目录 8
绪论… 8
(一)本课程的任务 8
(二)地基和基础在建筑工程中的重要性 9
(三)地基基础的发展简史及我国在这方面的成就 9
(四)本课程特点及学习要求 14
第一章 岩石及地质作用的基本知识 15
§1-1 地球的构造及地史概念 15
(一)地球的构造 15
(二)地球历史概述 16
(二)造岩矿物的物理性质 20
(一)造岩矿物的定义 20
§1-2 岩石的组成物质——造岩矿物 20
(三)造岩矿物的分类 22
(四)造岩矿物的特征及鉴定法 24
§1-3 岩石的类型及其特征 24
(一)岩石的定义 24
(二)岩石的分类及其特征 24
(三)岩石的工程地质研究 39
§1-4 地质构造及与工程的关系 40
(一)褶皱及与工程的关系 41
(二)节理及裂隙的工程地质评价 44
(三)断层及其不良地质条件 47
(一)岩石风化作用的类型 49
(四)整合及不整合 49
§1-5 岩石的风化作用及残积层 49
(二)岩石的风化分带和防止风化的措施 51
(三)岩石风化的产物——残积层 53
§1-6 地表流水的地质作用及坡积层、洪积层、冲积层 54
(一)地表暂时流水的地质作用及坡积层、洪积层 54
(二)河流的地质作用及冲积层 56
§1-7 湖泊的地质作用及湖沼沉积层 61
(一)湖泊的地质作用及湖相沉积层 61
(二)沼泽及沼泽沉积层 62
(二)海洋的地质作用及海相沉积层 64
(一)海洋区域的划分 64
§1-8 海洋的地质作用及海相沉积层 64
(三)海岸稳定性的评价 66
§1-9 冰川的地质作用及冰碛层 67
(一)冰川的地质作用 67
(二)冰碛层的特征 68
(三)冰碛层的工程地质评价 68
§1-10 风的地质作用及风积层 69
(一)风的地质作用及风积层 69
(二)风砂对工程建筑、国民经济的影响及其危害的防止 70
§1-11 我国第四纪沉积层的分区 70
(一)成土过程 72
第二章 土的类型及其特征 72
§2-1 土的成因 72
(二)土的结构和构造 74
§2-2 土的组成 76
(一)土的固体颗粒 76
(二)土中的水 77
(三)土中的气体 79
§2-3 土的物理性质指标 79
(一)土的容重、比重、含水量 80
(二)土的孔隙率、孔隙比、饱和度 81
(三)土的物理性质指标间的关系 81
(一)砂类土的密实度 82
§2-4 砂类土的特征 82
(二)砂类土的粒径级配 83
(三)土的毛细作用 84
§2-5 粘性土的特征 85
(一)胶体对土的性质的影响 85
(二)土的粘性 87
(三)表示粘性土特征的指标 88
(四)粘性土的活动性指数 90
§2-6 水对土性的影响 91
(一)膨胀、收缩和崩解 91
(二)土的压实和最优含水量 92
(四)土的冻胀 93
(三)粘性土的触变现象 93
§2-7 岩石和土的工程分类 95
第三章 地下水 97
§3-1 地下水的形成 97
(一)渗透作用 97
(二)凝结作用 97
§3-2 地下水的分类 98
(一)土壤水 98
(二)潜水 98
(三)层间水 102
§3-3 地下水的物理性质和化学成分 103
(二)地下水的化学成分 104
(一)地下水的物理性质 104
§3-4 地下水侵蚀性的评价 106
(一)碳酸侵蚀 106
(二)硫酸侵蚀 107
(三)镁的侵蚀 108
§3-5 地下水的动态 109
(一)地下水动态的概念 109
(二)地下水动态因素对水位变化的影响 109
§3-6 地下水的运动规律 111
§3-7 地下水的涌水量计算 115
(一)坑井的涌水量 115
(二)排水渠的涌水量 118
(三)基坑的涌水量 120
§3-8 动水力和流砂现象 120
第四章 土中应力 122
§4-1 概说 122
§4-2 土中的自重应力与附加应力 122
§4-3 基础底面承压力分布 123
(一)基础底面承压力分布的规律 123
(二)基础底面承压力的计算图形 124
§4-4 土中应力分布的平面问题 125
(一)平面问题的弗拉曼解 125
(三)均布条形荷载 127
(三)三角形分布的条形荷载 131
(四)梯形分布的条形荷载 131
(五)抛物线形分布的条形荷载 132
(六)作用于地基表面上的水平线荷载 133
(七)作用于地基表面上的均布水平荷载 133
§4-5 土中应力分布的空间问题 134
(一)集中荷载的布西奈斯克解 134
(二)矩形均布荷载 135
(三)矩形基础下按三角形分布的荷载 139
(四)圆形均布荷载 140
(五)环形均布荷载 141
§4-6 土中应力的实验资料 142
§4-7 非均质地基中的应力分布 144
(一)刚性岩层的影响 144
(二)双层地基 146
第五章 建筑物基础沉降的计算 147
§5-1 概说 147
§5-2 外荷作用下地基变形的三阶段 147
§5-3 土的压缩性 149
(一)压缩曲线 149
(二)饱和土的渗透固结作用——压力作用下饱和土的骨架和孔隙水的分担作用 151
(三)土的弹性变形和残留变形 152
(四)荷载试验 153
(五)土的侧压力系数和泊松比 154
(六)土的变形模量 155
§5-4 计算基础沉降的分层总和法 156
(一)无侧向膨胀条件下计算土层压缩量的公式 156
(二)按分层总和法计算基础的沉降量 158
(三)受压层的概念 159
(四)邻近荷载对基础沉降的影响 161
(五)简单讨论 161
(六)基础沉降量的简化计算法 161
§5-5 计算基础沉降的弹性理论公式 163
(一)地基表面沉降公式 163
(二)地基表面沉降公式推导的概念 164
(三)简单讨论 167
§5-6 计算基础沉降的叶果罗夫方法 168
(一)计算方法 168
(二)公式推导的概念 170
(三)简单讨论 172
§5-7 基础沉降随时间变化的计算(固结理论) 173
(一)单向固结的渗压微分方程及其解答 173
(二)固结度 176
(三)成层地基上建筑物沉降与时间的关系 180
§5-8 地基变形计算中存在的问题 181
(一)应力和变形间的关系 181
(二)地基变形计算的精确度问题 182
(三)关于单向固结理论的问题 183
第六章 土体的极限平衡 185
§6-1 土的抗剪强度及极限平衡条件 185
(一)土的抗剪强度 185
(二)土的强度理论——极限平衡概念 187
(三)土的抗剪强度的测定方法 191
§6-2 地基的临塑荷载及极限荷载 193
(一)临塑荷载的求解及塑性变形区范围的确定 193
(二)极限荷载 198
(一)崩塌 203
(二)塌方 203
§7-1 边坡的运动及防治 203
第七章 边坡稳定及土压力 203
(三)滑坡 204
(四)滑动力的计算 208
(五)流石流泥 209
§7-2 均匀土边坡稳定的实用计算法 209
(一)条分法 209
(二)洛巴索夫图解法 211
§7-3 土压力 211
(一)概说 211
(二)库伦土压力理论 213
(三)库尔曼图解法 216
(四)朗金土压力理论 218
(五)关于土压力问题的简单讨论 220
§7-4 板桩所受土压力的计算 220
§7-5 支撑所受土压力的计算 222
(一)横板的计算 222
(二)竖梁的计算 222
(三)横撑柱的计算 223
第八章 工程地质勘查 224
§8-1 工程地质勘查的目的和任务 224
§8-2 工业与民用建筑物场地的工程地质勘查 224
(一)工业与民用建筑物初步设计阶段的工程地质勘查 224
(二)工业与民用建筑物技术设计阶段的工程地质勘查 225
§8-3 工程地质勘查中的地质测绘 227
(三)工业与民用建筑物施工图编制阶段的工程地质勘查 227
(四)不分设计阶段的一次工程地质勘查 227
§8-4 工程地质勘查中的勘探和试验工作 228
(一)掘探 228
(二)钻探 228
(三)地球物理勘探 230
(四)触探 233
(五)其他简易钻探方法 234
(六)取样 235
(七)手摇钻钻进工作举例 236
(八)试验工作 237
(一)工程地质图 238
§8-5 工程地质勘查资料的整理 238
(二)工程地质图的绘制 241
(三)工程地质勘查报告书 244
§8-6 勘查资料的分析 249
(一)地质图的阅读 249
(二)勘查资料的分析 251
第九章 天然地基上浅基础的设计与计算 255
§9-1 概说 255
§9-2 地基按极限状态设计的原则 256
(一)地基设计的极限状态 256
(二)地基变形的极限值 258
(一)基础材料 261
(三)为满足极限状态条件应采取的措施 261
§9-3 基础的材料和构造类型 261
(二)基础的构造类型 262
(三)基础依照材料的受力情况及计算方法的分类 267
§9-4 基础埋置深度的选择 267
(一)场地的地质和水文地质条件 268
(二)作用在基础上荷载的性质和大小 268
(三)房屋和结构物的构造类型及用途 268
(四)地基土冻胀的可能性 268
§9-5 地基许可承载力的确定 270
(一)一般的方法 270
(二)应用苏联天然地基设计规范(НиТУ127-55)规定的计算强度 271
(三)关于应用规范的补充 274
§9-6 浅基础的计算 275
(一)作用在基础上的荷载 275
(二)中心荷载作用下的基础计算 276
(三)偏心荷载作用下的基础计算 278
(四)下卧层的补充校核 279
(五)地基的变形校核 279
(六)基础的构造细节 280
(七)对于滑动和倾复稳定性的校核 281
§9-7 特种结构物基础的设计 283
(一)输电塔架基础 283
(二)烟囱及水塔基础 284
§9-8 弹性地基 286
(一)概说 286
(二)初始参数法 288
(三)初始参数法的例题 293
(四)热摩奇金法 298
(五)热摩奇金法的例题 305
(六)刚性基础底面承压力(接触应力)的计算 310
§9-9 箱形基础的设计 312
(一)概说 312
(二)箱形基础的简化计算 313
(一)概说 315
§9-10 地基基础和上部结构共同工作问题 315
(二)墙的极限变形和地基平均沉降极限值 316
(三)上部结构刚度及其与地基的共同工作 318
(四)上部结构(构架式)与地基的共同工作问题 319
(五)提高建筑物刚度对不均匀沉降调整所起的作用 319
第十章 天然地基及浅基础的施工 322
§10-1 地下水位以上天然地基的修筑 322
(一)基础定位 322
(二)基坑(基槽)的开挖 323
(三)边坡的支撑 323
(四)基底土的处理 325
(二)板桩围护 326
(一)敞坑排水 326
(五)基础的砌筑及回填 326
§10-2 地下水位以下天然地基的修筑 326
§10-3 饱和土中的特殊施工方法 328
(一)人工降低地下水位 329
(二)饱和土的人工冻结 331
(三)沥青灌注法 333
第十一章 人工地基 334
§11-1 概说 334
§11-2 换土法(垫层法) 334
§11-3 机械压实法 336
(二)深层压实法 337
(一)表面压实法 337
§11-4 水泥灌浆法 340
§11-5 硅化加固法 341
§11-6 电动化学加固法 344
(一)电动硅化法 345
(二)电动铝化法 346
§11-7 各种地基加固方法的比较 346
第十二章 桩基 348
§12-1 概说 348
§12-2 桩的类型 349
(一)预制桩 350
(二)就地灌注桩 352
(一)单桩工作原理 354
§12-3 单桩工作原理及单桩承载力的确定 354
(二)单桩承载力的确定 355
(三)打桩过程中的一些现象 363
§12-4 群桩工作原理及群桩承载力的确定 364
(一)群桩工作原理 364
(二)群桩的计算方法 366
(三)桩基内每根桩所受作用力的决定 367
(一)桩基设计的步骤 369
(二)桩基的设计及计算 369
§12-5 桩基的设计及计算 369
第十三章 深基础 373
§13-1 沉井 373
(一)沉井的概念和适用条件 373
(二)沉井的类型 374
(三)沉井的构造 375
(四)沉井的施工 377
(五)沉井的设计 379
§13-2 沉箱 387
(一)沉箱的概念 387
(二)沉箱的构造 388
§13-3 管柱 390
(一)管柱基础的概念 390
(三)关于沉箱保安规则的知识 390
(二)管柱基础的构造 391
(三)管柱基础的施工步骤 391
(四)管柱施工的特点 392
第十四章 动力机械基础 394
§14-1 概说 394
§14-2 振动对地基的影响及土的弹性系数 395
(一)振动对土的内摩擦系数的影响 395
(二)土的振动压密 396
(三)振动作用下地基的承载力 397
(四)土的弹性系数的确定 399
(一)基本假设 401
§14-3 实体式机械基础的振动原理 401
(二)基础的垂直振动 402
(三)基础的水平振动和转振动 403
§14-4 曲柄连杆机械基础的设计和振动计算 407
(一)基础的设计和构造原则 407
(二)曲柄连杆机械基础的振动计算 408
§14-5 锤基础的设计和计算 409
(一)锤基础的设计和构造 409
(二)锤基础的计算 410
§14-6 防止机械基础振动影响的减振措施 414
(一)振波在土中的传播 414
(四)锤基础振动对建筑物的影响 415
(二)机械基础振动对建筑物的影响 415
(三)曲柄连杆机械基础振动对建筑物的影响 415
§14-7 构架式机械基础的构造和振动计算 417
(一)构架式机械基础的一般构造 417
(二)构架式基础的计算 418
第十五章 地震、喀斯特及区域性地基 421
§15-1 地震 421
(一)地震的概念 421
(二)地震波及其对建筑物的影响 423
(三)地震烈度 425
(四)小区域地震烈度的确定 428
(五)地震与工程建筑物的关系 431
§15-2 喀斯特 432
(一)喀斯特及其形成条件 432
(二)中国喀斯特地区 433
(三)喀斯特地基的评价及处理措施 433
§15-3 黄土地基 434
(一)黄土的成因及其特性 434
(二)黄土的湿陷性及工程分级 435
(三)黄土地基及基础的设计 436
(四)黄土地基的工程措施及人工处理 441
(一)概说 443
(二)淤泥的特性 443
§15-4 淤泥地基 443
(三)淤泥地基计算 444
(四)在淤泥地基上修建建筑物的方法 445
§15-5 冻土地基 446
(一)概说 446
(二)冻土及融化中的土的物理性质 448
(三)冻土及融化中的土的强度及变形性质 450
(四)多年冻土上修建基础的方法 452
(五)防止基础隆起的措施 455
(六)季节冻土区的地基基础问题 457
§15-6 填土地基 458
(二)人工填土 459
(一)杂填土地基 459
第十六章 有关地基基础方案的几个问题 460
§16-1 工程地质条件在建筑场地选择中的意义 460
§16-2 建筑物地基基础方案选择中的几个问题 461
(一)一般原则 461
(二)成层地基的考虑 463
(三)不均匀沉降的考虑 465
(四)施工条件的考虑 469
§16-3 实例——苏联列宁格勒斯大林大街的一座公共建筑物 470
结束语 473
参考书目 476