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1绪论 1

一、土力学、地基及基础的概念 1

二、地基基础设计应满足的基本条件 1

三、地基与基础工程的重要性 2

四、本学科发展简介 2

五、本课程的内容及学习要求 3

2地基土的物理性质及工程分类 4

2.1土的成因及组成 4

2.1.1土的成因 4

2.1.2土的组成 5

2.1.3土的结构和构造 9

2.2土的物理性质指标 10

2.2.1土的三相简图 10

2.2.2土的三相基本指标 11

2.2.3土的其他物理性质指标 11

2.3土的物理状态指标 15

2.3.1无粘性土的密实度 15

2.3.2粘性土的稠度 17

2.4土的击实性 19

2.4.1击实试验 19

2.4.2影响土击实性的因素 20

2.4.3填土压实的质量控制 21

2.5地基土的工程分类 21

2.5.1岩石 22

2.5.2碎石土 23

2.5.3砂土 24

2.5.4粉土 25

2.5.5粘性土 25

2.5.6人工填土 25

思考题 26

习题 26

3地基中的应力 28

3.1自重应力计算 28

3.1.1基本原理 28

3.1.2常见情况的土自重应力计算 29

3.2基底压力及其简化计算 30

3.2.1中心受压基础 31

3.2.2偏心受压基础 31

3.2.3基底附加压力 32

3.3地基土中的附加应力计算 33

3.3.1竖向集中荷载作用下的附加应力计算 33

3.3.2矩形面积上均布荷载作用下土中附加应力计算 35

3.3.3矩形面积上三角形分布荷载作用下土中附加应力计算 39

3.3.4条形均布荷载作用下土中附加应力计算 42

3.3.5非均质地基中的附加应力 43

思考题 44

习题 45

4地基变形计算 46

4.1土的压缩性 46

4.1.1压缩试验和压缩曲线 46

4.1.2压缩系数α 46

4.1.3压缩模量Es 47

4.1.4变形模量Eo 47

4.2地基最终变形量计算 48

4.2.1分层总和法 48

4.2.2规范法 51

4.3地基变形与时间的关系 55

4.3.1土的渗透性 55

4.3.2土的有效应力原理 55

4.3.3渗透固结变形与时间关系 56

4.3.4建筑物沉降观测 58

4.4地基变形特征及允许变形值 59

4.5减小不均匀沉降的措施 60

4.5.1建筑措施 60

4.5.2结构措施 61

4.5.3施工措施 62

思考题 62

习题 62

5土的抗剪强度与极限平衡条件 64

5.1土的抗剪强度及其破坏准则 64

5.1.1土的强度与破坏形式 64

5.1.2土的抗剪强度规律——库仑（Coulomb）定律 64

5.1.3受剪面的破坏准则 65

5.2土的极限平衡条件 65

5.2.1土中一点的应力状态 65

5.2.2莫尔-库仑准则（mohr-coulomb准则） 67

5.3土的抗剪强度指标的测定 69

5.3.1直接剪切试验简介 69

5.3.2三轴剪切试验简介 71

5.3.3无侧限抗压强度试验简介 74

5.3.4十字板剪切试验简介 74

5.3.5强度指标的表达方法及指标的选用 75

5.4土的临塑荷载及极限荷载 77

5.4.1地基变形的三个阶段 77

5.4.2临塑荷载 77

5.4.3临界荷载 79

5.4.4地基的极限荷载 80

5.5地基承载力确定 90

5.5.1根据《规范》表格确定 90

5.5.2按理论公式计算确定地基承载力特征值 94

5.5.3按现场载荷试验确定地基承载力 95

5.5.4其他方法确定地基承载力 96

思考题 98

习题 99

6土压力与土坡稳定 100

6.1土压力的类型 100

6.1.1静止土压力 100

6.1.2主动土压力 101

6.1.3被动土压力 101

6.2静止土压力计算 101

6.3朗肯土压力理论 102

6.3.1基本原理 102

6.3.2主动土压力计算 103

6.3.3被动土压力计算 104

6.3.4特殊情况下的土压力计算 106

6.4库仑土压力理论 110

6.4.1基本原理 110

6.4.2主动土压力计算 110

6.4.3被动土压力计算 112

6.4.4朗肯理论与库仑理论的比较 115

6.4.5规范法计算土压力 115

6.5挡土墙设计 118

6.5.1挡土墙的类型 118

6.5.2重力式挡土墙设计 120

6.5.3重力式挡土墙的构造要求 122

6.6边坡稳定性分析 125

6.6.1影响土坡稳定的因素 125

6.6.2边坡开挖要求 126

6.6.3土坡的稳定性分析 127

6.6.4滑坡防治 129

思考题 129

习题 129

7地基勘察 131

7.1地基勘察的目的、任务及内容 131

7.1.1选址勘察 132

7.1.2初步勘察 132

7.1.3详细勘察 133

7.2地基勘察的方法 134

7.2.1测绘与调查 134

7.2.2勘探 135

7.2.3原位测试及室内土工试验 140

7.3地基勘察报告书 140

7.3.1报告书的内容 140

7.3.2勘察报告实例 141

思考题 146

8天然地基上浅基础设计 147

8.1地基基础设计的一般规定 147

8.1.1建筑物的地基基础设计等级 147

8.1.2地基基础设计的一般要求 147

8.1.3荷载取值 149

8.2浅基础的类型 149

8.2.1按材料分类 149

8.2.2按结构形式分类 151

8.3基础埋置深度的确定 154

8.3.1建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造等 154

8.3.2作用于地基上荷载的大小和性质 154

8.3.3工程地质和水文地质条件 154

8.3.4相邻建筑物的基础理深 155

8.3.5地基土冻胀和融陷的影响 155

8.4基础底面尺寸的确定 158

8.4.1初步确定基底尺寸 158

8.4.2验算地基软弱下卧层承载力 159

8.5刚性基础设计 163

8.6墙下钢筋混凝土条形基础设计 165

8.6.1构造要求（图8.21） 165

8.6.2基础底板高度确定 166

8.7钢筋混凝土柱下独立基础设计 170

8.7.1构造要求 170

8.7.2轴心荷载作用下独立基础设计 171

8.7.3偏心荷载作用下独立基础设计 174

8.8钢筋混凝土柱下条形基础与十字交叉基础 176

8.8.1柱下条形基础的构造要求 177

8.8.2柱下条形基础的简化计算 177

8.8.3柱下十字交叉基础的简化计算 179

8.9钢筋混凝土筏板基础及箱形基础 182

8.9.1筏板基础构造要求 182

8.9.2筏板基础的计算 182

8.9.3箱形基础设计简介 183

思考题 185

习题 185

9桩基础及其他深基础 187

9.1桩基础的类型 187

9.1.1桩基础的作用 187

9.1.2采用桩基础的条件 187

9.1.3桩的分类 188

9.2单桩竖向承载力特征值 191

9.2.1根据桩身材料强度确定 191

9.2.2根据土对桩的支承力确定 192

9.3单桩水平承载力 201

9.3.1静荷载试验确定单桩水平承载力 201

9.3.2按理论计算确定单桩水平承载力 205

9.4桩基础设计 209

9.4.1桩基设计内容 210

9.4.2选择桩材、桩型及其几何尺寸 210

9.4.3确定单桩承载力 210

9.4.4确定桩的根数及其布置 211

9.4.5承台的设计 213

9.4.6绘制桩基施工图 214

9.5其他深基础简介 217

9.5.1沉井基础 217

9.5.2地下连续墙 218

9.5.3沉箱 219

思考题 219

习题 220

10软弱地基及处理 221

10.1地基处理的一般原则 221

10.1.1地基处理的目的 221

10.1.2地基处理方法的分类 221

10.1.3地基处理方案的选择 222

10.1.4地基处理的施工管理 223

10.2软弱土及其特性 223

10.2.1淤泥及淤泥质土 223

10.2.2冲填土 224

10.2.3杂填土 224

10.2.4其他高压缩性土 224

10.3换填法 224

10.3.1砂垫层的作用 224

10.3.2砂垫层的设计 225

10.3.3砂垫层的施工 226

10.4预压法 227

10.4.1预压方法及作用 227

10.4.2砂井设计 227

10.4.3预压荷载大小和堆载速率 228

10.5强夯法 228

10.5.1强夯法适用范围及作用机理 228

10.5.2强夯法设计要求 229

10.5.3施工方法及质检要点 229

10.6振冲法及挤密法 230

10.6.1振冲法 230

10.6.2挤密法 231

10.6.3复合地基的变形模量和地基承载力 231

10.7化学加固法 232

10.7.1深层搅拌法 232

10.7.2高压喷射注浆法 233

10.8托换法 233

10.8.1桩式托换 234

10.8.2灌浆托换法 235

10.8.3基础加固法 235

10.9地基土的抗液化技术 236

10.9.1液化土地基的判别 236

10.9.2抗液化措施 237

思考题 238

11土工试验 239

11.1密度试验 239

11.1.1试验目的 239

11.1.2试验方法 239

11.2含水率试验 242

11.2.1试验目的 242

11.2.2试验的方法 242

11.2.3试验仪器设备 242

11.2.4试验步骤 242

11.2.5试样的含水率 242

11.3土粒比重试验 244

11.3.1试验目的 244

11.3.2试验方法 244

11.3.3试验仪器设备 244

11.3.4试验步骤 244

11.3.5土粒的比重计算 244

11.4土的界限含水量试验 246

11.4.1试验目的 246

11.4.2本试验适用条件 246

11.4.3仪器设备 246

11.4.4操作步骤 246

11.4.5计算及绘图 247

11.5击实试验 249

11.5.1试验目的 249

11.5.2试验方法及适用范围 249

11.5.3仪器设备 249

11.5.4操作步骤 249

11.5.5计算及绘图 250

11.5.6注意事项 250

11.6压缩试验 253

11.6.1试验目的 253

11.6.2试验仪器设备 253

11.6.3试验步骤 253

11.6.4计算与绘图 254

11.7直接剪切试验 258

11.7.1试验目的 258

11.7.2试验仪器设备 258

11.7.3操作步骤 258

11.7.4计算与绘图 259

11.8无侧限抗压强度试验 261

11.8.1实验目的 261

11.8.2实验设备 261

11.8.3操作步骤 261

11.8.4计算及绘图 262

11.8.5注意事项 262

11.9三轴剪切试验 264

11.9.1试验目的 264

11.9.2试验方法及适用范围 264

11.9.3仪器设备 264

11.9.4操作步骤 264

11.9.5计算及绘图 266

思考题 269

参考文献 270