绪论 1
一、地基及基础的概念 1
二、本课程的特点和学习要求 4
三、本学科发展概况 4
第一章 工程地质概述 9
1-1 地质作用和地质年代 9
一、地质作用的概念 9
二、地质年代表 11
1-2 岩石的类型和特征 11
一、主要造岩矿物 11
二、岩石的成因类型和主要特征 13
三、岩石的工程分类 17
1-3 地质构造 20
一、褶皱构造 20
二、断裂构造 21
三、地质构造与工程的关系 22
1-4 第四纪沉积物 24
一、残积物、坡积物和洪积物 24
二、冲积物 26
三、其它沉积物 28
1-5 地下水 29
一、地下水的埋藏条件 29
二、土的透水性 30
三、动水压力、流砂和潜蚀 31
四、地下水的侵蚀性 32
第二章 土的物理性质及分类 34
2-1 概述 34
2-2 土的组成 34
一、土的固体颗粒 34
二、土中的水和气 37
三、土的结构和构造 40
2-3 土的三相比例指标 41
一、指标的定义 41
二、指标的换算 44
2-4 无粘性土的密实度 45
2-5 粘性土的物理特征 47
一、粘性土的界限含水量 47
二、粘性土的塑性指数和液性指数 49
三、粘性土的活动度和灵敏度 49
2-6 土的压实原理 50
2-7 地基土的分类 51
一、碎石土分类 52
二、砂土分类 52
三、粘性土分类 53
四、特殊土分类 54
五、细粒土按塑性图分类 55
第三章 地基的应力和变形 57
3-1 概述 57
3-2 土中自重应力 58
3-3 基底压力 60
一、基底压力的实测资料 60
二、基底压力的简化计算 61
三、基底附加压力 63
3-4 地基附加应力 63
一、竖向集中力下的地基附加应力 64
二、矩形荷载和圆形荷载下的地基附加应力 66
三、线荷载和条形荷载下的地基附加应力 77
四、非均质和各向异性地基中的附加应力 80
3-5 地基沉降的弹性力学公式 82
3-6 土的压缩性 86
一、基本概念 86
二、压缩曲线和压缩性指标 86
三、土的变形模量 90
3-7 地基的最终沉降量 95
一、按分层总和法计算 95
二、按规范方法计算 98
三、地基最终沉降计算的若干问题 106
3-8 应力历史对地基沉降的影响 108
一、应力历史对粘性土压缩性的影响 108
二、地基固结沉降的计算 111
3-9 地基变形与时间的关系 114
一、饱和土的渗透固结 114
二、一维固结理论 115
三、地基次固结沉降的计算 119
四、地基瞬时沉降的计算 119
五、利用沉降观测资料推算后期沉降量 120
第四章 土的抗剪强度和浅基础的地基承载力 122
4-1 土的抗剪强度 122
一、无粘性土的抗剪强度 122
二、粘性土的抗剪强度 123
4-2 土的极限平衡理论 124
一、土中某点的应力状态 124
二、土的极限平衡条件 124
4-3 抗剪强度的室内测定方法 126
一、直接剪切试验 126
二、三轴剪切试验 127
三、无侧限抗压强度试验 128
4-4 饱和粘性土在不同排水条件下的试验结果 129
一、在不同排水条件下的试验方法 129
二、不排水剪切试验结果 130
三、固结不排水剪切试验结果 131
四、排水剪切试验结果 132
4-5 抗剪强度的原位测试方法——十字板剪切仪测定土的抗剪强度 134
4-6 软粘土地基在荷载作用下强度的变化 135
4-7 浅基础的地基临塑荷载 137
4-8 浅基础的地基极限承载力 140
一、极限承载力的理论解 140
二、太沙基承载力理论 142
三、斯肯普顿极限承载力公式 144
四、极限承载力的其它计算公式 144
第五章 土压力和土坡稳定 148
5-1 概述 148
5-2 挡土墙上的土压力 149
5-3 朗金土压力理论 150
一、主动土压力 151
二、被动土压力 152
5-4 库伦土压力理论 154
一、主动土压力 154
二、被动土压力 156
三、库伦公式应用中的几个问题 157
5-5 库尔曼图解法 164
5-6 特殊情况下的土压力计算 165
一、填土面有均布荷载 165
二、成层填土 166
三、墙后填土有地下水 166
5-7 挡土墙设计 168
一、挡土墙的类型 168
二、作用在挡土墙上的力 169
三、挡土墙的计算 169
四、重力式挡土墙的体型选择和构造措施 173
5-8 土坡稳定分析 175
一、无粘性土坡稳定分析 175
二、粘性土坡稳定分析 176
第六章 工程地质勘察 180
6-1 概述 180
一、工程地质勘察的目的 180
二、几种地貌单元 180
三、场地条件和建筑物类别与勘察的关系 181
四、工程地质勘察的工作程序 182
6-2 工程地质勘察的任务和内容 182
一、选址勘察 182
二、初步勘察 182
三、详细勘察 183
四、勘察任务书 184
6-3 工程地质勘察方法 184
一、测绘与调查 184
二、勘探方法 184
三、测试工作 190
6-4 工程地质勘察报告 191
一、勘察报告书的编制 191
二、勘察报告实例 193
三、勘察报告的阅读与使用 195
第七章 天然地基上浅基础的设计 200
7-1 概述 200
7-2 浅基础的类型 201
一、墙下条形基础 201
二、单独基础 203
三、柱下梁式基础 203
四、片筏基础 204
五、箱形基础 205
六、壳体基础 205
七、其它型式的基础 206
7-3 基础埋置深度的选择 206
一、工程地质条件 206
二、地下水条件 207
三、季节性冻土上基础的埋置深度 207
四、其它要求 209
7-4 地基土容许承载力的确定 210
一、按规范容许承载力表确定 211
二、按地基土体强度理论计算 215
三、确定地基土容许承载力的其它方法 216
7-5 基础底面尺寸的确定 218
一、按持力层土的容许承载力计算底面尺寸 218
二、软弱下卧层的验算 221
三、地基的变形验算 223
四、按容许沉降差确定基础的底面尺寸 226
7-6 地基、基础和上部结构共同工作的概念 230
一、基本概念 231
二、地基变形对上部结构的影响 231
三、上部结构的刚度对基础受力状况的影响 232
四、地基条件及荷载分布对基础受力状况的影响 233
7-7 钢筋混凝土梁、板式基础的简化计算方法 234
一、柱下条形基础 234
二、柱下交梁基础 236
三、片筏基础 237
四、箱形基础 238
7-8 减轻不均匀沉降危害的措施 241
一、建筑措施 242
二、结构措施 246
三、施工措施 248
7-9 补偿性基础概要 248
一、基本概念 248
二、应考虑的几个主要问题 249
第八章 地基上梁和板的分析 252
8-1 概述 252
一、基底反力的分布 252
二、地基的计算模型 254
8-2 文克勒地基上梁的计算 258
一、无限长梁的解答 258
二、有限长梁的计算 260
三、基床系数的确定 262
8-3 地基上梁的数值分析法 267
一、有限差分法 267
二、结构力学方法 271
三、基底沉降计算问题 275
四、有限差分法算例 278
8-4 刚性基础的基底反力和倾斜计算 282
8-5 地基上板的有限差分分析法 285
一、地基上板的微分方程式 285
二、地基上板的差分方程式 286
三、差分方程组的建立和求解 288
第九章 桩基础 293
9-1 概述 293
9-2 桩的分类 293
一、预制桩 294
二、灌注桩 295
9-3 单桩轴向荷载的传递 297
一、端承桩与摩擦桩 297
二、桩侧摩阻力的分布 298
三、关于负摩阻力问题 301
9-4 单桩轴向承载力的确定 302
一、根据材料强度确定 302
二、根据土的支承力确定 303
三、单桩的容许抗拔力 309
9-5 群桩的竖向承载力 310
一、群桩的承载力 310
二、地基验算 312
9-6 桩的构造与沉桩深度 313
一、钢筋混凝土预制桩的构造 313
二、灌注桩的构造 314
三、沉桩深度控制 315
9-7 桩基础设计 316
一、设计步骤 316
二、桩的类型和桩长的选择 317
三、桩的根数及布置 317
四、桩基中各桩的荷载验算 319
五、承台设计 320
六、例题 322
9-8 桩的水平承载力 326
一、承受水平荷载桩基的设计问题 326
二、静载荷试验 327
三、按理论计算 330
9-9 深基础简介 334
一、墩基础 334
二、沉井基础 335
三、地下连续墙 336
第十章 软弱土地基处理 337
10-1 概述 337
一、软弱土的特性 337
二、地基处理的一般方法 340
10-2 土的碾压和夯实 341
一、重锤夯实法 341
二、机械碾压法 342
三、振动压实法 343
四、强夯法 343
10-3 换土垫层 344
一、换土垫层及其作用 344
二、砂垫层或碎石垫层的设计要点 345
三、砂垫层或碎石垫层的施工要点 346
10-4 堆载预压和砂井堆载预压 347
一、概述 347
二、砂井固结理论 348
三、砂井地基固结度计算的修正 352
四、砂井地基设计的若干问题 353
五、砂井的施工 355
10-5 挤密砂桩及振冲桩 355
一、挤密砂桩 355
二、振冲桩 356
三、挤密砂桩和振冲桩设计原理 357
10-6 化学加固法 358
一、高压旋喷法 359
二、电硅化法 360
10-7 软弱土地基处理设计与施工的若干问题 360
一、软土地基处理应注意的问题 362
二、冲填土地基处理的几点经验 362
三、杂填土地基处理的几点经验 362
第十一章 特殊土地基 363
11-1 湿陷性黄土地基 363
一、湿陷性黄土的特征和分布 363
二、黄土的湿陷性及其评定 364
三、湿陷性黄土地基的勘察和评价 369
四、湿陷性黄土地基的工程措施 371
11-2 膨胀土地基 374
一、膨胀土的特征及其对建筑物的危害 374
二、膨胀土地基的勘察与评价 377
三、膨胀土地基的工程措施 379
11-3 红粘土地基概述 381
一、红粘土的工程性质 381
二、红粘土地基的设计和施工要点 381
第十二章 山区地基 383
12-1 概述 383
12-2 岩石和岩土地基 383
一、岩石地基 383
二、岩土地基 386
12-3 滑坡 387
一、滑坡的形态 388
二、滑坡的特征 388
三、滑坡的分类 389
四、滑坡的形成条件 389
五、滑坡的预防 390
六、滑坡推力的计算 392
七、滑坡的整治 395
12-4 崩塌和泥石流 401
一、崩塌 401
二、泥石流 402
12-5 岩溶和土洞 403
一、岩溶 403
二、土洞 406
第十三章 动力机器基础 407
13-1 振动对地基土的影响及机器基础的设计步骤 408
一、振动对土的性质的影响 408
二、振动作用下地基的承载力 409
三、动力机器基础设计的一般步骤 409
13-2 大块式基础振动计算理论简述及地基动力参数 410
一、大块式基础振动计算理论简述 410
二、天然地基动力参数 411
三、桩基动力参数 414
13-3 大块式机器基础振动计算方法 415
一、竖向振动 415
二、水平回转耦合振动 418
三、扭转振动 421
13-4 锻锤基础的设计 422
一、锻锤基础的构造及设计的一般原则 422
二、锻锤基础振动的控制条件 424
三、锻锤基础的振动计算 424
四、锻锤基础设计实例 427
13-5 曲柄连杆机器基础的设计 430
一、曲柄连杆机器的运动机理及扰力计算 430
二、曲柄连杆机器基础的构造及设计一般原则 431
三、曲柄连杆机器基础的振动计算 431
四、曲柄连杆机器基础设计实例 434
13-6 框架式机器基础设计简述 439
一、框架式机器基础的构造 439
二、框架式机器基础动力计算简述 439
13-7 振动基础在土中引起的波动及防振措施 440
一、土中的体波和面波 440
二、振动基础在土中引起的波动的传播特征 442
三、地面振动随距离的衰减 442
四、减少动力机器基础振动影响的措施 443
第十四章 地震区的地基基础问题 446
14-1 地震的概念 446
一、地震的成因及地震带的分布 446
二、地震波及其特征 447
三、地震的震级和烈度 448
四、影响震害程度的场地因素 450
五、场地因素与建筑物的地震反应 451
14-2 地基的震害现象 452
一、砂土的振动液化 452
二、地震滑坡和地裂 453
三、土的震陷 454
14-3 地基基础抗震设计原则 454
一、抗震设计的一般原则 454
二、一般地基的抗震验算 456
三、不良地基的处理原则 456
附录 主要计量单位及其换算关系 459