方法
7.3 土的压实性
7.4 现场碾压质量控制
7.5 粗粒料的力学性质
土压力及支挡结构
8.1.1 工程支挡结构的分类及特点
8.1.2 静止土压力的理论方法及其计算分析
8.2.1 库伦主动土压力的理论方法及其计算分析
8.2.2 库伦被动土压力的理论方法及其计算分析
8.3.1 朗肯主动土压力的理论方法
8.3.2 朗肯主动土压力的计算分析
8.3.3 朗肯被动土压力的理论方法
8.4.1 朗肯和库伦土压力理论的比较和选用
8.4.2 影响土压力的因素及应对措施
8.4.3 支挡结构的抗滑抗倾覆等的验算
土坡的稳定性分析
9.1 土坡的概念及其破坏原因分析与判断
9.2.1 无黏性土坡的稳定性安全系数计算与分析
9.2.2 黏性土坡整体滑动稳定安全系数的计算与分析
9.2.3 Fellenius条分法的计算与分析
9.2.4 Bishop条分法的计算与多工况分析
9.2.5 黏性土坡稳定安全系数计算的其他方法
9.3 土坡稳定性分析的软件与应用
地基承载力
10.1 概述
10.2.1 极限平衡法求地基的极限承载力(上)
10.2.2 极限平衡法求地基的极限承载力(下)
10.3 按塑性变形区的深度确定地基承载力
10.4 原位试验确定地基承载力
10.5 按规范查表确定地基承载力
10.6 有关地基承载力问题的讨论