绪言 1
一、地基及基础的概念 1
二、本课程的特点和学习要求 3
三、本学科发展概况 3
第一章 土的物理性质及分类 6
1-1概述 6
1-2土的生成 6
一、地质作用的概念 6
二、矿物与岩石的概念 7
三、地质年代的概念 10
四、第四纪沉积物(层) 11
1-3土的组成 14
一、土的固体颗粒 14
二、土中的水和气 18
三、土的结构和构造 20
1-4土的三相比例指标 21
一、指标的定义 22
二、指标的换算 24
1-5无粘性土的密实度 26
1-6粘性土的物理特征 27
一、粘性土的界限含水量 27
二、粘性土的型性指数和液性指数 28
三、粘性土的灵敏度和触变性 29
1-7土的渗透性 30
1-8土的压实原理 31
1-9地基土(岩)的分类 32
一、岩石的工程分类 33
二、碎石土 34
三、砂土 34
四、粉土 34
五、粘性土 35
六、特殊土 36
七、细粒土按塑性图分类 38
习题 39
第二章 地基的应力和变形 40
2-1概述 40
2-2土中自重应力 40
2-3基底压力(接触应力) 43
一、基底压力的简化计算 43
二、基底附加压力 45
2-4地基附加应力 45
一、竖向集中力下的地基附加应力 46
二、矩形荷载和圆形荷载下的地基附加应力 49
三、线荷载和条形荷载下的地基附加应力 55
四、非均质和各向异性地基中的附加应力 59
2-5地基沉降的弹性力学公式 61
2-6土的压缩性 64
一、基本概念 64
二、压缩曲线和压缩性指标 65
三、土的变形模量 68
2-7地基的最终沉降量 72
一、按分层总和法计算 72
二、按规范方法计算 75
三、地基最终沉降量计算方法的讨论 83
2-8应力历史对地基沉降的影响 84
一、沉积土层的应力历史 84
二、地基固结沉降的计算 87
2-9地基变形与时间的关系 89
一、饱和土的有效应力原理 89
二、饱和土的渗透固结 90
三、太沙基一维固结理论 91
四、地基瞬时沉降的计算 96
五、地基次固结沉降的计算 97
六、利用沉降观测资料推算后期沉降量 97
习题 99
第三章 土的抗剪强度 101
3-1概述 101
3-2库伦公式和莫尔-库伦强度理论 101
一、库伦公式 101
二、莫尔-库伦强度理论 102
3-3抗剪强度的测定方法 104
一、直接剪切试验 105
二、三轴压缩试验 106
三、无侧限抗压强度试验 107
四、十字板剪切试验 108
3-4孔隙压力系数 109
3-5饱和和粘性土的抗剪强度 111
一、不固结不排水抗剪强度 111
二、固结不排水抗剪强度 112
三、固结排水抗剪强度 113
四、抗剪强度指标的选择 114
3-6应力路径 116
3-7无粘性土的抗剪强度 117
习题 118
第四章 土压力及地基承载力 120
4-1概述 120
4-2挡上墙上的土压力 121
4-3朗肯土压力理论 122
一、主动土压力 123
二、被动土压力 125
三、几种情况下的土压力计算 126
4-4库伦土压力理论 129
一、主动土压力 129
二、被动土力 135
三、粘性土的土压力 136
四、朗肯理论与库伦理论比较 137
五、库尔曼图解法 138
4-5挡上墙设计 140
一、挡上墙的类型 140
二、挡上墙的计算 141
三、重力式挡土墙的体型选择和构造措施 144
4-6地基破坏型式和地基承载力 145
4-7浅基础的地基临塑荷载 147
4-8浅基础的地基极限承载力 149
一、普朗德尔极限承载力理论 149
二、太沙基承载力理论 150
三、魏锡克极限承载力公式 151
4-9土坡和地基的稳定分析 154
一、土坡稳定分析 154
二、地基稳定分析 157
习题 159
第五章 地基勘察 161
5-1概述 161
5-2地质构造 161
一、褶皱构造 162
二、断裂构造 162
5-3地形和地貌 163
一、地形和地貌的定义 163
二、几种地貌单元 163
5-4水文地质条件 164
一、地下水的埋藏条件 164
二、地下水的腐蚀性 165
三、动水力、流砂和潜蚀 165
5-5地基勘察的任务和内容 167
一、地基勘察与岩土工程等级的关系 167
二、选址勘察基本要求 168
三、初步勘察基本要求 168
四、详细勘察 168
五、勘察任务书 169
5-6地基勘察的方法 169
一、工程地质测绘与调查 169
二、勘探工作 170
三、测试工作及指标整理 176
5-7地基勘察报告书 180
一、勘察报告书的编制 180
二、勘察报告实例 181
三、勘察报告的阅读与使用 184
习题 186
第六章 浅基础的常规设计 187
6-1概述 187
6-2地基、基础与上部结构相互作用的概念 188
一、基本概念 188
二、地基与基础的相互作用 189
三、上部结构刚度的影响 192
6-3浅基础的若干类型 194
一、扩展基础 194
二、联合基础 197
三、独立基础 198
6-4基础埋置深度的选择 199
一、与建筑物有关的条件 199
二、工程地质条件 199
三、水文地质条件 200
四、地基冻融条件 200
五、场地环境条件 201
6-5地基承载力设计值 201
一、按上的抗剪强度指标确定 201
二、按地基载荷试验确定 204
三、按规范承载力表确定 205
6-6按地基承载力确定基础底面尺寸 210
一、按地基持力层的承载力计算基底尺寸 210
二、软弱下卧层的验算 214
6-7地基变形验算和把底尺寸调整 215
一、地基变形验算 215
二、按允许沉降差调整基底尺寸 220
6-8防止不均匀沉降损害的措施 223
一、建筑措施 223
二、结构措施 227
三、施工措施 228
习题 229
第七章 连续基础 231
7-1概述 231
7-2地基计算模型 231
一、文克勒地基模型 231
二、半空间地基模型 232
三、压缩层地基模型 233
四、邻近荷载和和基础埋深的影响 234
五、相互作用分析的基本条件和常用方法 235
7-3文克勒地基上梁的计算 236
一、无限长梁的解答 236
二、有限长梁的计算 238
三、地基上梁的柔度指数 239
四、基床系数的确定 242
7-4地碁上梁的数值分析 245
一、有限差分法 245
二、有限单元法 248
三、地基柔度矩阵 251
四、迭代计算步骤 252
五、有限差分法算例 253
7-5刚性基础的基底反力、沉降和倾斜计算 258
7-6地基上板的有限差分分析法 260
一、地基上板的微分方程式 261
二、地基上板的差分方程式 261
三、差分方程组的建立和求解 263
7-7柱下条形基础 267
一、柱列下的单向条形基础 267
二、交叉条形基础 272
7-8筏板基础 274
一、构造要求 274
二、内力计算 275
7-9箱形基础 276
一、构造要求 277
二、简化计算 278
7-10补偿性基础概要 279
一、基本概念 279
二、应考虑的几个主要问题 280
习题 283
第八章 桩基础 284
8-1深基础概述 284
一、桩基础的适用性 284
二、沉井基础 284
三、地下连续墙 285
8-2桩的分类 286
一、预制桩与灌注桩 286
二、按设置效应分类 290
8-3单桩轴向荷载的传递 291
一、端承桩与摩擦桩 291
二、桩身轴力和截面位移 291
三、桩侧摩阻力的分布 293
四、桩侧负摩阻力 295
8-4单桩轴向承载力的确定 297
一、按静载荷试验确定 297
二、按土的抗剪强度指标确定 299
三、按规范的经验公式确定 302
四、动力打桩公式 303
8-5群桩的竖向承载力 304
一、粘土中的群桩 305
二、粘土中的带桩基础 306
三、砂土中的群桩 306
四、规范的经验方法 307
8-6桩的水平承载力 307
一、概述 307
二、水平静载荷试验 307
三、按理论计算 310
8-7柱基础设计 314
一、设计的内容和步骤 314
二、桩的类型、截面和桩长的选择 314
三、桩的根数和布置 316
四、桩基中各桩的荷载验算 317
五、桩身结构设计 318
六、承台设计 320
习题 325
第九章 软弱土地基处理 326
9-1概述 326
9-2碾压法及夯实法 328
一、重锤夯实法 329
二、机械碾压法 329
三、振动压实法 329
四、强夯法 330
9-3换土垫层法 332
一、换土垫层及其作用 332
二、砂垫层(或碎石垫层)的设计要点 332
三、砂垫层(或碎石垫层)的施工要点 335
9-4排水固结法 335
一、排水固结法的系理 335
二、砂井固结理论 337
三、砂井的应用和设计 342
四、砂井施工简介 346
9-5挤密法和振冲法 346
一、挤密及振冲作用机理 346
二、设计和计算原理 348
9-6高压喷射注浆法和深层搅拌法 351
一、高压喷射注浆法加固原理 351
二、深层搅拌法加固作用原理 352
三、高压旋喷注浆法和深层搅拌法的设计 353
习题 355
第十章 区域性地基 356
10-1概述 356
10-2湿陷性黄土地基 356
一、黄土的特征和分布 356
二、湿陷发生的原因和影响因素 357
三、湿陷性黄土地基的勘察和评价 358
四、湿陷性黄土地基的工程措施 362
10-3膨胀土地基 362
一、膨胀土的特性 362
二、膨胀土地基的勘察与评价 365
三、膨胀土地基的工程措施 367
10-4岩溶、土洞和红粘土地基 368
一、岩溶发育的条件 369
二、岩溶地基稳定性评价和处理措施 369
三、土洞地基 370
四、红粘土地基 371
10-5滑坡 371
一、滑坡的形态、特征和分类 372
二、滑坡的形成条件 373
三、滑坡推力的计算 374
四、滑坡的预防 376
10-6地震区的地基基础问题 377
一、地震的概念 377
二、地基的震害现象 380
三、地基基础抗震设计原则 382
习题 384
第十一章 动力机器基础 386
11-1概述 386
11-2振动对地基的影响及机器基础的设计步骤 387
一、振动对土性质的影响 387
二、振动作用下地基的承载力 388
三、动力机器基础设计的一般步骤 388
11-3大块式基础振动计算理论简述及地基动力参数 389
一、大块式基础振动计算理论简述 389
二、天然地基动力参数 390
三、桩基动力参数 393
11-4大块式机器基础振动计算方法 393
一、竖向振动 393
二、水平回转耦合振动 397
三、扭转振动 399
11-5锻锤基础的设计 400
一、锻锤基础的构造及设计的一般原则 400
二、锻锤基础振动的控制条件 401
三、锻锤基础的振动计算 402
四、锻锤基础设计实例 405
11-6曲柄连杆机器基础设计简述 407
一、曲柄连杆机器的运动机理及扰力 407
二、曲柄连杆机器基础的构造及设计一般原则 408
三、曲柄连杆机器基础的振动计算 408
11-7振动基础在土中引起的波动及防振措施 410
一、土中的体波和面波 410
二、振动基础在土中引起的波动的传播特征 411
三、地面振动随距离的衰减 412
四、减少动力机器基础振动影响的措施 412
习题 414