软土地基加固的理论、设计与施工PDF电子书下载

第1章 软土地基加固理论发展与工程实践概况　 1

1.1 岩土工程理论及应用发展状况 1

1.2 地基处理技术的发展 6

1.2.1 概述 6

1.2.2 各类地基处理技术发展简况 8

1.3 地基处理发展中存在的问题 12

1.4 对今后软基处理发展的几点意见 13

参考文献 14

2.1.1 软土工程基本原理 16

2.1 概述 16

第2章 软土工程原理与设计准则　 16

2.1.2 软土工程设计的特点 17

2.1.3 基本技术要求和设计原则 17

2.1.4 设计基础资料 18

2.2 极限状态与可靠度 19

2.2.1 基本概念 19

2.2.2 极限状态准则 21

2.2.3 作用和岩土性能 22

2.2.4 可靠度 22

2.3.2 岩土的参数统计分析 25

2.3 岩土参数的分析与选定 25

2.3.1 岩土参数的可靠性和适用性 25

2.3.3 岩土参数的特征值和设计值 27

2.4 实体试验和反分析 28

2.4.1 实体试验 28

2.4.2 反分析的基本规则 29

2.4.3 反分析的应用 30

2.5 技术文件 30

2.5.1 岩土工程勘察报告 30

2.5.2 岩土的工程设计文件 31

2.5.3 专门性岩土工程技术文件 33

参考文献 33

第3章 软土工程性质及土参数相互关系　 35

3.1 物理特性及多相特性 37

3.1.1 研究成分和性质相互关系的方法 38

3.1.2 黏土相的重要影响 38

3.1.3 黏土矿物的物理特性 39

3.1.4 土的组构及其测定 46

3.2 土的强度和变形性状 51

3.2.1 一般特性 52

3.2.2 应力-应变性状 53

3.2.3 应力-应变-时间性状 54

3.2.4 土变形的速率过程理论 54

3.2.5 关于抗剪强度基本性质的不同观点 60

3.2.6 软土的流变特性 61

3.3 土参数的相互关系 64

3.3.1 密度 65

3.3.2 渗透性 71

3.3.3 固结与沉降 73

3.3.4 抗剪强度 85

3.4 珠三角地区软土特性 94

3.4.1 广州地区软土特性 95

3.4.2 深圳地区软土特性 96

3.5 砂土扰动效应的细观机制分析 99

3.5.1 理想的单元体系统 99

3.5.2 应力比-体变关系 100

3.5.3 小结 101

参考文献 102

4.1.1 弹性力学基本假设和适用性 110

4.1 弹性力学基本理论 110

第4章 软基工程一般理论与土体本构关系　 110

4.1.2　弹性力学中连续体的一般力学方程 112

4.2 塑性本构理论 114

4.2.1 宏观方面 115

4.2.2 广义塑性理论 116

4.2.3 经典塑性理论体系 119

4.3 临界状态与典型的土体塑性模型 120

4.3.1 引言 120

4.3.2 正常固结黏土的临界状态模型 121

4.3.3 关于砂的描述 128

4.3.4 剑桥模型特点及评价 131

4.3.5 拉德（P.V.Lade）-邓肯（J.M.Duncan）模型 132

4.4 高级塑性模型（描述超固结与循环荷载行为的模型） 132

4.4.1 引言 132

4.4.2 密实模型 133

4.4.3 运动强化模型 134

4.4.4 边界面模型和一般塑性理论 134

4.4.5 次塑性和增量非线性模型 135

4.4.6 黏性土的广义塑性模型 136

4.4.7 砂的广义塑性模型 141

4.5.1 土的非线性弹性模型理论 152

4.5 其他几种代表性的本构关系理论 152

4.5.2 考虑土微、细观结构的模型 153

4.5.3 变形局部化理论与渐进变形 154

4.5.4 基于公理性原理的理论 157

4.6 有限特征比理论（FCRT） 157

4.6.1 引论 157

4.6.2 基本假定 158

4.6.3 基本理论体系 159

4.6.4 土体响应的有限特征比分析模型 161

4.6.5 有限特征比模型的数值方法 164

4.6.6 砂土试验及其对比研究 165

4.6.7 讨论 169

参考文献 171

第5章 软土地基加固机理与固结　 177

5.1 静力荷载下软土的渗透与固结 177

5.1.1 固结变形机理 179

5.1.2 一维固结微分方程及其解 179

5.1.3 固结度 182

5.1.4 外荷载随时间变化的固结 183

5.1.5 固结系数的确定 185

5.1.6 多维固结方程及其差分求解 190

5.2 动力荷载下软土渗透与固结 203

5.2.1 冲击荷载作用下的饱和软黏土性状 203

5.2.2 动力荷载下的软土渗透与固结理论 205

5.3 静、动荷载复合作用下软土渗透与固结 206

5.3.1 动静荷载耦合的孔隙水压力 207

5.3.2 动静荷载耦合的固结计算 207

5.3.3 固结微分方程式解析解的进一步讨论 210

参考文献 211

6.1 动力密实法 213

第6章 动力固结法　 213

6.1.1 重锤夯实法 214

6.1.2 分层碾压法 216

6.1.3 振动压实法 218

工程实例1：重锤夯实法处理软弱杂填土地基 219

工程实例2：重锤碎石冲填法处理软弱杂填土地基 220

工程实例3：重锤垃圾冲填法处理松软杂填土地基 221

6.2 强夯置换法 223

6.2.1 概述 223

6.2.2 强夯置换法机理 223

6.2.4 《建筑地基处理技术规范》强夯置换法的设计要求 225

6.2.3 强夯置换法设计 225

6.2.5 强夯置换法施工 227

6.2.6 强夯置换法效果检验 230

6.3 强夯法 231

6.3.1 国内外进展情况 231

6.3.2 强夯法的适用范围 233

6.3.3 强夯的宏观机理 235

6.3.4 微观机理 239

6.3.5 波动机理及振动影响 243

6.3.6 与重锤夯实法的区别 246

6.3.7 强夯法设计 247

6.3.8 强夯法施工 261

6.3.9 验收需注意问题 279

6.3.10 不均匀厚填土地基强夯法研究与工程实例 282

工程实例1 284

工程实例2 285

6.3.11 强夯对环境影响 286

6.3.12 强夯的成本 294

参考文献 295

7.1 概述 297

第7章　静力排水固结法　 297

7.2 排水固结法原理 298

7.3 排水固结法的设计与计算 300

7.4 排水体设计及施工 301

7.4.1 有关砂井的计算 301

7.4.2 地基抗剪强度增长的预计 305

7.4.3 稳定性分析 306

7.4.4 沉降计算 307

7.4.5 其他竖向排水体设计中需要注意的问题 308

7.4.6 施工工艺 314

7.5 堆载预压法 317

7.5.1 预压处理的概念 318

7.5.2 地基条件 318

7.5.3 堆载预压的设计和计算 318

7.5.4 堆载预压设计中的若干问题 319

7.6 真空预压 324

7.6.1 基本概念 324

7.6.2 真空预压与堆载预压的比较 325

7.6.3 真空预压加固软土地基最终效果影响因素 325

7.6.4 真空预压法的设计 330

7.6.5 真空预压法的施工 330

7.6.6 质量检验 331

7.6.7 竣工验收检验应符合下列规定 332

7.7 真空-堆载联合预压法 332

7.7.1 真空-堆载联合预压法原理 332

7.7.2 真空-堆载联合预压效果的叠加问题 332

7.7.3 真空-堆载联合预压设计计算方法特点 334

工程实例1：静力排水固结法（插塑料排水板＋堆载预压） 334

工程实例2：真空联合堆载预压设计深圳机场软基处理中的应用 336

参考文献 340

8.1.1 前言 347

8.1 静动力排水固结法的发展 347

第8章 静动力排水固结法 347

8.1.2 研究现状 349

8.2 静动力排水固结法原理 352

8.2.1 静动力排水固结法的基本思想 352

8.2.2 加固机理 353

8.2.3 振动波机理及其解释（传播规律与划定影响区） 355

8.2.4 夯锤与地表接触动应力的特点 358

8.2.5 夯击下孔压增长与消散规律 358

8.2.6 静动力排水固结法对土微结构及次固结的影响 362

8.2.7 饱和软土的触变恢复 363

8.2.8 加固过程的影响深度及加固深度 365

8.2.9 静动力排水固结法减震试验研究 366

8.2.10 静动力排水固结法与强夯法及静力排水固结法对比 370

8.3 静动力排水固结法设计 373

8.3.1 对工程地质勘察的要求 373

8.3.2 排水体系设计 374

8.3.3 填土垫层 378

8.3.4 夯击参数的设计 379

8.4.1 试夯目的 384

8.4 静动力排水固结法试夯 384

8.4.2 试夯的步骤和程序 385

8.5 静动力排水固结法施工要点 385

8.5.1 机具与设备 385

8.5.2 静动力排水固结较为系统的施工工艺流程 387

8.5.3 静动力排水固结法信息化施工 387

8.5.4 夯击现场施工要点 389

8.5.5 安全施工和注意事项 390

工程实例1：广州某道路软基处理工程 391

8.6.3 检验的方法 391

8.6.2 检验的时间 391

8.6.1 检验的数量 391

8.6 静动力排水固结法检验 391

工程实例2：海南省某图书馆工程软基处理 396

工程设计实例3：虎门连升路某软基处理工程 398

工程实例4：广州南沙泰山石化仓储区软基处理工程 399

参考文献 407

第9章 碎石桩和砂石桩　 410

9.1 碎石桩（gravel pile） 410

9.1.1 概述 410

9.1.2 碎石桩的分类 411

9.1.3 振动水冲法（振冲法） 414

9.1.4 振冲法的施工 424

9.1.5 振冲法的质量检验 428

工程实例1：振冲碎石桩复合地基在工程实践中的应用 429

9.2 砂石桩法 435

9.2.1 概述 435

9.2.2 作用原理 436

9.2.3 设计计算 441

9.2.4 施工工艺 445

9.2.5 效果检验 449

工程实例2：砂石桩在实际中的应用 451

参考文献 453

第10章 水泥搅拌桩与灌浆法 455

10.1 水泥土搅拌法 455

10.1.1 概述 455

10.1.2 加固机理 456

10.1.3 水泥加固土工程性能 457

10.1.4 设计计算 460

10.1.5 施工工艺 462

工程实例1：水泥搅拌桩在实际中的应用 464

10.1.6 质量检验 464

10.2 灌浆法 465

10.2.1 概述 465

10.2.2 化学浆材 466

10.2.3 灌浆工艺 467

10.2.4 灌浆设计 468

10.2.5 灌浆法施工工艺 472

10.2.6 灌浆检验 474

工程实例2：灌浆法在实际中的应用 474

参考文献 476

11.1 概述 479

第11章 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩） 479

11.2 CFG桩的适用性 480

11.3 CFG桩的作用机理 481

11.4 CFG桩设计计算 482

11.4.1 《建筑地基处理技术规范》的一般规定 482

11.4.2 复合地基承载力设计 483

11.4.3 CFG桩身材料及配合比设计 485

11.4.4 桩体强度和承载力关系 488

11.4.5 复合地基变形研究及计算方法 488

11.4.7 桩径 491

11.4.6 褥垫层的设计 491

11.4.8 桩距 492

11.4.9 桩长 492

11.4.10 桩的布置 493

11.5 CFG桩的施工 494

11.5.1 《建筑地基处理技术规范》的一般规定 494

11.5.2 其他要求 495

11.5.3 施工设备 496

11.5.4 施工程序 497

11.6.3 复合地基检测 500

11.6.2 CFG桩的检测 500

11.6.1 桩间土的检测 500

11.6 CFG桩效果检验 500

11.6.4 施工验收 501

工程实例 501

参考文献 503

第12章 微型桩　 505

12.1 概述 505

12.1.1 微型桩的定义 505

12.1.2 微型桩的发展 506

12.1.3 微型桩加固机理 507

12.2.1 按设计应用分类 508

12.2 微型桩的分类 508

12.2.2 按施工方法分类 509

12.3 建筑物基础的微型桩设计 511

12.3.1 微型桩的设计原则 511

12.3.2 微型桩的设计步骤 511

12.3.3 地基设计 512

12.3.4 微型桩的结构设计 514

12.3.5 施工工艺 520

工程实例1：微型桩复合地基在工程上的应用 522

工程实例2：微型桩复合结构在滑坡整治中的应用 526

参考文献 529

第13章 其他常用地基加固方法 531

13.1 加筋地基 531

13.1.1 土工合成材料 532

13.1.2 加筋地基设计理论 532

13.1.3 地基加筋施工要点 537

13.1.4 施工质量控制及监测 537

13.2 换填法 539

13.2.1 压实原理 539

13.2.2 垫层设计 540

13.2.3 垫层施工 542

13.2.4 质量检测 543

工程实例：土工织物在广州抽水蓄能电站边坡中的应用 543

参考文献 547

附录1 张量初步 549

1.1 直角坐标系与单位向量 549

1.1.1 连加惯例 549

1.1.2 点积 549

1.1.4 Kronechet deltaδij 550

1.1.5 置换符号eijk 550

1.1.3 叉积 550

1.2 微积分运算中的公式 551

1.2.1 向量的微分 551

1.2.2 向量算子：梯度，散度和旋度 551

1.2.3 积分中的散度定理 552

1.3 坐标变换 553

1.4 Descartes张量，张量代数和张量演算 554

1.4.1 Descartes张量 555

1.4.2 Descartes张量的性质 555

1.4.3 张量函数的演算 557

1.5 两种张量表示方法的说明 559

1.6 张量的代数运算 560

1.7 几种特殊张量 561

1.7.1 对称张量和反对称张量 561

1.7.2 球形张量（各向同性张量）和偏量 562

1.7.3 正交向量 562

1.7.4 相似张量 562

1.8 张量的主值和主方向 563

参考文献 564

附录2 计量单位换算表 565

附录3 地基基础检测方法及检测目的 567