绪论 1
0.1 建筑地基基础的概念 1
0.2 本课程的内容和特点 4
0.3 本学科的发展简况 5
0.4 解决地基基础问题的途径 6
1 地基土(岩)的物理性质及分类 8
1.1 地质作用和地质构造 8
1.1.1 地质作用的概念 8
1.1.2 地质构造的概念 8
1.1.3 地质年代的概念 10
1.2 岩石的成因类型和工程分类 10
1.2.1 主要造岩矿物 10
1.2.2 岩石的成因类型 11
1.2.3 岩石的工程分类 14
1.3 土的成因类型 16
1.3.1 残积物、坡积物和洪积物 16
1.3.2 冲积物 18
1.3.3 其他沉积物 19
1.4 土的组成 20
1.4.1 土的固体颗粒 21
1.4.2 土中的水和气体 24
1.4.3 土的结构和构造 25
1.5 土的三相比例指标 26
1.5.1 指标的定义 27
1.5.2 指标的换算 29
1.6 无粘性土的密实度 31
1.7 粘性土的物理特征 33
1.7.1 界限含水率 33
1.7.2 塑性指数和液性指数 35
1.7.3 灵敏度 36
1.8 土的渗透性 37
1.8.1 地下水的埋藏条件 37
1.8.2 土的透水性 38
1.8.3 动水力和流砂现象 39
1.8.4 地下水的侵蚀性 40
1.9 土的工程分类 41
1.9.1 碎石土 42
1.9.2 砂土 42
1.9.3 粉土 42
1.9.4 粘性土 43
1.9.5 特殊土 43
2 地基的应力与变形 46
2.1 概述 46
2.1.1 土的应力与地基变形的概念 46
2.1.2 饱和土的有效应力原理 46
2.2 土的自重应力 47
2.2.1 土的自重应力计算 47
2.2.2 地下水位升降及填土对土中自重应力的影响 50
2.3 基底压力 51
2.3.1 基底压力的简化计算 51
2.3.2 基底附加压力 54
2.4 地基附加应力 55
2.4.1 竖向集中荷载下的地基附加应力 55
2.4.2 矩形荷载和圆形荷载下的地基附加应力 58
2.4.3 线荷载和条形荷载下的地基附加应力 68
2.4.4 地基的非均质性对附加应力的影响 71
2.5 土的压缩性 72
2.5.1 基本概念 72
2.5.2 土的压缩性指标 73
2.6 地基的最终沉降量计算 79
2.6.1 分层总和法 79
2.6.2 规范方法 83
2.6.3 计算地基沉降的弹性力学公式 90
2.6.4 三种特殊情况下的地基沉降计算 91
2.6.5 关于基础沉降计算的讨论 93
2.7 沉积土层的应力历史 95
2.8 地基变形与时间的关系 96
2.8.1 饱和土的渗透固结 96
2.8.2 太沙基一维固结理论 97
2.8.3 经验公式法 100
2.9 建筑物沉降观测 101
3 土的抗剪强度 104
3.1 概述 104
3.2 库伦公式和莫尔-库伦强度理论 104
3.2.1 库伦公式 104
3.2.2 莫尔-库伦强度理论 105
3.3 抗剪强度指标的测定方法 110
3.3.1 直接剪切试验 110
3.3.2 三轴压缩试验 112
3.3.3 无侧限抗压强度试验 113
3.3.4 十字板剪切试验 114
3.4 总应力法和有效应力法 115
3.5 无粘性土和饱和粘性土的抗剪强度 116
3.5.1 无粘性土的抗剪强度 116
3.5.2 饱和粘性土的抗剪强度 118
4 土坡稳定与土压力理论 125
4.1 概述 125
4.2 土坡稳定分析 126
4.2.1 分析的对象和目的 126
4.2.2 滑坡的现象及原因 126
4.2.3 分析的范围和方法 126
4.2.4 分析的步骤 126
4.2.5 泰勒图表法 131
4.2.6 无粘性土坡的稳定分析 132
4.3 挡土墙上的土压力 133
4.3.1 静止土压力 133
4.3.2 主动土压力 133
4.3.3 被动土压力 134
4.4 朗金土压力理论 135
4.4.1 主动土压力 136
4.4.2 被动土压力 137
4.4.3 几种常见情况的土压力计算 139
4.5 库伦土压力理论 142
4.5.1 主动土压力 142
4.5.2 被动土压力 143
4.6 楔体试算法 151
4.7 重力式挡土墙设计 152
4.7.1 挡土墙的类型 152
4.7.2 重力式档土墙的构造 153
4.7.3 挡土墙的稳定验算 154
4.7.4 挡土墙的基底压力验算 155
4.7.5 挡土墙的墙身强度验算 156
5 工程地质勘察 160
5.1 概述 160
5.2 工程地质勘察的任务和内容 162
5.2.1 可行性研究勘察 162
5.2.2 初步勘察 162
5.2.3 详细勘察 162
5.2.4 勘察任务书 163
5.3 工程地质勘察方法 164
5.3.1 测绘与调查 164
5.3.2 勘探方法 164
5.3.3 测试与测试结果资料整理 171
5.4 土的野外鉴别与描述 175
5.4.1 土的野外鉴别 175
5.4.2 土的描述 178
5.5 工程地质勘察报告 178
5.5.1 勘察报告书的编制 178
5.5.2 勘察报告实例 180
5.5.3 勘察报告的阅读和使用 185
6 浅基础的地基承载力 188
6.1 概述 188
6.2 浅基础的地基临塑荷载 188
6.2.1 地基变形的三个阶段 188
6.2.2 地基破坏的三种型式 189
6.2.3 地基临塑荷载 190
6.2.4 地基界限荷载 192
6.3 浅基础的地基极限承载力 193
6.3.1 普朗德尔极限承载力理论 193
6.3.2 太沙基承载力理论 195
6.3.3 魏锡克极限承载力公式 197
6.3.4 斯肯普顿承载力公式 200
6.3.5 安全系数的选择 201
6.4 地基承载力的确定 201
6.4.1 按土的抗剪强度指标计算 202
6.4.2 根据试验资料确定 203
6.4.3 按建筑经验确定 207
6.4.4 各级建筑物确定地基承载力的方法 207
7 浅基础 209
7.1 概述 209
7.1.1 浅基础设计的内容 209
7.1.2 基础设计方法 210
7.1.3 对地基计算的要求 211
7.1.4 关于荷载取值的规定 211
7.2 浅基础分类 212
7.2.1 按基础材料分类 212
7.2.2 按结构型式分类 213
7.3 基础埋置深度的选择 215
7.3.1 结构构造要求及荷载条件 215
7.3.2 土层的性质和分布 216
7.3.3 地下水条件 217
7.3.4 土的冻胀影响 217
7.4 基础底面尺寸的确定 219
7.4.1 按持力层地基承载力计算 220
7.4.2 软弱下卧层验算 224
7.5 地基变形与稳定性验算 226
7.5.1 地基变形的验算 226
7.5.2 地基稳定性的验算 228
7.6 刚性基础设计 230
7.7 墙下钢筋混凝土条形基础设计 232
7.7.1 构造要求 232
7.7.2 轴心荷载作用 232
7.7.3 偏心荷载作用 233
7.8 柱下钢筋混凝土单独基础设计 235
7.8.1 构造要求 235
7.8.2 轴心荷载作用 237
7.8.3 偏心荷载作用 239
7.9 二柱联合基础设计 244
7.10 软弱地基上建筑物的设计与施工措施 251
7.10.1 建筑措施 252
7.10.2 结构措施 254
7.10.3 施工措施 256
7.11 基槽检验和地基的局部处理 257
7.12 地基、基础与上部结构相互作用的概念 258
7.12.1 地基与基础的相互作用 258
7.12.2 地基变形对上部结构的影响 260
7.12.3 上部结构刚度对基础受力状况的影响 261
7.13 柱下条形基础设计 262
7.13.1 构造要求 262
7.13.2 内力的简化计算 264
7.13.3 文克勒地基上基础梁的分析 269
7.13.4 地基土、基础梁和框架结构相互作用简介 275
7.14 交梁基础 276
7.15 筏板基础与箱形基础 282
7.15.1 筏板基础 282
7.15.2 箱形基础 284
7.16 地基基础抗震设计原则和动力机器基础设计的一般步骤 287
7.16.1 场地 287
7.16.2 场地土的液化 289
7.16.3 地基基础抗震设计原则 290
7.16.4 动力机器基础设计的一般步骤 292
8 桩基础 295
8.1 概述 295
8.1.1 桩基础的适用性 295
8.1.2 桩基础设计的内容 296
8.1.3 桩基设计原则 296
8.2 桩的分类与质量检验 297
8.2.1 预制桩与灌注桩 297
8.2.2 端承(型)桩与摩擦(型)桩 303
8.2.3 按设置效应分类 303
8.2.4 桩的质量检验 304
8.3 单桩竖向荷载的传递 305
8.3.1 竖向荷载下单桩的性状 305
8.3.2 桩侧摩阻力的分布 307
8.3.3 桩侧负摩阻力 307
8.4 单桩竖向承载力的确定 309
8.4.1 静载荷试验 309
8.4.2 按土的抗剪强度指标计算 312
8.4.3 按规范JGJ94-94方法确定单桩竖向极限承载力标准值 314
8.4.4 按规范JGJ94-94规定确定单桩竖向承载力设计值 320
8.5 桩基承载力与沉降验算 324
8.5.1 桩基中单桩的桩顶荷载效应计算 324
8.5.2 桩基中基桩竖向承载力验算 325
8.5.3 桩基软弱下卧层承载力验算 325
8.5.4 桩基沉降验算 326
8.5.5 考虑桩侧负摩阻力的桩基验算 328
8.6 桩的水平承载力与位移 330
8.6.1 单桩水平静载荷试验 330
8.6.2 按弹性地基理论计算 333
8.6.3 单桩的水平承载力设计值 336
8.6.4 复合基桩的水平承载力设计值 337
8.6.5 桩基水平承载力验算 339
8.7 桩基础设计 339
8.7.1 基本设计资料 339
8.7.2 桩的类型和桩长的选择 340
8.7.3 桩的根数和布置 341
8.7.4 桩身结构设计 343
8.7.5 承台设计 347
8.8 沉井基础简介 358
9 地下连续墙与基坑支挡结构 360
9.1 地下连续墙的应用 360
9.2 地下连续墙的施工工艺 361
9.3 槽段的接头 363
9.3.1 非刚性接头 363
9.3.2 刚性接头 364
9.4 地下连续墙设计 366
9.4.1 地下连续墙的规划设计 366
9.4.2 设计原则 368
9.4.3 地下墙的结构型式 369
9.4.4 地下墙与主体结构的连接 372
9.4.5 构造要求 375
9.5 侧向承载墙的内力和位移 376
9.5.1 墙体侧压力 377
9.5.2 墙体的内力与位移 379
9.5.3 影响墙体位移大小的因素 382
9.6 竖向承载墙的结构设计 384
9.6.1 竖向承载墙分类 384
9.6.2 地下墙的竖向承载力 385
9.7 墙体防渗与地基抗渗稳定性 386
9.7.1 墙体防渗计算与抗渗等级 387
9.7.2 抗渗稳定性计算 387
9.8 基坑支挡结构的类型及其方案选择 388
9.8.1 支挡结构的类型 389
9.8.2 基坑降水与防渗 392
9.8.3 支挡结构的方案选择 393
9.9 支挡结构计算 394
9.9.1 支档结构计算方法 394
9.9.2 锚杆轴向承载力 396
9.10 基坑整体稳定性验算 397
9.10.1 基坑坑底出现半圆滑动面的验算 398
9.10.2 太沙基法 399
9.10.3 斯肯普顿法 401
9.10.4 考虑支挡结构入土深度的验算公式 401
10 软弱地基处理 404
10.1 软弱地基的工程特性 404
10.1.1 软土的特性 404
10.1.2 杂填土的特性 406
10.1.3 冲填土的特性 407
10.1.4 松散砂土的特性 407
10.2 地基处理方法的分类 408
10.3 换土垫层 409
10.3.1 换土垫层的作用 409
10.3.2 砂垫层的设计 409
10.3.3 砂垫层的施工要点 410
10.3.4 其他垫层 411
10.4 深层挤密或置换 413
10.4.1 砂桩 413
10.4.2 生石灰桩 415
10.4.3 振冲法 416
10.4.4 复合地基的计算 417
10.5 碾压与夯实 419
10.5.1 机械碾压 419
10.5.2 振动压实 420
10.5.3 重锤夯实 421
10.5.4 强夯法 421
10.6 排水固结 425
10.6.1 砂井堆载预压 425
10.6.2 真空预压 426
10.7 胶结加固 427
10.7.1 灌浆法 427
10.7.2 旋喷法 430
10.7.3 定喷法 432
10.7.4 深层搅拌法 432
附录 混凝土结构设计基本资料 435
参考文献 439