1.1 土方工程概述（教案）-《地基与基础工程施工》同步精品课堂（高教版-第2版）

《地基与基础工程施工》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 任务1.1 土方工程概述 授课教师 学时数 2 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 根据《国家职业教育改革实施方案》文件精神，教材改革是三教改革的重要抓手。 如何突破传统教材的约束，增加教材的可视化，在专业课程中植入职业道德教育、专业素养教育等，编写适合中职教育的专业教材。 背景分析 《地基与基础工程施工》是中等职业学校建筑工程施工专业的一门专业核心课程，其功能在于让学生从整体上对地基与基础工程的主要施工过程、安全技术要求及质量验收要求有初步认识，具备建筑工程施工专业中地基与基础工程施工的基本职业能力，并为后续其他专门化课程的学习做好准备。 本课程适应以职业行动为导向的教学法实施，以地基与基础工程施工内容和过程为主线，按照地基与基础工程施工的一般流程将工作任务分解为土方开挖及回填施工、基坑工程施工、地基处理、浅基础工程施工、桩基础工程施工等项目，有利于学生循序渐进地从整体上认识和掌握地基与基础工程施工的主要内容与过程。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 培养学生独立思考，解决问题能力，培养一丝不苟的工匠精神。具有良好的职业道德，爱岗敬业、团结协作、勇挑重担的精神。 了解土方工程的特点；熟悉土的分类；掌握土的各项工程性质。 能够独立地正确计算土的各项工程性质。 学习任务 描述 了解土方工程的特点；熟悉土的分类及现场辨别方法； 学习土的各项工程性质计算公式，能独立进行计算。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 土的分类；土的工程性质。 教学难点 土的工程性质计算公式。 教学难点突破方法 利用现场讲解，突破教学难点。充分把握课前导学、课中做学、课后督学三个环节，让重难点突破融入到每个环节。课堂教学中设置了两个学习任务，通过任务的达成，专业水平得到层级提升，实现重难点突破。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、 自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《地基与基础工程施工》，主编：侯广贤，2023年06月第2版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识点复习与回顾（5分钟） [知识点复习与回顾]（5分钟） 提问问题：什么是基础；地基的概念；浅基础的概念。 提出问题，认真回答问题。 接收并回顾上节课内容，对上节课内容进行归纳总结，温故而知新。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.检查学生对上节课内容的掌握程度，实时把控本节课教学内容的设计。 新课 导入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。查看并记住本节任务的学习目标。 2.分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（12分钟） [探索新知] （12分钟） 土方工程是建筑工程施工的主要分部工程之一，它主要包括场地平整，土方开挖、运输和填筑，以及施工排水、降水和土壁支撑等准备和辅助工作。图1-1所示为土方开挖施工现场。 土方工程具有以下特点： （1）工程量大、劳动强度高。建筑工程的土方工程量可达数万至数百万立方米，劳动强度高，施工工期长。为提高劳动效率、缩短工期，往往采用机械化方法施工。 （2）施工条件复杂。土方工程施工一般为露天作业，施工时受气候、水文、地质等因素的影响较大。施工前应详细收集资料，制订合理的施工方案。 （3）受场地限制。城市建筑密集，场地狭窄，而土方工程往往涉及深基坑开挖，若土方的留置、存放方案不当，极易出现安全和稳定问题。绪论中提及的上海某在建住宅楼倒覆就是典型的例子。所以，施工前应详细了解周围建筑的结构形式，熟悉地质资料，充分利用施工场地，制订切实可行的施工安全方案。 一、土的工程分类 土的种类繁多，分类方法也较多。在建筑工程土方工程施工中，按土的开挖难易程度将土分为八类，一至四类为一般土，五至八类为岩石。土的工程分类及现场鉴别方法见表1-1。 土的分类有多种方法，如根据土的沉积年代分类、根据土的工程特点分类、根据土的粒径级配及液塑性指标分类等。其中，将土按粒径级配及液塑性指标进行分类是世界上采用较多的土分类方法，国家标准《土的工程分类标准》（GB/T 50145-2007）即按此法分类，将土分为巨粒土、粗粒土、细粒土，是“从土的基本特性出发，以土的颗粒尺寸、水理性质等为界定指标的分类体系”，是“土的基本分类”。该标准同时指出，“各行业在工程中对土的分类有各自的专门需要，细节繁多，难以统一规定，故本标准只能从整体上建立共同遵守的体系，较为原则与概括，属通用分类范畴。各行业可据此延伸与充实，编制符合需要的专门分类标准。”在土方工程施工中，土是按其开挖难易程度进行分类的。 土的工程类别对选择土方工程施工机械和确定基坑边坡支护方式等方面都有重要影响。 上课前老师收集土方开挖的相关照片，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆。 学生认真做好笔记，认真识图，在书上划出重点。 使学生对土方工程有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学习 新知（40分钟） [学习新知] （40分钟） 二 、土的工程性质 土的工程性质对土方工程施工有直接影响，其中反映土工程性质的基本指标有土的密度、密实度、可松性、含水率（又称含水量）、渗透性等。 1.土的密度 土的密度分天然密度和干密度等。土的天然密度是指土在天然状态下单位体积的质量，可通过试验测得。它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。 =m/v 土的干密度是指单位体积土中固体颗粒的质量。土的干密度越大，土越密实。工程上常把干密度作为检验回填土压实质量的控制指标。 d=ms/v 2.土的密实度 土的密实度是指土的密实程度，通常用土的实际干密度与土的最大干密度之比表示。即 Dy=d0/dmax 土的密实度对回填土的施工质量有很大影响，它是衡量回填土施工质量的重要指标。 3.土的可松性 土的可松性是指在自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，也不能恢复其原来的体积的性质。由于土方工程量是以自然状态土的体积来计算的，所以在土方调配、计算土方机械生产率及运输工具数量等时，必须考虑土的可松性。土的可松性用可松性系数（不同类型土的可松性系数见表1-1）表示，即 Ks=V2/V1 =V3/V1 在土方工程中，Ks是计算土方工程施工机械及运土车辆等所需数量的重要参数，是计算场地平整标高及填方时所需挖土量等的重要参数。 [例1]某基槽断面如图1-2所示，基槽长度为150m，该类土的Ks=1.2，=1.05，假设槽内砖基础的体积为1000 m3，待基槽回填土完成以后，余土全部外运，若用一辆可装3m3土的汽车每天运输8趟，需要几天可运完余土？ [解]（1）该基槽自然状态下土的体积 V1=[3+（3×0.5）]×3×150 m3=2 025 m3 （2）回填基槽所用自然状态下土的体积 =（2 025-1 000）/1.05 m3≈976.2m3 （3）剩余土方松散状态下土的体积 V2=（V1-）×Ks =（2025-976.2）×1.20 m3≈1 258.6 m3 （4）所需时间 t=1 258.6 m3/（3 m3×8/天）≈53天（取整天数） 答：需要53天可运完余土。 4.土的含水率 土的含水率是指土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率，可通过试验测得。 w=（mw/ms）×100% =[（m湿-m干）/m干]×100% 土的含水率影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土的夯实质量，如土的含水率超过25%~30%，则机械化施工就困难，容易打滑、陷车。每种土都有其最优含水率，土在这种含水率的条件下，使用同样的压实能量进行压实，所得到的密实度最大。土的最优含水率需通过击实试验测得。 5.土的渗透性 土的渗透性是指水在土体中渗流的性能，一般以渗透系数k表示。渗透系数k是综合反映土体渗透能力的一个指标，其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义，将直接影响降水方案的选择和涌水量计算的准确性，其单位为m/d或cm/s。表1-2所列数据可供参考。 主要讲解土的工程性质，仔细对公式中字母进行解释。 学生跟上老师的思路，及时整理笔记； 抽取学生回答老师的提问； 做笔记可以增加学生对知识的记忆力。 学生再练习（6分钟） 4、 分配任务：（6分钟） （思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力，培养一丝不苟的工匠精神） 1）、以小组为单位回答问题： ①土方工程有哪些特点？ ②土的工程分类如何划分？ ③土的密度计算公式。 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。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（7分钟） 教师总结（7分钟） （引入思政教育：认认真真、严谨细致的工作态度） 通过对本章的学习，结合相关表格及公式，依据书上案例，完成课后练习，为下节课的主要内容奠定了基础。 布置下节课任务（7分钟） 布置下节课任务（7分钟） 预习下节课内容 布置 作业（10分钟） [完成作业] （10分钟） 1.土的密实度计算公式? 2.土的含水率如何计算？ 3.粉质黏土的渗透系数范围？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 通过采用小组讨论分组法、 自主阅读法，书本相结合的方式，能达到教学效果，在各组提问中，回答问题的正确率为95%，大多数学生能掌握土的特点及分类，能正确计算土的工程性质。 七、教学反思 教学反思 通过老师“教”与学生“学”的互动过程，使学生掌握土的特点及分类，能正确计算土的工程性质；以学生学习为主，以教为辅的理论学习模式，培养学生的整体分析和思考能力，让学生全程参与整个教学过程，为之后的学习打下基础。 教师分配任务 学生分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$