中国海洋大学本科生课程大纲
课程名称 | 岩土力学实验 | 课程代码 | 084122201222 |
课程属性 | 专业知识 | 课时/学分 | 32/1 |
课程性质 | 必修 | 实践学时 | 5 |
责任教师 | 王秀海 | 课外学时 | 64(32*2) |
课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述：
岩土力学实验环境工程专业的选修实践课，是环境岩土工程方向的专业基础课工程岩土学的实验环节，要求学生掌握工程岩土学的基本理论，掌握常见岩土测试仪器的功能及使用方法，系统掌握岩土介质的物理、力学性质参数的测试方法，并了解这些岩土参数在岩土工程设计中的应用。通过本课程的学习，学生可将工程岩土学的理论知识对照具体实验加以消化吸收，并能根据各种岩土物理力学性质参数的相互关系制定合理的试验方案和选择有效的数据处理手段，从而为其从事环境岩土工程打下良好的实践基础。
本课程内容主要包括：①土的物理性质：主要包括土的粒度成分分析、含水量、密度、比重、渗透系数等。②土的力学性质：主要土的抗剪强度、压缩模量、压缩系数、固结系数等。③岩石的物理性质：主要包括岩石的密度、含水率、吸水率、颗粒密度、波速、热物理等。4岩石的力学性质：主要包括岩石的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、弹性模量、点荷载强度等。
2.设计思路：
本课程以岩土物理力学性质测试为主线，对必做的实验独立编写实验报告，实验报告应包括以下内容：实验基本原理、实验设备、实验简单操作步骤、实验成果资料整理。对原状土样和岩样要求编写一套完整的岩土测试报告，明确岩土的物理性质指标的换算关系，使学生在提高实践动手能力的同时还培养与开发其思考问题和解决问题的能力。
课程内容分课上和课外两个模块进行。
（1）课上学习。
课上实践学习分仪器和方法讲授、分组进行实验两个环节。仪器和方法讲授是教师通过多媒体课件和辅助板书，将实验知识传授给同学们，并对关键实验步骤进行现场演示。分组进行实验环节，同学们对照讲授内容和教材，开展独立测试实验。
（2）课外训练。
课外训练分开放自主实验和实验报告撰写两部分。同学们在课堂内容结束之后，可以在实验室开放时间，在实验室内开展自主实验，进一步熟练掌握所学实验内容或进行平行对比试验。之后，独立完成实验报告的撰写和心得体会总结工作。
3. 课程与其他课程的关系
先修课程：“高等数学”、“材料力学”、“理论力学”“工程岩土学”。“高等数学”、“材料力学”、“理论力学”是本课程数据处理的基础理论和基本手段，“工程岩土学”是本课程为之配套进行同步学习、互为补益的理论课程。
后修课程：“土力学及实验”“环境水文地质学及实验”。“工程岩土学”是后修“土力学”的先导课程，“岩土力学实验”即“工程岩土学实验”包含了“土力学实验”的全部内容，因此，选修过本课程的同学不必另外选修“土力学实验”；“岩土力学实验”也包含了“环境水文地质学实验”关于土的基本物理性质的相关实验，因此“环境水文地质学实验”可以压缩相关的实验内容。
二、课程目标
本课程的主要目标是培养学生利用常用岩土设备获取工程设计所需岩土参数并能灵活综合应用的能力。通过实验训练，全面提升学生的专业技能和测试水平。
（1）通过本课程学习，能够使学生更好的掌握土和岩石物理力学性质, 对所学的工程岩土学理论加强理解和深化。
（2）本课程在提高学生实践动手能力的同时还培养与开发其思考问题和解决问题的能力，为未来开展岩土工程勘察设计工作制定合理的测试方案打下良好的专业基础。
（3）本课程注重知识点的梳理和贯通，使各种试验指标之间的相关关系和一致性在逐步展开的过程中变得清晰、明确，使学生不仅系统、全面地掌握实验技能，而且还能在学习结束之后即具有较为丰富的工程经验。
（4）可以就较为复杂的环境岩土工程测试问题进行交流和讨论，从而具备一定的专业沟通能力。
三、学习要求
岩土力学实验是一门涉及高等数学、理论力学、材料力学、流体力学、岩土工程学、土力学、岩体力学等多学科综合性实践课程，有大量的力学分析、测试要点、指标换算和数据处理，课程内容应用性和针对性强，并有很强的实践性。
要达到本课程的学习任务，学生必须：
（1）提前预习，按时上课，上课认真听讲，记好操作要领和注意事项。
（2）分组实验时要积极主动，互相配合，做好原始数据记录和过程拍照，并对出现的问题及时反馈解决，实验数据不合理的要进行及时返工重测。
（3）课后自主实践环节要针对自己的弱项，进行有针对性的补充训练，以提高熟练程度，做到按部就班、手到擒来。
（4）及时撰写实验报告，做好数据处理和经验总结工作，使有限的训练内化为综合素质提升的进身之阶。
四、教学内容
序 号 | 实验项目 名称 | 内容提要 | 实验要求 | 实验 类型 | 学时数 | 每组 人数 | 主要仪器 设备 |
1-1 | 测定砂土的粒度成分 | 分析砂土的各粒组的含量，绘制颗粒大小分布曲线。 | 必做 | 技能训练性 | 2 | 4~6 | 标准筛、分析天平 |
1-2 | 测定细粒土的粒度成分 | 分析细粒土的各粒组的含量，绘制颗粒大小分布曲线。 | 必做 | 技能训练性 | 2 | 4~6 | 比重计、温度计、搅拌器、量筒 |
2-1 | 测定土粒密度（比重瓶法） | 测定土粒密度 | 选做 | 演示性 | 2 | 20~30 | 比重瓶、天平、温度计 |
2-2 | 测定土的密度（环刀法） | 测定土的密度 | 必做 | 技能训练性 | 1 | 4~6 | 分析天平、环刀 |
2-3 | 测定土的含水率（烘干法） | 测定土的含水率 | 必做 | 技能训练性 | 1 | 4~6 | 分析天平、烘箱、铝盒 |
3-1 | 测定土的液限和塑限 | 测定土的液限和塑限 | 必做 | 技能训练性 | 2 | 4~6 | 液限仪、分析天平、烘箱 |
3-2 | 测定土的渗透系数 | 测定土的渗透系数 | 选做 | 演示性 | 2 | 4~6 | 渗透仪 |
4-1 | 测定土的压缩性指标 | 测定土的压缩模量和压缩系数 | 必做 | 技能训练性 | 2 | 4~6 | 压缩仪、秒表 |
4-2 | 测定土的抗剪强度指标（直剪） | 测定土的抗剪强度，包括内聚力、内摩擦角 | 必做 | 技能训练性 | 2 | 4~6 | 直接剪切仪 |
5 | 测定土的抗剪强度指标（静三轴、动三轴） | 测定土的抗剪强度，包括内聚力、内摩擦角；测定土的动强度、动模量和动阻尼比 | 必做 | 演示性 | 4 | 20~30 | 三轴剪切仪 |
6-1 | 测定土的击实性指标 | 测定土的最大干密度和最优含水量 | 必做 | 技能训练性 | 2 | 4~6 | 击实试验仪 |
6-2 | 测定土的结构性指标 | 测定原状土十字板剪切强度和扰动土十字板剪切强度，并计算灵敏度 | 选做 | 演示性 | 2 | 20~30 | 十字板剪力仪 |
7 | 岩石物理性质指标 | 常见岩石物理性质指标，包括岩石的密度、含水率、吸水率、颗粒密度、波速、热物理、波速等 | 必做 | 演示性 | 4 | 20~30 | 烘箱、天平、真空泵、导热系数仪、超声波测试仪 |
8 | 岩石力学性质指标 | 包括岩石的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、弹性模量、点荷载强度等 | 必做 | 演示性 | 4 | | 岩石直剪仪、点荷载仪、万能试验机、 |
五、参考教材与主要参考书
1、推荐教材：
唐大雄、刘佑荣、张文殊、王清. 工程岩土学（第二版）. 北京：地质出版社. 1999.8 (ISSN: 978-7-116-02764-0)
2、参考教材或资料：
[1] 王秀海、刘红军、张民生、洪波. 工程岩土学综合实验教程. 自编教材（已列入海大教材出版计划）。
[2] 中华人民共和国水利部. 土工试验方法标准(GB/T 50123-1999). 北京：中国计划出版社. 2010.3.
六、成绩评定
（一）考核方式E.其他：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
（二）成绩综合评分体系：
成绩综合评分体系 | 比例% |
考勤：8次 | 10% |
实验报告：7次 | 90% |
总计 | 100% |
岩土力学实验课程综合评分方法（暂定稿2016.10.24）
1、分组方法
按照宿舍或自由组合，每4~6人一组，上课时同一组尽量坐在一起，便于讨论和交流。
2、考勤评分标准：8次考勤，占10%。
满勤，A/10分；缺勤1~3次，B/6分；缺勤4~6次，C/3分；缺勤7~8次，D/0分；根据平时表现，酌情加减1~2分。
3、实验报告评分标准：7次实验报告，占90%。
评分标准 | 得分 | |
严格按照实验报告要求并及时完成，思路特别清晰，步骤严谨、具体，书写工整，卷面整洁。 | 90-100分 | 特优A+ |
严格按照实验报告要求并及时完成，步骤较为详细，书写较为工整，卷面较为整洁。 | 80-89分 | 优秀A |
基本按照实验报告要求并及时完成，个别步骤不够详细，数据处理基本正确，卷面不够整洁。 | 70-79分 | 良好B |
基本按照实验报告要求并及时完成，步骤较为粗略，数据处理有小错，卷面稍显潦草。 | 60-69分 | 良好C |
不能按照实验报告要求，未及时完成，步骤缺失严重，数据处理完全错误，或写作极其潦草。 | 0-59分 | 不合格D |
七、大纲审核
教学院长：院学术委员会签章：