1 绪论 1
1.1 土力学、地基及基础的概念 1
1.2 本课程的特点和学习要求 2
1.3 本学科发展概况 2
2 土的性质及工程分类 4
2.1 概述 4
2.2 土的三相组成及土的结构 4
2.2.1 土的固体颗粒（固相） 4
2.2.2 土中水和气 9
2.2.3 土的结构和构造 13
2.3 土的物理性质指标 16
2.3.1 指标的定义 16
2.3.2 指标的换算 18
2.4 无黏性土的密实度 19
2.5 黏性土的物理特性 20
2.5.1 黏性土的界限含水量 20
2.5.2 黏性土的塑性指数和液性指数 21
2.5.3 黏性土的灵敏度和触变性 22
2.6 土的渗透及渗流 22
2.6.1 土的渗透性 23
2.6.2 二维渗流及流网 25
2.6.3 动水力及渗流破坏 29
2.7 土的压实性及动力特性 31
2.7.1 土的压实原理 31
2.7.2 击实试验及其影响因素 32
2.7.3 土的振动液化 35
2.7.4 土的动力特征参数简介 38
2.8 地基土（岩）的工程分类 39
2.8.1 岩石 40
2.8.2 碎石土 40
2.8.3 砂土 41
2.8.4 粉土 41
2.8.5 黏性土 42
2.8.6 人工填土 42
2.8.7 特殊土 42
2.8.8 细粒土按塑性图分类 43
思考题 44
习题 44
3 土中应力计算 46
3.1 土的自重应力 46
3.1.1 均质土的自重应力 46
3.1.2 成层土的自重应力 47
3.2 基底压力 48
3.2.1 基底压力分布 48
3.2.2 基底压力的简化计算 48
3.2.3 基底附加压力 49
3.3 地基附加应力 50
3.3.1 竖向集中力下的地基附加应力 50
3.3.2 分布荷载作用下地基附加应力 52
3.3.3 非均质和各向异性地基中的附加应力 62
3.4 有效应力原理 63
3.4.1 毛细水上升时土中有效自重应力的计算 64
3.4.2 土中水渗流时（一维渗流）有效应力计算 65
思考题 66
习题 67
4 土的变形性质及地基沉降计算 69
4.1 土的压缩性 69
4.1.1 基本概念 69
4.1.2 压缩试验及压缩性指标 69
4.1.3 土的载荷试验及变形模量 73
4.1.4 旁压试验及旁压模量 76
4.2 地基最终沉降量计算 77
4.2.1 分层总和法 77
4.2.2 《建筑地基基础设计规范》方法 81
4.2.3 弹性力学方法 85
4.2.4 最终沉降量方法讨论 86
4.2.5 地基最终沉降量的组成 87
4.3 应力历史对地基沉降的影响 88
4.3.1 天然土层应力历史 88
4.3.2 先期固结压力pc的确定 88
4.3.3 考虑应力历史影响的地基最终沉降计算 89
4.4 地基变形与时间的关系 91
4.4.1 饱和土的渗透固结 91
4.4.2 太沙基一维固结理论 92
4.4.3 实测沉降-时间关系的经验公式 96
思考题 96
习题 97
5 土的抗剪强度 99
5.1 土的抗剪强度概述 99
5.1.1 库仑公式 99
5.1.2 莫尔-库仑强度理论 100
5.2 抗剪强度的测定方法 102
5.2.1 直接剪切试验 102
5.2.2 三轴压缩试验 103
5.2.3 无侧限抗压强度试验 105
5.2.4 十字板剪切试验 106
5.3 孔隙压力系数 107
5.3.1 孔隙压力系数A和B 107
5.3.2 亨开尔孔隙压力系数 109
5.4 土的抗剪强度指标 109
5.4.1 黏性土在不同固结和排水条件下的抗剪强度指标 110
5.4.2 黏性土的残余强度指标 115
5.4.3 无黏性土的抗剪强度指标 116
5.4.4 抗剪强度指标的选择 117
5.5 应力路径 118
5.5.1 应力路径的基本概念 118
5.5.2 三轴压缩试验中的总应力路径和有效应力路径 118
5.5.3 土木工程中的应力路径问题简述 120
思考题 121
习题 121
6 土压力、地基承载力和土坡稳定 122
6.1 概述 122
6.2 作用在挡土墙上的土压力 123
6.3 朗金土压力理论 124
6.3.1 基本概念 124
6.3.2 主动土压力 124
6.3.3 被动土压力 125
6.3.4 其他几种情况下的土压力计算 127
6.4 库仑土压力理论 129
6.4.1 基本假定 129
6.4.2 主动土压力 129
6.4.3 被动土压力 130
6.4.4 黏性土的库仑土压力理论 131
6.4.5 《建筑地基基础设计规范》推荐的公式 132
6.4.6 楔体试算法 132
6.4.7 土压力计算的几个应用问题 133
6.5 挡土墙设计 134
6.5.1 挡土墙类型选择 134
6.5.2 挡土墙的计算 135
6.5.3 重力式挡土墙的构造措施 138
6.6 加筋土挡土墙简介 138
6.6.1 面板 139
6.6.2 筋带 139
6.6.3 填料 139
6.6.4 加筋土的设计计算 140
6.7 地基破坏形式及地基承载力 141
6.7.1 地基的破坏形式 141
6.7.2 地基承载力 142
6.8 地基的极限承载力 144
6.8.1 普朗德尔公式 144
6.8.2 太沙基公式 145
6.8.3 汉森公式 145
6.8.4 地基承载力的安全度 147
6.9 土坡和地基的稳定分析 147
6.9.1 无黏性土坡的稳定性分析 148
6.9.2 黏性土坡的稳定性分析 148
6.9.3 地基的稳定性分析 149
思考题 150
习题 151
7 浅基础设计 152
7.1 地基基础设计的基本原则 152
7.1.1 概述 152
7.1.2 概率极限设计方法与极限状态设计原则 153
7.1.3 地基基础设计基本规定 153
7.2 浅基础的类型 155
7.2.1 无筋扩展基础 155
7.2.2 扩展基础 157
7.2.3 柱下条形基础 158
7.2.4 筏形基础 158
7.2.5 壳体基础 159
7.2.6 岩层锚杆基础 159
7.3 基础埋置深度的选择 159
7.3.1 建筑结构条件与场地环境条件 159
7.3.2 工程地质条件 160
7.3.3 水文地质条件 160
7.3.4 地基冻融条件 161
7.4 地基承载力 163
7.4.1 按土的抗剪强度指标确定 164
7.4.2 按地基载荷试验确定 165
7.4.3 按地基规范承载力表确定 167
7.5 基础底面尺寸的确定 171
7.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸 171
7.5.2 软弱下卧层的验算 173
7.6 地基变形验算 177
7.6.1 地基变形特征 177
7.6.2 地基变形验算 178
7.7 扩展基础设计 180
7.7.1 扩展基础的构造要求 180
7.7.2 扩展基础的计算 182
7.8 柱下钢筋混凝土条形基础设计 189
7.8.1 地基基础与上部结构相互作用的概念 189
7.8.2 柱下钢筋混凝土条形基础设计 190
7.9 筏形基础设计 199
7.9.1 构造要求 199
7.9.2 筏形基础的结构和内力计算 199
7.10 减轻不均匀沉降损害的措施 202
7.10.1 建筑措施 203
7.10.2 结构措施 205
7.10.3 施工措施 207
思考题 207
习题 207
8 桩基础 209
8.1 概述 209
8.1.1 桩基础的适用性 209
8.1.2 桩基设计内容 210
8.1.3 桩基设计原则 210
8.2 桩和桩基的分类与质量检测 211
8.2.1 桩基的分类 211
8.2.2 桩的分类 211
8.2.3 桩的质量检验 215
8.3 竖向荷载下单桩的工作性能 215
8.3.1 桩的荷载传递 215
8.3.2 桩侧摩阻力和桩端阻力 216
8.3.3 单桩的破坏模式 217
8.3.4 桩侧负摩阻力 217
8.4 单桩竖向承载力的确定 219
8.4.1 按材料强度确定 219
8.4.2 按单桩竖向抗压静载试验确定 220
8.4.3 按土的抗剪强度指标确定 221
8.4.4 按静力触探法确定 222
8.4.5 按经验参数确定 222
8.4.6 按动力试桩法确定 226
8.4.7 桩的抗拔承载力 226
8.4.8 单桩竖向承载力特征值 227
8.5 桩的水平承载力与位移 228
8.5.1 水平荷载下基础的受力特性 228
8.5.2 单桩水平静载荷试验 228
8.5.3 水平受荷桩的内力及位移分析 229
8.6 群桩基础计算 233
8.6.1 群桩的工作特点 233
8.6.2 承台下土对荷载的分担作用 234
8.6.3 复合基桩的竖向承载力特征值 234
8.6.4 桩顶作用效应简化计算 235
8.6.5 基桩竖向承载力验算 236
8.6.6 桩基软弱下卧层承载力验算 237
8.6.7 桩基竖向抗拔承载力及负摩阻力验算 237
8.6.8 桩基水平承载力验算 238
8.6.9 桩基沉降验算 239
8.7 桩基础设计 239
8.7.1 收集设计资料 240
8.7.2 桩型、桩长和截面尺寸选择 240
8.7.3 桩数及桩位布置 241
8.7.4 桩身截面强度计算 242
8.7.5 承台设计 243
思考题 248
习题 248
9 沉井基础及其他深基础 249
9.1 概述 249
9.1.1 沉井的作用及适用条件 249
9.1.2 沉井的分类 249
9.1.3 沉井基础的构造 251
9.2 沉井的施工 252
9.2.1 旱地沉井施工 252
9.2.2 水中沉井施工 254
9.2.3 泥浆套和空气幕下沉沉井施工简介 254
9.2.4 沉井下沉过程中遇到的问题及处理 255
9.3 沉井的设计与计算 256
9.3.1 沉井作为整体深基础的计算 256
9.3.2 沉井施工过程中的结构强度计算 259
9.3.3 浮运沉井计算要点 263
9.4 沉井基础算例 264
9.4.1 设计资料 264
9.4.2 沉井高度及各部分尺寸 265
9.4.3 荷载计算 265
9.4.4 基底应力验算 266
9.4.5 横向抗力验算 266
9.4.6 沉井自重下沉验算 266
9.4.7 刃脚受力验算 267
9.4.8 井壁受力验算 269
9.5 其他深基础简介 269
9.5.1 墩基础 270
9.5.2 地下连续墙 270
思考题 271
习题 272
10 基坑工程 273
10.1 概述 273
10.1.1 基坑工程的概念及特点 273
10.1.2 基坑支护结构的类型及适用条件 273
10.1.3 基坑支护工程设计原则和设计内容 275
10.1.4 作用于支护结构上的荷载及土压力计算 275
10.2 排桩、地下连续墙支护结构 276
10.2.1 悬臂式桩（墙）计算 276
10.2.2 单层支锚桩（墙）计算 279
10.2.3 多支点桩（墙）计算 281
10.3 水泥土桩墙支护结构 282
10.3.1 概述 282
10.3.2 水泥土桩墙计算 283
10.3.3 水泥土桩墙变形计算 285
10.3.4 水泥土桩墙构造要求及设计特性 285
10.4 土钉支护结构 286
10.4.1 概述 286
10.4.2 土钉支护结构参数的确定 286
10.4.3 土钉抗力设计 286
10.4.4 土钉墙支护内部稳定分析 287
10.4.5 土钉墙外部稳定性分析 288
10.5 基坑稳定性分析 289
10.5.1 概述 289
10.5.2 基坑整体稳定性分析 289
10.5.3 支护结构踢脚稳定性分析 289
10.5.4 基坑底抗隆起稳定性分析 290
10.5.5 基坑渗流稳定性分析 291
10.6 地下水控制 291
10.6.1 概述 291
10.6.2 集水明排法 292
10.6.3 降水法 292
10.6.4 截水与回灌 293
10.7 基坑现场监测与信息化施工 293
10.7.1 基坑现场监测 293
10.7.2 基坑信息化施工 294
思考题 295
习题 295
11 区域性地基及其他 296
11.1 概述 296
11.2 湿陷性黄土地基 296
11.2.1 黄土的特征和分布 296
11.2.2 黄土湿陷发生原因及影响因素 297
11.2.3 黄土地基的湿陷性评价及勘察要求 298
11.2.4 湿陷性黄土地基的工程措施 300
11.3 膨胀土地基 301
11.3.1 膨胀土的特征及对建筑物的破坏 301
11.3.2 影响膨胀土胀缩变形的主要因素 302
11.3.3 膨胀土地基勘察和评价 302
11.3.4 膨胀土地基计算和工程措施 304
11.4 山区地基和红黏土地基 305
11.4.1 土岩组合地基 305
11.4.2 岩溶 306
11.4.3 土洞地基 307
11.4.4 红黏土地基 308
11.5 冻土地基及盐渍土地基 308
11.5.1 冻土地基概述 308
11.5.2 冻土物理和力学性能 309
11.5.3 冻土地基基础设计与处理 313
11.5.4 盐渍土地基概述 313
11.5.5 盐渍土的分类 313
11.5.6 盐渍土地基的评价 314
11.5.7 盐渍土地区施工及防腐措施 315
11.6 地震区地基及动力机器基础 316
11.6.1 概述 316
11.6.2 动力机器基础设计原理 316
11.6.3 地基基础抗震设计 318
思考题 322
习题 323
12 地基处理 324
12.1 概述 324
12.1.1 软弱地基的特征 324
12.1.2 地基处理方法确定 325
12.2 复合地基理论 326
12.2.1 复合地基的概念与分类 326
12.2.2 复合地基作用机理及设计参数 326
12.2.3 复合地基承载力确定 327
12.2.4 复合地基变形计算 328
12.3 换填垫层法 329
12.3.1 换填垫层法的原理 329
12.3.2 垫层的设计要点 329
12.3.3 施工要点 331
12.4 重锤夯实与强夯法 331
12.4.1 重锤夯实法 331
12.4.2 强夯法 332
12.5 排水固结法 333
12.5.1 加固原理与应用条件 333
12.5.2 堆载预压法设计计算 334
12.5.3 真空预压法及其设计要点 337
12.6 砂石桩法 337
12.6.1 砂石桩的作用原理 337
12.6.2 砂石桩的设计要点 338
12.7 水泥土搅拌桩法 339
12.7.1 加固机理 339
12.7.2 水泥土搅拌桩法的特点及适用范围 339
12.7.3 水泥土搅拌桩法的设计要点 339
12.8 高压喷射注浆法与深层搅拌法 340
12.8.1 分类及形式 340
12.8.2 特点及适用范围 341
12.8.3 设计要点 341
12.9 土工合成材料 341
129.1 特点和适用范围 341
12.9.2 作用原理 342
12.10 托换技术 342
12.10.1 桩式托换 343
12.10.2 灌浆托换 344
思考题 345
习题 345
参考文献 346