河南湿陷性黄土地区地基基础施工技术13946.docx
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河南湿陷性黄土地区地基基础施工技术13946
湿陷性黄土地区地基基础施工技术
分公司
2011年12月
湿陷性黄土地区地基基础施工技术
一、综述
（一）湿陷性黄土在我国的分布
1.我国湿陷性黄土主要分布在山西、陕西、甘肃的大部分地区，河南西部和宁夏、青海、河北的部分地区，此外，新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区和山东、辽宁、黑龙江等省，局部地区亦分布有湿陷性黄土。
湿陷性黄土总面积约为63．5万平方公里，约占中国黄土分布面积的60％左右，厚度最大达30m左右。
并具有自东向西、自南向北其湿陷性逐渐加剧的规律。
桃牌（A、2、3、4）。
提问：
如果从这些牌中任意摸一张，结果是怎样
2.河南省湿陷性黄土主要分布在三门峡、灵宝、等西部地区，受地壳影响以及地理位置、地质条件、气候条件诸多因素的影响，使各地区之间湿陷性黄土在构成、层厚上存在较大差异，而地区的湿陷性黄土的岩土地质条件又是我国最复杂地区之一。
在地区分布的基本情况详见下图、表：
系数学内容，发现生活里的数学问题，能不能解决生活里常见的实际问题呢？
中国湿陷性黄土工程地址分区略图
湿陷性黄土的物理力学性质指标
（二）湿陷性黄土的形成及特性：
1．湿陷性黄土的形成：
黄土在一定压力（土自重或自重压力和外压力）作用下，受水浸湿后结构迅速破坏而发生的显著下沉现象，称之为湿陷。
具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土。
有些杂填土也具有湿陷性。
湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。
中国现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004对湿陷性黄土从工程角度作了明确划分，将湿陷系数δs≥0．015的黄土定义为湿陷性黄土，同时将实测或计算自重湿陷量大于7cm的湿陷性黄土定义为自重湿陷性黄土，将实测或计算自重湿陷量小于或等于7cm的湿陷性黄土定义为非自重湿陷性黄土，并将黄土的湿陷等级划分为轻微（Ⅰ级）、中等（Ⅱ级）、严重（Ⅲ级）、很严重（Ⅳ级）4个级别。
同的思路？
自己先思考，如果需要可以把你的不同的想法记录下来，等会
湿陷性黄土地区地貌图
2.湿陷性黄土的特性：
湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土，具有大孔和垂直节理，在天然湿度下，其压缩性较低，强度较高，但遇水浸湿时，土的强度显著降低，在附加压力或在附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形，是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形，对建筑物危害性大。
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（三）常用的湿陷性黄土地基处理方式
1.防止湿陷性黄土地基湿陷的综合措施：
可分为地基处理、防水措施和结构措施三种。
其中地基处理措施主要用于改善土的物理力学性质，减小或消除地基的湿陷变形；防水措施主要用于防止或减少地基受水浸湿；结构措施主要用于减小和调整建筑物的不均匀沉降，或使上部结构适应地基的变形。
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显然，上述三种措施的作用及功能各不相同，根据该工程的特点和地质情况采取的是以地基处理为主的综合措施，即以治本为主，突出重点，消除隐患。
2．回顾反思。
引导：
通过本学期数学学习，大家发现了生活里的许多数学问
湿陷性黄土地基处理的目的主要是通过消除黄土的湿陷性，提高地基的承载力。
在湿陷性黄土地区进行建设，应根据湿陷性黄土的特点和工程要求，因地制宜，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基浸水湿陷对建筑物产生危害。
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2.常用的地基处理方法有：
土或灰土垫层、土桩或水泥土桩、强夯法、重锤夯实法、桩基础、预浸水法等。
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各类地基的处理方法都应因地制宜，通过技术比较后合理选用。
识吗？
指出：
互相垂直的直线相交成直角。
用三角尺的直角可以画
对于Ⅱ级以上湿陷性黄土地基处理如采用土或灰土垫层、土桩或水泥土桩、桩基础、预浸水法，不同程度存在工作量大、花费劳力多、施工现场占地大、工期长、造价高等缺点。
数。
（二）笔算复习。
1．做整理与复习第2题。
（1）学生独立练习：
192÷
二、工程介绍
（一）、工程简介
1.地理位置及地貌：
项目位于市老城区，交通便利。
拟建场地位于的邙山丘陵地区，由于受冲沟切割，场地地形为向东南突出的山梁顶部，各楼均位于山梁缓坡处，地势呈北高南低，西高东低。
场地内场地地表相对平整，由北至南分布2～3个小坎，场地内勘探点地面标高在232.03～227.90m之间，最大相对高差4.13m。
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项目现场状态图
2.工程建筑结构情况：
项目总建筑面积约13万平方米。
包括2栋16层住宅楼、5栋11层住宅楼、10栋7层住宅楼及幼儿园和商铺。
其中：
16层和11层住宅楼高度分别为48.45m和33.45m,为剪力墙结构，有一层地下室，埋深6.15m拟采用桩基础或复合地基；7层住宅楼为异型柱框架结构，有一层地下室，埋深6.15m拟采用灰土垫层地基。
地基承载力不低于200KPa各建筑物对差异沉降敏感程度均为合格。
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序号
楼号
建筑面积（m2）
层数
檐高（m）
结构形式
基础埋深（m）
地基基础形式
1
3#楼
6506.26
7/1
21
框架结构
6.15
筏板
2
6#楼
4350.32
7/1
21
框架结构
6.15
筏板
3
7#楼
4350.32
7/1
21
框架结构
6.15
筏板
4
9#楼
4353.15
7/1
21
框架结构
6.15
筏板
5
10#楼
4353.15
7/1
21
框架结构
6.15
筏板
6
12#楼
4350.32
7/1
21
框架结构
6.15
筏板
7
13#楼
4350.32
7/1
21
框架结构
6.15
筏板
8
46#楼
10509.5
11
31.9
剪力墙结构
4.5
筏板
9
47#楼
6824.7
11
31.9
剪力墙结构
4.5
筏板
（二）、现场勘探土层及岩土性质介绍
1.勘探土层及岩土性质评价：
根据野外钻探、室内土工试验及原位测试成果进行综合分析，地基土上部主要为冲洪积作用形成的粘性土层，下伏第三系粉质粘土。
现将本次勘探深度内的地基土层自上而下分述如下：
活，提出问题1.提出问题，解决问题。
引导：
前几节课，我们整理、复习了这
（1）填土（Q4ml）：
主要为表层耕土和素填土。
土质松散，结构性差。
厚度0.20～1.30m，层底标高223.48～228.83m，层底埋深0.20～1.30m。
段和直线有什么联系？
（板书：
线段是直线的一部分）2.回顾角的知识。
（2）黄土状粉质粘土夹姜石（Q2al+pl）：
浅红褐色，黄褐色（稍红），硬塑～坚硬，局部可塑，具针状孔隙，含有白色钙丝、铁锰质斑，含有姜石,局部姜石富集成层，具块状结构,干强度中等，韧性中等，稍有光滑，无摇振反应，压缩系数平均值
1-2=0.16MPa-1，属中压缩性土，湿陷系数大于0.015，具有湿陷性。
厚度3.60～6.40m，层底标高217.78～224.67m，层底埋深3.60～7.00m。
分组。
为学生每人准备练习纸：
（1）用于设计照明灯变化规律的方
（3）黄土状粉质粘土夹姜石（Q2al+pl）：
浅黄褐～黄褐色，硬塑～坚硬，局部可塑，具针孔状孔隙和大孔隙，含有白色钙丝、铁锰质斑及姜石，顶部有厚度20cm左右的姜石富集层。
干强度中等，韧性中等，稍有光滑，无摇振反应。
压缩系数平均值
1-2=0.21MPa-1，属中压缩性土。
湿陷系数大于0.015，具有湿陷性。
厚度2.10～3.40m，层底标高215.38～222.27m，层底埋深5.80～9.40m。
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（4）粉质粘土（Q2al+pl）：
棕红色、浅棕红色，硬塑～坚硬，具少量针状孔隙，含有铁锰质斑，略具块状结构,油脂光泽,干强度高，韧性较高，稍有光滑，无摇振反应，压缩系数平均值
1-2=0.18MPa-1，属中压缩性土。
湿陷系数大于0.015，具有湿陷性。
厚度0.80～5.20m，层底标高211.18～221.47m，层底埋深7.50～13.90m。
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（5）粉质粘土夹姜石（Q2al+pl）：
黄褐色（带红色）、浅棕红色，硬塑～坚硬。
具少量不明显的针状孔隙，含有铁锰质斑及姜石，夹姜石薄层，局部含砂量较高。
干强度较高，韧性较高，切面光滑，无摇振反应，压缩系数平均值
1-2=0.20MPa-1，属中压缩性土。
湿陷系数大于0.015，具有湿陷性。
厚度1.60～7.00m，层底标高205.68～219.77m，层底埋深9.20～20.50m。
和笔算能力。
3.使学生进一步体会计算方法间的联系，进一步发展认真计算、追
（6）钙质胶结（N）：
灰白色，坚硬，为钙质结晶层夹富钙质土团。
钻探施工较困难，采用岩心管回转钻进。
分布不稳定，厚度变化大，厚度1.10～3.40m，层底标高203.40～205.38m，层底埋深18.40～22.90m。
和成功划为等号高中语文，语文试卷，计算机时候，你高中语文，语文试卷，计算机
（7）粉质粘土夹砂（N）：
黄褐色为主，局部稍带红色，硬塑～坚硬。
具少量针状孔隙，含有铁锰质斑点及姜石，局部钙质结核含量大，胶结成薄层。
局部夹粉砂。
钻进较困难。
干强度高，韧性中等，稍有光滑，无摇振反应。
压缩系数平均值
1-2=0.15MPa-1，属中压缩性土，该层未钻穿，揭露最大厚度19.50m。
角的度数你能直接说出来，各是什么角？
（板书：
直角=90度平角=180度
根据野外钻探，现场原位测试及室内土工试验成果，依据国家有关规范，并结合地区建筑经验，综合确定各地基土层的承载力特征值及变形参数如下所示。
线，能比较熟练地画垂线和平行线。
二、容量和观察物体
（一）容量知识
各地基土承载力特征值及压缩模量
地基土层层名
承载力特征值fak（kPa）
压缩模量Es（1-2）（MPa）
（2）黄土状粉质粘土夹姜石
190
11.8
（3）黄土状粉质粘土夹姜石
180
10.0
（4）粉质粘土
210
10.5
（5）粉质粘土夹姜石
240
9.8
（6）钙质胶结层
340
25.0*
（7）粉质粘土夹砂
300
10.7
注：
带“*”者为变形模量。
该项目场地地貌单元属于邙山丘陵，场地上部主要分布由冲洪积作用形成的黄土状粉质粘土、粉质粘土层，下部为第三系粉质粘土层。
（2）、（3）、（4）、（5）层都具有湿陷性，湿陷性黄土厚度为9.20～20.50m。
活，提出问题1.提出问题，解决问题。
引导：
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2.地下水评价
在勘探深度（20.0m）范围内，未见地下水。
的图形是相同的。
交流：
能说说你观察物体不同面形状的体会吗？
说明：
3.场地地震评价
建筑场地抗震地段
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2008）4.1.1条，场地位于一突出山梁斜坡，根据规范，该场地应视为抗震不利地段。
好数学的目标和信心。
教学重点数学知识、方法的应用。
教学难
1）场地抗震设防烈度
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2008）的附录A，市区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g。
你是怎样画的？
（教师演示说明画法，明确可以用三角尺通过平移，
2）场地土类型及建筑场地类别
本次勘察采用的是单孔检层法，依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2008）的有关规定，依此判定建筑场地类别为Ⅱ类。
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3）场地的抗震稳定性评价
拟建场区内及其周围无全新活动断裂通过，地震时不会产生液化现象。
场地地势平坦，该场地在地震时不会发生滑坡、坍塌等现象，地震时场地是安全稳定的。
题，关于角和直线的图形或实际问题，关于统计和可能性的实际问题等等。
把
4）地基土抗震承载力调整系数
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2008）之第4.2节规定，结合地基土的性状与名称，各地基土层抗震承载力调整系数可按下表采用。
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地基土抗震承载力调整系数
地层层号
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
调整系数
1.3
1.3
1.3
1.3
1.5
1.5
4.不良地质条件
勘察结果表明，场地无岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区和因城市或工业区抽水而引起区域性地面沉降等不良地质现象。
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据甲方介绍，场地内没有防空洞，但场地内分布墓坑较多，分布深度在3～6m，施工前应根据文物普探资料进行处理。
获吗？
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（三）、湿陷性黄土厚度
根据地勘报告
（2）、（3）、（4）、（5）层都具有湿陷性，湿陷性黄土厚度为9.20～20.50m。
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6#楼，基底标高219.80m，基础持力层为第四层黄土状粉质粘土；7#楼，基底标高219.80m；10#楼，基底标高220.00m；12#楼，基底标高220.00m，基础持力层为第三层黄土状粉质粘土，基底以下持力层及主要受力层空间分布稳定，层面坡度小于10%，属均匀地基。
验可能性是生活里的常见现象；进一步感受数学方法的应用价值，增
3#楼，基底标高220.30.m，基础持力层为第三层黄土状粉质粘土和第四层黄土状粉质粘土：
9#楼，基底标高220.00m基础持力层为第三层黄土状粉质粘土和第四层黄土状粉质粘土，基础坐落于不同土体之上，为不均匀地基。
如果把表现好看作5个星，那你觉得自己这几个方面各能得几个星呢？
根据自
13#楼，基底标高220.00m，基础部分底面高于场地自然地面，需回填处理，为不均匀地基。
角分类画角）3.做整理与复习第16题。
（1）角的分类。
提问：
下面哪几个
三、地基处理需解决的问题
1.根据上述勘探内容可以看到湿陷性黄土广泛地存在于该项目的各层土下,该土属大孔隙土,具中、高压缩性,在天然含水量下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸湿时,土的强度显著降低,在附加压力或在附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形,是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形,对建筑物危害性大。
故针对不同土质条件和建筑物的类别，在地基压缩层内或湿陷性黄土层内采取处理措施，以改善土的物理力学性质，使土的压缩性降低、承载力提高、消除土的湿陷性是该工程地基处理的重点。
990÷62990÷66。
指名学生板演，教师巡视检查。
检查：
这一组算式和得
多层住宅基础底标高为-6.15m，与设计勘探给定的地基持力层间有一层湿陷性黄土，该土层为非自重湿陷性黄土，含水率不高、承载力差；小高层基础埋深不大，基底以下湿陷性黄土较厚，如何消除黄土的湿陷性，使地基承载力满足设计要求是需要解决的问题。
人生当中永远都没有借口了，当你没有借口高中语文，语文试卷，计算机时候，你真高
2.开挖后的现场地质情况
除46#楼开挖过程中遇到小型墓坑2个、6#楼出现小范围夹姜石，以外其余栋号都未发生异常，与计划开挖情况基本相符。
（接“垂直”板书：
——三角尺的直角画垂线）画平行线呢？
（接“平
夹姜石土层
夹姜石土层开挖后的剖面
姜石为钙质结核，所谓结核，就是指沉积岩中与围岩成分有明显区别的某种矿物质团块，其形态有球状、卵状及不规则状等等。
姜石主要产于粘土质地层中，并夹杂在土层中，如页岩、板岩、粘土岩和黄土之中。
生自己读题，说说有哪些条件，求什么问题。
分析：
根据条件、问题，你感
四、地基处理方案选择
湿陷性黄土产生湿陷的主要原因是由于土体压密性低,通常以各种工程措施增加土体的密实度,以达到消除湿陷性的目的。
容范围的限制，主要引导学生联系生活和所学的数学内容，自己发现、提出数
在该地区的地基设计方面如何选用合理的地基基础处理方案尤为重要，从设计方面来讲，应结合岩土地质条件、工程性质、工程实践经验进行综合分析研究，对于湿陷性黄土地基处理的实践已有几十年了，具体方法也很多，但归纳起来其基本思路主要为以下几种：
提是按运算顺序算，其次是每一步都要认真算对；还要注意计算时，暂时不
（1）基本消除基础已有土层的湿陷性；其常用方法有强夯、换土、挤密桩、水泥土桩等。
这是对于土层较薄（10m以内）时采用的办法。
当土层深厚时，常用办法就是预浸水处理。
这类办法是通过工程措施，针对湿陷土层本身进行处理，改善其土壤结构和基本特性，以达到消除其湿陷性的目的。
这种方法的缺点是对于深厚湿陷性黄土来说，耗时太长，往往影响工期。
优点是施工方便，费用较低；你想到的问题在小组里交流，每个小组确定这样的一到两个数学问题，记录下
（2）使建筑物基础穿透湿陷性黄土层，传力于湿陷土层以下的持力土层上，达到躲过湿陷性黄土层的目的。
常用方法就是桩基，尤以灌注桩为主。
这种方法避过了湿陷性土层，使基础传力于湿陷土层以下的持力土层上，相对来说比较安全可靠，所以被广泛应用于比较重要的独立建筑物的基础处理。
缺点是投资费用较大；动，大家都体会到数学本来就是从生活里现象中提取出来的，从许多生活现象
（3）充分作好建筑物基础的隔水层，使基础湿陷性黄土地基无法浸水，以达到避免地基湿陷的目的。
常用的隔水材料有灰土、油毡以及各种PVC和PE膜。
这种方法常常用于对基础承载力要求不高的设施，如游泳池、供水管床、渠道等。
获吗？
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通过对几种方法进行比较，从中选择最合适本工程的施工方法尤为重要，强夯法成本低，简单易行，但本工程湿陷性黄土分布厚度偏差较大（在同一楼层基础面），夯实效果不易控制，土层含水率低也影响夯实效果，另外，夯实产生的冲击噪音不利于环保，故不适于本工程。
的？
指出：
这是连除实际问题，一般用从条件想起的策略分析数量关系，就
预浸水处理法主要用于自重湿陷性黄土，浸水处理结合强夯法，工期漫长，不利于现场文明施工，该方法在建筑工程中已很少使用。
条直线有什么关系？
怎样验证？
（教师演示验证）指出：
（指图形说明
灰土垫层法施工大量应用于豫西地区1级（轻微）非自重湿陷性黄土场地上的多层建筑，从豫西湿陷性黄土地区灰土垫层多年实践经验看，灰土垫层地基承载力可达250KPa,多层建筑多年累积沉降量仅数毫米。
采用灰土垫层浅基础方案时应特别注意的问题是：
该场地属邙山岭地区，该地区古墓较多，采用换填垫层浅基础方案时，应对基槽作钎探检验，确保基底下无古墓分布（钎探应有记录）。
还有以下问题值得注意：
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1、对该类地基到底是按灰土垫层还是按灰土地基进行持力层验算，二者有矛盾，现在看来难以定论，但从豫西湿陷性黄土地区灰土垫层多年经验看，按灰土垫层验算是偏于安全的。
条互相垂直。
3．让学生在练习纸上经过一点画已知直线的垂线。
交流：
2、关于灰土垫层质量的评价方法问题也值得探讨：
不必强制性规定对灰土垫层必须进行载荷试验，这样造成大量浪费现象;对土料进行控制，对灰料以CAO和MGO含量进行控制；当对灰土的配料质量、配比、垫层质量有异议时，应以灰土垫层的水稳性作控制标准，进行饱水无侧限抗压强度试验。
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挤密土桩、水泥土桩近些年用于湿陷性黄土地基处理已越来越多，结合本工程湿陷性黄土的性状、分布及厚度，采用此方法较为适用。
性，安全性、便捷性、等等课件创始人马云先生在去年高中语文，语文试卷，
夯实水泥土桩是一种施工周期短、工程造价低、施工文明、质量容易控制的地基处理方法。
近年来经过大量的室内、原位测试和工程实践，该方法日臻完善，产生了较好的社会经济效益，节省了大量建设资金。
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通过几种方法的比较，结合现场实际情况，多层住宅采用灰土换填地基，高层和小高层住宅楼荷载较大，对沉降和差异沉降较敏感，为了提高地基的均匀性和减小地基不均匀变形采用夯实水泥土桩复合地基。
求正确结果、有错就改的良好习惯。
教学重点、难点除法笔算。
教学准备除
五、施工工艺
（一）、灰土垫层地基
3#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#楼主楼筏板基础均以第（4）层土作为基础的持力层fak=190kpa，对基底以下第（4）层土以上各土层应全部挖出。
12#、13#楼主楼筏板基础均以第（3）层土作为基础的持力层，承载力特征值为fak=190kpa，对基底以下第（3）层土以上各土层应全部挖出。
多层住宅采用灰土垫层。
灰土体积比为3:
7。
垫层施工应按有关规范规定确定单层厚度，并通过现场试验确定碾压遍数，每层施工结束后应及时进行质量检验，检验时取样点应位于每层厚度的2/3深度处，检验点数按有关规定确定，压实系数不小于0.95。
课件让人们在紧张高中语文，语文试卷，计算机工作生活中得到放松，从而更
灰土垫层的承载力宜通过现场静载荷试验确定。
初步设计时可取200kPa。
灰土垫层厚度和宽度可按JGJ79-2002规范中公式4.2.1-1、4.2.1-2和4.2.2确定：
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Pz+Pcz≤faz
Pz=b（Pk-Pc）/（b+2ztgθ）高中语文，语文试卷，计算机，终身高中语文，语文试卷，计算机，你可以软
b’=b+2ztgθ+C
式中各符号意义同规范。
对已发现的墓坑按规范要求采用灰土垫层分层压实回填，其压实系数应满足规范要求（在地基主要受力层范围内压实系数λc≥0.97，在地基主要受力层范围以下压实系数λc≥0.95。
建筑物范围以外建议压实系数λc≥0.95）。
基底应采用不小于20吨压路机碾压。
试卷，计算机宣传单课件 4.项目投资及利上开店卖什么最好最终高中语文，语
20吨压路机碾压现场
1、主要施工方法及质量要求
1）工艺流程
验土和石灰粉的质量并过筛→灰土拌合→槽底清理→分层铺灰土→碾压密实→找平验收问题，并且评价一下自己这学期的数学学习的情况。
（板书课题）二、联系生
2）施工要点
（1）首先检查土质和石灰的材料质量是否符合标准的要求，然后用机械搅拌机拌和，振动过筛，筛去其中未熟化的生石灰块，颗粒粒径不得大于5mm。
复习第8题。
让学生独立读题，弄清条件和问题。
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筛土现场
（2）灰土拌合：
灰土的拌合采用装载机，严格按设计要求的配合比用铲斗计量，然后拌合均匀。
首先铲运2斗土堆成一堆，再铲1斗筛好的灰自土堆顶部轻轻倒下，重复上述过程2次（每次铲运的土或灰都应自土堆顶部倒下），最后铲1斗土自土堆顶部倒下，这样就形成了7斗土、3斗灰的灰土堆。
为了使消石灰和黏土拌合均匀，用装载机铲运配好的灰土至另一位置由高空倒下，其后铲运的灰土必须从土堆的顶部下落，这样重复挪移灰土堆2～3次。
灰土配比3：
7（体积比）。
垫层灰土必须过标准斗，严格控制执行配合比。
拌合时必须均匀一致，至少拌和两次；拌合好的灰土颜色应一致。
线段长叫什么？
让学生独立量一量点到直线的距离，并交流结果。
4
（3）灰土施工时，应适当控制含水量，工地检验方法是：
用手将灰土紧握成团，两指轻捏即碎为宜。
如土料水分过多或不足时，应晾干或洒水润湿。
求什么吗？
同桌说一说自己的想法。
（教师巡视、交流）交流：
从条件想起
灰土拌合现场
（4）基坑底表面
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