《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)（第3版）》教案21.docx

1、U!川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案班級名稱日期/地點(diǎn)/周次/星期/上課節(jié)次課時章節(jié)或授課題目6、工程地質(zhì)勘察課程思政主題1、漂洋過海、遠(yuǎn)涉重洋的求學(xué)精神；2、科技報國的家國情懷；3、在廢墟上建設(shè)新中國的堅強(qiáng)意志。教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1、熟悉工程地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)、程序、要求；2、熟悉驗槽的方法與基槽的局部處理；3、了解工程地質(zhì)的一些基本常識，了解物理勘探、遙感地質(zhì)等先進(jìn)勘探方法，了解巖土工程勘察規(guī)范等。能力目標(biāo)1、掌握工程地質(zhì)勘察手段與方法；2、熟悉土工試驗的用途；3、會閱讀和使用工程地質(zhì)勘察報告。素質(zhì)目標(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生對我國土木工程發(fā)展成就的自豪感。2、培養(yǎng)學(xué)生初步具備辯證思維的能力；3、培養(yǎng)學(xué)生分

2、析、歸納和總結(jié)的能力。教學(xué)預(yù)習(xí)要點(diǎn)或題目教學(xué)方法1、收集工程地質(zhì)勘察相關(guān)資料，了解其發(fā)展歷程；2、收集典型建筑及其工程勘察的資料。學(xué)生課前自行收集資料并思考問題，訓(xùn)練學(xué)生獲取信息和獨(dú)立思考的能力。授課提綱及重難點(diǎn)分析教學(xué)方法及課程思政設(shè)計教學(xué)時間設(shè)1、工程地質(zhì)基本常識1、.教學(xué)計1）地球尺碼。地球是一個不規(guī)則的扁球體，赤道半徑略長，約為6378k方法設(shè)m；極地半徑略短，約為6356.8km；平均半徑約為6371km。地球總表面積計：1）統(tǒng)講：工程約為5.1X108km2,其中大陸面積約為1.48X108km2,約占29%；海洋面積約為3.6X108km2,約占71%。地球質(zhì)量為5.965X10

3、24kg,地球體積為1.083地質(zhì)基X1012km3,平均密度為5507.85kg/m3。地球外部有水圈、大氣圈和生物圈3本常識；個圈層。地球的內(nèi)部由地殼、地幔和地核3個圈層組成。2）細(xì)2）巖石：是經(jīng)地質(zhì)作用形成的礦物或巖屑組成的集合體。根據(jù)成因可分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類。講：工程地質(zhì)勘察的內(nèi)（1）巖漿巖：巖漿沿著地殼薄弱帶向上侵入地殼或噴出地表逐漸冷凝最后容。形成的巖石稱為巖漿巖。3）案例（2）沉積巖：沉積巖是在地表或接近地表的條件下，由母巖風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物分析：詳細(xì)分析勘察報告的形經(jīng)搬運(yùn)、沉積而形成的巖石。（3）變質(zhì)巖：原巖在地殼中受到高溫、高壓及化學(xué)成分加入的影響，在固體狀態(tài)下發(fā)生

4、礦物成分及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造變化后形成的新的巖石稱為變質(zhì)巖式與內(nèi)3）地層與地質(zhì)構(gòu)造：容。教地層：地史學(xué)中，將各個地質(zhì)歷史時期形成的巖石，稱為該時期的地層。地質(zhì)構(gòu)造：構(gòu)造運(yùn)動引起地殼巖石變形和變位，這種變形、變位被保留下來的形態(tài)被稱為地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造有水平巖層、傾斜巖層、直立巖層、褶皺和斷裂40min學(xué)褶皺：在構(gòu)造運(yùn)動作用下巖層產(chǎn)生的連續(xù)彎曲變形形態(tài)，稱為褶皺構(gòu)造。褶曲：褶皺構(gòu)造中任何一個單獨(dú)的彎曲，褶曲是組成褶皺的基本單元。褶設(shè)計曲有背斜和向斜兩種基本形式。背斜：由核部地質(zhì)年代較老到翼部較新的巖層組成，橫剖面呈凸起彎曲的形態(tài)，圖中右側(cè)向上的彎曲；向斜：則由核部新巖層和翼部老巖層組成，橫剖面呈向下凹曲

5、的形態(tài)，圖中左側(cè)向下的彎曲斷裂構(gòu)造：巖層受構(gòu)造運(yùn)動作用，當(dāng)所受的構(gòu)造應(yīng)力超過巖石強(qiáng)度時，巖石的連續(xù)完整性遭到破壞，產(chǎn)生斷裂，稱為斷裂構(gòu)造。按照斷裂后兩側(cè)巖層沿斷2、課程思政設(shè)裂面有無明顯的相對位移，又分節(jié)理和斷層兩種類型。斷裂構(gòu)造在巖體中又稱計：結(jié)構(gòu)面。1）統(tǒng)節(jié)理：是指巖層受力斷開后，裂面兩側(cè)巖層沿斷裂面沒有明顯相對位移時的講：。斷裂構(gòu)造。節(jié)理的斷裂面稱為節(jié)理面。斷層：是指巖層受力斷開后，斷裂面兩側(cè)巖層沿斷裂面有明顯相對位移時的2）細(xì)講：新中國第一代斷裂構(gòu)造。斷層廣泛發(fā)育，規(guī)模相差很大。大的斷層延伸數(shù)百千米甚至上千千建筑師米，小的斷層在標(biāo)本上就能見到。有的深大斷層切穿了地殼巖石圈，有的則發(fā)的故

6、事。育在地表淺層。贊揚(yáng)：漂4）地質(zhì)作用與地質(zhì)年代：洋過海、遠(yuǎn)涉重洋的求學(xué)精神;科技報國的家國情懷;在廢墟上建設(shè)新中國的堅強(qiáng)意志地質(zhì)作用：是由自然動力引起地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和地表形態(tài)發(fā)生變化的作用，主要表現(xiàn)為對地球的礦物、巖石、地質(zhì)構(gòu)造和地表形態(tài)等進(jìn)行的破壞和建造作用。按照能源和作用部位的不同，地質(zhì)作用乂分為內(nèi)動力地質(zhì)作用和外動力地質(zhì)作用。內(nèi)動力地質(zhì)作用：由內(nèi)能引起的地質(zhì)作用，主要包括構(gòu)造運(yùn)動、巖漿活動和變質(zhì)作用，在地表主要形成山系、裂谷、隆起、凹陷、火山、地震等現(xiàn)象。外動力地質(zhì)作用：由外能引起的地質(zhì)作用，主要有風(fēng)化作用、風(fēng)的地質(zhì)作用、流水地質(zhì)作用、冰川地質(zhì)作用、重力地質(zhì)作用、湖海地質(zhì)作用

7、等，在地表主要形成風(fēng)化剝蝕、戈壁、沙漠、黃土堰、洪水、泥石流、滑坡、崩塌、巖溶、深切谷、沖積平原等地形，并形成各種沉積物。地質(zhì)年代：根據(jù)地層形成順序、生物演化階段、構(gòu)造運(yùn)動、古地理特征以及同位素年齡測定，對全球的地層進(jìn)行劃分和對比，綜合得出地質(zhì)年代表，將地質(zhì)歷史劃分為太古宙、元古宙和顯生宙三大階段，宙再細(xì)分為代，代再細(xì)分為紀(jì)，紀(jì)再細(xì)分為世。每個地質(zhì)時期形成的地層，又賦予相應(yīng)的地層單位，即宇、界、系、統(tǒng)，分別與地質(zhì)歷史的宙、代、紀(jì)、世相對應(yīng)，它們經(jīng)國際地層委員會通過并在世界通用。5）地下水：儲藏和運(yùn)動于巖土的孔隙和裂隙的水。上層滯水：是指埋藏在地表淺處，局部隔水透鏡體的上部，且具有自由水面的地下

8、水。潛水：埋藏在地表以下第一個穩(wěn)定隔水層以上的具有自由水面的地下水稱為潛水。承壓水：是指充滿于兩個連續(xù)的穩(wěn)定隔水層之間的含水層中的地下水，它承受一定的靜水壓水。地下水對土木工程的不良影響： 滲流力：地下水在滲流過程中受到土骨架的阻力。相應(yīng)地，水對土骨架的反作用力稱為滲流力。 砂土液化：砂土液化是指飽水的粉細(xì)砂或輕亞黏土在地震力的作用下瞬時失掉強(qiáng)度，由固態(tài)變成液體狀態(tài)的力學(xué)過程。 流砂：流砂是指松散細(xì)顆粒土被地下水飽和后，在動水壓力即水頭差的作用下，產(chǎn)生的懸浮流動現(xiàn)象。 管涌：地基土在具有某種滲透速度（或梯度）的滲透水流作用下，其細(xì)小顆粒被沖走，巖土的孔隙逐漸增大，慢慢形成一種能穿越地基的細(xì)管狀

9、滲流通路，從而掏空地基或壩體，使地基或斜坡變形、失穩(wěn)，此現(xiàn)象稱為管涌。 基坑突涌：當(dāng)基坑下有承壓水存在時，開挖基坑減小了含水層上覆不透水層的厚度。在厚度減小到一定程度時，承壓水的水頭壓力能頂裂或沖毀基坑底板，造成突涌現(xiàn)象。2、工程地質(zhì)勘察內(nèi)容1）勘察的目的任務(wù)目的就是按照建筑物或構(gòu)筑物不同勘察階段的要求，為工程的設(shè)計、施工以及巖土體病害治理等提供地質(zhì)資料和必要的技術(shù)參數(shù)，對有關(guān)的工程地質(zhì)問題作出論證、評價，通過精心勘察、詳細(xì)分析，提出資料完整、評價準(zhǔn)確的勘察報告。任務(wù) 闡述建筑場地的工程地質(zhì)條件，指出場地內(nèi)不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育情況及其對工程建設(shè)的影響，對場地穩(wěn)定性作出評價。 查明工程范圍內(nèi)巖土體

10、的分布、性狀和地下水活動條件，提供設(shè)計、施工和整治所需的地質(zhì)資料和巖土技術(shù)參數(shù)。 分析、研究有關(guān)的工程地質(zhì)問題，作出評價結(jié)論。 根據(jù)場地工程地質(zhì)條件，對建筑總平面布置及各類工程設(shè)計、巖土體加固處理、不良地質(zhì)現(xiàn)象整治等具體方案作出相關(guān)論證和建議。 預(yù)測工程施工和運(yùn)行過程中對地質(zhì)環(huán)境和周圍建筑物的影響，并提出保護(hù)措施的建議2）勘察分級（1）工程安全等級：工程的安全等級是根據(jù)工程巖土體或結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞，導(dǎo)致建筑物破壞而造成生命財產(chǎn)損失、社會影響及修復(fù)可能性等后果的嚴(yán)重性來劃分的。在頒布的有關(guān)技術(shù)規(guī)范中一般均劃分為三級。安全等級破壞后果工程類型一級很產(chǎn)更重:要T.程二級產(chǎn)政一虹程三級不產(chǎn)重：次要T.程（

11、2）場地復(fù)雜程度等級：場地復(fù)雜程度是根據(jù)建筑抗震穩(wěn)定性、不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育情況、地質(zhì)環(huán)境破壞程度和地形地貌條件4個條件衡量的，也劃分為三個等級等級-級二級三級建筑抗震隱定性危險不利有利（或地震設(shè)防烈度蕓1度）不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育情況強(qiáng)烈發(fā)育一般發(fā)育不發(fā)育地質(zhì)環(huán)境破壞程度已經(jīng)或可能強(qiáng)烈破壞已經(jīng)或可能受到一般破壞基本未受破壞地形地貌條件復(fù)雜較復(fù)雜簡單地下水賦存條件多層地下水、巖溶裂隙水，水文地質(zhì)條件復(fù)雜基礎(chǔ)位于地下水以下地下水對T.程無影響等級-級二級三級建筑抗震隱定性危險不利有利（或地震設(shè)防烈度蕓1度）不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育情況強(qiáng)烈發(fā)育一般發(fā)育不發(fā)育地質(zhì)環(huán)境破壞程度已經(jīng)或可能強(qiáng)烈破壞已經(jīng)或可能受到一般破壞基

12、本未受破壞地形地貌條件復(fù)雜較復(fù)雜簡單地下水賦存條件多層地下水、巖溶裂隙水，水文地質(zhì)條件復(fù)雜基礎(chǔ)位于地下水以下地下水對T.程無影響40min（3）地基復(fù)雜程度等級地基復(fù)雜程度也劃分為如下三級<1>、一級地基：符合下列條件之一者巖土種類多，很不均勻，性質(zhì)變化大，地下水對工程影響大，且需特殊處理。 嚴(yán)重濕陷、膨脹、鹽漬、污染的特殊性巖土，以及其他情況復(fù)雜，需做專門處理的巖土。<2>、二級地基：符合下列條件之一者巖土種類較多，不均勻，性質(zhì)變化較大。 除上述規(guī)定之外的特殊性巖土。<3>、三級地基巖土種類單一、均勻，性質(zhì)變化不大。 無特殊性巖土（4）工程勘察等級根據(jù)工程

13、重要性等級、場地復(fù)雜程度等級和地基復(fù)雜程度等級，可按下列條件劃分工程勘察等級勘察等級確定勘察等級的因素T.程安全等級場地等級地基等級甲級一級任意任意二級一級任臣任臣一級乙級二級二級Aif*Ajf一級或二級三級二級三級一級任意任臣一級二級二級丙級二級三級三級三級三級三級二級或三級3、勘察階段劃分可研勘察 搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)、當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)、巖土工程和建筑經(jīng)驗等資料。 在充分搜集和分析已有資料的基礎(chǔ)上，通過踏勘了解場地的地層、構(gòu)造、巖性,不良地質(zhì)作用和地下水等工程地質(zhì)條件。 當(dāng)擬建場地工程地質(zhì)條件復(fù)雜，已有資料不能滿足要求時，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行工程地質(zhì)測繪和必要的勘探工作。 當(dāng)有兩

14、個或兩個以上擬選場地時，應(yīng)進(jìn)行比選分析。 查明地上、地下是否有應(yīng)保護(hù)的主要文物、古跡。初步勘察搜集擬建工程的有關(guān)文件、工程地質(zhì)和巖土工程資料以及工程場地范圍的地形圖。 初步查明地質(zhì)構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)、巖土工程特性、地下水埋藏條件。 查明場地不良地質(zhì)作用的成因、分布、規(guī)模、發(fā)展趨勢，并對場地的穩(wěn)定性作出評價。 對抗震設(shè)防烈度等于或大于6度的場地，應(yīng)對場地和地基的地震效應(yīng)作出初步評價。 對季節(jié)性凍土地區(qū)，應(yīng)調(diào)查場地土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度。 初步判定水和土對建筑材料的腐蝕性。 高層建筑初步勘察時，應(yīng)對可能采取的地基基礎(chǔ)類型、基坑開挖與支護(hù)、工程降水方案進(jìn)行初步分析和評價。詳細(xì)勘察搜集附有坐標(biāo)和地形的建筑總平面

15、圖，場區(qū)的地面整平標(biāo)高，建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)形式、埋置深度、地基允許變形等資料。 查明不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢和危害程度，提出整治方案的建議。 查明建筑范圍內(nèi)巖土層的類型、深度、分布、工程特性，分析和評價地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力。 對需進(jìn)行沉降計算的建筑物，提供地基變形計算參數(shù)，預(yù)測建筑物的變形特征。 查明埋藏的河道、溝渠、墓穴、防空洞、孤石等對工程不利的埋藏物。 查明地下水的埋藏條件，提供地下水位及其變化幅度。 在季節(jié)性凍土地區(qū)，提供場地土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度。 判定水和土對建筑材料的腐蝕性。施工勘察對高層或多層建筑，均需進(jìn)行施工驗槽，發(fā)現(xiàn)異常問題需進(jìn)行

16、施工勘察。 對較重要的建筑物復(fù)雜地基，需進(jìn)行施工勘察。 深基坑的設(shè)計和施工，需進(jìn)行有關(guān)檢測工作。 對軟弱地基處理時，需進(jìn)行設(shè)計和檢驗工作。 當(dāng)?shù)鼗袔r溶、土洞較為發(fā)育時，需進(jìn)一步查明分布范圍并進(jìn)行處理。 當(dāng)施工中出現(xiàn)基壁坍塌、滑動時，必須勘測并進(jìn)行處理。教學(xué)方法教學(xué)時間（1）地球的內(nèi)部由地殼、地幔和地核三個圈層組成。自然界巖石根據(jù)其成因可分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類。（2）根據(jù)工程重要性等級、場地復(fù)雜程度等級和地基復(fù)雜程度等級，可將問題驅(qū)工程勘察劃分甲、乙、丙三個等級。與工程設(shè)計階段相適應(yīng)，一般建筑工程地動法質(zhì)勘察可分為可行性研究勘察（選址勘察）、初步勘察、詳細(xì)勘察及施工勘察。作業(yè)布置（預(yù)習(xí)、思考題、練習(xí)