绪论 1
一、土力学、地基基础的研究对象 1
二、与土有关的典型工程问题 2
三、土力学、地基基础的任务及研究内容 5
四、土力学与地基基础课程的特点和学习要求 5
复习思考题 6
第一章 土的物理性质与工程分类 7
第一节 土的物质组成和结构 7
一、土中固体颗粒 7
二、土中水 10
三、土中气 11
四、土的结构和构造 11
第二节 土的物理性质指标 13
一、土的三相图 13
二、物理性质指标的定义 13
三、物理性质指标间的换算 16
第三节 土的物理状态 18
一、无黏性土的物理状态 18
二、黏性土的物理状态 19
第四节 土的工程分类 22
一、土工程分类的原则、依据 22
二、《土的工程分类标准》(GB/T50145—2007)中的分类法 22
三、《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)中的分类法 24
复习思考题 27
习题 27
第二章 土的渗透性与渗流 29
第一节 渗流引起的工程问题 29
第二节 达西渗透定律及适用范围 30
一、达西定律 30
二、达西定律的适用范围 31
第三节 渗透系数 32
一、渗透系数的概念及影响因素 32
二、饱和土渗透系数的测定 34
三、成层土的等效渗透系数 36
第四节 渗透力及渗透变形 37
一、渗透力 37
二、渗透变形 39
第五节 二维渗流和流网 42
一、二维稳定渗流场中的拉普拉斯方程 42
二、流网的特征及绘制 42
三、流网的应用 43
复习思考题 46
习题 46
第三章 土中应力计算 47
第一节 应力计算的工程意义 47
一、应力计算的目的 47
二、土中应力的类型 47
第二节 土中自重应力 48
一、均质土中自重应力 48
二、成层土中自重应力 49
三、地下水对自重应力的影响 49
第三节 饱和土中的应力 50
一、有效应力原理 50
二、静水条件下的有效应力 51
三、渗流条件下的有效应力 51
第四节 基底压力 53
一、基底压力的分布规律 53
二、基底压力的简化计算 54
三、基底附加压力的计算 56
第五节 集中荷载作用下的附加应力计算 57
一、竖向集中荷载作用 57
二、水平向集中荷载作用 60
第六节 分布荷载作用下的附加应力 60
一、空间问题的附加应力计算 61
二、平面问题的附加应力计算 69
第七节 非均质土中的附加应力 73
一、均质土中附加应力的分布规律 73
二、双层土中的附加应力 74
三、变形模量随深度增大的土中的附加应力 75
四、各向异性土中的附加应力 75
复习思考题 75
习题 75
第四章 土的压缩性与地基变形计算 77
第一节 地基变形的工程危害 77
一、土体变形的原因 77
二、地基变形的组成 78
三、地基变形的工程危害 78
第二节 土的压缩性 78
一、室内压缩试验及压缩性指标 78
二、应力历史对土压缩性的影响 84
第三节 地基最终变形量计算 86
一、弹性理论计算瞬时变形 86
二、分层总和法计算地基最终变形量 89
三、《规范》法计算最终变形量 97
第四节 地基变形与时间的关系 103
一、饱和土的渗流固结模型 104
二、太沙基一维渗流固结理论 105
复习思考题 112
习题 113
第五章 土的抗剪强度 115
第一节 土抗剪强度的工程应用 115
一、土的抗剪强度 115
二、土的强度在工程中的应用 116
第二节 土的抗剪强度理论 116
一、库仑定律 116
二、莫尔—库仑破坏准则 117
三、土中一点应力的极限平衡条件 118
第三节 土的抗剪强度试验方法 121
一、直接剪切试验 122
二、三轴剪切试验 123
三、无侧限抗压强度试验 125
四、十字板剪切试验 126
第四节 孔隙压力系数 127
第五节 应力路径 131
一、应力路径的概念 131
二、总应力路径与有效应力路径 131
三、几种典型的加载应力路径 132
第六节 不同排水条件下土的剪切性质 134
一、砂性土的剪切性状 134
二、黏性土的剪切性状 136
三、黏性土抗剪强度指标的选择 140
复习思考题 140
习题 141
第六章 土压力和挡土墙 142
第一节 土压力产生的条件 142
一、挡土墙应用举例 142
二、土压力的类型 143
三、静止土压力 144
第二节 朗肯土压力理论 145
一、基本原理和基本假定 145
二、朗肯主动土压力计算 146
三、朗肯被动土压力计算 147
四、几种特殊情况下土压力的计算 149
第三节 库仑土压力理论 152
一、基本原理和基本假定 152
二、主动土压力计算 152
三、被动土压力计算 154
四、黏性土的库仑土压力理论 155
五、土压力计算的讨论 155
第四节 挡土墙设计 156
一、挡土墙的类型选择 156
二、挡土墙的稳定性验算 157
三、墙后回填土的选择 160
四、墙后排水措施 160
五、重力式挡土墙的构造措施 161
复习思考题 162
习题 162
第七章 土坡稳定分析 163
第一节 土坡滑动的原因及危害 163
第二节 无黏性土土坡稳定分析 164
一、无渗流作用时的无黏性土土坡 164
二、有渗流作用时的无黏性土土坡 165
第三节 黏性土土坡稳定分析 165
一、整体圆弧滑动法 166
二、条分法 168
第四节 特殊情况下土坡稳定分析 176
一、坡顶开裂时土坡稳定 176
二、成层土和坡顶有超载 177
三、有地下水和稳定渗流 178
复习思考题 180
习题 180
第八章 地基承载力 181
第一节 地基土的承载机理 181
一、地基破坏对建筑物的危害 181
二、地基的剪切破坏形式 182
三、地基的剪切破坏过程 182
第二节 地基的临塑荷载和临界荷载 183
一、地基的临塑荷载 183
二、地基的临界荷载 185
第三节 地基的极限承载力 187
一、普朗特尔—雷斯诺极限承载力公式 187
二、太沙基极限承载力公式 188
三、汉森极限承载力公式 190
第四节 地基承载力的确定 191
一、按《规范》确定地基承载力特征值 191
二、按载荷试验确定地基承载力的特征值 193
复习思考题 195
习题 195
第九章 土的压实性和地基处理 196
第一节 地基处理的目的 196
一、建筑物地基面临的问题 196
二、地基处理的目的 196
三、地基处理方法分类 197
第二节 土的压实性 199
一、土的压实试验 199
二、土的压实机理 200
三、填土压实质量控制 201
第三节 夯实法与碾压法 201
一、机械碾压法 202
二、重锤夯实法 202
三、振动压实法 202
第四节 换土垫层法 203
一、不同垫层的适用范围及其作用 203
二、垫层的设计要点 203
三、施工质量控制要点 205
四、质量检验 205
第五节 排水固结法 205
一、加固原理 206
二、设计要点 207
三、施工质量控制要点 210
第六节 挤密桩法 210
一、挤密桩法加固机理 210
二、挤密桩法的设计 211
三、挤密桩的施工 212
四、质量检验 212
第七节 其他地基处理方法 213
一、深层搅拌法 213
二、高压喷射注浆法 214
三、冷热加固法 214
四、碱液法 215
复习思考题 215
第十章 浅基础设计原理 217
第一节 浅基础设计的基本原则 217
一、地基基础设计等级 217
二、地基基础设计的一般规定 218
三、地基基础设计计算的荷载取值 218
四、浅基础设计的内容和步骤 218
第二节 浅基础的类型 219
一、浅基础的结构类型 219
二、基础的材料类型 220
第三节 基础埋置深度的选择 223
一、上部结构情况 223
二、工程地质和水文地质条件 223
三、当地冻结深度 224
四、建筑场地的环境条件 225
第四节 基础底面尺寸的确定 227
一、按持力层承载力确定基础底面尺寸 227
二、软弱下卧层强度验算 230
第五节 地基变形验算 232
一、变形验算的范围 232
二、地基变形特征值 232
三、地基不均匀沉降产生原因分析 232
四、防止地基不均匀沉降的措施 232
复习思考题 233
习题 233
第十一章 桩基础及其他深基础简介 235
第一节 概述 235
一、桩基础的特点和适用性 236
二、桩基础的设计原则和设计内容 236
第二节 桩的类型 236
一、按承载方式分类 236
二、按施工方法分类 237
三、按桩的挤土效应分类 238
第三节 桩的竖向承载力 239
一、竖向荷载作用下单桩的工作性状 239
二、桩的侧阻力 240
三、桩荷载传递的一般规律 241
四、单桩的破坏模式 241
五、桩侧负摩阻力 242
第四节 单桩竖向承载力的确定 244
一、按材料强度确定 244
二、按单桩竖向抗压静载试验法确定 244
三、按经验公式法确定 247
第五节 桩的水平承载力确定 251
一、水平荷载作用下单桩的工作特点 252
二、静载荷试验法确定单桩水平承载力特征值 252
第六节 群桩基础计算 254
一、群桩的工作特点 254
二、承台下土对荷载的分担作用 255
三、复合基桩的竖向承载力特征值 256
四、桩顶作用效应简化计算 257
五、基桩竖向承载力验算 258
六、桩基软弱下卧层承载力验算 259
七、桩基沉降验算 260
第七节 桩承台的设计与计算 261
一、承台的构造要求 261
二、承台受冲切验算 265
三、承台受剪切验算 268
四、承台配筋计算 270
第八节 桩身构造要求 272
一、钢筋混凝土预制桩 272
二、灌注桩 273
第九节 桩基础的设计步骤 275
第十节 其他深基础简介 279
一、沉井基础 279
二、墩基础 279
三、地下连续墙 280
复习思考题 281
习题 281
第十二章 土工试验 282
一、土的基本性质试验 282
二、土粒分析试验 286
三、土的液、塑限试验 291
四、渗透试验 293
五、土的压缩试验 296
六、土的直接剪切试验(快剪) 298
七、三轴剪切试验(固结不排水试验) 301
八、击实试验 306
主要参考文献 310