新工科背景下土力学课程思政建设研究与实践 ——以宿州学院为例

全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措.为贯彻习近平总书记关于高校"立德树人"的指示精神和教育部"新工科"建设的指导精神,积极开展了新工科背景下土力学课程思政建设研究与实践.通过充分挖掘和提炼土力学课程所蕴含的思政元素,采用案例、小组讨论、人文故事以及思维实验等教学方法,使思政元素柔性介入课堂,同时优化土...     

新疆高校《土力学》课程教学模式改革探究

通过分析新疆地区高校当前土力学课程存在的教研问题,以及社会发展对人才的需求,培养工程应用和创新能力的应用型人才成为新时期高校教学改革的追求目标。以本科教学《土力学》课程为载体,着力于从理论教学、试验、实践等三个方面进行探索性的教学改革,已期能够激发学生的学习兴趣,特别注重学生的工程意识与实践创新能力的培养,为水利及相关专业培养高级应用型人才,进一步夯实本校培养人才的教学体系,满足社会发展对人才的需求。     

浅谈“土力学”课程教学的体会

学生学习"土力学"课程普遍存在难以把握知识结构、对概念难以理解、学习僵化等问题。要解决这些问题,首先应该使学生在宏观上对"土力学"的知识体系有所把握;其次在课堂教学中应重视概念的讲解,并通过联想、举例等方法增强知识的趣味性;在考核方式、作业批改等容易忽视的细节方面应尽力完善。     

林地履带式作业车辆软底质行走通过性能研究

基于车辆地面力学理论,构建了特定土壤的承压特性模型和剪切特性模型,并针对湖南省长沙市浏阳市镇头镇油茶林种植区域的特定土壤进行土力学试验,得出土壤沉陷指数n=0.9447、内聚变形模量k_c=210.4047kN/mⁿ⁺¹、摩擦变形模量k_φ=5674.4kN/mⁿ⁺²、内摩擦角φ=19.6488°,黏聚力c=66.26302kPa。同时,采用多体动力学建模与仿真软件RecurDyn建立履带作业车辆模型,进行了直线行驶仿真分析,研究了履带作业车辆行走通过性能。     

干燥致密土壤在沙粒流冲击下的磨蚀规律

在土壤风蚀过程中,跃移颗粒对表土的冲击磨蚀是公认的一种重要起尘机制。磨蚀体现了跃移沙与土壤相互作用,受沙粒跃移运动参数和土壤力学性质共同控制。然而,现有风蚀模型尚未充分考虑土壤力学性质的地位与作用,缺少磨蚀速率计算公式,亟需从固体力学角度探讨土壤磨蚀规律。该研究借鉴岩石磨蚀模型,针对含水率小于1.5%、体密度大于1.60×103 kg/m3的干燥致密土壤,提出了代表单位时间内的碰撞次数、土壤抗压强度和杨氏模量、入射沙粒动能和密度等综合效应的磨蚀变量;通过标准压缩试验测得黏土、砂土、壤土、砂质黏土、壤质黏土共5种人工均质土壤的抗压强度和杨氏模量的范围分别为0.823～4.092 MPa和0.043～0.149 GPa;利用自行设计的冲击磨蚀试验得到了干燥致密土壤在沙漠沙颗粒流冲击作用下的磨蚀规律,即磨蚀速率是磨蚀变量的线性函数,其斜率与截距分别为3.27×104和-0.027 kg/s。研究结果有助于恰当描述风蚀模型中的土壤力学性质、准确计算风蚀速率,进而服务于农田防护和水土保持工程,并为中国西北干旱区天然地貌和人工建筑风蚀现象的研究提供理论依据与数据支撑。     

草本植物根系网的固土机制模式与力学试验研究

针对生物软措施的力学固土护坡作用进行了力学机制方面的探讨,提出植物根系网固土力学机制模式的四个层次,以及对不同草本植物根系的固土性能进行了力学试验比较。结果表明不同植物根系具有不同的抗拉强度。香根草根系平均抗拉强度最大达85 m Pa,其次为假俭草,平均抗拉强度27.3 m Pa,白三叶根系平均抗拉强度为24.6 m Pa,莎草根系平均抗拉强度为24.5 m Pa,宜安草根系平均抗拉强度为19.7 m Pa,百喜草根系平均抗拉强度为19.23 m Pa,马尼拉草根系平均抗拉强度为17.5 m Pa,狗牙根根系平均抗拉强度为13.45 m Pa。不同的植物根系具有不同的抗拉强度、不同的固土性能与其遗传结构及其组织材料不同有关。充分了解和认识植物根系固土性能,科学合理运用生物软措施代替或部分代替工程措施在我国繁重的生态环境保护和恢复的基本建设工程项目中具有重要的应用价值和意义。     

土力学综合性实验教学探讨

本文通过对综合性实验特点的分析,结合土力学综合性实验的设计和实施,探讨了土力学综合性实验的意义、方法。提出了综合性实验的几个关键问题,综合性实验的教学效果评价结果表明实施综合性实验是必要的、有效的。     

树木根系在防止滑坡中的土力学作用

作者通过大型直接剪切测试和根系分布形态调查,研究了树木根系在防护滑坡中的作用。当土层中有根系存在时,其抗剪强度显然增强。作者据测试结果得出一些根系效应的方程式,其作用似同土壤凝聚力一样明显。根在深度方向上分布服从于Weibull分布。从大量的坡体稳定分析中看出,土层的抗剪强度存在着最弱强度区(潜伏破坏带),主要是该带中根系的垂直分布量很有限。所以表层滑坡就多发生在这个弱强度带上。因此,我们应把含根系多少的亚表土层看成为土壤——根系的相关作用层。作者还认为坡体破坏问题取决于该层受到破坏与否。     

库水位下降条件下残积土边坡的力学响应

为了进一步认识库水位下降对残积土边坡力学响应的作用机理,基于饱和—非饱和渗流以及非饱和土力学理论,采用有限元软件,分析了库水位下降条件下残积土边坡的渗流场、应力场和位移场分布特征。结果表明,库水位下降过程中,路基内浸润线随下降速率的不同而差异较大,但随时间增长趋于一致;路基内孔隙水压力及位移均随水位下降持续时间及下降速率的增大而增大,坡体土有效应力逐渐增大,但总应力不变;边坡安全系数随时间呈现出先下降后上升的变化趋势,建议在水库泄洪管理方面,适当控制泄洪速率,同时加强路基坡体排水,以有利于库岸边坡稳定。     

非饱和黄土中的吸力与有效应力

用压力板法和回归分析法研究了基质吸力对非饱和黄土强度性质的影响。结果表明，非饱和黄土的基质吸力与饱和度在双对数座标上呈直线关系；起始基质吸力与液限、塑性指数及粘粒含量呈线性规律变化；有效应力影响系数与其起始基质吸力呈线性关系，且随粘粒含量的增大而增大。