工程巖土 課件全套 任俐璇 模塊1-5 認識巖土基本現(xiàn)象-防治巖土工程問題

認識工程土

視頻導入

問題提出問題1：什么是土？問題2：什么是土力學？問題3：為什么學習土力學？

問題1：什么是土？甲骨文“土”西安半坡遺址有土臺和石基

問題1：什么是土？堂高三尺茅茨土階河姆渡遺址木構(gòu)建筑的奇跡

問題1：什么是土？中國古代樁雛形宋代李誡著-《營造法式》記載的古代地基基礎(chǔ)的具體做法

問題1：什么是土？長城金字塔

問題1：什么是土？因地制宜偉大杰作

地球表層的整體巖石在大氣中，經(jīng)受長期的風化作用后，形成形狀不同、大小不一的顆粒，這些顆粒在不同的自然環(huán)境條件下堆積，形成土。

土巖石風化、搬運、沉積地質(zhì)成巖作用

問題1：什么是土？

土

問題1：什么是土？碎散性：土是非連續(xù)體，受力以后易變形、強度低。多相性：受力后由固、液、氣共同承擔，相間作用復雜。自然易變性：形成過程自然條件不同，非均勻性、各向異性。土的工程特性定義：研究土的物理性質(zhì)以及在荷載作用下土體內(nèi)部的應力變形和強度規(guī)律，從而解決土體變形和穩(wěn)定等問題的一門學科。

問題2：什么是土力學？

為什么土有一門單獨的力學，而其他很多的材料卻比較統(tǒng)一地在材料力學等經(jīng)典力學范疇中行走呢?

土力學理論與假設(shè)并存，宏觀與細觀具察，是有別于傳統(tǒng)經(jīng)典力學的實踐力學。

問題2：什么是土力學？

問題3：為什么學習土力學？主要研究和解決三類問題：滲流問題強度問題變形問題

問題3：為什么學習土力學？滲流問題

問題3：為什么學習土力學？滲流問題

問題3：為什么學習土力學？事故簡介：2003年7月1日，上海軌道交通4號線浦東南路至南浦大橋區(qū)延隧道施工時出現(xiàn)滲水，瞬時大量流沙涌入隧道。滲流問題

問題3：為什么學習土力學？滲流問題

直接原因：

施工單位在用于坑壁凍結(jié)法施工的制冷設(shè)備發(fā)生故障的情況下，低估可能存在的隧道滲流破壞險情，而未及時采取有效措施。

問題3：為什么學習土力學？滲流問題

尺蚓穿堤,能漂一邑

本應守士有責的施工方?jīng)]有真正做到恪盡職守

認真對待施工中出現(xiàn)的滲流問題喪失補救時機

問題3：為什么學習土力學？事故簡介：2014年5月2日阿富汗巴達赫尚省阿布巴里克村1小時內(nèi)連續(xù)2次山體滑坡，造成300戶村民的房屋被掩埋，至少2500人失蹤

強度問題

問題3：為什么學習土力學？主要原因：長時間的暴雨

強度問題

當?shù)卣匾曔吰挛灰频谋O(jiān)控，改善周邊生態(tài)環(huán)境，提升巖體的強度降低滑動勢能，這樣的悲劇也許就不會發(fā)生。

問題3：為什么學習土力學？

變形問題

1994年施工完成后基座平均厚度為33m的人造島一直在下沉，7厘米/年沉降已超過13m

問題3：為什么學習土力學？

變形問題

重要原因：大阪灣海底的地質(zhì)條件不佳平均厚度達22米的壓縮性巨大且難以處理的淤泥層每平方米高達40噸的巨型堆載對于只比豆腐硬點的海床軟基而言顯然超過了填筑法施工的極限

問題3：為什么學習土力學？

變形問題

由于設(shè)計時未能合理估計采取有效控制沉降的措施

問題3：為什么學習土力學？總結(jié)歸納鞏固提升

任務一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試

任務二（拓展）：參與論壇話題討論

談談學習土力學的重要性

任務三（預習）：預習土的組成相關(guān)資料

認識工程土組成

主講教師：肖霞任務驅(qū)動

島城地鐵第一大動脈

試驗檢測委托書核心

問題提出土由哪幾部分組成？土的組成一、三相組成二、土中固相三、土中液相四、土中氣相

一、三相組成31

固體顆粒、水和氣體組成的三相分散體系。氣相固相液相++構(gòu)成土骨架，起主體作用重要影響土體次要作用三相

固相+液相

固相+氣相

非飽和土

飽和土

干土一、三相組成固體顆粒的大小和形狀

土粒的礦物成分

土的固體顆粒是由大小不等、形狀不同的礦物顆?；驇r石碎屑按照各種不同的排列方式組合在一起，構(gòu)成土的骨架。

物理狀態(tài)力學性質(zhì)土中最穩(wěn)定、變化最小的成分

二、土中固相土中固體顆粒特點：原生礦物

石英

長石

云母次生礦物

無定形氧化物膠體可溶鹽粘土礦物具有和原生礦物很不相同的特性對土性質(zhì)的影響很大二、土中固相礦物質(zhì)有機質(zhì)土粒礦物成分石英

長石

云母?原生礦物:

顆粒較粗、呈粒狀。有圓、渾圓狀、棱角狀等。特點：礦物成分性質(zhì)穩(wěn)定，由其組成的土無粘性、透水性較大、壓縮性較低二、土中固相光伏半導體玻璃寶石絕緣耐熱化工二、土中固相?次生礦物:顆粒較細，多呈針狀、片狀、扁平狀。

特點:

性質(zhì)較不穩(wěn)定，具有較強的親水性，遇水易膨脹高嶺石

伊利石

蒙脫石可塑性制瓷附著力強無毒化妝品吸水性治腹瀉二、土中固相

特點:易分解變質(zhì)，壓縮性大且不均勻，會導致地基或主壩壩體發(fā)生集中滲流或不均勻沉降。?有機質(zhì):在潮濕和缺氧環(huán)境中由未充分分解的植物遺體堆積而成，以夾層形式存在于一般粘性土層中。三、土中液相三、土中液相結(jié)合水(吸著水):受顆粒表面電場作用力吸引而包圍在顆粒四周的水。特點:不能傳遞靜水和動水壓力

較之自由水有更大粘滯性強結(jié)合水:冰點低沸點高弱結(jié)合水:影響塑性、粘性、削弱透水性自由水:不受顆粒電場引力作用的孔隙水。包括毛細水和重力水

毛細水:由于土體孔隙的毛細作用升至自由水面以上的水。承受表面張力和重力的作用

假粘聚力:非化學粘結(jié)作用

不穩(wěn)定

重力水:自由水面以下孔隙中的自由水，能傳遞水壓力，對土顆粒作用浮力。

動水條件下還能對土粒施加滲流力

能夠溶蝕或析出水溶鹽，改變土質(zhì)三、土中液相四、土中氣相自由氣體:與大氣相連通的氣體對土的性質(zhì)影響不大封閉氣體:被土顆粒和水封閉的氣體

封閉氣體的體積與壓力有關(guān)。

會增加土的彈性;阻塞滲流通道，降低滲透性。溶解在水中的氣體吸附于土顆粒表面的氣體總結(jié)歸納鞏固提升

任務一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試

任務二（拓展）：參與論壇話題討論

為什么說砂土具有“假粘聚力”？

任務三（預習）：預習工程土分類相關(guān)資料

認識工程土分類

主講教師：肖霞任務驅(qū)動

島城地鐵第一大動脈

試驗檢測委托書核心

問題提出工程土有哪幾種類型？一、土的分類原則二、分類方法三、方法應用

本節(jié)提綱一、土的分類原則土的分類原則:1.抓住事物本質(zhì)，根據(jù)影響土性狀的主要特質(zhì)區(qū)分出來,即抓大放小;2.能夠為相關(guān)的工程問題所服務，即對癥下藥;3.實際操作中易于理解、相對便捷即利于推廣。土的分類要將科學和技術(shù)完美協(xié)調(diào)，將理論和實踐有機結(jié)合。工程分類的意義：

為了能大致地判斷土的基本性質(zhì)，合理地選擇研究內(nèi)容及方法,以及在科學技術(shù)交流中有共同的語言。二、土的分類方法分類體系：建筑工程系統(tǒng)分類體系

側(cè)重把土作為建筑地基和環(huán)境，研究對象為原狀土，例如:《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2019）、《鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范》TB10002-2017。工程材料系統(tǒng)分類體系

側(cè)重把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土工程。研究對象為擾動土，例如:《土的工程分類標準》(GB/T50145-2007)和《公路土工試驗規(guī)程》(JTG3430—2020)。工程實踐中是按土的主要工程特性進行分類，最常用的指標是粒度成分和反映塑性的指標。劃分細則粗粒土按粒度成分及級配特征細粒土按塑性指數(shù)及液限有機土和特殊土則分別單列對定出的土名可給予明確含義文字符號二、土的分類方法土的基本代號二、土的分類方法土的工程分類代號二、土的分類方法土類名稱可以用一個基本代號表示，比如說漂石用B表示。當由兩個基本代號表示時，第一個代號表示土的主成分，第二個代號表示副成分（土的液限或土的級配），比如GP表示級配不良礫。二、土的分類方法土的工程分類代號當由三個基本代號構(gòu)成時，第一個代號表示土的主成分，第二個代號表示液限的高低(或級配的好壞)，第三個代號表示土中所含次要成分，比如MLS表示含砂低液限粉土。二、土的分類方法土的工程分類代號二、土的分類方法粗粒土分類

試樣中巨粒組土粒質(zhì)量少于或等于總質(zhì)量15%，且巨粒組土粒與粗粒組土粒質(zhì)量之和多于總質(zhì)量50%的土稱粗粒土。

粗粒土中礫粒組質(zhì)量多于砂粒組質(zhì)量的土稱礫類土。礫類土的分類二、土的分類方法粗粒土分類粗粒土中礫粒組質(zhì)量少于或等于砂粒組質(zhì)量的土稱砂類土砂類土的分類二、土的分類方法細粒土分類

土中粒徑小于0.075mm的細粒含量多于或等于50%，且粗粒含量少于25%的土屬于細粒土。

根據(jù)粗粒組含量的相對關(guān)系二、土的分類方法二、土的分類方法塑性圖分類法二、土的分類方法碎石土砂土粉土粘性土特殊性巖土二、土的分類方法1.碎石土粒徑大于2mm顆粒含量超過全重50%的，再根據(jù)顆粒級配及形狀細分。二、土的分類方法碎石土的分類2.砂土大于2mm不超過50%、大于0.075mm超過50%的土。砂土的分類

二、土的分類方法3.粉土塑性指數(shù)Ip≤10且粒徑>0.075mm的顆粒含量不超過總質(zhì)量50%的土。二、土的分類方法土的名稱

粒組含量

塑性指數(shù)

粉土

粒徑大于0.075mm的

Ip≤10

顆粒不超過50%

粘性土

粒徑大于0.075mm的

Ip>10

顆粒不超過50%4.粘性土

Ip>17粘土10<Ip≤17粉質(zhì)粘土

塑性指數(shù)Ip>10且粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過總質(zhì)量50%的土。二、土的分類方法5.特殊土具有特殊成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的區(qū)域性地基土。人工填土：由人類活動形成的堆積物（1）素填土:由碎石土、砂土、粘土等組成的填土，經(jīng)分層夯實者統(tǒng)稱壓實填土。（2）雜填土:含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土。（3）沖填土:由水力沖填泥砂形成的填土。二、土的分類方法軟土、膨脹土、濕陷性黃土、紅粘土、鹽漬土、凍土、人工填土土的級配關(guān)系

注重顆粒大小、形狀對細粒土的分類更精準

簡單、簡潔明了能體現(xiàn)土在工程中的性狀，

能針對地基承載力但對地基承載力服務能力不足

沒有考慮土的級配問題

二、土的分類方法

青島地鐵8號線第一標段某地基土土樣的顆粒分析試驗結(jié)果見表，按《鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范》確定該土樣的名稱。三、方法工程應用篩分法顆粒分析試驗注：取風干試驗100g進行試驗。試樣編號b篩孔直徑(mm)201020.50.250.075<0.075總計留篩土重(g)10153927117100占全部土重的百分比(%)10153927117100小于某篩孔徑的土重的百分比(%)90898445187三、方法工程應用解：大于2mm的顆粒含量為16%<50%，不屬于碎石大于0.075mm的顆粒含量為93%>50%，屬于砂土故定名為粗砂

大于2mm的顆粒含量為16%<25%，不屬于礫砂

大于0.5mm的顆粒含量為55%>50%，屬于粗砂試樣編號b篩孔直徑(mm)201020.50.250.075<0.075總計留篩土重(g)10153927117100占全部土重的百分比(%)10153927117100小于某篩孔徑的土重的百分比(%)90898445187總結(jié)歸納鞏固提升

任務一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試

任務二（拓展）：參與論壇話題討論

砂類土需要做液塑限試驗么？

任務三（預習）：預習地質(zhì)作用相關(guān)資料

認識外力地質(zhì)作用

主講教師：肖霞

本節(jié)提綱一、外力地質(zhì)作用含義二、外力地質(zhì)作用介紹三、工學的地質(zhì)思維

風化作用剝蝕作用搬運作用沉積作用成巖作用一、外力地質(zhì)作用含義

外力地質(zhì)作用指以太陽能以及日月引力能為能源并通過大氣，水，生物等因素引起的地質(zhì)作用。

風化

作用在溫度變化、氣體、水及生物等因素的綜合影響下，地表巖石發(fā)生破碎、分解的作用剝蝕作用將巖石風化作用的產(chǎn)物從原地剝離下來的作用，包括除風化作用以外所有的破壞作用，如河流、大氣降水、地下水、海洋、湖泊及風等的破壞搬運作用巖石經(jīng)風化、剝蝕破壞后的產(chǎn)物，被流水、風、冰川等介質(zhì)搬運到其它地方的作用沉積作用被搬運的物質(zhì)，由于搬運介質(zhì)的搬運能力減弱，搬運介質(zhì)的物理化學條件發(fā)生變化，或由于生物的作用，從搬運介質(zhì)中分離出來，形成沉積物的過程成巖作用沉積下來的各種松散堆積物，在一定條件下，由于壓力增大、溫度升高以及受到某些化學溶液的影響，發(fā)生壓密、膠結(jié)及重結(jié)晶等物理化學過程，固結(jié)成為巖石的作用一、外力地質(zhì)作用含義巖石受氣溫變化、大氣、水、生物等因素影響，發(fā)生機械崩解或化學分解，形成松散堆積物或土的過程。1.風化作用巖石形成裂隙巖石表面風化成碎塊巖石碎塊風化成土二、外力地質(zhì)作用介紹花崗巖的球狀風化沉積巖的層狀風化變質(zhì)巖的碎裂風化二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用物理風化化學風化生物風化二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用物理風化作用剝離溫差風化二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用冰劈—水的凍融二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用物理風化作用化學風化作用溶解作用:使礦物發(fā)生部分溶解與分化的作用。碳酸溶蝕石灰?guī)r1.風化作用二、外力地質(zhì)作用介紹水化作用—水分子進入礦物晶格會形成含水新礦物，導致體積膨脹，硬度降低二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用化學風化作用水解作用—弱酸強堿鹽或強酸弱堿鹽，遇水會解離成帶不同電荷的離子。這些離子分別與水中的H+、OH-發(fā)生反應，會形成水或OH-的新礦物。正長石到高嶺石二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用化學風化作用氧化作用——鐵到氧化鐵二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用化學風化作用根劈蘇州花崗巖中松樹的根劈二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用生物風化作用腐蝕氧化二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用生物風化作用

風化作用總結(jié)類型影響因素形成氣候條件產(chǎn)物特征物理風化溫度、水的凍結(jié)和融化、巖石釋重高寒或干旱顆粒較粗，粘結(jié)性和吸水性較差化學風化空氣中的氧、水溶液炎熱或潮濕顆粒較細，粘結(jié)性和吸水性較好生物風化植物根系、生物新陳代謝物、腐蝕物、分泌物不限不限二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用

研究風化作用的意義

巖石風化后的產(chǎn)物在地表形成的一個不連續(xù)的巖土層稱為風化殼。

風化殼剖面(周口店花崗閃長巖)特征:

沒有層理、底界起伏、結(jié)構(gòu)松散、有垂直分帶性。二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用土壤殘積層半風化巖花崗閃長巖1影響橋梁等工程物的地基承載力2影響公路邊坡的坡度和高度3影響隧道洞室圍巖的穩(wěn)定性地基承載力降低，增設(shè)橋梁基礎(chǔ)二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用研究風化作用的意義公路邊坡土體穩(wěn)定性降低，增設(shè)坡面防護二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用研究風化作用的意義1影響橋梁等工程物的地基承載力2影響公路邊坡的坡度和高度3影響隧道洞室圍巖的穩(wěn)定性隧道圍巖穩(wěn)定性降低，增設(shè)錨桿支護二、外力地質(zhì)作用介紹1.風化作用研究風化作用的意義1影響橋梁等工程物的地基承載力2影響公路邊坡的坡度和高度3影響隧道洞室圍巖的穩(wěn)定性流水的侵蝕和搬運作用風的侵蝕和搬運作用冰川的侵蝕和搬運作用2.侵蝕和搬運作用二、外力地質(zhì)作用介紹

流水的沉積作用風的沉積作用3.沉積作用二、外力地質(zhì)作用介紹冰川的沉積作用二、外力地質(zhì)作用介紹3.沉積作用沉積作用示意圖固結(jié)作用膠結(jié)作用化學結(jié)晶作用4.成巖作用二、外力地質(zhì)作用介紹自然界中的沉積巖4.成巖作用二、外力地質(zhì)作用介紹風化剝蝕使暴露于地殼表面的巖石破碎剝落搬運沉積破碎剝落的巖石碎屑物質(zhì)，被外力作用搬運后，在一定的地質(zhì)環(huán)境中沉積下來內(nèi)力作用三大巖石在構(gòu)造運動作用下，一旦暴露于地殼表面，又會重新被風化剝蝕地質(zhì)循環(huán)二、外力地質(zhì)作用介紹三、工學的地質(zhì)思維

外力地質(zhì)作用是在風化、剝蝕、破壞巖石，通過搬運和沉積作用又形成了新的巖石。巖石實現(xiàn)了重構(gòu)。碎屑在搬運過程中，出現(xiàn)了分選和磨圓，這和很多過程都是一致的，結(jié)合所學專業(yè)，尋找一下這樣的過程?同樣，對于人生來說也是如此，在環(huán)境影響下，人也會發(fā)生風化、剝蝕，也會在搬運中出現(xiàn)分選和磨圓，人也會通過磨練獲得再生，結(jié)合你自己成長的歷程，說說你的人生感受?總結(jié)歸納鞏固提升

任務一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試

任務二（拓展）：參與論壇話題討論

外力地質(zhì)作用在工程中應用？

任務三（預習）：預習礦物巖石相關(guān)資料

認識巖漿作用與火山巖

事故引入意大利維蘇威火山1979年8月24日，數(shù)小時之內(nèi)，塵土與火山渣掩埋了龐貝城。沒來得及逃離的2000名居民被過熱的氣體窒息而死。事故引入1861年，意大利國王伊曼鈕二世下令大規(guī)模挖掘龐貝古城，正式官方挖掘啟動。時至今日，大體已有4/5的龐貝重見天日。

在發(fā)掘出來的大量建筑、街道、工藝品、生活用品等東西中，最令人難忘和慘不忍睹的是遇難者的身姿，他們用肢體語言簡潔地訴說著各自生命的句號。事故引入一、火山的基本知識二、噴出作用與噴出巖三、工學的地質(zhì)思維本節(jié)提綱一、火山的基本知識●地殼巖石分為三大類(三大巖)包括:

巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類?！駧r漿巖是三大類巖石的主體?！竦貧ぶ?00至150千米處，有一個“液態(tài)區(qū)”，區(qū)內(nèi)存在著高溫、高壓下含氣體揮發(fā)成份的熔融狀硅酸鹽物質(zhì)，即巖漿?！袼坏牡貧け∪醯牡囟螞_出地表，就形成了火山。一、火山的基本知識●火山出現(xiàn)的歷史很悠久。有些火山在人類有史以前就噴發(fā)過，但現(xiàn)在已不再活動，這樣的火山稱之為“死火山”。

不過也有的“死火山”隨著地殼的變動會突然噴發(fā)，人們稱之為“休眠火山”●人類有史以來，時有噴發(fā)的火山，稱為“活火山”。一、火山的基本知識二、噴出作用與噴出巖●巖漿:地下高溫熔融物質(zhì)。溫度一般在800-1200℃，溫度也有低于650°C或高于1400°C。主要成分是硅酸鹽:其中一部分是硅和部分鋁的氧化物，構(gòu)成巖漿中的絡陰離子，另一部分是鐵、鎂、鈣、鈉、鉀等金屬離子構(gòu)成的陽離子。巖漿粘性較大，且受溫度影響，巖漿粘度決定了火山噴發(fā)的猛烈程度。巖漿作用:巖漿的發(fā)育、運動及其冷凝固結(jié)成巖的作用。巖漿作用包括噴出作用和侵入作用。噴出作用:巖漿噴出地表、冷凝固結(jié)的作用一火山作用。二、噴出作用與噴出巖噴出產(chǎn)物(1)氣體噴出物:溶解在巖漿中的揮發(fā)性成分在圍壓降低的條件下就以氣體形式分離出來。氣體噴發(fā)貫穿火山噴發(fā)的始終。主要氣體是水蒸汽(60%以上)，其次是二氧化碳、硫化物、硫及少量C0、H2、HCI、NH3、NH2CI、HF等。二、噴出作用與噴出巖(2)固體噴出物:火山灰(粒徑<2mm)、火山礫(粒徑-50mm)、火山渣(粒徑幾厘米-幾十厘米)、火山彈(粒徑>50mm)、火山塊(粒徑>50mm)等。二、噴出作用與噴出巖（3）液體噴出物:稱為熔巖，是噴出地面而喪失了氣體的巖漿。二、噴出作用與噴出巖●熔巖流:熔巖沿地面斜坡或山谷流動，前端成舌狀?！袢蹘r被:分布面積寬廣的熔巖流。二、噴出作用與噴出巖●火山噴發(fā)物形成的巖石統(tǒng)稱為噴出巖(火山巖)，包括火山碎屑巖和熔巖。二、噴出作用與噴出巖火山的災害作用●掩埋作用●沖毀作用●燒毀作用二、噴出作用與噴出巖火山對氣候影響●火山噴發(fā)能顯著影響氣候?！駳怏w層遮擋導致氣候寒冷和溫室效應。二、噴出作用與噴出巖環(huán)太平洋火山帶地中海一印度尼西亞火山帶洋脊火山帶紅海沿岸與東非火山帶二、噴出作用與噴出巖火山分布范圍

環(huán)太平洋火山帶:位于南、北美洲西岸，直至阿拉斯加半島南岸，經(jīng)阿留申群島、堪察加半島、日本群島、菲律賓群島到新西蘭。這一帶有活火山300多座，占全球活火山數(shù)的60%以上。

環(huán)太平洋火山帶主要噴發(fā)中、酸性巖漿，尤其以噴發(fā)安山巖漿為特征。二、噴出作用與噴出巖地中海一印度尼西亞火山帶:這一帶有活火山70余座，其中地中海沿線有13座，印度尼西亞有60余座?；鹕絿姲l(fā)的巖性從基性到酸性均有。洋脊火山帶:分布于大西洋、太平洋及印度洋。有的火山在水下噴發(fā)，有的火山已露出水面，成為火山島，這一帶有活火山60余座，太平洋上有15座，大西洋上有22座，冰島及揚馬延島上有22座，印度洋上有4座。紅海沿岸與東非火山帶:這里有活火山22座。二、噴出作用與噴出巖火山分布范圍我國活火山主要見于臺灣及東北?；鹕降匦伪Ａ敉旰玫乃阑鹕綇V泛分布于內(nèi)蒙、山西、云南、長江中下游、海南島、廣東等地區(qū)。二、噴出作用與噴出巖三、工學的地質(zhì)思維總結(jié)歸納鞏固提升

任務一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試

任務二（拓展）：參與論壇話題討論

從火山作用獲得什么靈感？

任務三（預習）：預習巖層產(chǎn)狀相關(guān)資料

測量巖層產(chǎn)狀

主講教師：肖霞任務驅(qū)動

本節(jié)提綱一、巖層產(chǎn)狀概述二、巖層產(chǎn)狀測量三、巖層產(chǎn)狀表示一、巖層產(chǎn)狀概述什么是巖層？由兩個平行或近于平行的界面所限制的同一巖性組成的層狀巖石。什么是巖層產(chǎn)狀？巖層在空間的展布狀態(tài)。如何確定巖層產(chǎn)狀？產(chǎn)狀三要素:走向、傾向、傾角。走向：巖層層面與水平面交線的方位角，其表示巖層在空間延伸的方向，有2個方向。一、巖層產(chǎn)狀概述傾向：

垂直走向順傾斜面向下引出的直線在水平面的投影的方位角，表示巖層在空間的傾斜方向。只有1個方向，且與走向垂直。一、巖層產(chǎn)狀概述走向=傾向±90°

傾角：

指巖層層面與水平面所夾的銳角(0°~90°變化)，表示巖層在空間傾斜角度的大小。一、巖層產(chǎn)狀概述二、巖層產(chǎn)狀測量

巖層產(chǎn)狀三要素可用地質(zhì)羅盤儀進行測量。通過測定巖層產(chǎn)狀的三要素，可以勾畫出巖層經(jīng)過構(gòu)造變動后的形態(tài)及其在空間的位置。二、巖層產(chǎn)狀測量

1.地質(zhì)羅盤儀的結(jié)構(gòu)A.磁針

B.水平刻度盤

C.豎直刻度盤

D.水準器二、巖層產(chǎn)狀測量

巖層傾向測量第一步，將羅盤北端（底盤標N的一端）指向巖層向下傾斜方向。第二步，羅盤南端底邊棱緊貼巖層層面。第三步，轉(zhuǎn)動羅盤，使圓形水準器水泡居中。第四步，固定磁針。第五步，讀北針（不繞銅絲的一端）所指刻度即為巖層的傾向。二、巖層產(chǎn)狀測量

巖層傾角測量第一步，將羅盤直立，并以羅盤長邊（底盤標有半圓刻度的一側(cè)）平行傾斜線緊貼巖層層面。第二步，轉(zhuǎn)動羅盤背面的活動扳手，使測斜管狀水準器中的水泡居中。第三步，讀取底盤標有的半圓刻度。二、巖層產(chǎn)狀測量

巖層走向測量第一步，將羅盤長邊的一條棱緊貼巖層層面。第二步，轉(zhuǎn)動羅盤，使圓形水準器的水泡居中。第三步，固定磁針。第四步，讀出指針所指刻度。

因為巖層的走向可以兩邊延伸，所以南針或北針所指方向均可代表該巖層的走向。注意：走向為傾向±90°所以野外可只需測傾向與傾角。三、巖層產(chǎn)狀表示

方位角表示法:只記傾向和傾角如：SE150°∠25°，前面是傾向的方位角（0~360°），后面是傾角，讀為傾向南東150°、傾角25°。符號表示法:在地質(zhì)圖上，巖層產(chǎn)狀要素用符號表示。0°90°270°180°150°25°總結(jié)歸納鞏固提升

任務一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試

任務二（拓展）：參與論壇話題討論

巖層產(chǎn)狀對邊坡的影響？

任務三（預習）：預習地質(zhì)構(gòu)造相關(guān)資料

認識單斜構(gòu)造

主講教師：肖霞任務驅(qū)動

本節(jié)提綱一、地質(zhì)構(gòu)造概述二、傾斜構(gòu)造三、水平構(gòu)造四、直立構(gòu)造一、地質(zhì)構(gòu)造概述

地質(zhì)構(gòu)造是地殼運動中巖層和地塊受力后產(chǎn)生的變形和位移的形跡。反映了某種方式的構(gòu)造運動和構(gòu)造應力場。地質(zhì)構(gòu)造單斜構(gòu)造褶皺構(gòu)造斷裂構(gòu)造一、地質(zhì)構(gòu)造概述單斜構(gòu)造傾斜構(gòu)造水平構(gòu)造直立構(gòu)造二、傾斜構(gòu)造

二、傾斜構(gòu)造

傾斜構(gòu)造：由于構(gòu)造運動使水平巖層發(fā)生傾斜而形成，常常是褶皺的一翼或斷層的一盤。單斜巖層：如果在一定地區(qū)內(nèi)一套巖層的傾斜方向和傾角基本一致，則稱為單斜巖層。褶皺的一翼斷層的一盤1.傾斜構(gòu)造含義

二、傾斜構(gòu)造

2.傾斜構(gòu)造與工程之間的關(guān)系

①單一堅硬巖體的傾斜構(gòu)造，圍巖較穩(wěn)定；②多層巖性的傾斜構(gòu)造，傾角大，夾有軟弱層，圍巖不穩(wěn)定。（1）傾斜構(gòu)造與隧道工程的關(guān)系

單一巖體多層巖性二、傾斜構(gòu)造

2.傾斜構(gòu)造與工程之間的關(guān)系

①傾斜構(gòu)造傾向與山坡傾向相反時，邊坡穩(wěn)定；②傾斜構(gòu)造傾向路基且傾角>10°,走向與路線平行，邊坡不穩(wěn)定；③堆積層下伏基巖坡體較陡且傾向路基，易滑塌。傾向相反走向相同傾向路基（2）傾斜構(gòu)造與路基工程的關(guān)系

二、傾斜構(gòu)造

2.傾斜構(gòu)造與工程之間的關(guān)系

①傾斜構(gòu)造傾向下游時，影響橋基穩(wěn)定；②兩種不同巖層接觸,接觸面陡，橋基易失穩(wěn)。走向相同（3）傾斜構(gòu)造與橋基工程的關(guān)系

順向河橋基失穩(wěn)三、水平構(gòu)造

原始沉積的巖層，一般是水平或近于水平的。先沉積的在下，后沉積的在上。當巖層層面與水平面的交角近于或等于0°（小于5°）時，稱為水平巖層。1.水平構(gòu)造含義

三、水平構(gòu)造

2.水平構(gòu)造與工程之間的關(guān)系

（1）水平構(gòu)造與隧道工程的關(guān)系

①在巖層厚度比較大的水平構(gòu)造中開挖隧道，圍巖較穩(wěn)定；②松散的薄層巖層中開挖隧道,有順層剝落或坍塌的危險。三、水平構(gòu)造

2.水平構(gòu)造與工程之間的關(guān)系

（2）水平構(gòu)造與路基、橋基工程的關(guān)系

①橋基建在水平構(gòu)造上，較穩(wěn)定；②堆積物下伏基巖坡體過陡的話,地下水發(fā)育，易滑塌；③水平構(gòu)造開挖路基，利于邊坡穩(wěn)定，若有軟弱夾層，注意防護。四、直立構(gòu)造

1.直立構(gòu)造含義

當?shù)貧み\動使原始水平巖層發(fā)生改變，巖層面與水平面的交角近于或等于90°（一般85°~90°）時，稱直立巖層。四、直立構(gòu)造

2.直立構(gòu)造與工程之間的關(guān)系

①橋基建在豎直構(gòu)造上，較穩(wěn)定；②直立構(gòu)造開挖路基，邊坡穩(wěn)定；③隧道穿過直立的單一巖層，圍巖較穩(wěn)定，

若有軟弱夾層存在，圍巖不穩(wěn)定。隨堂測驗判斷以下路基邊坡是否穩(wěn)定？a,b,c邊坡穩(wěn)定；d邊坡不穩(wěn)定隨堂測驗判斷以下隧道圍巖是否穩(wěn)定？e,g,i隧道不穩(wěn)定；f,h,j隧道穩(wěn)定；k橋基不穩(wěn)定總結(jié)歸納鞏固提升

任務一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試

任務二（拓展）：參與論壇話題討論

《百年京張“升級路”》中解決方法？

任務三（預習）：預習土的物理性質(zhì)相關(guān)資料

認識褶皺構(gòu)造

主講教師：肖霞任務驅(qū)動

本節(jié)提綱一、褶皺構(gòu)造概述二、褶曲類型三、褶皺構(gòu)造野外識別四、褶皺構(gòu)造工程評價一、褶皺構(gòu)造概述拉普利嶺，狹長的折疊的背斜交替褶皺，波特蘭石灰石，侏羅系一、褶皺構(gòu)造概述1.褶皺構(gòu)造的含義

褶皺構(gòu)造是指巖層受構(gòu)造應力的強烈作用后形成的一系列波狀彎曲而未喪失其連續(xù)性的構(gòu)造。簡言之，褶皺就是巖層的彎曲。昆侖山一、褶皺構(gòu)造概述2.褶皺幾何要素

核部：褶曲中心的巖層兩翼：位于核部兩側(cè)向不同方向傾斜的巖層樞紐：組成褶皺的巖層的同一層面上各個最大彎曲點的連線。軸面：連接各層樞紐構(gòu)成的面軸線：軸面與水平面交線褶曲是褶皺構(gòu)造中的一個彎曲，是褶皺構(gòu)造的組成單位。二、褶曲類型

1.褶曲基本類型

背斜：巖層向上彎曲，核老翼新向斜：巖層向下彎曲，核新翼老

正地形

背斜山

向斜谷二、褶曲類型

1.褶曲基本類型

風化剝蝕作用下，形成逆地形。

逆地形

背斜谷

向斜山二、褶曲類型

2.褶曲分類

（1）據(jù)軸面產(chǎn)狀分類直立褶曲或傾斜褶曲:褶皺不太強烈和受力性質(zhì)比較簡單。倒轉(zhuǎn)褶曲或平臥褶曲:褶皺強烈和受力性質(zhì)比較復雜。二、褶曲類型

2.褶曲分類

（1）據(jù)軸面產(chǎn)狀分類直立褶曲褶皺翼之間的角度=翼與翼的交角軸面近似直立

兩翼巖層傾向相反

傾角大致相等二、褶曲類型

2.褶曲分類

（1）據(jù)軸面產(chǎn)狀分類傾斜褶曲軸面傾斜

兩翼巖層傾向相反

傾角不等二、褶曲類型

2.褶曲分類

（1）據(jù)軸面產(chǎn)狀分類倒轉(zhuǎn)褶曲

軸面傾斜

兩翼巖層傾向相同

一翼正常一翼倒轉(zhuǎn)二、褶曲類型

2.褶曲分類

（1）據(jù)軸面產(chǎn)狀分類平臥褶曲

軸面水平

兩翼巖層產(chǎn)狀近似水平

一翼正常一翼倒轉(zhuǎn)二、褶曲類型

2.褶曲分類

（2）據(jù)樞紐產(chǎn)狀分類水平褶曲

傾伏褶曲二、褶曲類型

2.褶曲分類

（3）據(jù)平面形態(tài)分類

線性褶曲

短軸褶曲

穹隆構(gòu)造

構(gòu)造盆地長度超過寬度10倍以上長度為寬度的3~10倍長度不超過寬度的3倍三、褶皺構(gòu)造野外識別1.穿越法

垂直于巖層走向觀察，根據(jù)地層的界線、化石等，觀察巖層是否有對稱重復出現(xiàn)的現(xiàn)象。

核部巖層較老的是背斜,核部巖層較新的是向斜。三、褶皺構(gòu)造野外識別2.追蹤法

野外識別時，以穿越法為主，追蹤法為輔。

沿山區(qū)河谷或公路兩側(cè),平行于巖層走向觀察，巖層的彎曲常直接暴露,背斜或向斜易于識別。背斜成山，向斜成谷，順地形。

向斜成山，背斜成谷，逆地形。四、褶皺構(gòu)造工程評價1.褶皺構(gòu)造核部工程評價

受力集中，巖體完整性差。常有破碎發(fā)生，多聚積地下水，必須注意巖層的坍落、漏水及涌水問題。

由于巖層構(gòu)造變形和地下水的影響，所以道路、隧道工程或橋梁工程在褶皺核部易遇到工程地質(zhì)問題。四、褶皺構(gòu)造工程評價2.褶皺構(gòu)造翼部工程評價

如果開挖邊坡的走向近于平行巖層走向，且邊坡傾向與巖層傾向一致，邊坡坡角大于巖層傾角，則容易造成順層滑動現(xiàn)象。

隧道等深埋地下的工程，從褶皺的翼部通過一般是比較有利的?？偨Y(jié)歸納鞏固提升

任務一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試

任務二（拓展）：參與論壇話題討論

《百年京張“升級路”》中解決方法？

任務三（預習）：預習土的物理性質(zhì)相關(guān)資料認識土的基本物理性質(zhì)指標案例分析為什么？軌道路基塌陷下沉事故土的形成?

土 巖石風化、搬運、沉積地質(zhì)成巖作用土是指覆蓋在地表的沒有膠結(jié)和弱膠結(jié)的顆粒堆積物。碎散性三相性天然性知識回顧土中水

液相土中氣體

氣相知識回顧三相問題與“認清本質(zhì)”固體顆粒 固相 土骨架決定作用重要影響次要作用變形滲流強度三相比例指標—土的三相的質(zhì)量和體積上的比例關(guān)系密實程度干濕程度輕重程度三相問題與“認清本質(zhì)”土的物理性質(zhì)土的力學性質(zhì)知識回顧一、繪制三相草圖WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積三相圖法共有九個參數(shù): V Vv

VsVaVw

/

ms

m

w

ma

m一、繪制三相草圖已知關(guān)系五個:m

ms

m

m

ama

0m

V

V

Vs

Va

V

Vv

Va

V

試驗（基本）指標：（3個）u天然密度u天然含水率u土粒比重（通過試驗直接測定）換算導出指標（6個）：孔隙比、孔隙率飽和度干密度、飽和密度、浮密度三相圖的應用—三相比例指標（土的物理性質(zhì)指標）一、繪制三相草圖二、土的密度WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積V Vs

Vw

Vam m

m

s w 單位:kg/m3

或g/cm3常見值:

（1.60

~2.20）g/cm3表達式:

土的密度 也稱土的天然密度物理意義:

單位體積土的質(zhì)量。測定方法：環(huán)刀法

（細粒土）蠟封法（易破碎土和不規(guī)則堅硬土）灌水法

（現(xiàn)場粗粒土或巨粒土）灌砂法

（現(xiàn)場測路基土的密度）WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積二、土的密度二、土的密度WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積γ=W/V=ρg工程上較常用,

用于判定土的應力。（2）表達式:相關(guān)指標:土的容重 也稱土的天然重度。（1）物理意義: 土單位體積的重力。單位: kN/m3（3）常見值:

（16~22）KN/m3三、土的含水率WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積???

%

=??×

???%=?

?????×

???%物理意義:

土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,

用%表示表達式:單位：

無，

%常見值: 砂土 0%~40% 黏性土

20%~60%測定方法: 烘干法（標準）

酒精燃燒法（快速）四、土粒比重

: 土粒的密度，單位體積土粒的質(zhì)量。ssVsm

s單位:

無量綱w

4

Cs

4

Cd

sw4?C時純蒸餾水的密度物理意義:

土粒的密度與4?C時純水的密度的比值。表達式:常見值:土的名稱砂土粉土粘土土粒比重2.65－2.692.70－2.712.72－2.75四、土粒比重WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積測定方法：比重瓶法（粒徑<5mm）浮稱法（粒徑>5mm）（粒徑>20mm占比<10%）虹吸筒法（粒徑>5mm）（粒徑>20mm占比≥10%）課堂小結(jié)任務一（鞏固）：完成平臺測試題任務二（拓展）：討論話題天然密度與土粒密度的區(qū)別？任務三（預習）：預習篩分法相關(guān)內(nèi)容鞏固提升認識土的導出指標主講教師：任俐璇任務驅(qū)動島城地鐵第一大動脈試驗檢測委托書學習目標：1.土的導出指標的分類2.土的導出指標的性質(zhì)（物理意義、表達式、常見值）重點：土的導出指標的性質(zhì)本節(jié)提綱一、導出指標的分類1.反映土特殊密度的指標有3個：ρd、ρsat、ρ’2.反映土含水程度的指標有2個：ω、Sr3.反映土松密程度的指標有2個：e、nWaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積二、導出指標的性質(zhì)Vm

sd（1）干密度

ρd①物理意義:

土被完全烘干時，單位體積土的質(zhì)量。②表達式:

③常見值:

（1.3—2.0）

g/cm31.反映土的密度的指標有3個：ρd

、ρsat

、ρ’工程應用：用做填方工程中土體壓實質(zhì)量控制的標準。干重度

d

dg

=wsvWaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量

體積常見值：

（13~20）kN/m3Vsat

ms

wV

vg

sat

sat②表達式:③常見值:（1.8

—

2.3

）

g/cm3飽和重度WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwms（2）飽和密度

ρsat①物理意義:土的孔隙中全部充滿水時， m單位體積土的質(zhì)量。質(zhì)量常見值：（18~23）KN/m3體積二、導出指標的性質(zhì)常見值：（8~13）KN/m3②表達式:

sat

w

'③常見值:（0.8~1.3）

g/cm3（3）浮密度

ρ’①物理意義:土單位體積中，土粒質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差，又被稱為土的有效密度。常用的計算方法是土的飽和密度與水的密度之差。浮重度

sat

w

'Vms-

wV

s

，

二、導出指標的性質(zhì)各種密度之間的大小關(guān)系：

,

sat

s

干密度天然密度

mVm

sd

w vs飽和密度

satm

VV

V

d

V-

wV

s浮密度

，

m

s土顆粒的密度sV

sm

s

二、導出指標的性質(zhì)WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積

100

%vrVS

V

砂土根據(jù)飽和度分為三種狀態(tài):2.反映土含水程度的指標有2個：ω、Sr土中孔隙水的體積與孔隙總體積之比，以百分數(shù)表示。飽和度描述土中孔隙被水充滿的程度。干土Sr為0。二、導出指標的性質(zhì)V

sV

ve

②表達式:WaterAirSoilVaVwVsVvV體積3.反映土松密程度的指標有2個：e、n孔隙比

e①物理意義:土中孔隙體積與固體顆粒體積之比,

無量綱。③常見值： e<0.6，良好地基；e>1，不良地基。二、導出指標的性質(zhì)Vn

(%)

V

v關(guān)系:e1

en

n e

1

n孔隙率

n(孔隙度)物理意義:

土中孔隙體積與總體積之比,用百分數(shù)表示。表達式:三相草圖可用于確定物性指標之間的關(guān)系二、導出指標的性質(zhì)土的9個物理性質(zhì)指標①天然密度ρ、γ三個基本物理性質(zhì)指標，可直接通過實驗測定得出。③天然含水率ω②相對密度ds②孔隙度n(孔隙率)③浮密度ρ，、γ，①干密度ρd 、γd②飽和密度ρsat、γsat①孔隙比e ①飽和度Sr②天然含水率ω課堂小結(jié)要點從物理意義上理解指標間的關(guān)系不要死記硬背利用三相圖推導課堂小結(jié)鞏固提升任務一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試任務二（拓展）：參與論壇話題討論導出指標是否可以用實驗直接測定？任務三（預習）：預習土的天然密度的檢測方法檢測土的天然密度（環(huán)刀法）主講教師：任俐璇病害分析為什么？浙江蕭甬鐵路 路基塌陷下沉事故夯實土基 匠心筑路路基填土質(zhì)量要求：最佳含水率最大干密度最優(yōu)壓實效果病害分析任務驅(qū)動島城地鐵第一大動脈試驗檢測委托書任務描述：青島地鐵8號線一標段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求當天檢測路基土的密度，并報送檢測報告。任務分析：（1）依據(jù)什么規(guī)范標準？（2）采用哪種檢測方法？任務驅(qū)動現(xiàn)行規(guī)范 按章行事（1）依據(jù)什么規(guī)范標準？《鐵路工程土工試驗規(guī)程》TB

10102-2010任務分析（2）采用哪種檢測方法？環(huán)刀法

（細粒土）蠟封法（易破碎土和不規(guī)則堅硬土）灌水法

（現(xiàn)場粗粒土或巨粒土）灌砂法

（現(xiàn)場測路基土的密度）任務分析學習目標1.掌握環(huán)刀法檢測土的密度的試驗步驟；2.掌握環(huán)刀法試驗數(shù)據(jù)處理原則。能力目標知識目標素質(zhì)目標能按照相關(guān)規(guī)范安全、準確地測定路基填土的密度，完成試驗檢測報告。1.具有嚴謹細致、精益求精的工匠精神；2.具有遵紀守法、實事求是的職業(yè)道德；3.具有團隊的合作意識；4.具有勇于創(chuàng)新、科技報國的奮斗精神。重點重點難點明確檢測指標WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積土的三相圖V Vs

Vw

Vams

mw

m

密度定義:

單位體積土的質(zhì)量。表達式:Vm2

m1

式中：

m2

—

環(huán)刀和試樣總質(zhì)量，g；m1

—

環(huán)刀質(zhì)量，g；V

—

環(huán)刀容積，cm3

；展示檢測設(shè)備天平環(huán)刀調(diào)土刀提煉檢測要點1.稱量稱空環(huán)刀質(zhì)量，準確至0.1g。切記：用兩個環(huán)刀做平行試驗。提煉檢測要點2.在環(huán)刀內(nèi)壁均勻涂抹凡士林。 3.將環(huán)刀口向下放于土樣上。提煉檢測要點4.輕輕向下壓環(huán)刀。5.切土刀刀口朝外切土樣。提煉檢測要點6.

削去環(huán)刀周邊的土樣，均勻地削平環(huán)刀一側(cè)的土樣。7.削平土樣另一側(cè)后，稱環(huán)刀加土質(zhì)量，精確至0.1g。切記：平行測定,需制備2個土樣。提煉檢測要點?允許平行差值0.03g/cm3。嚴謹細致

精益求精8.記錄(重點)?密度數(shù)據(jù)要求準確至0.1g/cm3；

?需進行平行測定，取其算術(shù)平均值;數(shù)值修約口訣4舍6入5看左，左數(shù)奇進偶舍棄。提煉檢測要點技藝提升交互式試驗動畫小游戲技藝提升勇于創(chuàng)新

科技報國鞏固提升任務一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試任務二（拓展）：參與論壇話題討論檢測土的天然密度的方法有哪些？任務三（預習）：預習土的天然含水率的檢測方法檢測土的天然含水率（酒精燃燒法）主講教師：任俐璇病害分析為什么？浙江蕭甬鐵路 路基塌陷下沉事故夯實土基 匠心筑路路基填土質(zhì)量要求：最佳含水率最大干密度最優(yōu)壓實效果病害分析任務驅(qū)動島城地鐵第一大動脈試驗檢測委托書任務描述：青島地鐵8號線一標段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求當天檢測路基土的天然含水率，并報送檢測報告。任務分析：（1）依據(jù)什么規(guī)范標準？（2）采用哪種檢測方法？任務驅(qū)動任務分析（2）采用哪種檢測方法？?

烘干法主要特點：

數(shù)據(jù)準確，用時較長。?

酒精燃燒法主要特點：?可以快速得到含水率數(shù)據(jù)；含有機質(zhì)的土除外。學習目標1.掌握酒精燃燒法檢測土的含水率的試驗步驟；2.掌握酒精燃燒法試驗數(shù)據(jù)處理原則。能力目標知識目標素質(zhì)目標能夠按照相關(guān)規(guī)范安全、準確地測定路基填土的含水率，完成試驗檢測報告。1.具有嚴謹細致、精益求精的工匠精神；2.具有遵紀守法、實事求是的職業(yè)道德；3.具有團隊的合作意識；4.具有勇于創(chuàng)新、科技報國的奮斗精神。明確檢測指標WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積土的三相圖?

%

=

????=?

?????定義:

土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,用%表示。表達式:含水率展示檢測設(shè)備天平稱量盒滴管酒精提煉檢測要點1.稱鋁盒質(zhì)量稱空鋁盒質(zhì)量，準確至0.01g。切記：用兩個鋁盒做平行試驗。2.

稱盒+濕土質(zhì)量取代表性土樣，不少于10g；稱鋁盒加濕土質(zhì)量，準確到0.01g。切記：帶鋁盒盒蓋。3.燃燒（重難點）滴管注入酒精，至出現(xiàn)自由液面；? 將盒底在桌面上輕輕敲擊；

? 工具引燃；火焰熄滅并冷卻，再燃燒兩次。安全第一 注意防火提煉檢測要點安全第一 注意防火3.燃燒（重難點）滴管注入酒精，至出現(xiàn)自由液面；? 將盒底在桌面上輕輕敲擊；

? 工具引燃；? 火焰熄滅并冷卻，再燃燒兩次。思考：酒精著火如何滅火？提煉檢測要點4.稱盒+干土質(zhì)量鋁盒加干土質(zhì)量，精確至0.01g。切記：蓋好鋁盒盒蓋。提煉檢測要點含水率(%)≤55–40＞40允許平行差值(%)≤0.3≤1.0≤2.0嚴謹細致 精益求精5.記錄(重點)?含水率數(shù)據(jù)要求準確至0.1%；?需進行平行測定，取其算術(shù)平均值;?允許平行差值應符合表中規(guī)定。數(shù)值修約口訣4舍6入5看左，左數(shù)奇進偶舍棄。提煉檢測要點提煉檢測要點宣傳行業(yè)法規(guī)遵紀守法 杜絕偽造《檢驗檢測機構(gòu)監(jiān)督管理辦法

》2021年6月1日實施技藝提升交互式試驗動畫小游戲技藝提升前沿：土的含水率測定有哪些標準規(guī)范？技藝提升水分測定儀前沿：土的含水率測定有哪些新的研究方法？遙感法中子儀法TDR

法快速準確便捷……技藝提升勇于創(chuàng)新 科技報國鞏固提升任務一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試任務二（拓展）：參與論壇話題討論酒精燃燒法的步驟有哪些？任務三（預習）：預習烘干法檢測土的天然含水率檢測土的天然含水率（烘干法）主講教師：任俐璇病害分析為什么？浙江蕭甬鐵路 路基塌陷下沉事故夯實土基 匠心筑路路基填土質(zhì)量要求：最佳含水率最大干密度最優(yōu)壓實效果病害分析任務驅(qū)動島城地鐵第一大動脈試驗檢測委托書任務描述：青島地鐵8號線一標段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求三天內(nèi)檢測路基土的天然含水率，并報送檢測報告。任務分析：（1）依據(jù)什么規(guī)范標準？（2）采用哪種檢測方法？任務驅(qū)動任務分析（2）采用哪種檢測方法？?

烘干法主要特點：

數(shù)據(jù)準確，用時較長。?

酒精燃燒法主要特點：?可以快速得到含水率數(shù)據(jù)；含有機質(zhì)的土除外。教學目標1.掌握烘干法檢測土的含水率的試驗步驟；2.掌握烘干法試驗數(shù)據(jù)處理原則。能力目標知識目標素質(zhì)目標能夠按照相關(guān)規(guī)范安全、準確地測定路基填土的含水率，完成試驗檢測報告。1.具有嚴謹細致、精益求精的工匠精神；2.具有遵紀守法、實事求是的職業(yè)道德；3.具有團隊的合作意識；4.具有勇于創(chuàng)新、科技報國的奮斗精神。明確檢測指標WaterAirSoilVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積土的三相圖??

%

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?

=?? ?

?????定義:

土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,用%表示表達式:含水率展示檢測設(shè)備烘箱稱量盒修土刀電子天平選擇設(shè)備一定注意： 量程 和 感量。1.稱量稱空鋁盒質(zhì)量，準確至0.01g。切記：用兩個鋁盒做平行試驗。提煉檢測要點2.取樣取代表性土樣，細粒土50克，砂性土15到30克。提煉檢測要點3.稱量

稱鋁盒加濕土質(zhì)量，準確到0.01克。切記：帶鋁盒盒蓋。提煉檢測要點4.烘干在溫度105到110?C恒溫下，砂性土不少于6小時，粘性土不少于8小時。三、新課教學（提煉檢測要點、強調(diào)注意事項）5.稱量放入干燥器中冷卻0.5到1小時。鋁盒加干土質(zhì)量，精確至0.01g。提煉檢測要點含水率(%)≤55–40＞40允許平行差值(%)≤0.3≤1.0≤2.0嚴謹細致 精益求精5.記錄(重點)?含水率數(shù)據(jù)要求準確至0.1%；

?需進行平行測定，取其算術(shù)平均值;?允許平行差值應符合表中規(guī)定。數(shù)值修約口訣4舍6入5看左，左數(shù)奇進偶舍棄。提煉檢測要點宣傳行業(yè)法規(guī)遵紀守法 杜絕偽造《檢驗檢測機構(gòu)監(jiān)督管理辦法

》2021年6月1日實施技藝提升前沿：土的含水率測定有哪些標準規(guī)范？技藝提升水分測定儀前沿：土的含水率測定有哪些新的研究方法？遙感法中子儀法TDR

法快速準確便捷……技藝提升勇于創(chuàng)新 科技報國課堂小結(jié)鞏固提升任務一（鞏固）：完成平臺相關(guān)測試任務二（拓展）：參與論壇話題討論烘干法的步驟有哪些？任務三（預習）：預習檢測土的顆粒密度方法檢測土的顆粒密度（比重瓶法）主講教師：任俐璇任務驅(qū)動任務描述：青島地鐵8號線一標段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求檢測土的顆粒密度，并報送檢測報告。試驗檢測委托書青島地鐵8號線知識回顧責任擔當、工匠精神明確檢測指標WaterSoilVsVvVwVma=0 Ari Vamwmsm質(zhì)量體積土的顆粒密度ds（又稱土粒比重）定義:土粒在保持溫度105～110℃下烘至恒重時的質(zhì)量與同體積4℃純水質(zhì)量的比值。土的三相圖ws表達式: d

s w

4

Cms

sV

(

)4

C土的顆粒密度ds在數(shù)值上等于土粒密度，但是無量綱。與含水率

、質(zhì)量密度并稱為“試驗直接測定的基本物理性質(zhì)指標”。明確檢測標準現(xiàn)行規(guī)范 按章行事（1）依據(jù)什么規(guī)范標準？《鐵路工程土工試驗規(guī)程》TB

10102-2010比重瓶法明確檢測方法（2）采用哪種檢測方法？比重瓶法（粒徑<5mm）浮稱法（粒徑>5mm）（粒徑>20mm占比<10%）虹吸筒法（粒徑>5mm）（粒徑>20mm占比≥10%）明確檢測指標比重瓶法就是由稱好質(zhì)量的干土放入盛滿水的比重瓶的前后質(zhì)量差異，來計算土粒的體積，從而進一步計算出土粒比重。比重瓶法原理：m0 ms空瓶質(zhì)量 烘干土的質(zhì)量m1瓶+水的質(zhì)量m2瓶+土+水的質(zhì)量m1+ms

——

瓶+水（滿）的質(zhì)量+干土的質(zhì)量；m1+ms-m2

——

與土粒體積相同的水的質(zhì)量。學習目標能力目標知識目標素質(zhì)目標1.掌握比重瓶法檢能夠按照相關(guān)1.具有嚴謹細致、精測土的顆粒密度規(guī)范安全、準益求精的工匠精神；的試驗步驟；確地測定土的2.具有遵守職業(yè)規(guī)范2.掌握比重瓶法試顆粒密度，完的意識；驗數(shù)據(jù)處理原則成試驗檢測報3.具有團隊的協(xié)作能。告。力；展示檢測設(shè)備天平稱量200g;感量0.001g比重瓶100ml50ml砂浴與溫度計刻度為

0～50℃，分度值為

0.5℃。恒溫水槽靈敏度±1℃提煉檢測要點1.取樣稱量(重難點）稱比重瓶質(zhì)量，準確至0.001g；? 用玻璃漏斗裝入洗凈烘干的比重瓶內(nèi);注意：容積不同的比重瓶取量不同。（100ml，15g；50ml，10g）稱瓶與土的質(zhì)量，精確至

0.001g。提煉檢測要點（重難點）將蒸餾水注入比重瓶內(nèi)，約至瓶的一半高處；輕搖比重瓶，使土粒分散；將比重瓶放在砂浴上煮

沸，使土粒分散排氣。煮沸時間：自懸液沸騰時算起，砂土及粉土不少于30分鐘；粘土及粉質(zhì)粘土應不小于

1h，以排除氣體。注意：煮沸時不要使土液從瓶內(nèi)溢出。1.取樣稱量 2.煮沸排氣提煉檢測要點1取樣稱量2.煮沸排氣3.注水冷卻(重難點）煮沸完畢后，取出比重瓶冷卻至室溫，注純水（事先煮沸并冷卻的純水）注入比重瓶內(nèi)至近滿

；當用長徑比重瓶，應加純水于刻度處；當用短頸比重瓶時，應注純水至瓶口，塞上瓶塞，使多余的水自毛細管中溢出；放入恒溫水槽中冷卻并使土顆粒沉淀。提煉檢測要點1.取樣稱量 2.煮沸排氣3.注水冷卻4.注水稱量待瓶內(nèi)懸液溫度穩(wěn)定后及瓶內(nèi)土懸液澄清時，蓋緊瓶塞，使多余的水分從瓶塞的毛細

管中溢出，擦干瓶外的水分，稱出瓶、水、土總質(zhì)量。稱

重時精確至小數(shù)點后三位。稱量后立即測定瓶內(nèi)水的溫度。準確至

0.5℃。提煉檢測要點?稱重時精確至小數(shù)點后三位；?需進行平行測定，取其算術(shù)平均值，以兩位小數(shù)表示;?允許平行差值不得大于

0.02。wtssm

sGm

m

mG

211.取樣稱量 2.煮沸排氣3.注水冷卻 4.注水稱量嚴謹細致 精益求精5.記錄提煉檢測要點前沿：土的比重測定有哪些標準規(guī)范？技能提升技能提升勇于探索 科技報國課堂小結(jié)任務一（鞏固）：完成平臺測試題任務二（拓展）：討論話題比重瓶法的測定步驟有哪些？任務三（預習）：學習檢測土的顆粒組成相關(guān)內(nèi)容鞏固提升土的顆粒分析檢測（篩分法）主講教師：任俐璇任務驅(qū)動青島地鐵8號線一標段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求對土顆粒進行分析，并報送檢測報告。試驗檢測委托書青島地鐵8號線1.檢測方法有哪幾種？根據(jù)任務要求，采用哪種檢測方法比較合適？2.任務檢測過程中應該注意哪些問題？任務分析分析檢測方法1.篩分法適用范圍：粒徑大于0.075mm的土顆粒。2.密度計法?適用范圍：粒徑小于0.075mm的土顆粒。選擇檢測設(shè)備提煉檢測要點1.將風干土樣用研棒輕輕碾壓，使之分散成單粒狀。四分法取代表性土樣，劃對角線，對角取樣。2.稱取土樣。將土壤篩依孔徑由大到小的順序疊好。并放好底盤。將土樣倒入最上層孔徑最大的篩上

。提煉檢測要點3.輕輕振篩10-15分鐘，按由上至下的順序取下篩子。每取一級篩都要在白紙上用手輕叩搖晃，直至無土粒下漏為止

。將下漏于白紙上的土粒放入下一級篩內(nèi)。提煉檢測要點4.稱各級篩上土重。提煉檢測要點處理檢測數(shù)據(jù)科學檢測公平公正堅持真理實事求是注意：1.填寫規(guī)范。2.杜絕偽造現(xiàn)象。任務一（鞏固）：完成平臺測試題任務二（拓展）：討論話題篩分實驗中應該注意哪些問題？任務三（預習）：學習土的物理狀態(tài)指標相關(guān)內(nèi)容鞏固提升土的顆粒分析檢測（密度計法）主講教師：任俐璇任務驅(qū)動青島地鐵8號線一標段工程項目部送來土樣（素土）20kg，要求對土顆粒進行分析，并報送檢測報告。試驗檢測委托書青島地鐵8號線1.檢測方法有哪幾種？根據(jù)任務要求，采用哪種檢測方法比較合適？2.任務檢測過程中，應該注意哪些問題？任務分析分析檢測方法1.篩分法適用范圍：粒徑大于0.075mm的土顆粒。2.密度計法適用范圍：粒徑小于0.075mm的土顆粒。提煉檢測要點1.稱取篩分過0.075mm篩的土樣

30g，將30g土樣放入三角燒瓶中，加入蒸餾水200mL左右進行浸泡。2.煮沸40min左右，冷卻至室溫。將懸液冷卻后倒入1000mL量筒內(nèi)

，將三角燒瓶中殘留懸液沖洗倒入1000mL量筒中

。提煉檢測要點提煉檢測要點3.加入10mL分散劑

，再注入蒸餾水至1000mL

，用攪拌器從液面至筒底上下攪拌1min左右，往返各約30次

。4.待將攪拌器提離液面的同時開動秒表計時,將比重計輕輕放入懸液中觀測歷時1、2、5、15、30、60、240、1440min時的讀數(shù)，讀數(shù)以彎液面為準

。測定懸液的溫度

。提煉檢測要點處理檢測數(shù)據(jù)科學檢測公平公正堅持真理實事求是注意：1.填寫規(guī)范。2.杜絕偽造現(xiàn)象。任務一（鞏固）：完成平臺測試題任務二（拓展）：討論話題密度計法和篩分法有什么不同？任務三（預習）：學習土的物理狀態(tài)指標相關(guān)內(nèi)容鞏固提升認識粘性土的物理狀態(tài)指標主講教師：任俐璇青島地鐵8號線一標段現(xiàn)場取原狀土樣進行液塑限試驗，實測的土的液限ωL

=53%，塑限為ωP=25%，天然含水率ω=48%。分析解決：（1）問該地基土處于何種狀態(tài)？（2）確定該土的種類并說明理由。（