1.2 土方工程施工（一）（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1.2 土方工程施工（一） 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 树立正确的价值观和行为规范，培养科学严谨、一丝不苟的工匠精神。 掌握土方工程量计算；熟悉土方工程常用的施工机械；掌握土方开挖的步骤流程。 能够独立地正确计算土方工程量，能够合理的选用施工机械。 学习任务 描述 掌握土方工程量计算；熟悉土方工程常用的施工机械及选用原则； 掌握土方开挖的步骤流程。 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 土方工程量计算公式；常用的施工机械的选用。 教学难点 土方工程量计算公式。 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：土方工程有哪些特点；土的工程分类如何划分；土的密度计算公式。 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） 一、土方工程量计算 基坑是为进行建（构）筑物地下部分的施工由地面向下开挖出的空间。宽度在3m以内，长度是宽度的3倍以上的基坑又称为基槽。狭义上的基坑指基槽以外的基坑。 1.基坑土方量计算 基坑土方量可按立体几何中的拟柱体（由两个平行的平面作底面的一种多面体）体积公式计算，如图1-3所示。即 V=（A1+4A0+A2） 2.基槽土方量计算 基槽和路堤的土方量可以沿长度方向分段后，用与计算基坑土方量相同的方法计算，如图1-4所示。 V1=（A1+4A0+A2） 将各段土方量相加，即得总土方量：V=V1+V2+···+Vn 老师结合图片对土方工程量公式进行详细讲解。 学生认真做好笔记，及时举手提问。 在做笔记的过程中强化学生的理解力和记忆力。 学习 新知（40分钟） [学习新知] （40分钟） 二、土方工程中常用的施工机械及其选择 （一）土方工程中常用的施工机械 土方的开挖、运输、填筑、压实等应尽量采用机械化施工，以减轻繁重的体力劳动，加快施工进度。常用的土方施工机械有推土机、铲运机、单斗挖土机、装载机和各种碾压、夯实机械等。 1.推土机 推土机能独立完成挖土、运土和卸土工作，具有操作机动灵活，运转方便迅速，所需工作面小，易于转移等特点，在建筑工程中应用最多。推土机按行走的方式可分为履带式推土机和轮胎式推土机。履带式推土机附着力强，爬坡性能好，适应性强，其外形如图1-6所示。轮胎式推土机行驶速度快，灵活性好。 为提高生产率，推土机可采用下坡推土、并列推土、槽形推土、多铲集运、铲刀上附加侧板五种推土方法。 （1）下坡推土 推土机顺地面坡度沿下坡方向切土和推土，借助机械本身的重力作用，提高推土能力和缩短推土时间。一般可提高生产率30%~40%，但推土坡角应在15°以内。 （2）并列推土 平整场地面积较大时，可用两三台推土机并列作业。铲刀相距15~30 cm，一般2台推土机并列推土可增加推土量15%~30%，但平均运距不宜超过70 m，且不宜小于20m。 （3）槽形推土 推土机重复多次在一条作业线上切土和推土，使地面逐渐形成一条浅槽，以减少土从铲刀两侧流散，可以增加推土量10%~30%。 （4）多铲集运 在硬质土中，由于切土深度不大，可以采用多次铲土，分批集中，一次推送的方法，以便有效地利用推土机的功率，缩短运土时间。一般可提高生产率15%左右。 （5）铲刀上附加侧板 推送疏松土且运距较大时，可采用此法增加铲刀前的土方体积和减少推土散失量。 2.铲运机 铲运机是一种能够独立完成铲土、运土、卸土、填筑、整平的土方机械，具有对道路要求较低，操作灵活，生产率较高等特点。铲运机可在一~三类土中直接挖、运土，常用于坡度在20°以内的大面积土方挖、填、平整和压实，大型基坑、基槽、管沟的开挖，路基和堤坝的填筑，不适用于砾石层、冻土地带及沼泽地区。坚硬土开挖时要用推土机助铲或用松土机配合。 铲运机按行走方式可分为自行式铲运机和拖式铲运机两种，如图1-7、图1-8所示。自行式铲运机行走速度快，适用于运距800~3 500 m的大型土方工程，一般经济运距为800~1 500 m，但开挖时必须用助铲。拖式铲运机适用于运距80~800 m的土方工程，以运距在600 m以内较为适宜，当运距在250~350 m时效率最高。 3.单斗挖土机 单斗挖土机是土方开挖常用的一种施工机械，按工作装置不同分为正铲挖土机、反铲挖土机、拉铲挖土机、抓铲挖土机四种；按操纵机构不同分为机械式挖土机和液压式挖土机两种，如图1-10所示；按行走装置不同分为履带式挖土机和轮胎式挖土机两种，其中履带式挖土机重心低，稳定性好，行走能力强，应用广。 4.装载机 装载机（图1-17）用于装卸土方和散料，也可用于松散软土的表层剥离、地面平整和场地清理等。装载机主要配合其他挖掘机械使用，特别适用于大面积开挖回填土方工程。 （二）土方工程施工机械的选择 在土方工程施工中，合理选择施工机械，充分发挥机械效能，并使各种机械在施工中配合使用，对加快施工进度，提高施工质量，降低工程成本具有十分重要的意义。 土方工程施工机械应根据下列条件经综合比较择优选择。 （1）基坑情况：几何尺寸、大小、深浅、土质、有无地下水及开挖方式等。 （2）作业环境：占地范围、工程量大小、地上与地下障碍物等（有无高压线、构筑物及地下管道、管线）。 （3）气候与季节：冬期和雨期时间长短、冬期温度、雨期降水量等情况。 （4）机械配套与供应情况。 （5）施工工期长短，以及选用的土方工程施工机械能达到的经济效益情况。 一般来讲，深度不大的大面积基坑开挖，宜采用推土机或装载机推土、装土，用自卸汽车运土；长度和宽度均较大的大面积土方一次开挖，可用铲运机铲土、运土、御土、填筑作业；面积不大但较深的基坑，可采用正铲挖土机，上层土方也可用铲运机或推土机开挖；如操作面狭窄，且有地下水，土体湿度大，可采用液压反铲挖土机挖土，自卸汽车运土；在地下水中挖土，可用拉铲挖土机，效率较高；地下水位较深，采用不排水时，亦可分层用不同机械开挖，先用正铲挖土机挖地下水位以上土方，再用拉铲挖土机或反铲挖土机挖地下水位以下土方，然后用自卸汽车将土方运出。 老师课前搜集相关照片，讲解土方工程中常用的施工机械及其选择。 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； 通过直观教学法，结合图片进一步激发学生的兴趣，有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 三、土方开挖 （一）施工准备 土方开挖前需做好下列主要准备工作： 1.场地清理 场地清理包括拆除房屋、古墓（需征得文物管理部门同意），拆迁或改建通信线路、电力线路、上下水管道以及其他建筑物，迁移树木，去除耕植土及荷塘淤泥等工作。 2.排水降水 场地内的积水必须排除，同时还要注意雨水的排除，使场地保持干燥，便于土方施工。在施工区内应设置排水沟，将地面水排走，或排到低洼处，再用水泵抽走。排水沟横断面尺寸不宜小于0.5 mX0.5m，纵向坡度一般不小于2%o。山坡地区，在离边坡上沿5~6m处设置截水沟、排洪沟，阻止坡顶雨水流人开挖基坑（槽）区域内，或在需要的地段修筑挡水堤坝阻水。 3.场地平整，修筑临时设施 修筑临时道路、供水、供电及临时性生产和生活设施。此处的“场地平整”即指“三通一平”中的“平”，即根据设计标高进行土方调配，开展场地平整工作。此项工作由建设单位单独发包给专业土方施工单位或总包给建筑施工单位完成，发生费用由建设单位承担。 （二）定位与放线 基坑（槽）开挖，首先应进行房屋定位和标高引测，然后根据基础的底面尺寸、埋置深度、土质好坏、地下水位的高低及季节性变化等不同情况，并考虑施工需要，确定是否需要留工作面、放坡、增加排水设施和设置支撑，从而定出挖土边线和进行放线工作。 1.定位 将建筑设计总平面图中建筑物外轮廓的轴线交点测设到地面上，用木桩标定出来，木桩顶部钉小钉指示点位，这些木桩称为轴线桩（角桩），然后根据轴线桩进行细部测定。为进一步控制各轴线位置，应将主要轴线延长引测到安全地点并做出标志，这些标志称为控制桩（引桩、保险桩）。 2.放线 根据定位确定的轴线位置，用石灰撒出基坑（槽）的开挖边线，基坑（槽）上口尺寸应根据基础的设计尺寸和埋置深度、地基土类别及地下水等情况，并结合留置工作面或放坡条件确定，如图1-19所示。 （三）土方开挖 土方开挖的基本原则：开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖。 1.浅基坑（槽）开挖 常见的浅基坑（槽）开挖方式有直立开挖、放坡开挖、支撑开挖三种，可根据地质条件、开挖深度、场地环境及地下管线等情况选择。 （1）直立开挖 当地质条件良好，土质均匀且无地下水时，可采用直立开挖方式。 （2）放坡开挖 当场地条件允许时，可采用放坡开挖方式，如图1-20所示。放坡开挖的坡度应根据土质、开挖深度、边坡留置时间、坡顶堆载等因素确定。临时性挖方边坡坡度可参考表1-4采用。 （3）支撑开挖 基坑（槽）、管沟开挖时，为了缩小施工面，减少土方量，或受场地条件限制不能放坡时，可采用设置土壁支撑的方法施工。 四、质量检验标准 土方开挖完成后，应进行质量检验。基坑（槽）土方开挖工程的质量检验标准应符合表1-5的规定。 主要讲解土方开挖的步骤及注意要点及验收标准。 学生做笔记，在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 抽取学生回答老师的提问； 课下积极查阅资料，扩大自己的知识面。 学生再练习（6分钟） 4、 分配任务：（6分钟） （思政导入：认真、严谨的学习态度，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） 1）、以小组为单位回答问题： ①土方开挖的基本原则？ ②施工机械选择时，应考虑哪些因素？ ③反铲挖土机的特点。 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，结合相关图片表格及公式，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.土方开挖的步骤? 2.基坑土方量计算公式？ 3.推土机的特点？ 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方工程量计算公式及土方开挖的步骤流程，合理选用施工机械。 七、教学反思 教学反思 通过老师“教”与学生“学”的互动过程，使学生掌握土方工程量计算公式及土方开挖的步骤流程，合理选用施工机械；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 $$