地基基础设计简明手册PDF电子书下载

第1章　建筑结构和地基基础概率极限状态设计法 1

1.1　结构可靠度应用概率简介 1

1.1.1　概率论的基本术语 1

1.1.1.1　随机现象和随机变量 1

1.1.1.2　随机事件 1

1.1.1.3　频率和概率 1

1.1.1.4　频率直方图 1

1.1.1.5　平均值、标准差和变异系数 3

1.1.2　概率分布密度、分布函数和特征值 5

1.1.2.1　概率分布密度和分布函数 5

1.1.2.2　特征值（分位值） 7

1.2　建筑结构荷载 8

1.2.1　荷载的分类 8

1.2.2　荷载代表值 8

1.2.2.1　荷载标准值 9

1.2.2.2　荷载组合值 12

1.2.2.3　荷载频遇值 12

1.2.2.4　荷载准永久值 12

1.3　建筑结构概率极限状态设计法 13

1.3.1　结构功能及其极限状态 13

1.3.1.1　结构的功能 13

1.3.1.2　结构功能的极限状态 14

1.3.2　极限状态设计法 14

1.3.2.1　失效概率与可靠指标 14

1.3.2.2　概率极限状态设计法 16

1.3.2.3　极限状态实用设计表达式 18

1.3.2.4　地基基础设计时荷载效应组合及相应的抗力 21

第2章　地基土的物理性质及岩土的分类 22

2.1　土的组成 22

2.1.1　土的固体颗粒 22

2.1.2　土中水 24

2.1.3　土中气体 24

2.2　土的物理性质指标 25

2.2.1 土的质量密度和重力密度 25

2.2.2　土的含水量 25

2.2.3　土粒相对密度（比重） 26

2.2.4　土的干密度和干重度 26

2.2.5　土的饱和密度和饱和重度 26

2.2.6　土的有效重度 27

2.2.7　土的孔隙比 27

2.2.8　孔隙率 27

2.2.9　饱和度 28

2.3　粘性土的塑性 30

2.3.1 塑限 31

2.3.2　液限 31

2.3.3　塑性指数 31

2.3.4　液性指数 32

2.4　地基岩土的分类及物理状态 32

2.4.1　地基岩土的分类 32

2.4.1.1　岩石 32

2.4.1.2　碎石土 33

2.4.1.3　砂土 33

2.4.1.4　粉土 33

2.4.1.5　粘性土 33

2.4.1.6　人工填土 34

2.4.2　地基岩土的物理状态 34

2.4.2.1　碎石土 34

2.4.2.2　砂土 35

2.4.2.3　粘性土 36

2.4.2.4　粉土 36

第3章　地基中的应力 37

3.1 自重应力的计算 37

3.1.1　均匀地基情形 37

3.1.2　分层地基情形 38

3.2　附加应力的计算 40

3.2.1　竖向集中荷载下地基中的应力和位移 41

3.2.2　矩形荷载下地基中的应力 44

3.2.3　圆形荷载下地基中的应力 51

3.2.4　条形荷载下地基中的应力 54

3.3　基础埋置深度对附加应力的影响 57

3.3.1　基础底面压力的计算 58

3.3.1.1　轴心受压基础 58

3.3.1.2　偏心受压基础 59

3.3.2　基础底面附加应力的计算 62

第4章　地基变形的计算 65

4.1　土的压缩性 65

4.1.1　基本概念 65

4.1.2　压缩试验和压缩曲线 65

4.1.3　压缩系数和压缩模量 66

4.1.4　变形模量 69

4.1.5　变形模量与压缩模量之间的关系 70

4.2　地基最终沉降量的计算 71

4.2.1　分层总和法 71

4.2.2　《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）推荐法 72

4.2.3　《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）推荐法的简化 76

4.2.4　地基压缩层厚度的确定 78

4.3　地基沉降与时间关系的估算 82

4.4　建筑物的沉降观测 84

4.4.1　水准基点的设置 85

4.4.2　观测点设置 85

4.4.3　水准测量 85

第5章　土的抗剪强度与地基承载力 86

5.1　概述 86

5.2　土的抗剪强度 86

5.3　土的极限平衡理论 87

5.3.1 土中某点的应力状态 88

5.3.2　土的极限平衡条件 89

5.4　土的抗剪强度指标的测定方法 91

5.4.1　直接剪切试验 91

5.4.2　三轴剪切试验 92

5.4.3　十字板剪切试验 92

5.4.4　大型直剪试验 93

5.4.5　饱和粘性土剪切试验方法的选择 93

5.5　地基临塑压力、临界压力与极限压力 94

5.5.1　地基临塑压力（比例界限） 94

5.5.2　地基临界压力p1/4和p1/3 96

5.5.3　地基的极限压力 97

5.6　地基承载力特征值的确定 99

5.6.1　基本要求 99

5.6.2　地基承载力特征值的确定 100

5.6.2.1　按载荷试验p-S曲线确定 100

5.6.2.2　按理论公式确定 100

5.6.2.3　按《建筑地基基础设计规范》（GBJ7—1989）表格确定 103

第6章　挡土墙的土压力与边坡稳定 109

6.1　概述 109

6.2　土压力的分类 109

6.3　朗金土压力理论 111

6.3.1　主动土压力 111

6.3.2　被动土压力 114

6.4　库伦土压力理论 116

6.4.1　主动土压力 116

6.4.2　被动土压力 129

6.5　特殊情况下土压力的计算 130

6.5.1　填土表面有均布荷载 130

6.5.2　成层填土情形 131

6.5.3　墙后有地下水情形 132

6.6　按规范方法计算主动土压力 134

6.6.1　数解法 134

6.6.2　查表法 135

6.7　挡土墙设计 137

6.7.1　挡土墙的类型与尺寸选择 137

6.7.2　挡土墙计算 138

6.7.3　墙后回填土料选择与排水 141

6.8　边坡稳定的分析 143

6.8.1　简单边坡的稳定性计算 143

6.8.2　边坡稳定措施 145

第7章　工程地质勘察 147

7.1　工程地质勘察的目的和要求 147

7.1.1　选择场址勘察 147

7.1.2　初步勘察 147

7.1.3　详细勘察阶段 147

7.2　勘探方法 149

7.2.1　钻探 149

7.2.2　动力触探 150

7.2.3　槽探 150

7.3　土的野外鉴别与描述 151

7.4　地下水 153

7.4.1　地下水的埋藏条件 153

7.4.2　地下水位及其变化幅度 153

7.4.3　地下水的侵蚀性 153

7.5　岩土工程勘察报告 154

7.5.1　勘察报告的编制 154

7.5.2　勘察报告实例 154

7.5.2.1 简介 154

7.5.2.2　拟建场区的工程地质条件 156

7.5.2.3　拟建场区的水文地质条件 157

7.5.2.4　场地与地基的建筑抗震设计基本条件 159

7.5.2.5　地基方案及相关建议 159

7.5.2.6　有关施工的建议 159

第8章　建筑地基基础的设计原则 160

8.1 一般要求 160

8.2　地基基础设计步骤 160

8.3　基础埋置深度的确定 160

8.3.1　建筑场地土的性质和建筑物的类型 161

8.3.2　地基土的冻胀性 161

8.3.3　相邻房屋和构筑物基础埋深的影响 164

8.3.4　地下水的情况 165

8.4　地基计算 165

8.4.1　按承载力计算 165

8.4.2　按变形计算 166

8.4.3　按稳定性计算 166

8.5　地基基础设计等级 166

8.6　地基基础设计的规定 166

8.7　地基变形的分类 168

8.8　地基允许变形值 169

第9章　无筋和配筋扩展基础 170

9.1　无筋扩展基础类型 170

9.1.1　砖基础 170

9.1.2　毛石基础 171

9.1.3　灰土基础 171

9.1.4　三合土基础 172

9.1.5　混凝土和毛石混凝土 172

9.2　基础底面尺寸的确定 173

9.2.1　轴心受压基础 173

9.2.2　偏心受压基础 177

9.2.3　偏心受压基础直接计算法 179

9.2.3.1　墙下条形基础 179

9.2.3.2　柱下独立基础 187

9.3　无筋扩展基础剖面设计计算 213

9.4　扩展基础剖面及配筋设计计算 215

9.4.1　扩展基础的构造要求 215

9.4.1.1　现浇墙下条形基础 215

9.4.1.2　现浇柱下独立基础 217

9.4.1.3　预制钢筋混凝土柱杯形基础 218

9.4.2　条形基础底板厚度和配筋的确定 219

9.4.2.1　中心受压基础 219

9.4.2.2　偏心受压基础 221

9.4.3　柱下单独基础底板厚度和配筋的计算 221

9.4.3.1　中心受压基础 221

9.4.3.2　偏心受压基础 226

9.5　柱下独立基础底板弯矩简捷计算法 230

第10章　柱下条形和交叉条形基础 233

10.1　柱下条形基础 233

10.1.1 概述 233

10.1.2　倒梁法 233

10.1.3　弹性地基梁的基本微分方程 236

10.1.4　按基床系数法解弹性地基梁 237

10.1.4.1　微分方程的建立与解答 237

10.1.4.2　无限长梁的计算 239

10.1.4.3　长梁与短梁的划分标准 244

10.1.4.4　半无限长梁 244

10.1.4.5　短梁的计算 253

10.1.5　按差分法解弹性地基梁 257

10.1.5.1　差分方程的推导 257

10.1.5.2　按差分法计算温克尔地基梁 258

10.1.6　按链杆法解弹性地基梁 265

10.1.6.1 基本原理 265

10.1.6.2　链杆法方程的建立 265

10.1.6.3　相对位移δki的计算 266

10.1.7　非均质地基上梁的计算 272

10.1.7.1　地基沉降系数ηki的计算 272

10.1.7.2　压缩层的确定问题 276

10.2　柱下交叉条形基础 279

10.2.1　柱下交叉条形基础内力分析——简化法 279

10.2.1.1　中柱节点 279

10.2.1.2　边柱节点 280

10.2.1.3　角柱节点 281

10.2.2　节点分配荷载的修正 282

10.3　柱下条形和交叉条形基础构造 285

第11章　筏形基础和箱形基础 288

11.1　筏形基础的设计 288

11.1.1　一般规定 288

11.1.2　弹性地基板的内力计算——差分法 289

11.1.3　筏形基础底板承载力的计算 295

11.1.3.1　平板式筏基 295

11.1.3.2　梁板式筏基 303

11.2　箱形基础的设计 304

11.2.1　概述 304

11.2.2　一般规定 304

11.2.3　地基计算 305

11.2.3.1　计算原则 305

11.2.3.2　埋置深度的确定 305

11.2.3.3　地基承载力的计算 305

11.2.3.4　地基变形的计算 306

11.2.4　箱形基础结构计算 309

11.2.4.1　基础底面反力的计算 309

11.2.4.2　箱形基础底板、顶板厚度的确定 310

11.2.4.3　箱形基础弯曲内力的计算 312

11.2.4.4　箱形基础墙体承载力的计算 314

11.2.5　箱形基础构造要求 316

第12章　软弱地基 319

12.1　一般要求 319

12.2　建筑措施 319

12.3　结构措施 321

12.3.1　减小基础底面附加应力 321

12.3.2　调整各部分的荷载分布、基础宽度或埋置深度 321

12.3.3　选用较小的基底应力 321

12.3.4　增加基础和上部结构的整体刚度和强度 321

12.4　软弱地基的处理 323

12.4.1　基本规定 323

12.4.2　换填垫层法 324

12.4.2.1　一般规定 324

12.4.2.2　设计 324

12.4.3　水泥粉煤灰碎石桩法 329

12.4.3.1　一般规定 329

12.4.3.2　设计 329

12.4.4　砂石桩法 333

12.4.4.1　一般规定 333

12.4.4.2　设计 333

12.5　压实填土的密实度 335

12.5.1　土的压实原理 336

12.5.2　影响压实效果的因素 336

12.5.3　压实填土的质量控制 337

第13章　桩基础 338

13.1　桩的功能与种类 338

13.1.1　钢筋混凝土预制桩 338

13.1.2　灌注桩 338

13.2　单桩竖向承载力的确定 340

13.2.1　根据土对桩的阻力确定 341

13.2.2　根据桩身混凝土强度确定 345

13.3　单桩水平承载力的确定 346

13.3.1　静载试验方法、临界荷载和极限荷载 346

13.3.2　单桩水平承载力的确定 347

13.4　桩的根数及布置 349

13.4.1　桩的平面布置 349

13.4.2　桩数的确定 350

13.4.3　桩基础直接计算法 352

13.5　承台的设计与计算 363

13.5.1 承台及其连系梁的构造 363

13.5.2　承台的计算 364

13.5.2.1　承台板厚度的确定 365

13.5.2.2　承台板配筋计算 368

13.5.2.3　承台梁 370

13.6　桩基沉降验算 370

13.6.1　验算范围 370

13.6.2　验算方法 370

13.7　桩基设计的步骤 371

第14章　地震区地基基础抗震设计 376

14.1　场地 376

14.1.1　建筑场地类别 376

14.1.2　建筑场地评价及有关规定 378

14.2　地震时地面运动特性 379

14.2.1 场地土对地震波的作用、土的卓越周期 379

14.2.2　强震时的地面运动 385

14.3　天然地基与基础抗震设计 385

14.3.1 可不进行天然地基与基础抗震承载力验算的范围 385

14.3.2　天然地基抗震承载力验算 386

14.4　液化土地基 387

14.4.1　液化的概念 387

14.4.2　影响土的液化的因素 388

14.4.3　液化土的判别 390

14.4.4　液化地基的评价 395

14.4.5　地基抗液化措施 398

14.5　桩基的抗震验算 399

14.5.1　桩基不需进行验算的范围 399

14.5.2　低桩承台桩基的抗震验算 400

14.6　软弱粘性土地基抗震设计 401

第15章　基槽检验与地基的局部处理 402

15.1　基槽检验 402

15.1.1 观察验槽 402

15.1.2　钎探 403

15.2　地基的局部处理 405

15.2.1　松土坑（填土、墓穴、淤泥等）的处理 405

15.2.2　砖井或土井的处理 406

15.2.3　局部范围内硬土（或其他硬物）的处理 407

15.2.4　管道的处理 407

15.2.5 “橡皮土”的处理 407

15.2.6　人防通道的处理 408

15.3　地基的局部处理实例 408

附录 410

附录A　标准贯入试验和轻便触探试验 410

附录B　抗剪强度指标的计算方法 411

参考文献 416