Foundation Engineering 基础工程教案课程归属：交通学院教学课时：28学时适用专业：土木工程教案作者：程国勇基础工程教案（No. 01）课题：绪论、线性弹性地基模型、非线性弹性地基模型、地基的柔度矩阵和刚度矩阵一、教学目的使学生了解该学科的发展历程、现状与发展方向，说明本课程的学习方法。

掌握三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型，并了解它们的柔度矩阵。

二、教学内容分析重点：三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型。

难点：邓肯—张非线性弹性模型的柔度矩阵。

三、教学方法设计讲授：三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型及它们的柔度矩阵。

讨论：何谓地基模型。

研究：三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型的柔度矩阵。

四、教学过程1.讲解文克勒地基模型。

(15min)2.讲解弹性半空间地基模型。

(15min)3.讲解分层地基模型。

(10min)4.讲解非线性弹性地基模型。

(20min)5.讲解地基的柔度矩阵和刚度矩阵的概念。

(10min)6.讲解三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型的柔度矩阵。

(20min)五、课外作业及思考题思考题：最常用、最简单的线弹性地基模型有哪几种？基础工程教案（No. 02）基础工程教案（No. 02）课题：地基模型概述、地基模型参数的确定、地基模型的选择一、教学目的使学生了解不同的地基模型，了解合理的选择地基模型对基础设计的重要性。

掌握地基模型参数的确定方法，掌握地基模型的选择原则。

二、教学内容分析重点：地基模型参数的确定，地基模型的选择原则。

难点：握地基模型参数的确定方法。

三、教学方法设计讲授：地基模型参数的确定，地基模型的选择原则。

讨论：非线性弹性地基模型的参数及其确定方法。

研究：几种曲线的线性变换及参数确定法。

四、教学过程1. 概述选择地基模型对基础设计的重要性(10min)2. 讲解文克勒地基模型中基床系数k的确定。

(15min)3.讲解几种曲线的线性变换及参数确定法（双曲线、指数曲线）。

(15min)4.举例分析计算参数。

(10min)5.讲解进行地基模型选择时需要考虑的因素。

(20min)6.讲解地基模型的选择原则。

(20min)五、课外作业及思考题思考题：非线性弹性地基模型的参数及其确定方法？计算题：计算地基的基床系数。

基础工程教案（No. 03）课题：浅基础概述、浅基础的类型及基础的埋置深度一、教学目的使学生了解什么是地基基础设计，了解浅基础的分类，掌握几种浅基础类型，了解影响基础埋置深度的因素。

二、教学内容分析重点：浅基础的类型。

难点：影响基础埋置深度的因素。

三、教学方法设计讲授：浅基础的类型，影响基础埋置深度的因素。

讨论：刚性基础和柔性基础的区别。

演示：几种浅基础的分类图片。

四、教学过程1.浅基础概述。

(10min)2.进行地基基础设计时要考虑的因素有哪些。

(10min)3.讲解几种浅基础类型。

(15min)4.运用多媒体课件演示几种浅基础。

(10min)5.讲解影响基础埋置深度的因素(15min)6.具体分析各种影因素对基础埋深的影响。

(30min)五、课外作业及思考题思考题：何谓补偿基础？地基基础设计原理是什么？基础工程教案（No. 04）课题：地基承载力的确定及验算一、教学目的使学生掌握地基承载力的确定及验算,掌握地基基础的设计原则。

二、教学内容分析重点：地基基础的设计原则，地承载力的确定及验算。

难点：地承载力的确定及验算。

三、教学方法设计讲授：地基基础的设计原则，地承载力的确定及验算。

讨论：何谓软弱下卧层？验算软弱下卧层强度的要素。

计算：举例说明如何进行地基基础设计。

四、教学过程1.讲解地基基础的设计原则。

(10min)2.讲解地基基础设计的技术要求。

(10 min)3.讲解地基基础设计的三种表达式。

(20min)4.持力层承载力验算。

(15min)5.软弱下卧层承载力验算。

(15min)6.举例计算说明如何进行地基承载力验算。

(20min)五、课外作业及思考题思考题：何谓软弱下卧层？验算软弱下卧层强度的要素计算题：确定土层的承载力标准值及设计值。

验算地基承载力。

基础工程教案（No. 05）课题：基础底面尺寸的确定，地基的变形验算，地基的稳定性验算一、教学目的使学生掌握础底面尺寸的确定方法，掌握地基允许变形值的分类及计算方法，了解地基的稳定性验算。

二、教学内容分析重点：础底面尺寸的确定方法。

难点：地基允许变形值的分类及计算方法。

三、教学方法设计讲授：础底面尺寸的确定方法，地基允许变形值的分类及计算方法。

讨论：什么情况下需要进行地基变形验算。

演示：地基变形特征的类型的图片。

建筑物的地基变形允许值表。

四、教学过程1.讲解轴心荷载作用下的基础底面尺寸确定。

(15min)2.讲解偏心荷载作用下的基础底面尺寸确定。

(20min)3.用例题计算讲解基础底面尺寸确定。

(15min)4.运用多媒体课件演示地基变形特征的类型，并进行讲解。

(15min)5.运用多媒体课件演示建筑物的地基变形允许值表，并进行讲解。

(15min)6.讲解地基的稳定性验算。

(10min)五、课外作业及思考题思考题：什么情况下需要进行地基变形验算？变形控制特征有哪些？计算题：计算基础底面尺寸。

基础工程教案（No. 06）课题：减轻不均匀沉降危害的措施一、教学目的使学生掌握减轻不均匀沉降危害的建筑措施、结构措施、施工措施，理解地基基础与上部结构共同作用的概念。

二、教学内容分析重点：减轻不均匀沉降危害的建筑措施、结构措施、施工措施。

难点：地基基础与上部结构共同作用。

三、教学方法设计讲授：减轻不均匀沉降危害的措施。

讨论：地基基础与上部结构共同作用。

演示：建筑物因不均匀沉降破坏的图片。

沉降缝构造示意图。

四、教学过程1.讲解地基基础与上部结构共同作用的概念。

(10min)2.讲解上部结构刚度对共同作用的影响。

(15min)3.讲解地基土性质与计算模型的影响。

(15min)4.讲解减轻不均匀沉降危害的建筑措施。

(10min)5.运用多媒体课件演示建筑物因不均匀沉降破坏的图片。

(10min)6.运用多媒体课件演示沉降缝构造示意图。

(10min)7.讲解减轻不均匀沉降危害的结构措施。

(10min)8.讲解减轻不均匀沉降危害的施工措施。

(10min)五、课外作业及思考题思考题：由于地基不均匀变形引起的建筑物裂缝有什么规律？基础工程教案（No. 07）课题：浅基础结构设计概述、刚性基础、墙下条形基础、柱下独立基础一、教学目的使学生了解浅基础结构设计的常规设计方法，了解今后地基基础设计的发展方向，掌握刚性基础、墙下条形基础、柱下独立基础的设计。

二、教学内容分析重点：刚性基础、墙下条形基础、柱下独立基础的设计。

难点：刚性基础、墙下条形基础、柱下独立基础的构造要求和设计计算步骤。

三、教学方法设计讲授：刚性基础、墙下条形基础、柱下独立基础的构造要求和设计计算步骤。

讨论：地基反力分布假设有哪些？其适用条件各是什么？演示：墙下条形基础的验算截面图片。

墙下条形基础计算简图及配筋图。

四、教学过程1.讲解浅基础概念。

(5min)2.讨论地基反力分布假设。

(5min)3.讲解刚性基础的设计原则、构造要求及设计计算步骤。

(10min)4.用例题计算讲解刚性基础的设计计算步骤。

(10min)5.讲解墙下条形基础的设计原则、构造要求及设计计算步骤。

(15min)6.运用多媒体课件演示墙下条形基础的验算截面图片。

(5min)7.运用多媒体课件演示墙下条形基础计算简图及配筋图。

(5min)8.用例题计算讲解墙下条形基础的设计计算步骤。

(5min)9.讲解柱下独立基础的设计计算及设计构造要求。

(15min)10.用例题计算讲解柱下独立基础的设计计算步骤。

(15min)五、课外作业及思考题计算题：柱下独立基础的设计。

基础工程教案（No. 08）课题：柱下条形基础一、教学目的使学生了解柱下条形基础的受力特点，掌握柱下条形基础的设计。

二、教学内容分析重点：柱下条形基础的设计。

难点：基础梁的纵向内力计算。

三、教学方法设计讲授：基础梁的纵向内力计算，柱下条形基础的构造要求和设计计算步骤。

讨论：倒梁法计算柱下条形基础的过程和适用条件？演示：倒梁法计算图图片。

文克勒地基上的基础梁计算图。

长梁的挠度、转角、弯矩、剪力分布图。

四、教学过程1.讲解柱下条形基础的受力特点。

(15min)2.讲解基础梁的纵向内力计算。

(15min)3.运用多媒体课件演示倒梁法计算图图片。

(10min)4.用例题计算讲解倒梁法计算基础梁的内力。

(10min)5.运用多媒体课件演示文克勒地基上的基础梁计算图，长梁的挠度、转角、弯矩、剪力分布图。

(5min)6.用例题计算讲解用地基梁解析法计算基础梁。

(5min)7.总结柱下条形基础的设计计算步骤。

(15min)8.讲解柱下条形基础的构造要求。

(15min)五、课外作业及思考题思考题：如何区分无限长梁和有限长梁？计算题：柱下条形基础的设计。

基础工程教案（No. 09）课题：十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础一、教学目的使学生掌握十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础的设计方法，并了解它们的构造要求。

二、教学内容分析重点：筏板的内力计算。

难点：十字交叉条形基础内力计算。

三、教学方法设计讲授：十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础的构造要求和设计计算步骤。

讨论：有限单元法计算弹性地基梁与弹性地基板内力与变形的主要步骤？四、教学过程1.讲解柱下十字交叉条形基础的节点荷载的初步分配(10min)2.讲解筏板基础的地基承载力验算。

(10min)3.讲解到楼盖法和刚性板条法计算筏板内力。

(10min)4.讲解筏板基础的构造与基本要求。

(15min)5.讲解箱形基础的构造与基本设计要求。

(15min)6.箱形基础的设计计算方法及步骤。

(15min)7.箱形基础的截面设计和强度验算。

(15min)五、课外作业及思考题思考题：有限单元法计算弹性地基梁与弹性地基板内力与变形的主要步骤。

基础工程教案（No. 10）课题：桩基础概述、桩的类型及施工工艺一、教学目的使学生了解桩基础的发展及桩的类型及施工工艺，掌握竖向荷载下桩基础承载力的确定。

二、教学内容分析重点：竖向荷载下桩基础承载力的确定。

难点：竖向荷载下单桩的荷载传递和荷载—沉降特性。

三、教学方法设计讲授：竖向荷载下桩基础承载力的确定，桩的类型及施工工艺。

讨论：各类桩的优缺点及适用条件是什么？演示：沉管灌注桩与夯扩桩的施工顺序图片。

单桩静荷载试验装置图。

四、教学过程1.讲解桩基础概述。

(10min)2.讲解桩的分类。

(10min)3.运用多媒体课件演示沉管灌注桩与夯扩桩的施工顺序图片。

(10min)4.讲解各类桩的主要特点。