地基与基础教案 土的物理性质及工程分类

1、重 庆 能 源 职 业 学 院 教 案课程名称： 地基与基础 授课时间 2011年 8 月 11 授课对象系 别建筑工程技术本次课学时2年级班次2010211、20102112章节题目绪论 第1章 土的物理性质及工程分类 1.1 土的组成与结构构造目的要求（含技能要求）使学生掌握土的组成及其对土的工程性质的影响本节重点土的颗粒级配、土中的水本节难点土的颗粒级配教学方法PPT结合板书教学教学用具多媒体、土样（取自工程现场）问题引入地基的基本概念了解土的性质研究地基的性质如何突出重点在对重点内容进行讲解时，尽量引用工程实例中的相关图片和视频难点与重点讲解方法发给学生土样引导学生对土样进行观察由学生

2、的观察结果引出本节主题结合图片、视频等对重点知识进行详细讲解 通过实际的观察及生动的讲解使学生对重点知识的掌握更加牢固。内容与步骤1. 引导学生观察土样，向其提问：土是由什么组成的？2. 根据其回答引出本节的三个内容：土中固体颗粒、土中水、土中气体3. 在对各小节进行讲解时，不断引导学生进行观察，从而使学生对各知识点有一个清晰深刻的认识。本次课小节课程小结1. 土的颗粒级配可以在一定程度上反映土的某些性质；2. 水对无黏性土的工程性质影响较小，但黏性土中水是控制其工程地质性质的重要因素；3. 封闭气体使土在外力作用下的弹性变形增加，透水性减小。教后札记 在教学实践中让学生对实物进行观察不仅可以

3、调动课堂积极性而且能使其对知识点有更深刻的认识，其教学效果要优于视频、图片教学。讨论、思考题、作业（含实训作业）1. 什么是土的颗粒级配？2. 土中水是如何影响图的工程性质的？授课教师： 年 月 日重 庆 能 源 职 业 学 院 教 案教学内容1. 认识一些基本概念（结合现场图片来讲）（1） 地基：工程上把承受建筑物荷载从而引起应力变化和变形的那部分土叫地基。（2） 基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构。是建筑物的组成部分。 基础的作用是把上部结构的荷载分布开来并传递到地基中去。 地基具有一定的深度和范围，当地基由两层及两层以上土层组成时，将直接与基础接触的土层称为持力层；持力层以下的土层称为

4、下卧层。 地基分类/基础分类浅基础：对一般房屋的基础，若地基土较好、埋深不大（5m），采用一般方法和设备施工的基础称为浅基础。深基础：如果建筑物荷载较大或地基土较软弱，需要将基础置于较深处（5m）的土层上，且需要借助特殊的施工方法及机械设备施工的基础称为深基础。人工地基：良好的地基应该具有较高的承载力和较低的压缩性，如果地基较软弱，需要对地基进行人工加固处理后才能作为建筑物地基的叫人工地基。天然地基：未经加固处理直接把天然土层作为地基的称为天然地基。2. 本课程的核心原则： 强度条件：应使地基具有足够的承载力（作用于地基上的荷载）； 变形条件：不使地基产生过大的沉降和不均匀沉降（即沉降量建筑物

5、的容许变值） 基础结构本身应具有足够的强度和刚度。重 庆 能 源 职 业 学 院 教 案教学内容第1章 土的物理性质及工程分类1.1土的组成与结构构造土是岩石长期受到风、霜、雨、雪的侵蚀和生物活动的破坏，逐渐崩解成的，并经过不同的搬运方式堆积下来的。向学生提问：你们观察一下手中的土样，谁能告诉我土是由什么组成的？土一般是由固体颗粒、水、气体三相组成。1.1.1 土中固体颗粒互动：大家再看一下手中的土样，看看土的固体颗粒有什么特点？1.1.1.1土的颗粒级配自然界中的土都是由大小不同的颗粒组成的粒径不同，土的性质会发生相应的变化1. 土粒粒组划分（1） 通常将土粒分为六大粒组200mm60mm2

6、mm0.075mm0.005mm块石颗粒卵石颗粒圆砾颗粒砂粒粉粒黏粒图1 土粒粒组划分（2） 确定土粒粒组的方法：将风干且已经分散了的土样通过一套孔径不同的标准筛，充分摇振筛选，然后分别称出留在各级筛上的重量，再计算出各粒组的相对含量。土的颗粒级配：工程上，常以土中各个粒组的相对含量（即各粒组占土粒总重的百分数）来表示土中颗粒的组成情况，称为土的颗粒级配。 工程中常用颗粒级配曲线直接表示土的级配情况。2. 土的颗粒级配对其工程性质的影响 如果土的粒径范围较小，土粒较均匀，则级配不良；如果土粒粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，则级配良好。 级配良好的土，土的密实度较好，用其做地基土，地基强度和稳定性

7、较好，透水性和压缩性也小。1.1.1.2土粒的矿物成分 （1）土的矿物成分主要取决于母岩成分及其所受的风化作用。（2）土的矿物成分主要分为原生矿物和次生矿物。1.1.2 土中水1.土中水的形式固：结冻时由于水的冰晶体不断扩大，土体发生隆起，出现冻胀现象； 当解冻时，土中积聚的冰晶体融化，土体又随之下陷，出现冻融现象，往往会使土体强度降低。气：指水蒸气，对土的性质影响不大。液：结合水和自由水。（1） 结合水定义：结合水是指在电场作用力范围内，受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。结合水距离土颗粒越近，作用力越大；距离越近，作用力越小。强结合水弱结合水（2） 自由水 重力水：是在重力或压差作用

8、下运动的水。存在于地下水位以下的透水土层中，对土粒有浮力作用。作用：对土中的应力状态、开挖基槽、基坑，以及修筑地下构筑物时所采取的排水、防水措施有重要影响。 毛细水：是受到水与空气交界面处表面张力作用下，沿着细的孔隙向上及其它方向移动的现象。毛细水上升的高度和速度取决于土的孔隙大小和形状、颗粒尺寸和水的表面张力。（土颗粒过大或过小都不会发生毛细现象）1.1.3 土中气体提问：土中气体存在于什么地方？1. 存在于土孔隙中未被水所占据的部位。2. 土中气体的作用： 在粗粒的沉积物中，常见到与大气相连通的空气，它对土的力学性质影响不大。 在细粒土中，常存在与大气相隔绝的封闭气泡，使土在外力作用下的弹性变形增加，透水性减小。（封闭气体对土的工程性质影响较大）1.1.4土的结构土的结构：指由土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。 单粒结构 蜂窝结构 絮状结构1. 单粒结构：由粗大土粒在水或空气中下沉而形成的。全部由砂粒及更粗土粒组成的土具有单粒结构。特点：颗粒较大，土粒间的分子吸引力相对很小。呈紧密状单粒结构的土：强度较大，压缩性较小，是较为良好的天然地基。 具有疏松单粒结构的土：骨架不稳定，在外力作用下，土粒易发生移动，孔隙减小，土产生很大变形。2.蜂窝结构和絮状结构的土，粒间存在大量