江西省第一工业学校教师教案.docx
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江西省第一工业学校教师教案
江西工业工程职业技术学院课时计划
课程名称：
建筑施工技术∽学年第学期第周第次课总第次课
班级
班
班
班
班
班
授课日期
月日
月日
月日
月日
月日
课题：
第一节土的工程分类与特征
第二节基坑与基槽土方量计算
目的要求：
1.了解土的工程分类标准与分类；
2.掌握土的工程性质；
3.掌握场地平整土方量计算。
重点、难点和突破的方法：
重点：
1、土的工程性质
2、场地平整土方量的计算
难点：
场地平整土方量计算
突破方法：
1、详细讲解；
2、讲练结合。
复习提问：
教具：
多媒体课件
作业：
课后记：
教学内容和步骤（附后）
第一节土的分类及工程性质
二、土的工程性质
（一）土的组成：
土颗粒、空气和水三部分组成。
（二）土的工程性质
1.土的含水量
土的含水量：
土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率。
式中：
m湿——含水状态土的质量，kg；
m干——烘干后土的质量，kg；
mW——土中水的质量，kg；
mS—固体颗粒的质量，kg。
土的含水量随气候条件、雨雪和地下水的影响而变化，对土方边坡的稳定性及填方密实程度有直接的影响。
2.土的天然密度和干密度
土的天然密度:
在天然状态下，单位体积土的质量。
它与土的密实程度和含水量有关。
土的天然密度按下式计算：
式中：
ρ——土的天然密度，kg/m3；
m——土的总质量，kg；
V—土的体积，m3。
干密度:
土的固体颗粒质量与总体积的比值，用下式表示：
式中ρd——土的干密度，kg/m3；
mS——固体颗粒质量，kg；
V—土的体积，m3。
在一定程度上，土的干密度反映了土的颗粒排列紧密程度。
土的干密度愈大，表示土愈密实。
土的密实程度主要通过检验填方土的干密度和含水量来控制。
3.土的可松性系数
土的可松性：
天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经振动夯实，仍然不能完全复原，
土的这种性质称为土的可松性。
土的可松性用可松性系数表示，即
式中KS、KS′——土的最初、最终可松性系数；
V1——土在天然状态下的体积，m3；
V2——土挖出后在松散状态下的体积，m3；
V3——土经压（夯）实后的体积，m3。
土的最初可松性系数KS是计算车辆装运土方体积及挖土机械的主要参数；
土的最终可松性系数是计算填方所需挖土工程量的主要参数。
4.土的渗透性
土的渗透性：
指土体被水透过的性质。
土的渗透性用渗透系数表示。
渗透系数：
表示单位时间内水穿透土层的能力，以m/d表示；它同土的颗粒级配、密实程度等有关，是人工降低地下水位及选择各类井点的主要参数。
例：
某基坑开挖体积为200m3，基础体积为120m3，基础做好后进行土方回填。
则回填后余下松土有多少？
（kS=1.2,kS‘=1.1）
练习：
某基坑开挖体积为500m3，基础体积为250m3用土去填满，填满后，将剩余的土填入底面积为10×10m2的坑内，问坑为多高？
（kS=1.2,kS'=1.1）
第二节土方量计算与土方调配
一、基坑与基槽土方量计算
1、基槽土方量计算
1）不放坡时：
V=h（a+2c）L
2）放坡时：
V=h（a+2c+mh）L
2、基坑土方量计算
1）不放坡时：
V=h（a+2c）（b+2c）
2）放坡时：
V=h（a+2c+mh）（b+2c+mh）+m2h3/3
二、场地平整土方计算
场地平整：
将现场平整为施工所要求的设计平面；
场地平整的步骤：
确定场地设计标高－>计算挖、填土方工程量—>确定土方平整调配方案—>选择土方机械、拟定施工方案。
1．确定场地设计标高
确定场地设计标高时应考虑的因素：
建筑规划、生产工艺、运输、尽量利用地形、排水；
1）初步计算场地设计标高
原则：
场地内挖、填方量平衡；
步骤：
划分网格－>利用等高线内插求得节点标高（有地形图时）/测量节点木桩高度（无地形图时）－>计算场地设计标高；
设计标高的计算公式：
2）场地标高的调整
场地标高调整的原因：
土的可松性.
2．方格网法计算场地平整土方量步骤
1）读识方格网图
方格网图由设计单位（一般在1/500的地形图上）将场地划分为边长a=10～40m的若干方格，与测量的纵横坐标相对应，在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高（H）和设计标高（Hn）.
2）计算场地各个角点的施工高度
施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差，是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度。
各方格角点的施工高度按下式计算：
3）计算“零点”位置，确定零线
方格边线一端施工高程为“+”，若另一端为“-”，则沿其边线必然有一不挖不填的点，即为“零点”。
4）计算方格土方工程量
按方格底面积图形和教材所列计算公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量。
5）边坡土方量计算
场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡，以保证挖方土壁和填方区的稳定。
边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算，一种为三角棱锥体，另一种为三角棱柱体。
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课程名称：
建筑施工技术∽学年第学期第周第次课总第次课
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月日
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课题：
土方调配
目的要求：
1.了解土方调配的原则及注意事项；
2.掌握土方调配的步骤及计算方法；
3.掌握土方调配优化方法。
重点、难点和突破的方法：
重点：
1、土方调配的步骤及方法；
2、土方调配的优化。
难点：
土方调配的优化
突破方法：
1、详细讲解；
2、讲练结合。
复习提问：
教具：
多媒体课件
作业：
课后记：
教学内容和步骤（附后）
三、土方调配
土方调配是土方工程施工组织设计（土方规划）中的一个重要内容，在平整场地土方工程量计算完成后进行。
编制土方调配方案应根据地形及地理条件，把挖方区和填方区划分成若干个调配区，计算各调配区的土方量，并计算每对挖、填方区之间的平均运距（即挖方区重心至填方区重心的距离），确定挖方各调配区的土方调配方案，应使土方总运输量最小或土方运输费用最少，而且便于施工，从而可以缩短工期、降低成本。
（一）土方调配的原则
力求达到挖方与填方平衡和运距最短的原则；近期施工与后期利用的原则。
进行土方调配，必须依据现场具体情况、有关技术资料、工期要求、土方施工方法与运输方法，综合上述原则，并经计算比较，选择经济合理的调配方案。
（二）计算步骤
1、划分调配区（若干个网格的联合）；
2、计算土方量（编写在图上）；
3、计算调配区之间的平均运距
平均运距：
挖方区土方重心至填方区重心的距离。
挖（填）方区重心的求法——取场地或方格网中纵横两边为坐标轴，求各区土方的重心公式为：
；
4、进行土方调配
5、确定土方最优调配方案（以线性规划理论为基础）；
6、在场地地形图上绘制土方调配图、调配平衡表（调配方向、土方数量和平均运距）；
土方调配图表的编制方法（教材上例题）
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课程名称：
建筑施工技术∽学年第二学期第周第次课总第次课
班级
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授课日期
月日
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课题：
第三节基坑降水与排水
目的要求：
1.了解集水排水法施工及设备；
2.了解井点降水（轻型井点降水法）施工原理及设备；
3.掌握轻型井点法施工过程及涌水量的计算。
重点、难点和突破的方法：
重点：
1、轻型井点法施工
2、基坑涌水量计算
难点：
涌水量的计算
突破方法：
1、详细讲解；
2、讲练结合。
复习提问：
教具：
多媒体课件
作业：
课后记：
教学内容和步骤（附后）
第三节基坑降水与排水
降水方法：
明排水法和人工降低地下水位
1）明排水法：
在基坑或沟槽开挖时，采用截、疏、抽的方法进行排水（开挖时，沿坑底周围或中央开挖排水沟，再在沟底设集水井，使基坑内的水经排水沟流向集水井，然后用水泵抽走）
集水井的截面尺寸和构造要求见教材；
明排水方法的适用范围：
开挖深度不宜太大，地下水位不宜太高，土质宜较好；
2）流砂：
基坑底部的土成流动状态，随地下水涌入基坑的现象
（1）流砂的特点：
土完全丧失承载能力
（2）流砂的成因：
高低水位间的压力差使得水在其间的土体内发生渗流，当压力差达到一定程度时，使土粒处于悬浮流动状态；
（3）流砂的受力分析：
式中：
——截面积
——作用在土体a－a截面上的总水压力；
——作用在土体b－b截面上的总水压力；
——水渗流时的土颗粒总阻力；
（4）水力坡度：
水头差与渗透路径长度的比值
（5）动水压力：
当动水压力
时，土粒处于悬浮状态，土的抗剪强度等于零，土粒随着渗流的水一起流动，发生“流砂现象”。
（6）易发生流砂的土（见教材）；
流砂的治理办法，主要途径是消除、减少或平衡动水压力，具体措施有抢挖法、打板桩法、水下挖土法、人工降低地下水位（轻型井点降水）等；
3）管涌：
坑底位于不透水层，不透水层下面为承压蓄水层，坑底不透水层的覆盖厚度的重量小于承压水的顶托力时，发生管涌现象；
管涌的受力分析：
4）人工降低地下水位
定义：
在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的虑水管（井），利用抽水设备抽水，使地下水位降落在坑底以下。
方法：
轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点等。
5）轻型井点降低地下水位（图例见教材）
（1）组成：
管路系统与抽水设备；
A、管路系统：
井点管、滤管、总管、联结管；
B、抽水设备：
离心泵、真空泵、水气分离器；
（2）轻型井点的布置的影响因素：
基坑大小、深度、土质、地下水位的高低、流向、降水深度等；
（3）轻型井点的平面布置：
单排线状井点、双排井点、U形井点、环状井点；
（4）轻型井点的平面布置的构造；
（5）轻型节点的高层布置：
井点管的埋设深度H（不包括虑管长），按下式计算：
；
式中
——地下水降落坡度，环状井点1/10，单排线状井点为1/4；
（6）轻型节点的高层布置的构造；
（7）注意事项：
（1）虑管必须埋设在透水层内；
（2）总管的布置宜接近地下水位线（可事先挖槽）；
（3）水泵轴心标高宜与总管平行或略低于总管；
（4）总管应具有0.25％～0.5％的坡度（坡向泵房）；
4）轻型井点的计算
井点的分类：
（不）完整井（井底是否达到不透水层）、（无）承压井（地下水是否有压力）；
承压完整井、承压非完整井、无压完整井、无压非完整井；
（1）涌水量计算
对于无压完整井，其涌水量计算公式为：
式中，K——土的渗透系数；
H——含水层厚度；
s——水位降低值；
R——抽水影响半径，一般用式
计算；
x0——环状井点系统的假想半径，对于矩形基坑，其长度与宽度之比不大于5时，可按式
计算，F为环状井点系统所包围的面积；
对于无压非完全井，其涌水量计算公式为：
式中，H0——有效抽水深度，
，可按教材上表格查；
S'——井点管中水位降落值；
l——虑管长度；
对于承压完全井，其涌水量计算公式为：
式中，M——承压含水层厚度
上述三式的应用条件：
a、矩形基坑的长宽比小于5；b、基坑宽度小于抽水影响半径的两倍；c、井点管数量与井距的确定
（2）单根井点管的最大出水量：
（3）井点管的最少根数：
（4）井点管的平均间距：
，其中L为总管长度；
注意事项：
A、井点管间距不能过小，否则彼此干扰过大；
B、在基坑周围四角和靠近地下水流方向一边的井点管应适当加密；
C、实际采用的井距，还应与集水总管上的短接头间距相适应；
（5）抽水设备的选择：
真空泵，按总管长度选用；离心泵，按涌水量的大小选用；
（6）井点管的安装使用
轻型井点的安装程序：
排总管→埋设井点管→弯管连接→安装抽水设备
井点管的冲水法埋设程序：
吊直定位→边冲边沉（构造）→拔冲管，插井点管→填灌砂虑层→粘土封口（防漏气）；
轻型井点使用时的注意事项：
宜连续抽水，否则易堵塞虑管，建筑屋沉降，地下水回升（边坡塌方）；
观察真空泵的真空度，对于漏气，采取措施；
检查井点管是否堵塞（正常管，则应冬暖夏凉）；
设置观察孔在影响半径内观察地下水位；
5）喷射井点降低地下水位
适用情形：
降水深度超过6m，土层渗透系数为0.1~2.0m/d，降水深度可大20m；
喷射井点的主要设备（见教材）；
喷射井点的工作原理（见教材）；
喷射井点的平面布置（见教材）；
6）深井井点降低地下水位
适用情形：
抽水量大、较深的砂类土，降水深度可达50米；
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课题：
第四节土方边坡与深基坑支护
目的要求：
1、清楚土方边坡稳定的有关规定
2、清楚浅基坑（槽）的支护方式
3、了解深基坑支护的基本知识
4、了解有关技术要求
重点、难点和突破的方法：
重点：
1、土方边坡稳定的有关规定
2、浅基坑（槽）的支护
难点：
浅基坑（槽）的支护
突破方法：
1、详细讲解
2、结合书中图例进行讲解
复习提问：
教具：
多媒体课件
作业：
课后记：
教学内容和步骤（附后）
第四节土方边坡与深基坑支护
一、土方边坡及其稳定
1、土方边坡
土方边坡的坡度：
土方挖方深度H与底宽B之比，即
，式中，m成为边坡系数；
影响土方边坡大小的因素：
土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间、边坡附近的荷载状况、排水情况；
2、场地永久性边坡
3、基坑（槽）临时边坡
4、使用时间较长的临时边坡
二、浅基坑（槽）支撑
（一）横撑式支撑
1、间断式水平支撑；
2、断续式水平支撑；
3、连续式水平支撑；
4、连续式或间断式垂直支撑；
（二）其它支撑
1、斜柱支撑；
2、锚拉支撑；
3、短柱横隔板支撑；
4、临时挡土墙支撑。
三、深基坑支护结构
（一）重力式支护结构
1、深层搅拌水泥土桩墙施工要点
1）施工机具的选择
2）对位偏差
3）应采用切割搭接法施工
4）配合比试验
5）试喷试验
6）技术参数
7）型钢要求
8）桩位偏差
9）基坑开挖时间规定
10）质量检查
2、深层搅拌水泥土桩档墙支护的特点
（二）非重力式支护结构
1、型钢桩横挡板支护
2、挡土灌注桩支护
3、排桩内支撑支护
4、挡土灌注桩与深层搅拌水泥土桩组合支护
（三）土层锚杆支护结构
1、土层锚杆的分类
有一般灌浆锚杆、扩孔灌浆锚杆、压力灌浆锚杆、预应力锚杆、重复灌浆锚杆、二次高压灌浆锚杆等多种。
土层锚杆按使用时间又永久性和临时性两次。
土层锚杆根据支护深度和土质条件可设置一层或多层。
2、土层锚杆的构造与布置
（1）土层锚杆的构造
（2）土层锚杆的布置
3、施工要点
（1）施工顺序A、湿作业法B、干作业法
（2）成孔机具设备的选择
（3）成孔
（4）安放拉杆
（5）锚杆灌浆
（6）张拉与锚固
（四）土钉墙支护结构
1、构造
2、施工工艺方法
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课程名称：
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课题：
第五节土方机械化施工
目的要求：
1.了解主要施工机械的性能
2.掌握土方机械的选择与机械配合
3.掌握土方压实的基本方法及指标
重点、难点和突破的方法：
重点：
1、土方机械的选择与配合
2、土方压实的方法及指标
复习提问：
教具：
多媒体课件
作业：
课后记：
教学内容和步骤（附后）
第五节土方机械化施工
一、机械选择：
1.基坑情况、
2.作业环境、
3.气候季节、
4.机械配套等
5.施工工期的长短，达到较高的经济效益
二、土方机械的主要性能
1.单斗挖土机
单斗挖土机按工作装置不同，可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种
单斗挖土机按其操纵机构的不同，可分为机械式和液压式两类。
液压式单斗挖土机的优点是能无级调速且调速范围大；快速作业时，惯性小，并能高速反转；转动平稳，可减少强烈的冲击和振动；结构简单，机身轻，尺寸小；附有不同的装置，能一机多用；操纵省力，易实现自动化。
（1）正铲挖土机
正铲挖土机的工作特点是前进行驶，铲斗由下向上强制切土，挖掘力大，生产效率高；适用于开挖含水量不大于27%的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业；可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。
正铲挖土机的开挖方式，根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：
正向挖土，侧向卸土
正向挖土，反向卸土
（2）反铲挖土机
反铲挖土机的工作特点是机械后退行驶，铲斗由上而下强制切土，用于开挖停机面以下的一至三类土，适用于挖掘深度不大于4m的基坑、基槽、管沟，也适用湿土、含水量较大的及地下水位以下的土壤开挖。
反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种。
沟端开挖，反铲挖土机停在沟端，向后退着挖土。
沟侧开挖，挖土机在沟槽一侧挖土，挖土机移动方向与挖土方向垂直。
（3）拉铲挖土机
拉铲挖土机工作时利用惯性，把铲斗甩出后靠收紧和放松钢丝绳进行挖土或卸土，铲斗由上而下，靠自重切土，可以开挖一、二类土壤的基坑、基槽和管沟等地面以下的挖土工程，特别适用于含水量大的水下松软土和普通土的挖掘。
拉铲开挖方式与反铲相似，可沟端开挖，也可沟侧开挖。
（4）抓铲挖土机
抓铲挖土机主要用于开挖土质比较松软，施工面比较狭窄的基坑、沟槽、沉井等工程，特别适于水下挖土。
土质坚硬时不能用抓铲施工。
（5）总结：
正铲：
前进向上，强制切土
反铲：
后退向下，强制切土
拉铲：
后退向下，自重切土
抓铲：
直上直下，自重切土
2.推土机：
独立完成挖土、运土、卸土；经济运距100m内，效率最高60m
3.铲运机：
独立完成铲土、运土、卸土、填筑、场地平整；经济运距600~1500m，效率最高800m
按行走方式分为牵引式铲运机和自行式铲运机；按铲斗操纵系统分，有液压操纵和机械操纵两种。
为了提高铲运机的生产效率，可以采取下坡铲土、推土机推土助铲等方法，缩短装土时间，使铲斗的土装得较满。
助铲法：
根据填、挖方区分布情况，结合当地具体条件，合理选择运行路线，提高生产率。
一般有环形路线和“8”字形路线两种形式。
三、土方的填筑与压实
建筑工程的回填土主要有地基、基坑、室内地坪、室外场地、管沟、散水。
回填土是一项重要的工作，要求回填土应与一定的密实性，使回填土不致产生较大的沉陷。
1）土料选择：
符合设计要求，以保证强度和稳定性，尽量采用同类土，否则应分层夯填，且透水性大的置于透水性小的土层下部，以防止填土内形成水囊。
2）压实方法：
填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。
（1）碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的，适用于大面积填土工程。
碾压机械有平碾（压路机）、羊足碾、振动碾和汽胎碾。
碾压机械进行大面积填方碾压，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。
（2）夯实方法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土，适用于小面积填土的压实。
夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。
（3）振动压实
3）影响填土压实因素：
1.土的含水量：
手捏成团、落地开花
2.铺土厚度：
最优厚度范围与压实机具有关
3.压实功的影响：
合理选择压实遍数
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课题：
第六节基坑（槽）施工
第七章质量验收与安全技术
目的要求：
1.掌握基坑（槽）放线技巧及开挖时的基本要求
2.掌握验槽的两种基本方法
3．了解土方工程验收标准
4.熟悉土方工程安全技术
重点、难点和突破的方法：
重点：
1、掌握基坑（槽）放线
2、了解土方工程验收及安全技术
复习提问：
教具：
多媒体课件
作业：
课后记：
教学内容和步骤（附后）
第六节基坑（槽）施工
一、基坑（槽）放线
基槽放线：
柱基放线：
基础大开挖放线：
二、基坑（槽）开挖
（一）施工准备包括场地平整；设置临时排水设施；设置龙门板，撒灰线；设置夜间施工照明；制定防止超控措施；如地下水位低于基坑（槽）时，应采取措施降低地下水位。
（二）土方开挖的方法人工或机械开挖，放坡开挖或垂直开挖，其中垂直开挖又分为有支护垂直开挖或无支护垂直开挖。
（三）土方开挖的施工要点
1．可分层开挖，每层600mm左右。
2．应采取措施防止土体坍塌，如放坡或支护。
3．如需降水，则降水至基底下500mm以上才能开挖基坑。
4．挖土至距基底500mm以内时，应抄出500mm线，并做出标志，以防止超挖。
5．开挖至要求深度后，应马上打垫层（雨季），防止基坑被雨水浸泡，引起地耐力降低。
三、验槽
验槽是指基槽或基桩挖至设计标高后，通知勘察、设计和监理部门，共同检查地基是否与勘察设计资料相符。
验槽方式观察难槽与勘探验槽相结合。
（一）观察验槽
1．重点部位柱基、墙角、承重墙下及其它受力较大部位。
2．观察项目及内容
（1）槽壁土层：
主要观察土层分布及走向；
（2）槽底土质：
主要判断是否挖至老土层上（地基持力层）；
（3）槽底土色：
主要检查颜色是否均匀一致，有无异常过干或过湿；
（4）槽底土软硬：
主要检查土是否软硬一致；
（5）槽底土虚实：
主要检查土是否有振颤现象，有无空穴声音。
（二）钎探法
1．范围在基槽底以下2～3倍基础宽度的深度范围内。
2．勘探内容土的变化和分布情况，是否有空穴或软弱土层。
3．勘探方法人工或机械勘探方法。
4．钎孔布置
（1）基槽间距1.5～2.0m，深度3m，梅花形。
（2）柱基间距1.5～2.0m，深度3m并不浅于短边宽度，梅花形。
荷重较大时，钎孔深度为4～5m。
（3）拐角与T
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