《土力学与地基基础》课程标准

城市轨道交通工程技术专业课程标准（2022级）《土力学与地基基础》课程教学标准课程代码:33011222课程名称：土力学与地基基础英文名称：Soilmechanicsandfoundation课程类型:专业必修课总学时：66讲课学时：56实训学时：10学分：3.5适用对象:城市轨道交通工程技术专业先修课程：土建工程数学、城市轨道工程CAD制图、城轨交通工程材料、工程力学、工程地质等。第一部分前言一、课程性质与地位本课程是城市轨道交通工程技术专业的专业基础课，其目的是培养掌握一些路基的填筑、边坡的防护与加固、桥梁基础的施工等专业活动必需的土工基础知识、土工实验方法、土力学计算原理和施工技术的高素质技能人才。通过学习，使学生掌握土的物理性质及工程分类，土的渗透性，土体中应力，土的压缩与地基变形，土的抗剪强度，土的容许承载力，土工合成材料在铁路路基中的应用。兼具专业理论和工程应用技术，能够对土进行工程分类，计算土中应力和变形，评价地基承载力。能进行路基构造、排水、防护和支挡结构设计。二、课程基本理念本课程的基本理念是：以城市轨道交通工程技术专业学生的就业为导向，以培养综合职业能力为本位，变书本知识的传授为相关职业技能和关键能力的培养，强化学生实践应用能力的训练；以岗位需要为依据、以工作过程为导向，设计教学情境，将知识与技能融入各种相关的学习情境中去；通过对课程系统化的设计，使学生能更好地自主学习，并通过学习获得解决实际问题的能力。三、课程设计思路本课程的总体设计思路是：以城市轨道交通工程技术专业的人才培养方案为指导，根据行业专家对城市轨道交通工程技术专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，同时遵循高等职业院校学生的知识基础和认知规律，确定本课程的学习情境和课程内容。在课程内容的构建上，充分体现“任务引领、实践导向课程和系统安排”的思想，注重应用性，突出先进性，重组课程内容，根据城市轨道交通工程所涉及的相关结构的施工知识和技能要求，设计三个学习单元、十七个学习任务（单元1土的基础知识包括任务1概论、任务2测试土的工程性质、任务3土方填筑的压实控制、任务4土的工程分类与鉴别、任务5土中水及其渗透；单元2土力学原理包括任务6土中应力计算、任务7土的压缩性、任务8基础沉降与渗透固结、任务9土的强度与测定方法、任务10地基承载力的确定、任务11土压力及挡土墙设计、任务12土质边坡的稳定性；单元3地基基础工程问题包括任务13浅基础、任务14桩基础、任务15沉井基础、任务16一般地基处理、任务17特殊地基的处理）。 通过每个学习单元的学习以及完成与之相对应的工作任务，实现学生职业技能和职业素质的培养。在教学方法和教学手段的设计上，实施理实一体化教学，让学生能够亲自经历结构完整的工作过程，借此获得“工作过程知识”，而不仅仅是操作技能；积极调动学生学习的自主性，让学生有独立进行计划和组织工作的机会，实现“做中学，学中做”的有机结合。在教学实施效果的考核上，采取教师评价与学生评价相结合、过程考核与终期考核相结合的综合考核评价方式，突出对学生职业能力培养效果的考核。在实验实训条件的建设上，通过校企合作、校内实训基地建设等多种途径，搭建教学资源平台，为学生提供多种学习途径。第二部分课程目标一、总体目标掌握土工技术应用能力，为学生进行城市轨道交通工程路基的填筑、边坡的防护与加固、桥梁基础的施工等专业活动提供必备的土工基础知识、土工实验方法、土力学计算原理和施工技术；形成良好的思维习惯、工作方法和科学态度；既能独立思考、钻研探索，又善于组织团队，团结协作；关注学科最新发展动态，紧跟技术发展前沿，终生适应科技发展水平，树立创新意识，培养创新精神，在未来的岗位上有能力进一步学习新技术，解决新问题。二、分类目标1.能力目标（1）能根据工程需要和场地环境选择土工试验项目，描述与鉴定土质，正确地使用试验仪器设备，规范地进行土工试验。（2）运用土的渗透、变形和强度基本理论来评价与处理土工技术问题：渗流现象、沉降控制、地基承载力、挡墙上土压力及土坡稳定评价。（3）能根据场地条件选择合适的地基处理方法，采取正确的道路软基处理措施；（4）能够阅读和使用工程地质勘察报告，评价地基土。能够确定桥梁基础形式及基础埋置深度；选择合适的地基基础方案和基础施工方法；（5）能够进行天然地基上刚性浅基础的设计验算。2.知识目标（1）能描述土的组成与工程分类，能进行物理性质指标的换算及物理状态指标的测定；（2）能描述土的压实性、渗透性，并根据测定的指标分析影响因素及工程应用；（3）评价土的压缩性，对土体进行应力分析，采用两种沉降计算方法进行地基沉降变形的计算与评价。（4）运用土的强度理论进行土坡稳定分析、土压力计算，确定地基承载力；（5）描述判别各种软弱地基并能根据不同软弱地基类型选择软弱地基加固处理方法。（6）描述桥梁刚性浅基础的构造与设计原则，能进行地基基础验算，熟悉浅基础的施工流程；（7）描述基桩的类型、构造、适用原则，单桩承载力的确定以及桩基工程的施工方法。3.素质目标（1）具有正确的世界观、人生观，遵守国家法律、法规和政策；（2）具有强烈的事业心和高度的责任感，敬业爱岗，勇于创新；（3）具有严谨的工作态度、良好的工作作风和团队合作精神。第三部分课程教学内容标准本课程的教学目标和内容标准（含实验、实训部分）见表1。表1课程教学目标和内容标准学习任务教学目标教学内容任务1概论知道土力学与地基基础的概念；知道学习本课程的重要性；知道本课程的内容与学习要求；知道本学科的发展概况。土力学与地基基础的概念；本课程的重要性；本课程主要学习内容与学习要求。任务2测试土的工程性质知道土的级配特征与颗粒分析；知道土的物理性质与物理状态指标及其测定方法；会编写土工试验报告；掌握试验指标换算的技能。土的级配特征与颗粒分析；土的物理性质与物理状态指标；土的含水量、密度、比重、液缩限等一般试验方法。任务3土方填筑的压实控制掌握击实试验基本技能。学会分析土的击实曲线；知道压实特性在现场填土中的应用。土的击实性；压实度；击实试验方法。任务4土的工程分类与鉴别知道土的现行规范分类；熟悉反映土的物理力学性质主要指标及细粒土塑性图；了解土的鉴别方法。土的现行规范分类；土的物理力学性质主要指标及细粒土塑性图；野外鉴别方法。任务5土中水及其渗透知道土的渗透能力；熟悉地下水渗透定律、渗透系数；知道土中水毛细现象；知道动水力及流砂现象。地下水渗透定律、渗透系数；土中水毛细现象。任务6土中应力计算知道土中应力计算的基本知识；知道土中自重应力、基底压力和土中附加应力的基本概念、分布规律；学会计算基础底面上的压力、地基中的附加应力的计算方法。土中自重应力、基底压力和土中附加应力的基本概念、分布规律及计算方法。任务7土的压缩性知道土的压缩特性；学会土的压缩性室内测试方法；知道土的压缩性原位测试。土的压缩特性；土的压缩性室内测试方法；土的压缩性原位测试。任务8基础沉降与渗透固结会计算基础的最终沉降量；知道饱和土的渗透固结；了解太沙基一维固结理论计算；知道固结度计算；知道基础沉降与时间的关系。基础最终沉降量计算；太沙基一维固结理论；固结度计算；地基沉降与时间的关系。任务9土的强度与测定方法知道土的抗剪强度库仑定律；知道土的极限平衡条件；会确定土的抗剪强度的一般试验方法。土的抗剪强度库仑定律；土的极限平衡条件；土的抗剪强度的一般试验方法。任务10地基承载力的确定知道地基临塑荷载及临界荷载的确定；知道按理论公式计算地基极限承载力；学会按规范方法确定地基承载力。地基临塑荷载及临界荷载的确定；按规范方法确定地基承载力；按理论公式计算地基极限承载力。任务11土压力及挡土墙设计理解三种土压力的概念;知道朗肯土压力理论；理解库伦土压力理论及其与朗肯土压力理论的比较；知道常见情况下土压力的计算。三种土压力的概念与计算；朗肯土压力理论；库伦土压力理论。任务12土质边坡的稳定性学会无粘性土坡的稳定分析；知道粘性土坡的稳定分析；知道土坡稳定分析的几个问题。无粘性土坡的稳定分析；粘性土坡的稳定分析。任务13浅基础知道浅基础类型与基础埋深选择；了解刚性扩大基础的设计与计算；知道浅基础设计步骤；知道浅基础施工。浅基础类型与基础埋深选择；浅基础设计步骤；浅基础施工；刚性扩大基础的设计与计算。任务14桩基础知道桩基础的组成、作用、类型；学会单桩容许承载力的确定方法；通过例题讲解分析，使学生学会单桩容许承载力的确定方法、步骤;知道水中桩基础施工与旱地施工方法。桩基础的组成、作用、类型；单桩容许承载力的确定方法；旱地施工方法；水中桩基础施工方法。任务15沉井基础知道沉井基础的组成、构造；知道旱地上沉井的施工的方法和步骤；知道地下连续墙施工环节。沉井基础的组成、构造；旱地上沉井施工方法和步骤；地下连续墙施工。任务16一般地基处理知道软弱地基的种类及和工程特性；知道软弱地基的工程危害及处理方法。软弱土地基的的特征；软弱地基的处理方法；换垫层法、排水固结法。任务17特殊地基的处理知道特殊工程性质的常见特殊土种类；知道黄土湿陷性的判定和地基的评价；知道膨胀土的判别；了解冻土地区基础工程；了解地震区的基础工程。黄土湿陷性的判定和地基的评价；膨胀土地基及其判别；冻土地区基础工程；地震区的基础工程。第四部分课程实施建议一、各教学环节学时分配建议本课程各教学环节的学时分配建议见表2。表2教学环节学时分配表学习情境讲课习题课讨论课实验参观合计任务1概论22任务2测试土的工程性质6410任务3土方填筑的压实控制224任务4土的工程分类与鉴别22任务5土中水及其渗透22任务6土中应力计算44任务7土的压缩性224任务8基础沉降与渗透固结44任务9土的强度与测定方法224任务10地基承载力的确定22任务11土压力及挡土墙设计44任务12土质边坡的稳定性22任务13浅基础88任务14桩基础88任务15沉井基础22任务16一般地基处理22任务17特殊地基的处理22合计561066二、教学建议1.教学方法建议本课程各学习情境采用的教学方法建议见表3。表3教学方法建议序号学习任务建议的教学方法1任务1概论线上网络视频、工程案例；线下讲演教学、提问师生互动等。2任务2测试土的工程性质线上网络视频、工程案例；线下计算训练、土工实验实训等。3任务3土方填筑的压实控制线上网络视频、工程案例；线下任务驱动教学、项目教学、土工实验实训等。4任务4土的工程分类与鉴别线上网络视频；线下工程分类规范、师生互动等。5任务5土中水及其渗透线上网络视频、工程案例；线下讲演教学、提问师生互动等。。6任务6土中应力计算线上网络视频；线下计算训练、提问师生互动等。7任7土的压缩性线上网络视频、工程案例；线下讲演教学、计算训练、土工实验实训等。8任务8基础沉降与渗透固结线上网络视频、工程案例；线下讲演教学、计算训练等。9任务9土的强度与测定方法线上网络视频、工程案例；线下任务驱动教学、项目教学、计算训练、土工实验实训等。10任务10地基承载力的确定线上网络视频、工程案例；线下讲演教学、计算训练等。11任务11土压力及挡土墙设计线上网络视频、工程案例；线下任务驱动教学、项目教学、计算训练等。12任务12土质边坡的稳定性线上网络视频、工程案例；线下计算训练等。13任务13浅基础线上网络视频、工程案例；线下任务驱动教学、项目教学等。14任务14桩基础线上网络视频、工程案例；线下任务驱动教学、项目教学等。15任务15沉井基础线上网络视频、工程案例；线下讲演教学、提问师生互动等。16任务16一般地基处理线上网络视频、工程案例；线下任务驱动教学、项目教学等。17任务17特殊地基的处理线上网络视频、工程案例；线下讲演教学、提问师生互动等。2.教学手段建议（1）本课程的教学过程应立足于培养学生分析和解决实际土工技术应用能力，以工作任务引领为主导，提高学生的学习兴趣，激发学生的成就动机；（2）应将教师示范和学生分组讨论、训练互动，学生提问与教师解答、指导有机结合，让学生在“教”与“学”过程中，培养独立思考问题、解决问题的能力；（3）应注重培养学生的团队协作精神。通过小组共同完成作业（工作任务）等方式，以形成团队协作的氛围；（4）应用线上土力学与地基基础在线精品课程网络平台、多媒体等教学资源辅助教学，帮助学生熟悉土工技术问题的分析与解决方法；（5）应重视本专业领域新技术的发展趋势，贴近工地现场实际情况，为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力；（6）应积极引导学生提升职业素养，提高职业道德。三、教学评价建议1、本课程的考核成绩由过程性评价与理论考核相结合；过程评价占60%，期末考试40%。2、过程性综合评定课业成绩包括:平时40%（课堂考勤10%、作业20%、课堂互动讨论10%）；期中考查10%；实验（实训）10%。平时考核：缺课达到总课时1/3以上者，取消考核资格，本课程按不及格计。课外作业：缺1/3以上者取消考试资格，本课程按不及格计。3、期末成绩30%可采用闭卷方式，将试卷的知识能力要求分解为识记（40%）、理解（40%）和综合运用（20%）三部分。（1）识记：要求正确领会《工程地质》中质量评定标准、基本原理和基本方法以及与其相关知识的内在联系。（2）理解：用所学的知识、原理和方法，能分析解决检测过程中常见的问题。即考核学生分析和解决问题的基本能力。（3）综合运用：综合运用所学的基础知识去分析和解决工程检测过程中出现的较为复杂的问题。在对基础知识和基本技能掌握的基础上，要求学生具有较强的综合运用知识的能力。四、教学参考资料[1]中华人民共和国行业标准.《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TBTB10093—2017PJ464—20179)北京：中国铁道出版社，2017年[2]中华人民共和国行业标准.《铁路工程岩土分类标准》(TB10077-2019)北京：中国铁道出版社，2019年[3]中华人民共和国行业标准.《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2019)北京：中国铁道出版社，2019年[4]盛海洋.土力学与地基基础.北京：人民交通出版社，2014年[5]岩土工程网（/）[6]中国岩土工程网（/）[7]岩土论坛(/)五、课程资源的利用与开发1.主要的课程资源：福建职业教育与终身教育网（课程网址/course/center/index）“课程中心