土力学与地基基础的内容简介
本书为21世纪建筑工程系列规划教材之一。全书共十章,分别介绍了土质、土力学基础知识;工程地质勘察内容和方法;常见的浅基础和桩基础及一般档土结构的设计与构造知识;基坑工程的有关规定和设计计算基本内容;软弱地基及特殊土地基的特点及处理方法;地基基础有关抗震要求。本书按2002年国家陆续颁布的有关规范编写,内容广泛,实用性强。适合高职高专和应用技术学院工业与民用建筑、建筑施工与管理、房屋建筑工程,以及城乡建设等专业使用,同时可作为土建专业勘测、设计、施工人员学习新规范的参考书。
[create_time]2016-05-28 21:06:00[/create_time]2016-06-08 02:55:08[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]小辰sx87[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.b1cb4f28.yjkSM7pLhbvkD7dHWDDlEg.jpg?time=3627&tieba_portrait_time=3627[avatar]TA获得超过102个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]175[view_count]土力学与地基基础
干重度=(1-0.208)×19.6KN/立方米=15.5kN/立方米;
饱和重度=19.6N/立方米+(2.74-2)×9.8/2.74=22.2kN/立方米;
有效重度=22.2-9.8=12.4kN/立方米;
饱和度=(天然重度-干重度)/(饱和重度-干重度)=0.612
孔隙比=1-19.6/(2.74×9.8)=0.27
孔隙率=(饱和重度-干重度)/9.8kN/立方米=0.68
[create_time]2013-03-10 00:08:06[/create_time]2013-05-26 11:54:26[finished_time]2[reply_count]5[alue_good]li1lulu[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.da00753a.bJbYdepc2uXO4bWHbuwi7Q.jpg?time=6432&tieba_portrait_time=6432[avatar]TA获得超过4.9万个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]1161[view_count]
土力学与地基基础中的饱和度是什么意思
土的饱和度Sr:土中孔隙水的体积与孔隙总体积之比,以百分数表示 饱和度描述土中孔隙被水充满的程度。干土Sr=0,饱和土Sr=100%。砂土根据饱和度分为三种状态:Sr≤50%稍湿;50%<Sr≤80%很湿;Sr>80%饱和。
[create_time]2017-09-10 01:38:41[/create_time]2015-07-21 19:18:38[finished_time]2[reply_count]18[alue_good]天文小筑[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/public.1.11af476.RzpImCg5kTf2RNMO3De5hA.jpg[avatar]知道合伙人教育行家[slogan]毕业于山东农业大学水利水电工程专业,醉心天文观测多年,国际流星组织(IMO)会员[intro]6955[view_count]土力学与地基基础复习介绍?
一说到土力学与地基基础复习,相关建筑人士还是比较陌生的,土力学与地基基础复习知识点是哪些?以下是中达咨询为建筑人士整理相关土力学与地基基础复习基本内容,具体内容如下:中达咨询通过中达咨询的相关建筑知识专栏,查询建筑施工企业土土力学与地基基础复习的基本概况,便于相关人员进一步了解土力学与地基基础复习相关内容:建筑单位相关人员土力学与地基基础复习知识点内容如下:1、土:是由岩石,经物理化学风化、剥蚀、搬运沉积,形成固体矿物、液体水和气体的一种集合体。2土的结构:土颗粒之间的相互排列和联接形式。3、单粒结构:粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的结构。4、蜂窝状结构:颗粒间点与点接触,由于彼此之间引力大于重力,接触后,不再继续下沉,形成链环单位,很多链环联结起来,形成孔隙较大的结构。5、絮状结构:细微粘粒大都呈针状或片状,质量极轻,在水中处于悬浮状态。悬液介质发生变化时,土粒表面的弱结合水厚度减薄,粘粒互相接近,凝聚成絮状物下沉,形成孔隙较大的结构。6、土的构造:在同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分间的相互关系的特征。7、土的工程特性:压缩性高、强度低(特指抗剪强度)、透水性大8、土的三相组成:固相(固体颗粒)、 液相(土中水)、气相(土中气体)9、粒度:土粒的大小10 粒组:大小相近的土颗粒合并为一组11、土的粒径级配:土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量,占土粒总质量的百分数来表示。更多关于标书代写制作,提升中标率,点击底部客服免费咨询。
[create_time]2023-02-01 10:11:55[/create_time]2023-02-16 10:11:55[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]中达咨询[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/0ff8f4a1687c783ff992f2e0c84b3cce.jpeg[avatar]工程/服务/采购类标书制作,15年行业经验[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]29[view_count]
土力学和基础工程?
以下是中达咨询给大家带来的关于土力学和基础工程的相关内容,以供参考。土力学和基础工程是土木工程专业开设的主干专业课,包括土力学和基础工程两部分,授课总学时为64学时。其涉及到工程地质学、结构设计和施工等几个学科领域,内容广泛,综合性、理论性和实践性很强。学习本课程的目的在于使本专业学生掌握土的工程地质、土的物理力学性质指标的测试方法及其与建筑物相互作用的力学过程;掌握浅基础及深基础的设计计算原理和计算方法,并能应用这些基本概念和原理分析和解决地基基础工程问题。土力学和基础工程是联系一般基础课与专业课的桥梁。学生对本课程的掌握程度将直接关系到后续专业课程的学习质量。然而土木工程专业土力学和基础工程的传统教学中依然存在不少问题:其一,课时少,内容多,实践性教学环节薄弱,学生对该课程缺乏感性认识。当面对相关的实际工程问题时,大多数同学会感到无所适从。其二,教材内容陈旧。近年来,土力学和基础工程的各个领域都在发生着深刻的变化,各种设计与施工规范或规程等也相继问世或日臻完善,而教材更新的速度远远滞后于学科本身的发展。其三,教学方法陈旧呆板。传统的灌输理论式的教学方法不适应繁多抽象的教学内容。其四,考核方法单一。学生对本课程缺乏兴趣,为应付考试而被动学习。依靠死记硬背,按标准答案答题、考试,使得学生缺乏自主学习的热情和能力。土力学和基础工程现场教学在实践过程中还存在一些问题有待完善,例如,教师的工作负担大大增加,教学占用的时间较长,课堂教学与现场教学的最佳结合比例还在探索之中。但是,现场教学作为一种理论联系实际的创新方法,改变了传统单一的教学模式,提高了学生的自学能力和学习热情,是应该肯定的。随着我们不断地实践和改进,土力学和基础工程现场教学势必走向成熟。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:https://bid.lcyff.com/#/?source=bdzd
[create_time]2023-02-03 16:15:48[/create_time]2023-02-18 15:59:30[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]中达咨询[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/0ff8f4a1687c783ff992f2e0c84b3cce.jpeg[avatar]工程/服务/采购类标书制作,15年行业经验[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]89[view_count]
土力学与基础工程作业
一、单向选择题(每题1分,共13分)
1.下列哪种地基不属于人工地基(A)。[第一章]
A.第四纪沉积土地基
B.换填碎石土地基
C.强夯粘土地基
2.在一般高层建筑中,基础工程造价约占总造价的(B)。[第一章]
A.5%
B.25%
C.55%
3.下列三种粘土矿物中,(A)含量高的土可塑性。[第二章]
A.蒙脱石
B.伊利石
C.高岭石
4.对于级配连续的土,(C)级配良好。[第二章]
A.Cu<5
B.Cu=5
C.Cu>5
5.满足条件(B)的土为级配良好的土。[第二章]
A.Cu3~6
B.Cu>5,Cc=1~3
C.Cu2~5
6.若将地基视为均质的半无限体,土体在自重作用下只能产生(A)。[第三章]
A.竖向变形
B.侧向位移
C.剪切变形
7.单向偏心荷载作用在矩形基础上,偏心距e满足条件(C)时,基底压力呈梯形分布。(L为矩形基础偏心方向边长)[第三章]
A.e>L/6
B.e=L/6
C.e
8.上软下硬双层地基中,土层中的附加应力比起均质土时,存在(A)现象。[第三章]
A.应力集中
B.应力扩散
C.应力不变
9.土的压缩之中,下列三个部分中,(C)所占的压缩量。[第四章]
A.固体土颗粒被压缩;
B.土中水及封闭气体被压缩;
C.水和气体从孔隙中被挤出。
10.土的压缩试验中,压缩仪(固结仪)中的土样在压缩过程中(B)。[第四章]
A.只发生侧向变形
B.只发生竖向变形
C.同时发生竖向变形和侧向变形
11.土的压缩系数a1-2位于(A)范围时,土为低压缩性土。[第四章]
A. a1-2<0.1MPa-1
B.0.1MPa-1≤a1-2<0.5 MPa-1
C. a1-2≥MPa-1
12.采用规范法计算地基沉降时,沉降经验系数ψs与(C)无关。[第四章]
A.基底附加压力值
B.沉降计算深度范围内压缩模量的当量值
C.基础底面形状
13.超固结比(OCR)指的是(A)。[第四章]
A.土的先期固结压力与现有土层自重应力之比
B.现有土层自重应力与土的先期固结压力之比
C.现有土层自重应力与土的后期固结压力之比
二、填空题(每空2分,共20分)
1.未经人工处理就可以满足设计要求的地基称为天然地基。[第1章]
2.基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。[第1章]
3.土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。[第2章]
4.土的颗粒级配曲线平缓说明土的颗粒不均匀,级配良好。[第2章]
5.土的自重应力不引起地基变形,只有作用于地基上的附加压力,才是地基压缩变形的主要原因。[第3章]
6.地基中的附加应力是由建筑物荷载引起的应力增量。[第3章]
7.土体在外力作用下,压缩随时间增长的过程,称为土的固结。[第4章]
8.对于堤坝及其地基,孔隙水主要沿两个方向渗流,属于二维固结问题。[第4章]
三、简答题(共37分)
1.地基与基础设计必须满足哪三个基本条件?[第1章]
(答案详见教材P1页。)
答:地基与基础设计必须满足三个基本条件:①作用于地基上的荷载效应(基底压应力)不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值,保证建筑物不因地基承载力不足造成整体破坏或影响正常使用,具有足够防止整体破坏的安全储备;②基础沉降不得超过地基变形容许值,保证建筑物不因地基变形而损坏或影响其正常使用;③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。
2.简述新中国成立后我国的土力学与基础工程学科的发展情况。[第1章]
(答案详见教材P3页。)
新中国的成立,为解放我国生产力和促进我国科学技术的发展开辟了一条广阔的道路,也使土力学与基础工程学科得到了迅速的发展。解放后,我国在建筑工程中成功地处理了许多大型和复杂的基础工程。利用电化学加固处理,采用管柱基础、气筒浮运沉井基础等。
自1962年以来,先后召开了八届全国土力学与基础工程会议,并建立了许多地基基础研究机构、施工队伍和土工试验室,培养了大批地基基础专业人才。不少学者对土力学与基础工程的理论和实践作出了重大贡献,受到了国际岩土界的重视。
近年来,我国在工程地质勘察、室内及现场土工试验、地基处理、新设备、新材料、新工艺的研究和应用方面,取得了很大的进展。在地基处理方面,振动碾压、振动水冲、深层搅拌、高压旋喷、粉体喷射、真空预压、强夯以及各种土工聚合物和托换技术等在土建、水利、桥隧、道路、港口、海洋等有关工程中得到了广泛应用,并取得了较好的经济技术效果。随着电子技术及各种数值计算方法对各学科的逐步渗透,试验技术也日益提高,各种设计与施工规范或规程等也相应问世或日臻完善。
随着我国社会主义建设的向前发展,对基础工程要求的日益提高,我国土力学与基础工程学科也必将得到新的更大的发展。
3.简述三种粘土矿物的结构特征及其基本的工程特性。[第2章]
(答案详见教材P5页。)
(1)蒙脱石。结构单元(晶胞)是由两层硅氧晶片之间夹一层铝氢氧晶片所组成,称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。由于晶胞之间是O-2对O-2的联结,故其键力很弱,很容易被具有氢键的水分子锲入而分开。当土中蒙脱石含量较大时,则该土可塑性和压缩性高,强度低,渗透性小,具有较大的吸水膨胀和脱水收缩的特性。
(2)伊利石。司属2:1型结构单位层,晶胞之间同样键力较弱。伊利石在构成时,部分硅片中的Si4+被低价的Al3+、Fe3+等所取代,因而在相邻晶胞间将出现若干一正价阳离子(K1+)以补偿晶胞中正电荷的不足。嵌入的K1+离子,增强了伊利石晶胞间的联结作用。所以伊利石晶胞结构优于蒙脱石。其膨胀性和收缩性都较蒙脱石小。
(3)高岭石。它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞,属于1:1型结构单位层或两层型。这种晶胞一面露出氢氧基,另一面则露出氧原子。晶胞之间的联结是氧原子与氢氧基之间的氢键,它具有较强的联结力,因此晶胞之间的距离不易改变,水分子不能进入,晶胞活动性较小,使得高岭石的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石,更小于蒙脱石。
4.简述土的结构及构造的基本类型。[第2章]
(答案详见教材P6-15页。)
土的结构是指土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。一般分为单粒结构、蜂窝结构及三种基本类型。
(1)
单粒结构是由粗大土粒在水或空气中下沉而形成的。全部由砂粒和更粗土粒组正的土都具有单粒结构。因其颗粒大,土粒间的分子吸引力相对很小,所以颗粒之间几乎没有联结,湿砂地可能使其具有微弱的毛细水联结。单粒结构可以是疏松的,也可以是紧密的。紧密状的单粒结构土,由于排列紧密,在动、静荷载作用下都不会产生较大的沉降,所以强度大,压缩性小,是较为良好的天然地基。而具有疏松单粒结构的土,其骨架不稳定,当受到振动时或其他外力作用时,土粒易于发生移动,土中孔隙剧烈减少,引起土体较大变形,因此,这种土层如未经过处理一般不宜作为建筑物的地基。
(2)
蜂窝结构是主要由粉粒(0.075~0.005mm)组成的土的结构形式。粒径在0.075~0.005mm的土粒在水中沉积时,基本上是以单个土粒下沉,当碰上已沉积的土粒时,由于它们之间的相互引力大于其重力,土粒就停留在最初的接触点上不再下沉,逐渐形成土粒链。土粒链组成弓架结构,形成具有很大蜂窝状的结构。具有很大蜂窝结构的土有很大的孔隙,但由于弓架作用和一定程度的粒间联结,使其可承担一般的水平静荷载。但当其承受较高水平荷载或动力荷载时,其结构将破坏,导致严重的地基沉降。
(3)
絮凝结构:絮凝沉积形成的土,在结构上是极不稳定的,随着溶液性质的改变或受到震荡后可重新分散。在很小的施工扰动下,土粒之间的连接脱落,造成结构破坏,强度迅速降低。但土粒之间的联结强度(结构强度)往往由于长期的压密和胶结作用而得到加强。可见,粘粒间的联结特征是影响这一类土工程性质的主要因素之一。
土的构造是在同一土层上的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。土的构造最主要的特征就是成层性,即层理结构。它是在土的形成过程中,由不同阶段沉积的物质成分、颗粒大小或颜色的不同,而沿竖向呈现的成层特征。另一个特征是土的裂隙性,裂隙的存在大大降低土体的强度和稳定性,增大透水性,对工程不利。此外,也应该注意到土中有无包裹物以及天然或人为的孔洞存在,这些构造特征都造成土的不均匀性。
5.简述土的有效应力原理。[第3章]
(答案详见教材P6-15页。)
土是一种由三相物质(固体颗粒、孔隙水、气体)构成的碎散材料,受力后存在着外力如何由三种成分来分担、各分担应力如何传递与相互转化,以及它们与材料变形与强度有哪些关系等问题。太沙基早在1923年发现并研究了这些问题,并于1936年提出了土力学中最重要的有效应力原理,这是土力学成为一门独立学科的重要标志。其主要含义归纳如下:
1. 饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分。
2. 土的变形(压缩)与强度的变化只取决于有效应力的变化。
6.简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律。[第3章]
(答案详见教材P61页。)
任何建筑物都要通过一定尺寸的基础把荷载传给地基。基础的形状和基础底面的压力分布各不相同,但都可以利用集中荷载引起的应力计算方法和弹性体中的应力叠加原理,计算地基内各点的附加应力。 求矩形荷载下地基附加应力时,可以先求出矩形面积角点下的应力,再利用“角点法”求出任意点下的应力。
①附加应力σz自基底起算,随深度呈曲线衰减;②σz具有一定的扩散性。它不仅分布在基底范围内,而且分布在基底荷载面积以外相当大的范围之下;③基底下任意深度水平面上的σz,在基底中轴线上,随距中轴线距离越远而越小。
7.分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设?[第4章]
(答案详见教材P76页。)
①计算土中应力时,地基土是均质、各向同性的半无限体;②地基土在压缩变形时不允许侧向膨胀,计算时采用完全侧限条件下的压缩性指标;③采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。
8.太沙基的一维固结理论进行了哪些假设?[第4章]
(答案详见教材P90页。)
①土中水的渗流只沿竖向发生,而且渗流服从达西定律,土的渗透系数k为常数。②相对于土的孔隙,土颗粒和土中水都是不可压缩的,因此土的变形仅是孔隙体积压缩的结果,而土的压缩服从压缩定律。③土是完全饱和的,土的体积量同土孔隙中排出的水量相等,而且压缩变形速度取决于土中水的渗流速率。
四、计算题(共30分)
1.一块原状土样,经试验测得土的天然密度为1.7t/m3,含水量为11%,土粒相对密度为2.5,求孔隙比、孔隙率和饱和度。
(解答过程参见教材P18页例2.1。)[第2章]
解:孔隙比
e=-1=-1=0.632
孔隙率
n===38.7%
饱和度
Sr===43.5%
2.有一矩形底面基础b=4m,L=6m,其上作用均布荷载 =100kPa,用角点法计算矩形基础角点k点下深度z=8m处N点的竖向应力值。
(解答过程参见教材P55页例2.1。)[第3章]
解:将R点置于假设的矩形受荷面积的角点处,按角点法计算N点的附加应力。N点的附加应力是由受荷面积(ajki)和(iksd)引起的附加应力之和,减去矩形受荷面积(bikr)和(rksc)引起的附加应力,即
σz=σz(ajki)+σz(iksd)-σz(bjkr)-σz(rksc)
将其计算结果列表
荷载作用面积
l/b
z/b
ac
ajki
iksd
bjkr
rksc
9/3=3
9/1=9
3/3=1
3/1=3
8/3=2.67
8/1=8
8/3=2.67
8/1=8
0.102
0.037
0.057
0.02
σz=100×(0.102+0.037―0.057―0.02)=6.2Kpa
[create_time]2023-02-11 08:41:18[/create_time]2023-02-22 03:18:58[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]真果粒不真2333[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.790dda60.zxCg2d1hdCtSSZz5wTed2w.jpg?time=6892&tieba_portrait_time=6892[avatar]TA获得超过372个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]13[view_count]
土力学与地基基础大几开始学的知识
土力学与地基基础是土木工程学科中的重要分支,主要关注土体的力学性质及力学行为以及土体与结构物之间的相互作用。它们的学习内容包括:1. 土的多相结构:学习土体的物理结构和特性,包括土颗粒的组成、形状、尺寸和比表面积等。2. 土的力学性质:学习土体的力学性质,包括应力-应变关系、弹性模量、剪切强度、塑性性质等。3. 土的稳定性:学习土体的稳定性理论,包括黏性土和非黏性土的稳定性计算方法以及滑动面和倾倒面的确定。4. 土与水的相互作用:学习土体与水的相互作用,包括孔隙水压力、孔隙水压裂缝、土体渗流性质、土体膨胀和收缩等。5. 周边环境与土体相互作用:学习周边环境对土体力学特征的影响,如温度变化、地震、风力、降雨等。6. 地基基础工程:学习地基基础设计理论,包括地基土体的支持作用、地基沉降预测、地基承载力计算及增强技术等。7. 当前技术:学习当前土力学与地基基础技术的最新进展,例如新型地基加固方法、基础设计软件等。这些知识是土力学与地基基础学习的基础,也是后续深入学习和应用的基础。
[create_time]2023-03-21 07:42:26[/create_time]2023-03-27 17:53:26[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]I770315i[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.4e95f675.SuX544w92dOyRg5nC5mx6g.jpg?time=13398&tieba_portrait_time=13398[avatar][slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]7[view_count]
土力学与地基基础 考点_关于土力学课程教学的思考与实践
摘 要:土力学是一门十分重要的专业基础课。针对目前土力学教学过程中存在的现实问题,遵循土力学课程特点,结合教学实践,从教学内容、实践教学、教学方法和学习兴趣等角度对提高土力学课程教学质量进行了一些思考和探讨。
关键词:土力学;教学实践;教学方法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2012)24-0275-02
土力学以土为研究对象,主要讲授土的组成、物理性质、土中渗流、土中应力、土的变形和强度等理论知识,以及土压力、边坡稳定和地基承载力等工程实践知识。土力学在大量的理论推导、试验资料和工程实践经验基础上逐渐发展和形成,具有较强理论性和实践性,是水利、土木、建筑、交通、港口、地质、环境工程等多个专业的一门基础课程[1]。该课程以培养学生分析工程问题能力和土力学实验动手能力为目的,是学生学习后续课程(如基础工程、地基处理、基坑工程等)的知识基础,对于构筑专业课程体系和知识结构具有核心意义;是提升各专业学生专业基本能力的理论基础,对于夯实专业基础具有重要意义。
但是,由于专业培养方案修订、专业课程设置调整以及土力学课程自身特点等原因,导致近年来土力学的教学现状和教学效果不容乐观。同时,应用型、创新型培养目标的新定位,对现阶段土力学课程教学也提出了新要求。因此,在此种新形势和背景下,如何做好土力学的教学工作,提高教学质量,实现培养目标,是值得思考和探索的问题。
一、土力学课程特点
土作为土力学的研究对象,是地壳岩石经过长期风化后所产生的碎散矿物集合体,具有复杂的组成成分和强烈的时空变异性。因此,土力学虽然是力学的一个分支,但却不像其他力学分支那样具有严谨的理论体系逻辑性和知识体系系统性,课程中涉及的基本概念、基本理论、计算公式大多来源于土工实验或工程实践经验,缺乏严格的理论推导;土力学的研究对象没有统一的假定和力学体系,不以力学分析为主要手段(如固结理论、沉降计算、稳定分析和渗流分析等均建立在对土提出不同假定的基础上);土力学实际工程问题的分析方法与结果不唯一,即对于同一个问题往往可采用多种方法得到不同结果(如地基沉降量、地基承载力等均可采用多种方法计算)。土力学具有理论和实践双重特点,正如土力学创始人太沙基所说“土力学与其说是一门科学不如说是一种艺术”[2]。
正是由于土力学的此种特点,使其课程内容理论多、实践性强、内容连贯性差、公式的假定条件多,学习中需要记忆大量的理论方法和经验公式,并且需要掌握较为复杂的绘图和计算方法,给学生学好土力学、理解和掌握土力学理论带来了诸多困难。
二、课程教学存在的问题
1.教学内容多而课时少。土力学是一门承上启下的专业基础课,具有涉及学科内容广、理论性强、经验公式多、知识结构较松散、内容跳跃性较大等特点,再加上近年来土木工程新技术、新理论不断涌现,新工艺、新方法不断更新,学生学习时通常感到内容繁多,难以掌握,造成教学学时少与教学内容多之间的矛盾。目前,根据培养方案及课程教学大纲,土力学课程理论课时为48学时,土力学的九章教学内容平均每章理论课时不到6学时,并且要掌握所涉及的众多理论规律及100多个重要概念和公式,难度可想而知。
2.理论与实践教学脱节。实践教学是土力学理论学习的必要辅助和保障,然而,目前土力学实践教学以室内实验为主、方式单一,而且室内实验主要包括经典实验和验证性实验,内容陈旧,乏味单调,学生只需照搬操作,缺乏创新思维的培养,不符合土力学重实践、重应用的要求和特点,严重影响课程教学目标的实现。课堂理论知识和实验课内容由理论教师和实验教师分别教授和承担,已成为目前普遍的土力学教学模式,然而,由于两类教师特点不一、缺乏交流,导致理论内容与实践内容不连续、不完整,起不到理论与实践融会贯通的作用。
3.理论教学方法单一、内容死板。土力学课程教学大多采用板书式的传统教学方法,虽然此种方法有利于学生在教师板书、推导及绘图的过程中逐渐理解并掌握知识点,但是,如前所述该课程内容庞杂,导致任课教师只顾板书讲解、学生学习枯燥乏味。多媒体的引入在一定程度上改善了课程内容的死板,但是,教学实践中只播放PPT而没有公式推导、绘图等板书过程,造成讲课速度快、学生跟不上,导致重要知识点不突出、学生掌握不牢[3]。
4.学生学习积极性不高、兴趣低。土力学课程教学过程中学生学习积极性普遍不高,学习兴趣较低。这种现象除学生自身原因外,还包括以下两方面的原因:一方面,土力学课时量的缩减导致教学时间不足,教学方法变为“满堂灌”,短时间内灌输大量理论和知识,致使学生难以消化和掌握,对土力学的学习产生了厌倦情绪;另一方面,土力学课程理论多、实践性强、内容连贯性差、概念多、经验公式多等特点,导致学生在学习过程中难以形成完整的理论和知识结构体系,产生了厌学情绪。
三、课程教学的思考与实践
为了解决土力学课程教学存在的问题,提高土力学教学质量,达到人才培养的目标,在实际土力学教学过程中通过思考和实践总结出以下几条方法和见解,以供探讨。
1.加强土力学教学内容理论框架的系统性。土力学课程内容虽然庞杂,但也具有一定的系统性。总体而言,土力学可概括为由三大理论和三类工程技术问题构成的课程内容框架。三大理论指土的强度、固结和渗透理论,它们构成了土力学的理论体系,是解决工程实际问题的基础。三类工程技术问题包括强度问题、变形问题和渗流问题,其中强度问题还包括土压力计算、土坡稳定分析和地基承载力[4]。因此,课堂教学中应注意运用理论知识框架将课程内容紧密串连起来。不仅要在课程绪论中讲解土力学框架,而且要在每章开篇时均讲授该框架,使学生明确各章学习内容之间的关系以及该章在整个理论框架中的位置和作用,提高学生对土力学课程内容的系统认识。
2.突出实验课和案例教学增强课程的实践性。土力学试验是土力学教学中一个重要的组成部分,是锻炼学生动手能力和提高学生分析、解决问题能力的必要途径。土力学试验可以突出以下两个方面:一方面,建立开放性实验室,有效利用实验教学资源,拓展教学大纲以外的实验项目;另一方面,安排和鼓励学生根据自己的兴趣爱好或实际工程问题,自主选题,创新性地进行试验设计。土力学诞生于工程实践,并注重解决实际工程问题。因此,在土力学课程教学过程中,应十分重视工程案例的引入,如在讲解某一理论之前首先抛出实际工程问题,然后引出理论内容,最后通过理论的学习掌握解决实际工程问题的方法。这种教学思路既有利于学生培养工程实践意识,也有利于对理论知识的吸收和掌握。
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