8.1 地基土的物理性质及工程分类（课件）-《建筑结构》同步精品课堂（高教版-第4版）

8.1 地基土的物理性质及工程分类 建筑结构 同步精品课堂（中职专业课） 1 知识目标 了解土的组成；掌握土的物理性质指标；掌握黏性土的特性及地基土的分类。 能力目标 使学生掌握土的组成及物理性质指标；能够独立正确进行土的各项指标计算。 情感目标 养成自觉学习和主动学习的良好习惯。具有主动思考、虚心请教、改革创新意识和获取新知识、新技能的学习能力。 三维目标 构施工图，掌握图 知识点复习与回顾 ？ 1.地基冻胀引起裂缝的现象； 2.承载力不足会引起哪些裂缝？ 3.温度变化引起的裂缝如何防治。 你了解什么是建筑结构？生活中你见过哪些常见的结构？ 问题引入——学会观察和总结 情境引入 1）、以小组为单位回答问题。 2）、每组派出代表回答老师提问 3）、学生分组相互评价 4）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 建筑物地基坐落在基础上，基础由土组成，所以土的性质能接影响建筑物整体性。 同学们思考土的组成部分有哪些，土又具有哪些性质呢？ 探索新知 土是一种松散物质，由固体颗粒（固相）、水（液相）和空气（气相）组成，即土通常为三相体系。 固体颗粒构成土的骨架，水和空气则填充于固体颗粒的孔隙中。当孔隙完全被水充满时为饱和土；孔隙被气体充满时称为干土。饱和土和干土均为二相体系。 一、土的组成 探索新知 （一）土的含水量特征指标 （二）土的孔隙特征指标 （三）土的单位体积重量特征指标 二、土的物理性质指标 探索新知 通常土是一种三相体。 土中固体颗粒、水、空气三部分之间比例的变化，能反映出土处于各种不同的物理状态，如软或硬、干或湿、松或密、轻或重，因此可用三相比例关系作为评定土的工程性质的定量指标。 为了方便说明和计算，将三相体系中分散交错的土颗粒、水和空气分别集中在一起，用质量和体积来表示，即土的三相简图（图 8-3）。 探索新知 探索新知 （一）土的含水量特征指标 1.土的含水量 土中水的质量与颗粒质量之比的百分率，称为土的含水量，用ω表示。即 ω=×100% （8-1） ω是表示土的湿度的一个指标。含水量小的土较干，强度就高。对于黏性土，随着含水量的增加，土由较干的坚硬状态变化为可塑状态，甚至为流塑状态。 探索新知 2.土的饱和度 土中水的体积与土中孔隙体积之比的百分率，称为土的饱和度，用Sr表示。即 Sr=×100% （8-2） Sr表示土的潮湿程度，当Sr=100%时，表示土的孔隙中完全充满水，土处于完全饱和状态；当Sr=0时，土是完全干燥的。 探索新知 （二）土的孔隙特征指标 1.土的孔隙比 土中孔隙体积与土中颗粒体积之比，称为土的孔隙比，用e表示。即 e= （8-3） e是表示土的密实程度的一个很重要的指标。一般e<0.6的土属密实的低压缩性土；e>1 的土属疏松的高压缩性土。一般黏性土e为0.4~1.20；砂土e为0.3~0.9。 探索新知 2.土的孔隙率 土中孔隙体积与土的总体积之比的百分率，称为土的孔隙率，用n表示。即 n=×100% （8-4） 黏性土的孔隙率一般为30%~60%，砂土的孔隙率一般为25%~45%。 探索新知 （三）土的单位体积重量特征指标 1.土的天然密度 土在天然状态下单位体积的质量称为土的天然密度，用（g/cm3或t/m3）表示。即 = （8-5） 土在天然状态下单位体积的重力称为土的天然重度，用（N/cm3或kN/m3）表示。即 ==g（8-6） 式中g为重力加速度，约等于9.807 m/s2，在计算中可近似取10 m/s2。 探索新知 2.土的饱和重度 当土中孔隙全被水充满时，单位体积的重力称为土的饱和重度，用sat（kN/m3）表示。即 sat= （8-7） 式中为水的重度，近似地取10 kN/m3。 探索新知 3.土的有效重度 在地下水位以下，土粒受到水的浮力作用，浮力大小等于同体积水的重力。土的重力减去水的浮力，称为土的有效重力（也称浮重力）。水下土单位体积的有效重力称为土的有效重度（也称浮重度），用′（kN/m3）表示。即 ′= =sat-w（8-8） 探索新知 4.土的干重度 干土单位体积的重力称为土的干重度，用d（kN/m3）表示。即 d= （8-9） d越大，说明土越密实，在填土夯实时，常以此指标来控制土的夯实质量。 探索新知 5.土粒的相对密度 土粒质量与同体积4℃时纯水的质量之比称为土粒相对密度，用ds表示。即 ds==（8-10） 式中（g/cm3）为土粒密度，为纯水在4℃时的密度，=1g/cm3。 以上指标中，土的含水量w、天然密度和土粒的相对密度ds均可直接用试验方法测定，它们是每种土必须测定的基本指标，其他指标为导出指标，可通过基本指标推导出来。 学习新知 三、黏性土的特征 黏性土颗粒细，