ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано _____________________________ Руководитель ООП по направлению 270800 профессор | Утверждаю ___________________________ Зав. кафедрой СГП и ПС профессор |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Механика грунтов»
Направление подготовки: 270800 Строительство
Профиль подготовки: Промышленное и гражданское строительство
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Составители: доц.
Санкт-Петербург
2012
1. Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины «Механика грунтов» является получение студентами комплекса представлений и знаний о физико-механических свойствах грунтов, действующих в грунтовом массиве.
Задачами дисциплины является:
· изучение физико-механических свойств грунтов и методов проведения лабораторных испытаний;
· оценка начального напряженного состояния грунтового массива, экспериментальные и теоретические методы его определения;
· расчет инженерных сооружений.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Учебная дисциплина «Механика грунтов» (Б.2.Б.7.3) относится к базовой части математического и естественнонаучного цикла.
Для изучения дисциплины требуется освоение дисциплин «Математика» (Б2.Б.1), «Физика» (Б2.Б.5) и «Механика» (Б2.Б.7) базовой части математического и естественно-научного цикла.
Дисциплина является предшествующей для освоения разделов учебных дисциплин «Основания и фундаменты» (Б.3.В.7), «Технология возведения зданий и сооружений» (Б3.В.8) вариативной части Профессионального цикла С3.
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
а) общекультурных:
способностью к обобщению и анализу информации, постановке целей и выбору путей их достижения (ОК-1);
умением логически последовательно, аргументировано и ясно излагать мысли, правильно строить устную и письменную речь (ОК-3);
готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-4);
умением вести переговоры, устанавливать контакты, устранять (урегулировать) конфликты интересов (ОК-5);
способностью к поиску правильных технических и организационно-управленческих решений и нести за них ответственность (ОК-6);
использованием нормативных правовых и инструктивных документов в своей деятельности (ОК-7);
б) профессиональных, в том числе
б1) общепрофессиональных
- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);
- способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);
- демонстрировать пользование компьютером как средством управления и обработки информационных массивов (ПК-4);
- способностью выбирать и (или) разрабатывать технологические схемы специальных способов строительства горных выработок с высоким уровнем автоматизации управления (ПК-5);
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- свойства и классификации грунтов;
- параметры состояния породных массивов; закономерности изменения свойств грунтов под внешним воздействием;
- основные методы определения свойств грунтов в лабораторных и натурных условиях;
- приемы расчета напряженно-деформированного состояния грунтового массива;
- методы расчета устойчивости и прочности грунтов, как оснований сооружений.
Уметь:
- использовать знания фундаментальных геологических и основ инженерно-геологических наук в будущей профессиональной деятельности;
- определять физико-механические свойства грунтов;
- рассчитывать количественные показатели свойств грунтов;
- определять расчетами сжимающие напряжения от сосредоточенной силы и от собственного веса грунта;
- учитывать статические и динамические воздействия подземной воды на грунты;
- рассчитывать устойчивость и прочность грунтов как оснований сооружений с использованием ПЭВМ;
- определять конечную осадку грунтов основания сооружения;
- определять глубину заложения фундамента.
Владеть:
- методами оценки пригодности грунтов строительной площадки в качестве оснований сооружений;
- расчетными приемами проектирования оснований и фундаментов по предельным состояниям;
- нормативной, справочной и научной литературой и другими директивными документами по фундаментостроению.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоёмкость учебной дисциплины составляет 2 зачётные единицы.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры |
3 | ||
Аудиторные занятия: в том числе | 34 | 34 |
Лекции | 17 | 17 |
Практические занятия (ПЗ), в том числе в интерактивной форме: | 17 | 17 |
семинары (С) | - | - |
Самостоятельная работа: в том числе | 38 | 38 |
Расчетно-графические работы | 20 | 20 |
Реферат | - | - |
Курсовой проект | - | - |
Изучение технической литературы | 14 | 14 |
Подготовка к сдаче зачета/экзамена | 4 | 4 |
Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен) | зачет | |
Общая трудоёмкость час зач. ед. | 72 | 72 |
2 | 2 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | 2 | 3 |
1 | Общие представления о механике грунтов | Тема 1. Механика грунтов и основы строительного грунтоведения. Состав и строение грунтов. Виды грунтов. Классификация грунтов. Структурно-неустойчивые грунты. Основные расчетные модели грунтов |
Тема 2. Физические свойства грунтов. Основные характеристики физических свойств грунтов. Гранулометрический состав грунтов. Состояние грунтов. Классификационные системы. Уплотнение. | ||
Тема 3. Механические свойства грунтов. Сжимаемость грунтов. Прочность грунтов сдвигу. Угол внутреннего трения, сцепление грунтов. | ||
Тема 4. Реологические свойства горных пород. Понятие о ползучести и релаксации горных пород. Реологические модели горных пород. Длительная и мгновенная прочность горных пород. Длительные и мгновенные деформационные свойства горных пород. Методы определения реологических свойств горных пород. | ||
Тема 5. Механические свойства горных пород при наличии структурно-механических ослаблений. Понятие об анизотропии горных пород. Трещиноватость массива горных пород. Связь между механическими свойствами горной породы и горного массива. | ||
2 | Напряженное состояние породного массива | Тема 6. Начальное напряженно состояние породного массива. Понятие о напряжениях и деформациях. Главные напряжения и деформации. Теоретические методы определения начального напряженного состояния породного массива. Натурные методы определения начального напряженного состояния породного массива. Факторы, оказывающие влияние на начальное напряженное состояние породного массива. Понятие о поровом давлении. |
Тема 7. Напряженное состояние при приложении внешней нагрузки. Напряжения, возникающие от действия сосредоточенной нагрузки. Напряжения, возникающие от действия распределенной нагрузки. Напряжение под подошвой гибкого и жесткого типов фундаментов | ||
3 | Расчет инженерных сооружений | Тема 8. Деформации грунтов и расчет осадок фундаментов. Виды и природа деформаций грунтов. Особенности деформирования грунтов. Влияние различных факторов на величину и характер деформаций. Расчет оснований по деформациям. Виды неравномерных осадок сооружений. Особенности деформирования различных видов сооружений. |
Тема 9. Устойчивость откосов и склонов. Давление грунта на подпорные стены. Общие положения. Инженерные методы расчета устойчивости откосов и склонов. Мероприятия по повышению устойчивости сооружений, откосов и склонов. Давление грунта на ограждающие конструкции. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемой (последующей) дисциплины | Номера разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемой (последующей) дисциплины | ||
1 | 2 | 3 | ||
1. | Основания и фундаменты | + | + | + |
2. | Технология возведения зданий и сооружений | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Семин. | СРС* | Всего час. |
1. | Общие представления о механике грунтов | 10 | 10 | - | 20 | 40 |
2. | Напряженное состояние породного массива | 5 | 5 | - | 10 | 20 |
3. | Расчет инженерных сооружений | 2 | 2 | - | 8 | 12 |
Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Тематика практических занятий (семинаров) | Трудо-емкость (час.) |
1 | 1 | Методы испытания горных пород на одноосное растяжение и одноосное сжатие | 4 |
2 | 1 | Построение паспорта прочности горных пород | 10 |
3 | 2 | Определение начального напряженного состояния породного массива. | 8 |
4 | 3 | Анализ напряженно-деформированного состояния вокруг выработки круглой формы в упругом массиве | 8 |
5 | 4 | Анализ напряженно-деформированного состояния вокруг выработки круглой формы в упруго-пластическом массиве | 5 |
7. Практические занятия (семинары) не предусмотрены учебным планом.
№ п/п | № раздела дисциплины | Тематика практических занятий (семинаров) | Трудо-емкость (час.) |
1 | 1 | Методы испытания грунтов на одноосное сжатие | 4 |
2 | 1 | Стабилометрические испытания грунтов. Построение паспорта прочности грунтов | 6 |
3 | 2 | Определение начального напряженного состояния породного массива. | 5 |
4 | 3 | Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования | 2 |
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) не предусмотрен учебным планом.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Далматов грунтов, основания и фундаменты. Стройиздат, 1990.
2. , Тимофеев , СПб., 2008 г.
3. Цытович грунтов. Высшая школа, 1983.
Дополнительная
1. Малышев грунтов, основания и фундаменты. В вопросах и ответах. АСВ, 2001.
2. Маслов инженерной геологии и механики грунтов. Высшая школа, 1982.
3. Ухов грунтов, основания и фундаменты. АСВ, 2005.
1. Расчетный комплекс для проведения геомеханического анализа Plaxis.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
1. www. *****
2. www. books.
3. Norma CS – информационно-поисковая система по нормативным документам
4. СтройКонсультант – информационно-справочная система
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лаборатория, оборудованная современным оборудованиям для проведения испытаний горных пород и грунтов.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Чтение лекций сопровождается демонстрацией с помощью мультимедийных средств рисунков, фотографий, схем, чертежей, часть из которых выполнена в динамической постановке, а также соответствующими фрагментами видео.
Для повышения уровня усвоения лекционного материала и приобретения практических навыков предусматривается активная форма проведения практических занятий в виде индивидуальных расчетно-графических заданий по основным аспектам учебной дисциплины с их последующей защитой.
В часы самостоятельной работы студенты имеют возможность работать с конспектом лекций и учебными пособиями, выполнять индивидуальные расчетно-графические задания в компьютерном классе.
Разработчик: | ||
кафедра СГП и ПС, | доцент | |
Эксперты: | ||
кафедра СГП и ПС, | доцент |
