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江苏自学考试工程地质及土力学教材大纲

2006-11-22 09:58   【 】【我要纠错

  南京工业大学编 (高纲号 0357)

  一、大纲内容

  (一)概论

  工程地质学及土力学的概念、内容和主要构成及课程地位,本课程特点、要求、学习方法及课时安排。

  (二)工程地质学基础知识

  岩石及地质构造,即造岩矿物及岩石;地质年代及地质构造;岩石及岩体的工程地质性质。地下水的工程性质,即地下水的类型、性质及对建筑工程的影响。

  (三)土的物理性质及工程分类

  土的生成、组成及各物质组成的基本特性。土的基本物理学性质指标,即三相比例指标及换算;土的物理状态特征,即粘性土界限含水量、塑性指数及液性指数,砂性土的密实程度及表示方法;土的压实特性,即土的击实试验、击实特性及击实指标与应用,压实土的简单工程特性;土中水的运动规律,土中水的层流渗透定律,渗透系数及意义以及动水力及流砂管涌的基本概念;土的分类,地基土及路基土的分类依据及含义,常规的分类方法及应用。

  [说明]重点是土的三相比例指标、土的物理特征及地基本的分类。必须牢固掌握土的物理性指标的定义,含义及应用,熟练使用地基土的分类。

  (四)工程地质的工程地质问题

  不良地质现象;风化作用;河流地质作用;滑坡与崩塌;岩溶与溶洞。

  建筑工程:一般地基工程的地质问题及地基稳定性问题;地下结构的工程地质问题。

  [说明]不良地质现象的定义、特征及防止措施。

  (五)工程地质勘察

  工程地质勘察阶段。工程地质测绘。工程地质勘探方法,坑探、钻探及物探。工程地质勘察手段,即静载荷试验,压板试验及压桩试验。原位触探试验,静力触探、动力触探。原位强度试验。

  [说明]学会分析工程地质报告的方法,如何确定地基上的承载力等,并将其成果应用于地基基础设计中。

  (六)工程地质勘察报告

  勘察资料的整理项目。数据的统计分析。工程地质图。工程地质报告和附件。

  (七)土中应力

  土中应力的概念,土的自重应力计算。基底压力的简化计算,包括基础附加反力的计算。地基附加应力计算及分布,为常见的平面问题及空间问题的附加应力计算,弹性理论基础上的颁布面积迭代法及颁布荷载的迭代法。

  [说明]重点是颁布荷载下附加应力的计算、特别是荷载分面面积的叠加及颁布荷载形式的叠加。

  (八)土的压缩性及地基沉降

  土的常规压缩规律、压缩试验及压缩指标应用。地基最终沉降计算,主要为分层总和法。饱和土的一维固结理论及应用。关于考虑应力历史的主固结沉降、高压固结试验及指标的基本概念,以及地基土总沉降变形的组成及地基变形特征的基本概念。

  [说明]重点是土的压缩规律及压缩指标确定、最终沉降的计算。地基沉降计算分层总和法的基本原理及规范推荐的实用的计算方法均应很好掌握,固结问题是本课程的难点内容之一,理解饱和土的骨架与孔隙水的分担转换作用,根据压缩规律及渗透规律的概念,重点学会一维固结理论在实际问题中应用。

  (九)土的抗剪强度

  土的抗剪强度,即库仑破坏准则。土的极限平衡理论,即临界状态的土体强度与主应力间的关系式。剪切试验方法、指标及特点,包括直接剪切试验、常规三轴压缩试验及无侧限搞压试验,各类强度指标含义、相互关系到及实际应用及合理选择。抗剪强度的影响因素。

  [说明]重点是库强度准则、土的极限平衡理论及抗剪强度指标的确定方法。/正确理解库仑定量、抗剪强度指标的实际意义和土的极限平衡条件,熟练掌握在极限平衡条件下土的大、小主应力与抗剪强度的关系及破裂面的方向。

  (十)土强度问题的基础理论

  土压力理论:土压力概念,郎金土压力理论、库仑土压力理论的基本假定、适用条件及计算方法。

  地基承载力理论:地基承载力的概念,理论基础及基本假定,实际应用及特点。地基临界及临塑荷载的理论推导及计算;地基极限平衡理论得出的各类公式的计算方法,应用时条件及安全系数取值。

  边坡稳定分析:边坡稳定问题,砂性土边坡稳定分析,粘性土边坡稳定分析,瑞典条分法及比肖普条分法。

  [说明]重点是基本概念及计算方法,侧重于极限平衡理论如何应用于强度基本问题的解答,及土的强度等对解答的影响。由于本章内容与基础工程学的关系十分密切,应与基础工程学的学习内容相协调。

  二、大纲使用说

  (一)该课程的作用和任务

  本课程是土木工程专业的一门必修技术基础课程,由《工程地质学》及《土力学》两部分组成。

  学习的主要任务是了解地质基础理论及知识、学会基本工程地质勘察方法,掌握土力学的基本概念、原理及计算分析方法,以便能合理处理及正确使用自然地质条件,运用土力学基本原理,分析和解决岩土工程中的一般工程问题。

  (二)课程的基本要求

  1、要求自学者系统掌握工程地质学的基本理论和知识,能正确运用勘察数据和资料进行工程设计与工程施工。

  2、了解工程地质勘察的基本内容、方法和过程,根据工程的数据的来源、作用及应用条件,能够对中小型工程项目进行工程地质勘察。

  3、熟练掌握土力学的基础知识及概念、基本定义及理论、经典解答及应用。即土的物理性质及物理状态特征;土的强度规律及压缩规律;土压力理论、地基极限平衡理念及土的固结理论等。

  4、学会根据工程地质的基础知识,运用土力学基本原理分析解决岩土工程中的一般性的实际问题。

  (三)课程内容的重点、难点及深广度

  见大纲说明

  (四)本课程与其它课程的联系分工

  本课程的先修课程主要有材料力学、弹性力学、水力学等。

  作为技术基础课程,与材料力学等基础课程联系紧密,本课程中土的强度极限平衡理论运用了材料力学中莫尔贺的概念,而地基的应力计算、地基极限平衡理论等内容中大量的运用了半无限空间体的弹性力学理论。

  本课程与专业课的关系紧密,基础工程学中的有关土的内容,均与本课程直接相关,基础工程中挡墙设计的核心是本课程的土压力计算问题,而一般浅基础设计验算主要内容同样是本课程的地基承载的计算及地基沉降分析。

  (五)本课程的学习方法

  本课程由《工程地质学》及《土力学》两部分组成,两者之间有联系,但是两门独立的学科。同时本课又涉及到地制裁学的一般知识,以及工程学的基础知识,如材料力学及弹性力学等。因此,初学者会感到比较困难。

  在自学过程中,可以将工程地质学及土力学作为两个系统来掌握。工程地质学的重点掌握与“工程”有关的最基本地质学知识、原理及理论,尤其是第四节地制裁特征,工程性质,不良地质现象的工程地质问题等,同时应学会或了解基本的工程地质勘察方法,手段及工程应用。

  土力学的学习首先应充分认识土力学的内容构成,掌握本课程的内容主干,避免自学时头绪繁杂,抓不住要点,见上图。其次是重视土力学基础知识及概念的学习和掌握,力求各组成间的融会贯通;再者是努力培养运用土力知识分析、解决实际问题的能力。

  自学中应特别重视试验课的学习及考核,重视习题及各章总结,加强实践,以达到掌握基础及核心内容之目的。

  (六)实验环节

  实验项目有:

  土的溶重测试

  土的含水量测试

  土的液限、塑限联合测定

  土的压缩试验

  土的直接剪切试验

  (七)参考书

  1、洪毓康,高等学校教材《土质学及土力学》,北京:人民交通出版社,1987.6,第二版

  2、孔宪令,高等学校建筑工程专业系列教材《工程地质学》,北京:中国建筑工程出版社,1997.6

  3、华南理工大学、东南大学等,高等学校用书《地基及基础》,北京:中国建筑工程出版社,1997.6

  4、中华人民共和国原城乡建设环境保护部,中华人民共和国国家标准《地基基础涉及规范》(GBJ7-89),北京:中国建筑工业出版社,1989

  5、中华人民共和国建设部,中华人民共和国国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-94),北京:中国建筑工业出版社,1989

  参考学时表

内 容  学时/占总学时% 
(一)概论  4 
(二)工程地质学基础知识  10 
(三)土的物理性质及工程分类  14 
(四)不良工程地质的工程地质问题   12 
(五)工程地质勘察  6 
(六)工程地质勘察报告  14 
(七)土中应力  8 
(八)土的压缩性及地基沉降  14 
(九)土的抗剪强度   
(十)土强度问题的基础理论   
总 计  100% 

江苏省教育考试院

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