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

1.1 土方工程概述 地基与基础工程施工 同步精品课堂（中职专业课） 1 知识目标 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。 能力目标 能够独立地正确计算土的各项工程性质。 情感目标 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。 三维目标 构施工图，掌握图 知识点复习与回顾 ？ 1.什么是基础； 2.地基的概念； 3.浅基础的概念。 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。 土方工程是建筑工程施工的主要分部工程之一，你所熟知的土的种类有哪些呢？ 它们各自有哪些性质？ 探索新知 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。 探索新知 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。 探索新知 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。 一、土的工程 分类 探索新知 土的工程分类及现场鉴别方法见表1-1。 探索新知 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”。 探索新知 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。 学习新知 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。 学习新知 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 式中-土的天然密度，g/cm3或kg/m3； m-土的总质量，g或kg； V-土的天然体积，cm3或m3。 学习新知 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 式中d-土的干密度，g/cm3或kg/m3； ms-土中固体颗粒的质量，g或kg； V-土的天然体积，cm3或m3。 学习新知 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 式中Dy-土的密实度（即压实系数）； d0-土的实际干密度； dmax-土的最大干密度。 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。 学习新知 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。 学习新知 Ks=V2/V1 =V3/V1 式中 Ks-土的最初可松性系数；-土的最后可松性系数； V1-土在天然状态下的体积，m3；V2-土经开挖后的松散体积，m3； V3-土经回填压实后的体积，m3。 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。 学习新知 [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？ 学习新知 [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。 学习新知 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% 式中 m湿-含水状态土的质量，g或kg；m干-烘干后土的质量，g或kg； mw-土中水的质量，g或kg；ms-固体颗粒的质量，g或kg。 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。 学习新知 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。 学习新知 学生再练习 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。 课堂小结 一、土方工程的特点 （1）工程量大、劳动强度高。 （2）施工条件复杂。 （3）受场地限制。 二、土的工程分类 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。 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，将土分为巨粒土、粗粒土、细粒土。 课堂小结 三、土的工程性质 1.土的密度：=m/v 土的干密度：d=ms/v 2.土的密实度：Dy=d0/dmax 3.土的可松性：Ks=V2/V1 =V3/V1 4.土的含水率：w=（mw/ms）×100%=[（m湿-m干）/m干]×100% 5.土的渗透性：一般以渗透系数k表示。 作业布置 建筑结构的概念和分类 地基与基础的概念 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？ 感谢观看 $$