1 绪论 1
一、土力学、地基及基础的概念 1
二、地基基础设计应满足的基本条件 1
三、地基与基础工程的重要性 2
四、本学科发展简介 2
2 地基土的物理性质及工程分类 4
2.1 土的成因及组成 4
2.1.1 土的成因 4
2.1.2 土的组成 5
2.1.3 土的结构和构造 9
2.2 土的物理性质指标 10
2.2.1 土的三相简图 10
2.2.2 土的三相基本指标 11
2.2.3 土的其他物理性质指标 11
2.3 土的物理状态指标 15
2.3.1 无粘性土的密实度 15
2.3.2 粘性土的稠度 17
2.4 地基土的工程分类 19
2.4.1 岩石 20
2.4.2 碎石土 21
2.4.3 砂土 22
2.4.4 粉土 23
2.4.5 粘性土 23
2.4.6 人工填土 23
思考题 24
习题 24
3 地基中的应力 26
3.1 自重应力计算 26
3.1.1 基本原理 26
3.1.2 常见情况的土自重应力计算 27
3.2 基底压力及其简化计算 28
3.2.1 中心受压基础 29
3.2.2 偏心受压基础 29
3.2.3 基底附加压力 30
3.3 地基土中的附加应力计算 31
3.3.1 竖向集中荷载作用下的附加应力计算 31
3.3.2 矩形面积上均布荷载作用下土中附加应力计算 33
3.3.3 矩形面积上三角形分布荷载作用下土中附加应力计算 37
3.3.4 条形均布荷载作用下土中附加应力计算 40
3.3.5 非均质地基中的附加应力 41
思考题 42
习题 43
4 地基变形计算 44
4.1 土的压缩性 44
4.1.1 压缩试验和压缩曲线 44
4.1.2 压缩系数α 44
4.1.3 压缩模量Es 45
4.1.4 变形模量E0 45
4.2 地基最终变形量计算 46
4.2.1 分层总和法 46
4.2.2 规范法 49
4.3 地基变形与时间的关系 53
4.3.1 土的渗透性 53
4.3.2 土的有效应力原理 53
4.3.3 渗透固结变形与时间关系 54
4.3.4 建筑物沉降观测 56
4.4 地基变形特征及允许变形值 57
4.5 减小不均匀沉降的措施 58
4.5.1 建筑措施 58
4.5.2 结构措施 59
4.5.3 施工措施 60
思考题 60
习题 60
5 土的抗剪强度和地基承载力 62
5.1 土的抗剪强度与极限平衡条件 62
5.1.1 抗剪强度的库仑定律 62
5.1.2 抗剪强度指标及影响因素 63
5.1.3 土的强度理论(极限平衡条件) 64
5.2 土的抗剪强度试验方法 70
5.2.1 直接剪切试验 70
5.2.2 三轴压缩试验 71
5.2.3 无侧限抗压强度试验 73
5.2.4 十字板剪切试验 74
5.3 不同排水条件下剪切试验指标 75
5.3.1 抗剪强度的总应力法和有效应力法表示 75
5.3.2 不同排水条件时的试验方法 75
5.4 土的临塑荷载及极限荷载 77
5.4.1 地基变形的三个阶段 77
5.4.2 临塑荷载 78
5.4.3 临界荷载 80
5.4.4 地基的极限荷载 81
5.5 地基承载力确定 90
5.5.1 根据《规范》表格确定 90
5.5.2 按理论公式计算确定地基承载力特征值 94
5.5.3 按现场载荷试验确定地基承载力 95
5.5.4 其他方法确定地基承载力 96
思考题 99
习题 99
6 土压力与土坡稳定 100
6.1 土压力的类型 100
6.1.1 静止土压力 100
6.1.2 主动土压力 101
6.1.3 被动土压力 101
6.2 静止土压力计算 101
6.3 朗肯土压力理论 102
6.3.1 基本原理 102
6.3.2 主动土压力计算 103
6.3.3 被动土压力计算 104
6.3.4 特殊情况下的土压力计算 106
6.4 库仑土压力理论 110
6.4.1 基本原理 110
6.4.2 主动土压力计算 110
6.4.3 被动土压力计算 112
6.4.4 朗肯理论与库仑理论的比较 115
6.4.5 规范法计算土压力 115
6.5 挡土墙设计 118
6.5.1 挡土墙的类型 118
6.5.2 重力式挡土墙设计 120
6.5.3 重力式挡土墙的构造要求 122
6.6 边坡稳定性分析 125
6.6.1 影响土坡稳定的因素 125
6.6.2 边坡开挖要求 126
6.6.3 土坡的稳定性分析 127
6.6.4 滑坡防治 129
思考题 129
习题 129
7 地基勘察 131
7.1 地基勘察的目的、任务及内容 131
7.1.1 选址勘察 132
7.1.2 初步勘察 132
7.1.3 详细勘察 133
7.2 地基勘察的方法 134
7.2.1 测绘与调查 134
7.2.2 勘探 135
7.2.3 原位测试及室内土工试验 142
7.3 地基勘察报告书 143
7.3.1 报告书的内容 143
7.3.2 勘察报告实例 144
思考题 148
8 天然地基上浅基础设计 149
8.1 地基基础设计的一般规定 149
8.1.1 建筑物的地基基础设计等级 149
8.1.2 地基基础设计的一般要求 149
8.1.3 荷载取值 151
8.2 浅基础的类型 151
8.2.1 按材料分类 151
8.2.2 按结构形式分类 153
8.2.3 按现行规范分类 156
8.3 基础埋置深度的确定 156
8.3.1 建筑物的用途,有无地下室、设备基础和地下设施,基础的形式和构造等 156
8.3.2 作用于地基上荷载的大小和性质 157
8.3.3 工程地质和水文地质条件 157
8.3.4 相邻建筑物的基础埋深 157
8.3.5 地基土冻胀和融陷的影响 157
8.4 基础底面尺寸的确定 161
8.4.1 初步确定基底尺寸 161
8.4.2 验算地基软弱下卧层承载力 162
8.5 刚性基础设计 165
8.6 墙下钢筋混凝土条形基础设计 168
8.6.1 构造要求(图8.21) 168
8.6.2 基础底板高度确定 168
8.7 钢筋混凝土柱下独立基础设计 173
8.7.1 构造要求 173
8.7.2 轴心荷载作用下独立基础设计 174
8.7.3 偏心荷载作用下独立基础设计 177
8.8 钢筋混凝土柱下条形基础与十字交叉基础 179
8.8.1 柱下条形基础的构造要求 180
8.8.2 柱下条形基础的简化计算 180
8.8.3 柱下十字交叉基础的简化计算 182
8.9 钢筋混凝土筏板基础及箱形基础 185
8.9.1 筏板基础构造要求 185
8.9.2 筏板基础的计算 185
8.9.3 箱形基础设计简介 186
思考题 188
习题 188
9 桩基础及其他深基础 190
9.1 桩基础的类型 190
9.1.1 桩基发展的历史 190
9.1.2 桩基础的定义和作用 190
9.1.3 采用桩基础的条件 190
9.1.4 桩的分类 191
9.2 单桩竖向承载力特征值 194
9.2.1 根据桩身材料强度确定 194
9.2.2 根据土对桩的支承力确定 195
9.3 单桩水平承载力 204
9.3.1 静荷载试验确定单桩水平承载力 204
9.3.2 按理论计算确定单桩水平承载力 208
9.4 桩基础设计 212
9.4.1 桩基设计内容 213
9.4.2 选择桩材、桩型及其几何尺寸 213
9.4.3 确定单桩承载力 213
9.4.4 确定桩的根数及其布置 214
9.4.5 承台的设计 216
9.4.6 绘制桩基施工图 217
9.5 其他深基础简介 220
9.5.1 沉井基础 220
9.5.2 地下连续墙 221
9.5.3 沉箱 222
思考题 222
习题 223
10 软弱地基及处理 224
10.1 地基处理的一般原则 224
10.1.1 地基处理的目的 224
10.1.2 地基处理方法的分类 224
10.1.3 地基处理方案的选择 225
10.1.4 地基处理的施工管理 226
10.2 软弱土及其特性 226
10.2.1 淤泥及淤泥质土 226
10.2.2 冲填土 227
10.2.3 杂填土 227
10.2.4 其他高压缩性土 227
10.3 换填法 227
10.3.1 砂垫层的作用 227
10.3.2 砂垫层的设计 228
10.3.3 砂垫层的施工 229
10.4 预压法 230
10.4.1 预压方法及作用 230
10.4.2 砂井设计 230
10.4.3 预压荷载大小和堆载速率 231
10.5 强夯法 231
10.5.1 强夯法适用范围及作用机理 231
10.5.2 强夯法设计要求 232
10.5.3 施工方法及质检要点 232
10.6 振冲法及挤密法 233
10.6.1 振冲法 233
10.6.2 挤密法 234
10.6.3 复合地基的变形模量和地基承载力 234
10.7 化学加固法 235
10.7.1 深层搅拌法 235
10.7.2 高压喷射注浆法 236
10.8 托换法 236
10.8.1 桩式托换 237
10.8.2 灌浆托换法 238
10.8.3 基础加固法 238
10.9 地基土的抗液化技术 239
10.9.1 液化土地基的判别 239
10.9.2 抗液化措施 240
思考题 241
11 土工试验 242
11.1 密度试验 242
11.1.1 试验目的 242
11.1.2 试验方法 242
11.2 含水率试验 245
11.2.1 试验目的 245
11.2.2 试验的方法 245
11.2.3 试验仪器设备 245
11.2.4 试验步骤 245
11.2.5 试样的含水率 245
11.3 土粒比重试验 247
11.3.1 试验目的 247
11.3.2 试验方法 247
11.3.3 试验仪器设备 247
11.3.4 试验步骤 247
11.3.5 土粒的比重计算 247
11.4 界限含水率试验 249
11.4.1 液限试验 249
11.4.2 塑限试验 250
11.5 压缩试验 252
11.5.1 试验目的 252
11.5.2 试验仪器设备 252
11.5.3 试验步骤 252
11.5.4 计算及绘图 253
11.6 直接剪切试验 257
11.6.1 试验目的 257
11.6.2 试验仪器设备 257
11.6.3 操作步骤 257
11.6.4 计算与绘图 258
思考题 260
参考文献 261