[ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
Балаковский институт техники, технологии и управления
Кафедра «Промышленное и гражданское строительство»
АННОТАЦИЯ К РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ
по дисциплине
Б.2.7.3. «Механика грунтов»
направления подготовки 270800.62 «Строительство»
Профиль «Промышленное и гражданское строительство»
форма обучения – очная курс – 3 семестр – 5 зачетных единиц – 4 всего часов – 144/8 в том числе:
лекции – 28 коллоквиум - 8 практические занятия – 18/8 лабораторные занятия – 18 самостоятельная работа – зачет – нет экзамен – 5 семестр РГР – нет курсовая работа – нет курсовой проект – нет Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры протокол № «» 2014года, Зав. кафедрой _// Рабочая программа утверждена на заседании УМКС/УМКН «» 2014 года, протокол № Председатель УМКС/УМКН _/ _ / Балаково 1. Цели и задачи дисциплины Дисциплина «Механика грунтов» является одной из общее профессиональных дисциплин и обеспечивает подготовку специалистов в области строительства.
Механика грунтов представляет собой науку об условиях нарушения прочности и устойчивости, а так же деформации толщ грунтов в основании и составе сооружений под воздействием приложенных к ним сил.
Выводы механики грунтов опираются на материалы инженерно-геологических исследований и оперируя по необходимости идеализированными моделями грунтов и упрощенными расчетными схемами эта дисциплина развивает механикоматематический аппарат по оценке прочности, устойчивости грунтов и их деформаций.
В процессе изучения «Механики грунтов» студенты на лекционных, практических и лабораторных занятиях получает знания и практические навыки нахождения в лабораторных условиях основных физических, деформационных и прочностных показателей грунтов. В ходе решения задач, и в ходе самостоятельной работы студенты, определяют напряжения в грунтовых массивах от действия различных видов нагрузки. Студенты осваивают определение осадки методом послойного суммирования и ее изменение во времени с использованием теории фильтрации и консолидации.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО Для успешного изучения данного дисциплины «Механика грунтов» студенты должны знать и уметь использовать основные положения следующих дисциплин, предусмотренном учебным планом:
- высшая математика (разделы: элементарные функции, дифференциальные и интегральные исчисления, элементы численных методов);
- теоретическая механика (разделы: статика, кинематика, динамика);
- механика деформируемого твердого тела (разделы: теория напряжений и деформации, краевые задачи теории упругости);
- механика жидкости и газа (законы фильтрации волы, УГВ);
- инженерная геология (геологическая классификация минералов).
3. Требования к результатам освоения дисциплины Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:
использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);
способностью выявить естественную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);
способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ПК-4);
владением основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-5).
Студент должен знать: основные физико-механические характеристики грунтов; строительную классификацию и разновидности грунтов; законы деформируемости грунтов; прочностные характеристики грунтов и закономерность сдвига;
закономерность распределения напряжений в грунтовых массивах; методы определения осадки грунта.
Студент должен уметь: в лабораторных условиях определить физикомеханические характеристики грунта.
Студент должен владеть: методикой решения задач механики грунтов для определения напряжений в грунтовых массивах от разных видов нагрузок и определять осадку грунта методом послойного суммирования.
4. Распределение трудоемкости (час.) дисциплины по темам и видам занятий № № № Часы / из них в интерактивной форме мо- неде- теНаименование ду- ли мы Лек- Колло- Лабо- Практемы ля Всего ции квиум ратор- тичес- СРС ные кие 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 семестр Основные физические характеристики грунтов Сжимаемость грунтов, закон уплотнения Прочность грунтов. Сопротивление сдвигу Определение напряжений Фазы напряженного состояния грунтов. Предельная нагрузка на грунт Всего темы часов лекции 1 2 1 Основные понятия и определения, история развития науки "Мех.
грунтов". Природа грунтов, условия их формирования. Классификация скальных грунтов.
1 2 2 Состав и строение грунтов. Составные компоненты грунтов. Основные физические характеристики грунтов.
1 2 3 Строение и структурные связи грунтов. Строительная классификация грунтов.
2 2 4 Механические свойства глинистых грунтов. Определение показателей консистенции.
2 2 5 Компрессионные испытания грунтов. Закон уплотнения. Принцип 3 2 6 Прочность грунтов. Сопротивление грунта сдвигу. Закон прочности Кулона. Условие прочности Кулона-Мора. Сопротивление сдвигов 3 2 7 Водопроницаемость грунтов. Ползучесть грунтов при сжатии.
4 2 8 Определение напряжений в грунтовых массивах. Исходные предпосылки. Определение напряжений от собственного веса грунта.
4 2 9 Определение напряжения от действия местной нагрузки. Учет влияния соседних фундаментов и площадей, напряжения в случае 5 2 10 Простейшие способы оценки устойчивости оснований. Определение осадок оснований фундаментов. Расчет осадки методом послойного суммирования по схеме линейно-деформируемого полупространства.
6 2 11 Определение осадки при ее изменении во времени с использованием теории фильтрации и консолидации. Основные требования при проектировании оснований во 2-ой группе предельных состояний.
7 2 12 Стадии деформирования грунтов оснований. Начальное критическое давление на грунты. Расчетное сопротивление грунта.
7 2 13 Основные положения теории предельного равновесия. Предельная критическая нагрузка. Прочность и устойчивость в грунтовых массивах. Расчет откосов на обрушение.
8 2 14 Активное и пассивное давления грунта на подпорную стену. Определение давления грунта на ограждающие конструкции (подпорные № Всего № Тема коллоквиума. Вопросы, отрабатываемые на коллоквиумах темы часов занятия 2-3 2 1 Проведение тестового вопроса по первому модулю.
5 2 2 Виды причины деформации грунтов в зависимость от их видов, 7 2 3 Фазы напряженного состояния грунтов. Методики проведения 8 2 4 Аналитический метод определения давления на подпорную стенку.
№ Всего № Тема практического занятия. Вопросы, отрабатываемые на практическом 1 2 1 Задача 1. Состав грунтов и показатели плотности, влажности и пористости.
2 2 2 Задача 3. Деформируемость грунтов и методы определения их параметров. Построение компрессионной кривой 3 2 3 Задача 4. Сопротивление грунта сдвигу. Закон прочности Кулона 4 2 4 Задача 5. Распределение напряжений в грунтовой толще при действии сосредоточенной силы на поверхности для пространственной 4 2 5 Задача 6. Определение сжимающих напряжений от нагрузки, приложенной на прямоугольную площадку по методу угловых точек 5 2 6 Задача 7. Критические нагрузки на грунт. Расчет начальной критической и предельной критической нагрузки на грунт 6 6 7-9 Задача 8. Расчет осадки ленточного фундамента методом послойного суммирования № Всего Наименование лабораторной работы. Вопросы, отрабатываемые на лабораторном 1 2 Лабораторная работа №1. Определение плотности песчаных и глинистых грунтов. (Метод режущего кольца и парафинирования) 1 2 Лабораторная работа №2. Определение плотности частиц грунта.
1 2 Лабораторная работа №3. Исследование пределов плотности сложения 1 4 Лабораторная работа №4. Определение характеристик влажности глинистого грунта. (Консистенции глинистых грунтов) 2 4 Лабораторная работа №5. Компрессионные испытания песчаного грунта.
3 4 Лабораторная работа №6. Определение показателей прочности песчаного № Всего Вопросы для самостоятельного изучения (задания) Литература 1-3 12 Определение физических и деформационных характе- 3, 4, 8 12 Определение устойчивости грунтовых массивов. Дав- 1 - ление собственного веса грунта на подпорную стенку Виды грунтов, их подразделения на генетические типы.
Строительная классификация скальных грунтов.
Состав грунтов, показатели плотности и методы их определения.
Влажность грунта и метод определения.
Характеристики пористости грунта.
Степень влажности грунта.
Минералогический и гранулометрический состав грунта.
Построение графика гранулометрический состава грунта.
Классификация грунтов по гранулометрическому составу.
Классификация песчаных грунтов по плотности сложения.
10.
Жидкая составляющая грунт та, ее виды.
11.
Водно-коллоидные структурные связи грунтов.
12.
Цементационные связи грунтов.
13.
Микротекстура грунтов.
14.
Состояния глинистых грунтов по консистенции.
15.
Использование аппарата механики сплошной среды для описания механического состояния грунта.
Компрессионные испытания грунтов, компрессионная кривая.
17.
Понятие о структурной прочности грунтов.
18.
Закон компрессионного грунтов.
19.
Определение параметров линейной деформируемости грунтов Е,.
20.
21. Ползучесть грунтов при сжатии, описание ползучести моделью КельвинаФойгта. Теория наследственной ползучести.
22. Понятие о фильтрационной консолидации грунта, закон Дарси.
23. Описание процесса консолидации грунта на основе модели ТерцагиГерсеванова.
24. Закономерности деформации сдвига грунтов.
25. Предельное сопротивление грунта сдвигу, способ его определения.
26. Закон прочности Кулона для грунтов.
27. Условие прочности Мора-Кулона.
28. Соотношение между главными напряжениями в предельном напряженном состоянии грунта.
29. Предпосылки и допущения при расчетах напряжений в грунтовых массивах.
30. Определение напряжений от собственного веса грунта.
31. Задачи Фламана и Буссинеска.
32. Задача о полосовой нагрузке на основание.
33. Задача о действии распределенной нагрузки по прямоугольной площадке.
34. Способ угловых точек для определения напряжений.
35. Определение напряжений по подошве жестких сооружений.
36. Стадии деформирования грунтов оснований при возрастании нагрузки.
37. Оценка процессов деформации и распределения зон предельного состояния грунтов в основании по экспериментальным данным.
38. Начальная критическая нагрузка, нормативное и расчетное сопротивление грунта.
39. Основные положения теории предельного равновесия грунта.
40. Предельная критическая нагрузка на грунтовое основание.
41. Активное и пассивное давления грунта на подпорную стену.
42. Простейшие способы оценки устойчивости оснований.
43. Общие предпосылки для расчета осадок оснований фундаментов, определение глубины сжимаемой толщи грунтового основания.
44. Расчет осадок методом послойного суммирования.
45. Основная задача одномерной консолидации грунта.
Примеры тестовых заданий прилагаются отдельно.
В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки реализация компетентностного подхода должна предусматривать широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, разбор конкретных ситуаций, психологические и иные тренинги и др.) в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся. В рамках учебных курсов должны быть предусмотрены встречи с представителями российских и зарубежных компаний, государственных и общественных организаций, мастер-классы экспертов и специалистов.
Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, по требованиям ФГОС, с учетом специфики ООП, должен составлять не менее 20 %.
18. Список основной и дополнительной литературы по дисциплине ОСНОВНАЯ
ЛИТЕРАТУРА
Сахиров И., Карлов В., Мангушев Р. Механика грунтов. – М.: Изд-во «Ассоциация строительных вузов», 2009. – 264 с.
Чеботарев Г. Механика грунтов, основания и земляные сооружения. – М:
Строительство, Изд-во Либроком, 2009. 618 с.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Бартоломей А.А. Механика грунтов: учебник. – М.: Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2004. – 304 с.Дедух Б.И. Механика грунтов. - М.: Высшая школа.1990. – 93 с.
Иванов П.А. Грунты и основания гидротехнических сооружений. - М.: Высшая школа., 1985. – 352 с.
Далматов Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты. – М.: Стройиздат, 1988. – 415 с.
Демкин В.М., Саенков А.С. Механика грунтов, основания и фундаменты. Руководство к учебно-исследовательским работам для студентов специальности 290300. Саратов, СГТУ, 1998.
Гольштейн М. Н. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. – М.:
11.
Транспорт, 1991. – 280 с.
Копейкин В.С., Демкин В.М., Саенков А.С. Основы механики грунтов и теории расчетов гибких фундаментов.- М.:. Изд. АСВ, 2000. – 144 с.
Малышев М. В., Болдырев Г. Г. Механика грунтов. Основания и фундаменты (в вопросах и ответах). – М.: Издательство АСВ, 2001. – 328 с.
Малышев М.В., Болдырев Г.Г. Механика грунтов. Основания и фундаменты.
14.
- М.: Изд-во АСВ, 1999. – 320 с.
Механика грунтов: учебник для строй. вузов / Б. И. Долматов, В. Н. Бронник, 15.
В. Д. Карпов и др. Под ред. Б. И. Долматова. ч. 1. Основы геотехники – М.:
Изд-во АСВ. – 2000. – 204 с.
16. Механика грунтов, основания и фундаменты: учеб. для строит. спец. вузов / С. Б. Ухов, В. В. Семенов, В. В. Знаменский и др. Под ред. С. Б. Ухова. – 3-е изд. испр. – М.: Высш. шк., 2004. – 566 с.
17. Несмежнов С. А. Введение в инженерную геотектонику. – М.: Научный мир, 18. Основы инженерной геологии: учебник. – М.: ИНФРА-М, 2003. – 173 с. – (Серия «Среднее профессиональное образование»).
19. Орехов В. Г., Зерцалов М. Г. Механика разрушений инженерных сооружений и горных массивов/ учебное пособие. – М.: Изд-во АСВ, 1999. – 330 с. Платов 20. Саргосян А. Е. Строительная механика. Механика инженерных конструкций:
учеб. для вузов / А. Е. Саргосян. – М.: Высш. шк., 2004. – 462 с.
21. Симаргин В. Г., Коновалов П. А. Основания и фундаменты зданий после перерыва в строительстве: учебное пособие. – М.: Издательство АСВ, 2004. – 22. Ухов С.Б. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты.- Изд. АСВ, 23. Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс). - М.: Высшая школа, 1983. – 24. Швецов Г.И. Инженерная геология, механика грунтов, основания и фундаменты. - М.: Высшая школа, 1987. – 296 с.
ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ИЗДАНИЯ
ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ
1. Http://www.ph4s.ru/indexhtml - библиотека студенческой, школьной и справочной литературы.2. www.lib-bkm.ru - библиотека строительной литературы.
19. Материально-техническое обеспечение дисциплины При подготовке и показе лекций используется мультимедийно оборудованная аудитория. На лекциях используется компьютерный комплекс презентация по читаемым темам.
Задания в виде презентаций, электронные варианты тестов.
Для проведения лабораторных работ используется специализированная лаборатория с оборудованием, предназначенным для измерения физико-механических характеристик грунтов. Для определения деформативных свойств грунтов используется одометр. Для определения прочностных показателей грунтов применяется прибор прямого сдвига.
Рабочую программу составил «_»/Сизова М.В./ 20. Дополнения и изменения в рабочей программе Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры Зав. кафедрой / В.М. Меланич / Внесенные изменения утверждены на заседании
«