1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 基础工程发展概况 2
1.3 本课程的特点和学习要求 3
2 天然地基上的浅基础设计 5
2.1 概述 5
2.1.1 无筋扩展基础 5
2.1.2 扩展基础 6
2.1.3 柱下条形基础 7
2.1.4 筏形基础 7
2.1.5 壳体基础 8
2.1.6 岩层锚杆基础 8
2.2 地基基础设计的基本规定 8
2.2.1 地基基础设计等级 9
2.2.2 设计的基本原则 9
2.2.3 作用效应与抗力限值 10
2.2.4 稳定性要求 10
2.3 基础埋置深度的选择 11
2.3.1 建筑结构条件与场地环境条件 11
2.3.2 工程地质条件 11
2.3.3 水文地质条件 12
2.3.4 地基冻融条件 12
2.4 地基承载力 14
2.4.1 按土的抗剪强度指标确定 15
2.4.2 按地基载荷试验确定 16
2.4.3 按地基规范承载力表确定 17
2.5 基础底面尺寸的确定 19
2.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸 19
2.5.2 软弱下卧层的验算 21
2.6 地基变形验算 23
2.6.1 地基变形特征 23
2.6.2 地基变形验算 25
2.7 无筋扩展基础设计 26
2.7.1 台阶宽高比 26
2.7.2 其他构造规定 27
2.8 扩展基础设计 28
2.8.1 扩展基础的构造要求 28
2.8.2 墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋计算 30
2.8.3 柱下钢筋混凝土独立基础的底板厚度和配筋计算 31
2.9 柱下钢筋混凝土条形基础设计 37
2.9.1 地基基础与上部结构相互作用的概念 37
2.9.2 柱下钢筋混凝土条形基础设计 37
2.10 筏形基础设计 41
2.10.1 构造要求 41
2.10.2 筏形基础的结构和内力计算 42
2.11 减轻不均匀沉降损害的措施 45
2.11.1 建筑措施 45
2.11.2 结构措施 48
2.11.3 施工措施 49
思考题 49
习题 50
3 桩基础 52
3.1 概述 52
3.1.1 桩基础的适用性 52
3.1.2 桩基设计内容 52
3.1.3 桩基设计原则 53
3.2 桩和桩基的分类与质量检测 54
3.2.1 桩基的分类 54
3.2.2 桩的分类 54
3.2.3 桩的质量检验 58
3.3 竖向荷载下单桩的工作性能 58
3.3.1 桩的荷载传递 59
3.3.2 桩侧摩阻力和桩端阻力 59
3.3.3 单桩的破坏模式 60
3.3.4 桩侧负摩阻力 61
3.4 单桩竖向承载力的确定 62
3.4.1 按材料强度确定 63
3.4.2 按单桩竖向抗压静载荷试验确定 63
3.4.3 按土的抗剪强度指标确定 65
3.4.4 按静力触探法确定 65
3.4.5 按经验参数确定 66
3.4.6 按动力试桩法确定 70
3.4.7 桩的抗拔承载力 70
3.4.8 单桩竖向承载力特征值 71
3.5 桩的水平承载力与位移 71
3.5.1 水平荷载下基础的受力特性 72
3.5.2 单桩水平静载荷试验 72
3.5.3 水平受荷桩的内力及位移分析 74
3.6 群桩基础计算 78
3.6.1 群桩的工作特点 78
3.6.2 承台下土对荷载的分担作用 79
3.6.3 复合基桩的竖向承载力特征值 79
3.6.4 桩顶作用效应简化计算 80
3.6.5 基桩竖向承载力验算 81
3.6.6 桩基软弱下卧层承载力验算 82
3.6.7 桩基竖向抗拔承载力及负摩阻力验算 82
3.6.8 桩基水平承载力验算 83
3.6.9 桩基沉降验算 84
3.7 桩基础设计 85
3.7.1 收集设计资料 85
3.7.2 桩型、桩长和截面尺寸选择 85
3.7.3 桩数及桩位布置 86
3.7.4 桩身截面强度计算 87
3.7.5 承台设计 89
思考题 93
习题 94
4 沉井及其他深基础 95
4.1 概述 95
4.1.1 沉井的作用及适用条件 95
4.1.2 沉井的分类 95
4.1.3 沉井基础的构造 97
4.2 沉井的施工 98
4.2.1 旱地沉井施工 99
4.2.2 水中沉井施工 100
4.2.3 泥浆套和空气幕下沉沉井施工简介 100
4.2.4 沉井下沉过程中遇到的问题及处理 101
4.3 沉井的设计与计算 102
4.3.1 沉井作为整体深基础的计算 102
4.3.2 沉井施工过程中的结构强度计算 106
4.3.3 浮运沉井计算要点 109
4.4 沉井基础算例 110
4.4.1 设计资料 111
4.4.2 沉井高度及各部分尺寸 112
4.4.3 荷载计算 112
4.4.4 基底应力验算 112
4.4.5 横向抗力验算 112
4.4.6 沉井自重下沉验算 113
4.4.7 刃脚受力验算 113
4.4.8 井壁受力验算 115
4.5 地下连续墙 116
4.5.1 地下连续墙的施工 118
4.5.2 地下连续墙的设计与计算 121
4.6 其他深基础简介 124
4.6.1 墩基础 124
4.6.2 沉箱基础 125
思考题 125
习题 126
5 基坑工程 127
5.1 概述 127
5.2 基坑支护结构的类型及适用条件 127
5.2.1 基坑支护结构的常见类型 127
5.2.2 基坑支护结构安全等级及设计内容 129
5.2.3 基坑支护结构的选型 130
5.3 基坑支护结构上的水平荷载 131
5.3.1 支护结构上土压力的特点及计算方法 131
5.3.2 地下水位以上土压力计算 132
5.3.3 地下水位以下水、土压力计算 132
5.4 排桩、地下连续墙支挡结构设计计算 133
5.4.1 悬臂式桩、墙支挡结构计算 133
5.4.2 单层支点桩、墙支挡结构计算 136
5.4.3 多层支点桩、墙支挡结构计算 138
5.4.4 土层锚杆与内支撑 140
5.4.5 稳定性验算 142
5.5 土钉墙设计计算 145
5.5.1 土钉墙支护结构参数的确定 145
5.5.2 土钉墙整体滑动稳定性验算 146
5.5.3 土钉承载力计算 146
5.6 基坑开挖地下水控制与施工监测 148
5.6.1 地下水控制 148
5.6.2 基坑现场监测 150
思考题 151
习题 151
6 地基处理 153
6.1 概述 153
6.1.1 软弱地基的特征 153
6.1.2 地基处理方法分类 154
6.1.3 地基处理设计、监测与检验 155
6.2 换土垫层法 156
6.2.1 换土垫层法的原理 156
6.2.2 换土垫层法的适用范围 156
6.2.3 垫层的设计 157
6.2.4 施工要点 159
6.2.5 质量检测 160
6.3 碾压法与夯实法 160
6.3.1 机械碾压法 160
6.3.2 振动压实法 160
6.3.3 重锤夯实法 160
6.3.4 强夯法 161
6.4 排水固结法 163
6.4.1 加固原理与应用条件 163
6.4.2 排水固结法的组成 165
6.4.3 砂井堆载预压法设计计算 166
6.4.4 排水固结法施工简介与现场观测 169
6.5 置换及拌入法 169
6.5.1 砂石桩法 169
6.5.2 水泥粉煤灰碎石桩法 172
6.5.3 深层搅拌法 173
6.5.4 高压喷射注浆法 174
6.6 复合地基 175
6.6.1 复合地基的概念与分类 175
6.6.2 复合地基作用机理及设计参数 176
6.6.3 桩体复合地基承载力确定 177
6.6.4 复合地基沉降计算 178
6.7 土工合成材料 180
6.7.1 特点和适用范围 180
6.7.2 作用原理 180
6.8 托换技术 181
6.8.1 基础托换 181
6.8.2 纠偏托换 184
思考题 185
习题 186
7 区域性地基 187
7.1 概述 187
7.2 湿陷性黄土地基 187
7.2.1 湿陷性黄土的特征和分布 187
7.2.2 黄土湿陷性机理和影响因素 188
7.2.3 黄土地基湿陷性评价 189
7.2.4 湿陷性黄土地基的工程处理措施 191
7.3 膨胀土地基 191
7.3.1 膨胀土特征与分布 191
7.3.2 膨胀土地基的危害 192
7.3.3 膨胀土膨胀影响因素 192
7.3.4 膨胀土地基评价 193
7.3.5 膨胀土地基的工程处治措施 195
7.4 山区地基与红黏土地基 196
7.4.1 土岩组合地基 196
7.4.2 岩溶地基 197
7.4.3 土洞地基 198
7.4.4 红黏土地基 199
7.5 盐渍土与冻土地基 200
7.5.1 盐渍土地基 200
7.5.2 冻土地基 203
7.6 地震区地基与动力机器的地基 206
7.6.1 地震区地基 207
7.6.2 动力机器的地基 209
思考题 211
习题 211
参考文献 212