第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.1.1 引言 1
1.1.2 基坑定义及基坑的安全评估 1
1.2 基坑事故案例 2
1.2.1 杭州地铁湘湖站北2号基坑坍塌事故 2
1.2.2 新加坡Nicoll大道地铁基坑事故 3
1.2.3 基坑事故潜在因素 5
1.3 基坑工程的特点 5
1.4 基坑工程主要支护方法 7
1.5 基坑工程发展展望 10
习题 12
第2章 基坑勘察及设计原则 13
2.1 基坑工程勘察 13
2.1.1 岩土工程勘察 13
2.1.2 地下水的勘察 14
2.1.3 地下障碍物 14
2.1.4 周边环境条件 14
2.1.5 勘察报告应提供计算所需的参数和建议 15
2.1.6 勘察报告应包含的内容 15
2.2 土的主要物理力学参数 15
2.2.1 土的抗剪强度指标 16
2.2.2 土的渗透系数 16
2.2.3 水土压力的分算与合算 16
2.2.4 规范建议选用的土体物理力学指标 17
2.3 基坑极限状态设计 18
2.3.1 基坑的极限状态 18
2.3.2 基坑极限状态设计方法 18
2.4 设计基本规定 22
2.4.1 基坑设计使用年限 22
2.4.2 支护结构安全等级 22
2.5 基坑工程设计 23
2.5.1 前期资料准备 23
2.5.2 基坑工程设计内容与要求 24
2.6 支护结构选型 25
2.6.1 支挡式结构 25
2.6.2 重力式水泥土墙 26
2.6.3 土钉墙 26
2.6.4 支护结构选择 27
习题 28
第3章 土压力 29
3.1 土压力理论 29
3.1.1 土压力类型 29
3.1.2 土压力大小及性质与位移的关系 30
3.1.3 静止土压力 31
3.1.4 朗肯土压力 32
3.1.5 库仑土压力 38
3.2 作用在支护结构上的水平荷载 40
3.2.1 规范中土压力计算方法 40
3.2.2 作用在支护结构上的土压力 40
习题 47
第4章 支挡结构内力 49
4.1 文克勒地基模型 49
4.2 文克勒地基上无限长梁的解答 50
4.3 文克勒地基上竖直梁的计算 51
4.3.1 水平抗力系数的比例系数m 51
4.3.2 桩的挠曲微分方程 53
4.4 支挡结构的弹性支点法 54
4.4.1 挠曲微分方程 54
4.4.2 水平荷载计算宽度 55
4.4.3 作用在挡土构件上的分布土反力 56
4.4.4 锚杆或内支撑对挡土结构的作用力 58
4.5 平面连续介质有限元法 61
附录A 杆系有限元法 61
习题 63
第5章 支挡式基坑的稳定性及变形 64
5.1 基坑稳定性 64
5.1.1 整体稳定性验算 65
5.1.2 嵌固稳定性验算 69
5.1.3 抗隆起稳定性验算 73
5.1.4 挡土构件最小嵌固深度要求 77
5.1.5 渗透稳定性验算 78
5.2 基坑变形 81
5.2.1 挡土结构水平变形 81
5.2.2 坑底隆起 83
5.2.3 挡土结构外地表沉降 84
习题 86
第6章 板式支挡结构 88
6.1 混凝土灌注桩支挡式结构 88
6.1.1 截水帷幕 88
6.1.2 混凝土灌注桩竖向挡土结构 89
6.2 型钢水泥土搅拌墙支挡式结构 94
6.2.1 型钢水泥土搅拌墙简介 94
6.2.2 型钢水泥土搅拌墙的注意事项及选型 95
6.2.3 型钢水泥土搅拌墙的计算与设计 96
6.3 双排桩支护结构 99
6.3.1 双排桩支护特点 99
6.3.2 双排桩平面布置及注意事项 100
6.3.3 双排桩设计 101
6.4 地下连续墙 105
6.4.1 地下连续墙及特点 105
6.4.2 地下连续墙要求 106
6.4.3 内力与变形计算及承载力计算 107
6.5 工程案例及讨论 110
6.5.1 钻孔灌注桩＋钢筋混凝土内支撑 110
6.5.2 双排桩支护 113
习题 115
第7章 内支撑系统及锚杆技术 117
7.1 内支撑系统 117
7.1.1 水平支撑系统设计要点 118
7.1.2 水平支撑系统计算 122
7.1.3 竖向支承系统计算 130
7.2 锚杆技术 134
7.2.1 锚杆的适用条件 135
7.2.2 锚杆设计与计算 135
7.2.3 锚杆杆体材料构造要求 138
7.2.4 其他计算规定 139
习题 142
第8章 重力式水泥土墙 145
8.1 概述 145
8.1.1 简介 145
8.1.2 重力式水泥土墙破坏形式 146
8.2 分类、选型与使用范围 146
8.2.1 适用范围 146
8.2.2 设计原则与形式 147
8.3 重力式水泥土墙支护结构设计 147
8.3.1 总体布置原则 147
8.3.2 设计原理 148
8.3.3 计算分析 150
8.4 施工要点 155
8.5 工程案例 157
8.5.1 工程概况 157
8.5.2 方案设计 158
习题 162
第9章 土钉墙 164
9.1 概述 164
9.1.1 土钉墙简介 164
9.1.2 土钉墙特点 165
9.1.3 土钉墙的适用条件 166
9.2 土钉支护分类与选型 166
9.2.1 土钉类型 166
9.2.2 土钉与土层锚杆的比较 167
9.2.3 土钉墙坡度 167
9.2.4 复合土钉支护 167
9.3 土钉墙的受力特征和破坏类型 170
9.3.1 土钉受力特征 170
9.3.2 土钉墙的破坏类型 171
9.4 土钉墙的设计计算 173
9.4.1 土钉墙设计参数选用及构造设计 174
9.4.2 稳定性验算 177
9.4.3 土钉承载力计算 180
9.5 工程案例 184
习题 185
第10章 基坑被动区加固 187
10.1 概述 187
10.2 被动区加固范围 187
10.2.1 被动区加固平面布置形式 187
10.2.2 坑内加固宽度与厚度 188
10.3 坑内土加固竖向布置形式 191
10.4 加固土的力学参数 192
10.5 被动区加固设计注意事项 193
10.6 某基坑坑内加固设计 193
习题 194
第11章 基坑支护有限元分析 195
11.1 概述 195
11.2 土体模型简介 196
11.2.1 摩尔-库仑模型 197
11.2.2 硬化土模型 197
11.2.3 小应变硬化土模型 199
11.2.4 模型参数的确定方法 200
11.2.5 土体本构模型的选用 203
11.3 建模计算 204
11.3.1 土体本构模型的选择 204
11.3.2 算例验证 205
11.4 工程实例 206
11.4.1 工程概况 206
11.4.2 计算模型与参数取值 208
11.4.3 不同开挖方案下的数值分析 208
11.4.4 数值计算结果对比分析 211
第12章 基坑地下水控制 213
12.1 概述 213
12.2 地下水控制方法及适用条件 213
12.2.1 地下水控制类型及适用性 214
12.2.2 各种地下水控制措施的适用条件 215
12.2.3 不同含水层中的地下水控制方法 216
12.3 基坑涌水量计算 217
12.4 降水方法 220
12.4.1 明沟、集水井排水 220
12.4.2 真空井点降水 221
12.4.3 喷射井点 223
12.4.4 电渗井点 225
12.4.5 管井井点 226
12.5 降水施工 229
12.5.1 真空井点和喷射井点的施工 230
12.5.2 管井施工 230
12.6 降水引起的地层变形计算 230
12.7 降水对周围环境的影响及防范措施 232
习题 233
第13章 基坑监测 234
13.1 概述 234
13.1.1 监测的必要性 234
13.1.2 监测实施程序与要求 234
13.1.3 监测目的及监测方案要求 235
13.1.4 监测方案设计原则 236
13.2 监测内容 237
13.2.1 监测对象 237
13.2.2 测点布置原则 238
13.2.3 测点布置方法 239
13.3 监测频率与报警值 245
13.3.1 监测频率 245
13.3.2 监测报警值 246
13.4 基坑监测案例 249
13.4.1 支护体系 249
13.4.2 监测项目 249
13.4.3 监测点平面布置图 249
习题 252
参考文献 253