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第1章 总论 1

1．1 桩基的作用 1

1．2 桩基发展简史 1

1．3 桩的分类 2

1．3．1 按成桩方法对土层的影响分类 2

1．3．2 按桩材分类 2

1．3．3 按桩的功能分类 3

1．3．4 按成桩方法分类 3

1．4 桩型和成桩方法的选择 4

1．4．1 预制桩的类型、特点和适用条件 4

1．4．2 灌注桩的类型、特点和适用条件 5

1．4．3 钢桩的类型特点和适用条件 7

1．4．4 其它类型的桩 7

1．4．5 桩型和成桩方法的选择 8

第2章 竖向荷载下单桩和群桩的承载力 9

2．1 综述 9

2．1．1 竖向承载桩基的应用 9

2．1．2 竖向承载桩基的工作原理 11

2．1．3 桩基的竖向极限承载力 12

2．1．4 影响单桩竖向承载力的因素 13

2．1．5 单桩竖向承载力的确定方法 14

2．2 竖向荷载下单桩的性状 15

2．2．1 桩侧阻力的性状 15

2．2．2 桩端阻力的性状 23

2．2．3 桩、土体系的荷载传递 25

2．2．4 单桩的荷载-沉降特性 27

2．3 桩端阻力和桩侧阻力的深度效应 30

2．3．1 端阻力的深度效应 31

2．3．2 考虑深度效应极限端阻力的计算 34

2．3．3 桩侧阻力的深度效应 36

2．4 静力法计算单桩承载力 36

2．4．1 桩端阻力的计算 36

2．4．2 桩侧阻力的计算 40

2．5 原位测试法确定单桩承载力 42

2．5．1 静力触探试验(CPT)确定单桩承载力 42

2．5．2 标准贯入试验(SPT)确定单桩承载力 47

2．5．3 旁压试验确定单桩承载力(SETRA-LCPC 1985) 49

2．6 经验方法确定单桩承载力 51

2．6．1 建筑桩基技术规范JGJ94—94中的方法 51

2．6．2 铁路桥涵设计规范TBJ2—85中的方法 53

2．6．3 波兰PN-83/B—02482桩和桩基承载力规范中的方法 56

2．6．4 前苏联建筑法规-桩基础СНиП2．02．03-85中的方法 59

2．7 大直径灌注桩的承载力 63

2．7．1 概述 63

2．7．2 大直径桩的承载性状 63

2．7．3 大直径桩承载力的确定 64

2．8 嵌岩灌注桩的承载力 68

2．8．1 概述 68

2．8．2 嵌岩灌注桩的承载性状 68

2．8．3 嵌岩灌注桩承载力的确定 72

2．9 钢管桩的竖向承载力 74

2．9．1 钢管桩的应用 74

2．9．2 钢管桩的承载性状 75

2．9．3 钢管桩单桩竖向承载力计算 79

2．10 竖向荷载下群桩的性状与群桩效应 80

2．10．1 承台、桩群和土的相互作用 80

2．10．2 群桩效应 81

2．10．3 砂土中的摩擦型群桩 84

2．10．4 粉土中的摩擦型群桩 85

2．10．5 粘性土中的摩擦型群桩 93

2．10．6 群桩的桩顶荷载分布 97

2．11 承台土反力和承台分担荷载的作用 102

2．11．1 概述 102

2．11．2 承台土反力与桩、土变形的关系 103

2．11．3 承台土反力分布特征 104

2．11．4 承台荷载分担比随有关因素的变化 107

2．11．5 承台土反力的时间效应 109

2．11．6 承台土反力及承台分担荷载值的计算 113

2．12 群桩极限承载力计算 117

2．12．1 以单桩极限承载力为参数的群桩效率系数法 117

2．12．2 以土强度为参数的极限平衡理论法 118

2．12．3 以侧阻力、端阻力为参数的经验计算法 120

2．12．4 考虑承台、桩、土相互作用分项群桩效应系数计算法 121

2．13 群桩软下卧层的承载力计算 126

2．13．1 概述 126

2．13．2 按冲剪破坏极限状态计算 126

2．13．3 按线弹性理论验算软下卧层的容许承载力 129

2．14 桩基承载力的时间效应 130

2．14．1 饱和粘性土中挤土桩承载力的时间效应 131

2．14．2 粘性土中非挤土灌注桩承载力的时间效应 133

2．14．3 饱和粘土中挤土型群桩承载力时效 133

参考文献 135

第3章 单桩和群桩的沉降计算 139

3．1 单桩的沉降计算 139

3．1．1 概述 139

3．1．2 荷载传递法 140

3．1．3 弹性理论法 144

3．1．4 剪切变形传递法 156

3．1．5 其它方法 157

3．2 群桩沉降的性状 164

3．2．1 概述 164

3．2．2 打入群桩性状的试验研究 164

3．2．3 钻孔群桩沉降性状的试验研究 170

3．2．4 影响群桩沉降性状的因素 171

3．3 等代墩基法计算群桩的沉降 173

3．3．1 等代墩基法计算群桩的沉降 173

3．3．2 按Mindlin解确定地基土附加应力 177

3．4 非粘性土中群桩的沉降 195

3．4．1 采用原位测试估算群桩沉降 195

3．4．2 沉降比法 197

3．5 弹性理论法计算群桩的沉降 199

3．5．1 两根桩的相互作用 199

3．5．2 群桩沉降的弹性理论解 199

3．5．3 土参数的确定 219

参考文献 222

第4章 水平荷载下单桩和群桩的承载力和变位 225

4．1 概述 225

4．2 刚性短桩的计算分析 230

4．2．1 简述 230

4．2．2 极限地基反力法 232

4．2．3 地基反力系数法 232

4．3 弹性长桩的计算分析 236

4．3．1 简述 236

4．3．2 地基反力系数沿深度为常数的计算分析方法 240

4．3．3 地基反力系数沿深度按线性增大的计算分析方法 241

4．3．4 地基反力系数沿深度按凸抛物线增大的计算分析法 269

4．3．5 p-y曲线法 271

4．4 群桩承载力和变位 281

4．4．1 简述 281

4．4．2 高承台群桩基础的计算分析 285

4．4．3 低承台群桩基础的分析计算 296

4．5 提高桩的水平承载力的措施 306

4．5．1 提高桩的刚度和强度 306

4．5．2 提高桩周土抗力 308

参考文献 309

第5章 被动桩 310

5．1 定义和机理 310

5．2 被动桩与土体相互作用的研究现况 310

5．2．1 工地试验 310

5．2．2 室内试验 311

5．2．3 计算分析 311

5．3 阻滑桩的设计原则 312

5．3．1 塑性变形理论法 312

5．3．2 散体极限平衡理论法 317

5．4 码头桩基与岸坡的相互作用 321

5．4．1 现场观测 322

5．4．2 土工离心模型试验 324

5．4．3 计算分析 328

5．4．4 结语 330

参考文献 331

第6章 桩基的结构设计 333

6．1 桩基的构造要求 333

6．1．1 桩身的构造要求 333

6．1．2 承台的构造要求 339

6．2 桩身的结构计算 346

6．2．1 施工阶段预制混凝土桩的桩身结构计算 346

6．2．2 使用阶段桩顶荷载及桩身结构计算 351

6．3 承台的结构计算 358

6．3．1 荷载及桩顶反力的计算 358

6．3．2 承台结构承载能力和正常使用状态计算 359

参考文献 366

第7章 桩基的设计原则 367

7．1 各类桩基的设计原则 367

7．1．1 建筑物的桩基 367

7．1．2 桥梁的桩基 369

7．1．3 港工的桩基 371

7．1．4 近海平台的桩基 372

7．2 布桩与桩的几何尺寸的确定原则 374

7．2．1 桩径、桩长的确定 374

7．2．2 桩脚持力层的选择 378

7．2．3 桩的平面布置与桩距的确定 380

7．3 桩基按概率极限状态设计的有关问题 384

7．3．1 概述 384

7．3．2 基本概念 385

7．3．3 桩基设计的概率特征 392

7．3．4 概率极限状态的设计方法 395

参考文献 405

第8章 预制钢筋混凝土桩的施工 407

8．1 预制桩的制作及养护 407

8．1．1 普通钢筋混凝土桩 407

8．1．2 预应力钢筋混凝土桩 410

8．2 预制桩的起吊、堆放及运输 412

8．2．1 桩的起吊 412

8．2．2 桩的运输 412

8．2．3 桩的堆放 413

8．3 锤击法沉桩 414

8．3．1 锤击法沉桩机理 414

8．3．2 锤击法沉桩机械设备及衬垫的选择 415

8．3．3 锤击法沉桩施工 435

8．3．4 送桩及接桩 443

8．3．5 沉桩阻力及停打标准 444

8．3．6 锤击法沉桩常见问题及处理 450

8．3．7 质量检验 457

8．4 振动法沉桩 461

8．4．1 振动法沉桩机理 461

8．4．2 振动法沉桩适用范围 461

8．4．3 振动法沉桩机械设备的选择 462

8．4．4 振动法沉桩施工 468

8．5 静压法沉桩 469

8．5．1 静压法沉桩机理 469

8．5．2 静压法沉桩适用范围 469

8．5．3 静压法沉桩机械设备 470

8．5．4 静压法沉桩施工 471

8．6 辅助沉桩法 476

8．6．1 预钻孔辅助沉桩 476

8．6．2 冲水辅助沉桩 478

8．6．3 振动辅助沉桩 480

8．7 预制桩施工对环境影响及其防治措施 481

8．7．1 施工噪音及防护 481

8．7．2 振动影响及防护 483

8．7．3 挤土影响及防护 491

参考文献 495

第9章 钢桩的施工 497

9．1 概述 497

9．1．1 钢桩的特点及应用范围 497

9．1．2 钢桩的桩型及构造 497

9．1．3 钢桩的接头及附件 498

9．1．4 钢桩的材料质量控制及验收标准 501

9．2 钢桩施工机械设备 503

9．2．1 打桩机及桩锤、桩帽 503

9．2．2 焊接设备及材料 506

9．2．3 送桩管 508

9．2．4 钢管桩的地下内切割机 509

9．3 沉桩施工 510

9．3．1 沉桩施工流程要点 510

9．3．2 测量及样桩控制 510

9．3．3 施工流水顺序安排原则 512

9．3．4 沉桩施工及施工记录 512

9．3．5 电焊接钢桩 515

9．4 施工质量控制及标准 518

9．4．1 平面位移 519

9．4．2 垂直度 519

9．4．3 打入深度控制、沉桩阻力及停打标准 520

9．4．4 焊接质量控制及检测 522

9．5 钢桩施工常见问题及处理 523

9．5．1 桩的偏位 523

9．5．2 桩的扭转 524

9．5．3 桩的损坏和折断 524

9．6 工程实例 526

参考文献 528

第10章 桩基水上施工 530

10．1 概述 530

10．1．1 桩基水上施工的特点 530

10．1．2 桩基水上施工的应用范围 530

10．1．3 桩基水上施工常用的桩型和桩材 531

10．1．4 桩及桩材制作 531

10．1．5 打桩船打桩锤及衬垫的选择 531

10．1．6 桩的起吊、堆放、装船及水上运输 537

10．2 桩基水上施工准备 540

10．2．1 水文、气象条件对上桩基施工的影响 540

10．2．2 水上桩基施工组织设计的基本内容 541

10．2．3 施工水域探摸及障碍物的清理；水深地形复测 541

10．2．4 申请抛锚证及施工许可证 543

10．2．5 水上桩基施工测量 543

10．2．6 施工警戒区的确定和安全防护措施 545

10．2．7 锚缆平面布置 545

10．3 锤击法水上沉桩 547

10．3．1 锤击法水上沉桩施工顺序及工艺 547

10．3．2 水上沉桩施工水位的确定 547

10．3．3 水上沉桩桩位控制 548

10．3．4 锤击法水上沉桩施工管理及记录 550

10．3．5 水上接桩及送桩 551

10．3．6 沉桩阻力和停打标准 553

10．3．7 水上沉桩的质量控制及质量检验 555

10．4 水上静压法沉桩 555

10．4．1 水上静压法沉桩的实用意义 555

10．4．2 水上压桩设备 556

10．4．3 压桩适用条件与桩的设计、施工要点 560

10．5 水上辅助沉桩法 563

10．5．1 振动沉桩法 563

10．5．2 水冲辅助沉桩法 563

10．5．3 其他水上辅助沉桩法 565

10．6 特殊桩型的水上施工 566

10．6．1 预应力混凝土管桩 566

10．6．2 超长桩的施工 566

10．6．3 板桩水上施工 567

10．7 水上桩基施工常见问题及其处理 567

10．7．1 钢管桩的防腐蚀措施 567

10．7．2 水中斜坡上打桩的岸坡稳定问题 568

10．7．3 水上桩基施工的其他问题 568

参考文献 569

第11章 非挤土灌注桩的施工 570

11．1 概述 570

11．1．1 分类 570

11．1．2 灌注桩施工的一般规定 570

11．2 干作业螺旋钻孔灌注桩 578

11．2．1 适用范围及原理 578

11．2．2 施工机械及设备 579

11．2．3 干作业钻孔灌注桩施工 588

11．3 贝诺特灌注桩 592

11．3．1 适用范围及原理 592

11．3．2 施工机械及设备 593

11．3．3 施工工艺 601

11．4 人工挖(扩)孔灌注桩 606

11．4．1 适用范围及原理 606

11．4．2 人工挖(扩)孔灌注桩施工 607

11．5 反循环钻成孔灌注桩 614

11．5．1 适用范围及原理 614

11．5．2 施工机械及设备 616

11．5．3 施工工艺 620

11．6 正循环钻成孔灌注桩 628

11．6．1 适用范围及原理 628

11．6．2 施工机械及设备 628

11．6．3 施工工艺 632

11．7 潜水钻成孔灌注桩 637

11．7．1 适用范围及原理 637

11．7．2 施工机械及设备 638

11．7．3 施工工艺 641

11．8 钻孔扩底灌注桩 646

11．8．1 基本原理及分类 646

11．8．2 干作业钻孔扩底桩 646

11．8．3 水下作业钻孔扩底桩 651

11．9 钻斗钻成孔灌注桩 658

11．9．1 适用范围及原理 658

11．9．2 施工机械及设备 659

11．9．3 钻斗钻成孔灌注桩施工 662

11．10 水下混凝土灌注 669

11．10．1 概述 669

11．10．2 导管灌注的主要机具 670

11．10．3 水下混凝土灌注 674

参考文献 681

第12章 挤土及部分挤土灌注桩的施工 683

12．1 沉管灌注桩 683

12．1．1 适用范围及原理 683

12．1．2 施工机械与设备 684

12．1．3 沉管灌注桩施工 697

12．2 冲击钻成孔灌注桩 705

12．2．1 适用范围及原理 705

12．2．2 施工机械与设备 705

12．2．3 施工工艺 710

12．3 其它灌注桩 714

12．3．1 打孔灌注桩 714

12．3．2 福兰克桩 715

12．3．3 夯扩桩 717

12．3．4 阿尔法桩 719

12．3．5 干法振动成孔灌注桩 721

12．3．6 爆扩成孔灌注桩 722

12．3．7 孔底压力注浆桩 728

12．3．8 小桩 730

12．3．9 PIP法、MIP法和CIP法灌注桩 733

12．3．10 桩端压力注浆桩 737

12．3．11 旋转挤压式灌注桩 740

参考文献 742

第13章 桩的现场静载试验 743

13．1 概述 743

13．2 轴向承压荷载试验 744

13．2．1 试验的目的和意义 744

13．2．2 试验装置、仪表和测试元件 744

13．2．3 试桩制备、加载与测试 748

13．2．4 试验成果整理 749

13．2．5 单桩轴向极限荷载的确定 751

[实例13—1]大直径钻孔灌柱桩测试实例 752

[实例13—2]400mm×400mm×35m钢筋混凝土试验桩测试实例 757

13．3 水平荷载试验 764

13．3．1 试验的目的和要求 764

13．3．2 试验装置 765

13．3．3 加载与测试 766

13．3．4 试验成果整理 768

[实例13—3]码头试桩实例 778

[实例13—4]上海S工程实例 783

参考文献 784

第14章 桩的质量检验和动力法测定竖向承载力 786

14．1 概述 786

14．2 桩基施工容易发生的质量问题 790

14．2．1 沉管灌注桩 790

14．2．2 冲、钻孔灌注桩 790

14．2．3 人工挖孔灌注桩 791

14．2．4 混凝土预制桩 792

14．3 成孔质量检验 792

14．3．1 孔形声波法检测 793

14．3．2 井径仪 796

14．3．3 孔底沉渣测定 797

14．4 成桩质量检验 799

14．4．1 开挖检查 799

14．4．2 钻芯法 799

14．4．3 闭路电视法 800

14．4．4 γ射线法 800

14．4．5 声波透射法 801

14．4．6 动力检测法 805

14．5 动力试桩若干问题讨论 863

参考文献 866

第15章 桩基工程的原型观测 869

15．1 概述 869

15．2 桩基原型观测的目的及仪器 869

15．2．1 桩基原型观测的目的 869

15．2．2 仪器埋设 870

15．2．3 几种仪器类型及其特点 870

15．3 桩基性状及其监测 871

15．3．1 桩基中的荷载分布 872

15．3．2 桩基中的负摩擦力 877

15．3．3 桩基与土体的相互作用 879

15．4 工程实例 881

15．4．1 高层建筑下的桩基 881

15．4．2 大面积堆土或堆载附近的桩基 894

15．4．3 岸坡上的码头桩基 903

15．5 结语 909

参考文献 909

索引 911