课程概述

课程属性:土力学是一门工程实用的学科,是土木工程的一个分支,也是指导土木、交通、水利、地质、采矿等领域科学研究和工程设计的重要理论来源。它专门研究土的工程性质以用于解决地基与基础及有关工程问题,可应用于分析地基与基础设计以及与施工有关的岩土工程领域。

 

课程内容:本课程主要讲授土的物理性质和工程分类、土的渗透性、地基中的应力计算、土的压缩性和基础沉降计算、土的抗剪强度、土压力计算、土坡稳定分析以及地基承载力。通过对该课程的教学,使学生掌握土力学相关知识、基本理论和有关技术方法,使学生能够运用所学知识全面服务于社会。

 

课程基础:本课程由河海大学岩土工程国家重点学科(我国首批国家重点学科之一)的教师进行讲授。河海大学土力学课程有着光荣而悠久的历史传统。本课程最早的负责人钱家欢先生是新中国最早的土力学教材编著者,从上世纪50年代初至今,河海大学土力学课程已走过近70年历程,先后获得国家精品课程和国家精品资源共享课等荣誉。本次在线课程,是由学科新一代的教学中坚力量以河海大学几代教师从事土力学教学的精髓内容为基本蓝本,并博国内外百家之长,对知识点进行重新编辑、演绎、录制,以理论和实例相结合的讲授方式对土力学的基本理论和研究方法予以诠释,激发学生的学习兴趣和应用意识。

 

课程负责人:沈扬,河海大学教务处处长,岩土工程国家重点学科教授、博士生导师,土木工程专业负责人。兼任江苏省青年联合会副主席、教育部高等学校土木工程专业教学指导分委员会委员、国际土力学与岩土工程协会TC217技术委员会委员、中国土木工程学会土力学及岩土工程分会土力学教学专业委员会副主委等职。曾长期担任河海大学土木与交通学院教学副院长。

 

江苏省五一劳动奖章、江苏青年五四奖章、宝钢优秀教师奖特等奖、霍英东高校青年教师奖一等奖、全国高校青年教师教学竞赛一等奖获得者,江苏省青蓝工程优秀教学团队带头人。

 

1998年至2007年就读于浙江大学,先后获学士(建筑工程)和博士(岩土工程)学位。2007年起在河海大学岩土工程科学研究所任教至今。曾获教育部科技进步一等奖2项,江苏省教学成果一等奖1项,江苏省高等教育科学研究成果特等奖1项,全国高校青年教师教学竞赛一等奖等国家、省部级教学竞赛奖8项(其中最高等级奖7项)。主持国家、省部级科研、教改项目近20项。以第一或通讯作者身份发表SCIEI论文60余篇,教改论文10余篇;第一作者出版科技著作1部、教学著作7部(其中3部教材入选江苏省重点教材,《土木类本科教学系列蓝皮书》在河海大学所有专业和全国100余所高校推广);授权发明专利30项;核心参编国家、军队和行业标准各1部。

 

指导学生获美国土木工程师学会年度最佳国际学生分会奖1项,美国大学生岩土工程挡土墙赛总决赛亚军1项,美国大学生土木工程竞赛中太平洋分区赛挡墙赛冠、亚、季军各1项,全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛一等奖1项,全国土木工程专业本科生优秀创新实践成果一等奖4项,江苏省优秀硕士学位论文3篇,江苏省优秀本科毕业论文一等奖2篇。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


预备知识


高等数学、材料力学、理论力学、工程地质等。


 

授课大纲

绪论

0-1 绪论

0-2 土力学课程结构导图

第一章 土的物理指标与工程分类

1-1 土的形成

1-2 土的固相(矿物组成)

1-3 土的固相(级配)

1-4 土的液相

1-5 土的结构

1-6 土的物理性质指标

1-7 无黏性土的相对密实度

1-8 黏性土的稠度

1-9 黏性土的压实性

1-10 土的工程分类

第一章单元测验

第一章单元作业

第二章 土体应力计算

2-1 土体应力计算概述

2-2 地基中的自重应力

2-3 基底压力分布特征

2-4 基底压力的计算

2-5 基底附加应力

2-6 地基中的附加应力基本解

2-7 空间问题条件下地基附加应力

2-8 平面问题条件下地基附加应力

第二章单元作业

第二章单元测验

第三章 土的渗透性

3-1 渗透系数与达西定律

3-2 渗透系数的测定及影响因素

3-3 成层土的渗透系数

3-4 二向渗流与流网特征

3-5 渗透力

3-6 渗透变形

3-7 有效应力原理

第三章单元作业

第三章单元测验

第四章 土的压缩与固结

4-1 概述

4-2 土的压缩特性

4-3 应力历史对土的压缩的影响

4-4 单向压缩量公式

4-5 计算沉降量的e~p曲线法

4-6 计算沉降量的e~lgp曲线法

4-7 地基沉降与时间的关系——土的单向固结理论

4-8 一般条件下的地基沉降

第四章单元测验

第四章单元作业

第五章 土的抗剪强度

5-1 绪论

5-2 土的抗剪强度规律

5-3 莫尔-库伦破坏准则(上)

5-4 莫尔-库伦破坏准则(下)

5-5 确定土抗剪强度指标的试验

5-6 直接剪切试验

5-7 土的无侧限抗压强度试验

5-8 土的三轴试验

5-9 土的十字板剪切试验

5-10 三轴试验中的孔隙应力系数

5-11 砂土的剪切性状

5-12 黏性土的剪切性状

5-13 超固结黏土的剪切性状

5-14 黏性土的残余强度

5-15 黏性土中黏土的结构性与灵敏度和蠕变

第五章单元测验

第五章单元作业

第六章 挡土结构物上的土压力

6-1 挡土结构物与土压力

6-2 静止土压力计算

6-3 朗肯土压力理论(上)

6-4 朗肯土压力理论(下)

6-5 库伦土压力理论

6-6 土压力问题的讨论

第六章单元作业

第六章单元测验

第七章 边坡稳定分析

7-1 边坡稳定分析概述

7-2 边坡稳定分析的具体方法和理论

7-3 条分法

7-4 瑞典条分法

7-5 毕肖普条分法

7-6 非圆弧滑动面土坡稳定分析

7-7 讨论

第七章单元作业

第七章单元测验

第八章 地基承载力

8-1 地基承载力概述

8-2 按塑性开展区深度确定地基承载力

8-3 普朗特极限承载力公式

8-4 太沙基极限承载力公式

8-5 其他代表性极限承载力公式与讨论

8-6 原位试验与规范法确定地基承载力

8-7 地基承载力的应用-浅基础的设计

第八章单元作业

第八章单元测验

土力学直播系列

土力学直播(第1期)

土力学直播(第2期)

参考资料


1《土力学》(第4版),河海大学《土力学》教材编写组编著,高等教育出版社,2023。

   

2《土力学原理十记》(第二版),沈扬 等 著,2021。


   

3《土力学》(第2版),钱家欢主编,河海大学出版社,1995。

4《土力学》(第2版),卢廷浩主编,河海大学出版社,2005。

5《土力学》,BBraja M. Das,机械工业出版社,2016

6《岩土工程测试技术》(第2版),沈扬、张文慧主编,冶金工业出版社,2017。


常见问题


1.建议大家根据教师设置的课件内容顺序进行学习,以达到最佳学习效果。

2.教学视频的语速问题众口难调,大家可根据自己的喜好选择合适的速度播放。

3.请大家在进行测验和作业之前,务必仔细阅读评分标准,例如测验只有一次机会、作业需要进行互评等,以避免不必要的失分。

4.考虑到选课人数较多,对于大家的共性疑问,我们会通过公告的形式统一回复,请大家注意公告内容更新。