第一篇 岩土工程勘察第一章 地质学基础知识 3
第一节 地质作用 3
一、地球的一般特征 3
二、内力地质作用 7
三、外力地质作用 11
第二节 矿物和岩石 27
一、主要造岩矿物 28
二、岩浆岩 33
三、沉积岩 40
四、变质岩 46
第三节 地质构造 49
一、地壳运动 49
二、板块构造学说 51
三、地层年代的确定方法 54
四、地层与地质年代 55
五、地层接触关系 59
六、倾斜构造 61
七、褶皱构造 66
八、断裂构造 69
九、地质力学及其在工程地质方面的应用 80
十、中国区域地质构造 93
十一、地质图 94
第四节 第四纪地质 101
一、第四纪地层 101
二、新构造运动和活动断裂 107
三、中国第四纪地层 111
第五节 地貌 117
一、地貌的成因及分类 117
二、山岳与平原地貌 120
三、流水地貌 123
四、海成地貌 128
五、常见特殊环境下的地貌 130
第二章 岩土工程勘察 134
第一节 勘察工作的布置 134
一、岩土工程勘察分级 134
二、岩土工程勘察工作的布置 135
第二节 岩土的分类及其鉴别特征 157
Ⅰ 岩石的分类 157
一、岩石按成因分类 157
二、岩石按坚硬程度分类 159
三、岩体按完整程度分类 160
四、岩体按基本质量等级分类 161
五、岩石按风化程度分类 161
六、岩石按软化程度分类 161
七、岩体按岩石的质量指标（RQD）分类 162
八、岩体按结构类型分类 162
Ⅱ 土的分类 162
一、国家标准《土的分类标准》（GBJ 145—1990）的分类 162
二、国家标准《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001）（2009版）的分类 166
三、行业标准《港口岩土工程勘察规范》（JTS 133—1—2010）的分类 170
四、水利部行业标准《土工试验规程》（DL/T 5355—2006）中的土分类 176
五、行业标准《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 1002.5—2005）的分类 180
六、行业标准《公路土工试验规程》（JTJ 051—1993）中的土分类 185
Ⅲ 土的野外鉴别 193
一、碎石土密实程度的野外鉴别 193
二、砂土的野外鉴别 194
三、黏性土、粉土的野外鉴别 194
四、新近沉积土的野外鉴别 195
五、细粒土的简易鉴别 195
第三节 工程地质测绘与调查 196
一、基本要求 196
二、工作方法 197
三、资料整理及成果 198
第四节 勘探、取样及水、土腐蚀性评价 198
一、工程地质钻探的基本方法及适用范围 198
二、工程地质钻探的技术要求 199
三、井探、槽探、洞探 201
四、土样的分级及取样技术要求 201
五、取土器的规格、性能及适用范围 202
六、工程物探的基本原理及成果应用 205
七、水和土腐蚀性的评价 209
第五节 岩土工程评价 212
一、岩土工程指标的统计与选用 212
二、岩土工程分析评价 214
三、成果报告的基本要求 216
第三章 室内试验 220
第一节 室内岩石试验 220
一、试件制备与量测 220
二、岩石空隙性质试验 220
三、岩石水理性质试验 224
四、岩石声波测试 228
五、岩石强度和变形试验 230
六、岩石结构面抗剪强度试验 238
七、岩体软弱夹层剪切蠕变试验 241
八、岩石点荷载强度试验 246
第二节 室内土工试验 252
一、土的物理性质试验 252
二、土的密度试验 275
三、土的变形试验 282
四、土的强度试验 300
五、土的流变试验 313
第四章 原位测试 324
第一节 载荷试验 324
一、平板载荷试验 324
二、螺旋板载荷试验 335
三、桩基载荷试验 338
第二节 静力触探试验 349
一、静力触探设备 350
二、静力触探探头 350
三、我国常用的静力触探量测记录仪器（三种类型） 353
四、静力触探现场试验要点 353
五、静力触探资料整理 354
六、静力触探成果应用 357
第三节 圆锥动力触探试验 365
一、试验设备及试验要求 366
二、资料整理 369
三、轻型动力触探（N10） 369
四、重型动力触探（N63.5） 371
五、超重型动力触探（N120） 376
六、其他类型的动力触探 380
七、动贯入阻力的计算和应用 382
第四节 标准贯入试验 384
一、简述 384
二、试验方法 384
三、资料整理 387
四、成果应用 389
第五节 十字板剪切试验 399
一、基本原理 399
二、试验仪器设备（三种类型） 399
三、现场试验技术要求 402
四、适用条件 403
五、资料整理和应用 404
第六节 旁压试验 406
一、试验仪器 407
二、操作要点 407
三、资料整理 409
四、工程应用 414
第七节 扁铲侧胀试验 417
一、试验原理 417
二、试验设备 418
三、试验要点 418
四、资料整理 419
五、成果应用 419
第八节 现场剪切试验 423
第九节 波速测试 433
一、单孔法 434
二、跨孔法 436
三、波速在工程中的应用 437
第十节 岩体原位应力测试 439
一、岩体表面应力测量 440
二、钻孔孔径变形法 443
三、钻孔孔壁应变法 447
四、钻孔孔底应变法 450
五、水压致裂法 452
第五章 水文地质 455
第一节 地下水的类型及工程性质 455
一、自然界中的水 455
二、地下水的物理性质和化学性质 459
三、地下水的类型及特征 461
四、泉的类型与特征 467
第二节 地下水运动的基本规律 469
一、重力水运动的基本规律 469
二、包气带中地下水的运动 481
三、结合水运动规律 483
四、二维渗流及流网 483
五、渗流力与渗流稳定性分析 487
六、渗透破坏与控制 489
第三节 注水试验 492
一、试坑注水试验 492
二、钻孔注水试验 494
第四节 抽水试验 499
一、抽水试验的目的、方法和要求 499
二、抽水试验资料整理 500
三、水文地质参数计算 501
四、水文地质参数经验值 501
五、抽水试验的设备仪器 505
第五节 压水试验 506
一、压水试验的目的 506
二、压水试验的方法和类型 506
三、压水试验的主要参数 506
四、钻孔压水试验现场试验 510
五、压水试验成果整理 511
六、压水试验设备及要求 512
七、测量流量用具 513
第二篇 岩土工程设计的基本原则第一节 岩土工程设计的基本技术要求和特点 519
一、基本技术要求 519
二、设计基础资料 519
三、岩土工程设计的特点 520
第二节 概念设计 521
一、概念设计的必要性 521
二、安全和功能要求 521
三、设计条件的概化 522
四、注意事项 522
第三节 设计荷载与设计状态 524
一、荷载的类型 524
二、荷载的代表值 526
三、结构极限状态 528
四、建筑结构极限状态设计方法及荷载组合 530
五、公路桥梁工程设计的荷载组合 531
六、建筑地基基础设计方法及荷载规定 532
七、建筑地基基础设计基本要求 532
第四节 设计安全度和可靠性 534
一、基本概念 534
二、容许应力法和极限状态法 535
三、作用和岩土特性参数 536
四、定值法和可靠度 536
五、安全系数和分项系数 537
第五节 实体试验、检验和监测、动态设计 538
一、实体试验 538
二、检验和监测 539
三、动态设计 539
四、反分析 540
第三篇 浅基础 543
第一章 土的工程性质 543
第一节 概述 543
第二节 土的三相组成及土的结构 543
一、土的固体颗粒（固相） 543
二、土中水和气 549
三、土的结构和构造 555
第三节 土的物理性质指标 557
一、指标的定义 557
二、指标的换算 560
第四节 无黏性土的密实度 562
第五节 黏性土的物理特性 563
一、黏性土的界限含水量 563
二、黏性土的塑性指数和液性指数 564
三、黏性土的灵敏度和触变性 565
第六节 土的动力特征 566
一、土的压实原理 566
二、击实试验及其影响因素 567
三、土的振动液化 571
四、土的动力特征参数简介 574
第二章 土中应力计算 577
第一节 土的自重应力 577
一、均质土的自重应力 577
二、成层土的自重应力 577
第二节 基底压力 578
一、基底压力分布 579
二、基底压力的简化计算 579
三、基底附加压力 581
第三节 地基附加应力 582
一、竖向集中力下的地基附加应力 582
二、分布荷载下地基附加应力 585
三、非均质和各向异性地基中的附加应力 596
第四节 有效应力原理 598
一、毛细水上升时土中有效自重应力的计算 599
二、土中水渗流时（一维渗流）有效应力计算 600
第三章 土的变形性质及地基沉降计算 602
第一节 土的压缩性 602
一、基本概念 602
二、压缩试验及压缩性指标 602
三、土的载荷试验及变形模量 602
四、旁压试验及旁压模量 602
第二节 地基最终沉降量计算 604
一、分层总和法 604
二、《建筑地基基础设计规范》方法 608
三、弹性力学法 613
第三节 应力历史对地基沉降的影响 616
一、天然土层应力历史 616
二、先期固结压力pc的确定 617
三、考虑应力历史影响的地基最终沉降计算 617
第四节 地基变形与时间的关系 619
一、饱和土的渗透固结 620
二、太沙基一维固结理论 620
三、实测沉降—时间关系的经验公式 625
第五节 地基沉降计算有关问题综述 626
一、最终沉降量方法讨论 626
二、地基沉降计算深度问题探讨 627
三、地基最终沉降量的组成 628
四、相邻荷载的影响 629
第四章 土的抗剪强度 630
第一节 土的抗剪强度概述 630
一、库仑公式 630
二、莫尔—库仑强度理论 631
第二节 抗剪强度的测定方法 633
第三节 孔隙压力系数 634
一、孔隙压力系数A和B 634
二、亨开尔孔隙压力系数 636
第四节 土的抗剪强度指标 636
一、黏性土在不同固结和排水条件下的抗剪强度指标 637
二、黏性土的残余强度指标 644
三、无黏性土的抗剪强度指标 645
四、抗剪强度指标的选择 646
第五节 应力路径 647
一、应力路径的基本概念 647
二、三轴压缩试验中的总应力路径和有效应力路径 648
三、土木工程中的应力路径问题简述 650
第五章 地基承载力 652
第一节 地基破坏形式及地基承载力 652
一、地基的破坏形式 652
二、地基承载力 653
第二节 地基的极限承载力 655
一、普朗德尔公式 655
二、太沙基公式 656
三、汉森公式 657
四、地基承载力的安全度 658
五、影响地基承载力的因素 659
第三节 原位测试地基的承载力 659
一、按载荷试验确定地基的承载力 659
二、其他原位测试方法确定地基承载力 661
第四节 建筑地基承载力特征值的修正 662
第五节 公路桥涵地基承载力的确定 664
一、承载力基本容许值［fa0］的确定 664
二、修正后的地基承载力容许值［fa］的确定 666
三、软土地基承载力容许值［fa］的确定 667
四、地基承载力容许值［fa］的确定 668
第六节 铁路桥涵地基承载力确定 668
一、地基容许承载力 668
二、地基承载力的提高 673
第七节 港口工程地基承载力确定 673
一、一般规定 673
二、作用于计算面上的应力 674
三、地基承载力验算 675
四、保证与提高地基承载力的措施 678
第六章 浅基础设计 680
第一节 建筑地基基础设计基本要求 680
第二节 浅基础的定义与分类 681
一、浅基础的定义与设计步骤 681
二、浅基础的分类 682
第三节 基础埋置深度的选择 686
一、建筑基础埋置深度的选择 686
二、桥涵基础埋深的选择 689
第四节 地基承载力的确定 690
一、地基的破坏形式 690
二、地基承载力的确定 691
第五节 基础底面尺寸的确定 691
一、建筑物基础底面尺寸确定 691
二、公路桥梁墩台刚性扩大基础底面尺寸的确定 697
第六节 地基基础的稳定性验算 698
一、基底抗滑稳定性验算 698
二、地基深层整体滑动稳定性验算 699
三、桥涵基础抗倾覆稳定验算 700
第七节 刚性扩展基础设计 701
一、建筑物刚性基础 701
二、公路桥涵刚性扩大基础尺寸的拟定 703
第八节 钢筋混凝土扩展基础 704
一、墙下钢筋混凝土条形基础 704
二、柱下独立扩展基础 706
三、钢筋混凝土扩展基础构造要求 708
第九节 减小不均匀沉降危害的措施 715
一、建筑措施 715
二、结构措施 717
三、施工措施 718
第十节 地基、基础与上部结构相互作用的概念 718
一、基本概念 718
二、地基和基础相互作用 719
三、上部结构刚度的影响 721
第十一节 筏形基础 722
一、筏形基础的构造要求 722
二、筏形基础底面尺寸的确定 722
三、筏形基础厚度确定 723
四、筏形基础内力计算 726
第十二节 箱形基础 727
一、箱形基础内力计算 727
二、箱形基础顶板和底板计算 728
三、箱形基础墙体的构造及计算要求 729
第十三节 动力基础设计 730
一、动力基础的形式和特点 730
二、地基主要动力参数 735
第四篇 深基础 743
第一章 桩的类型、选型与布置 743
第一节 桩的类型 743
一、按承载性状分类 743
二、按桩的使用功能分类 744
三、按桩身材料分类 744
四、按成桩方法分类 744
五、按桩径大小分类 745
第二节 桩型与工艺选择 745
一、桩型选择的基础原则 745
二、桩基几何尺寸的选择 746
第三节 桩的布置 748
第四节 我国现有的桩型体系 749
第五节 我国桩基工程发展的特点 752
第二章 单桩竖向承载力 754
第一节 单桩在竖向荷载作用下的荷载传递机理和破坏机理 754
一、桩的荷载传递 754
二、桩侧摩阻力和桩端阻力 755
三、单桩的破坏模式 756
四、桩侧负摩阻力 757
第二节 单桩竖向静载荷试验 758
一、单桩竖向静载荷试验装置与试验方法 758
二、成果资料的整理 760
三、极限承载力的判定 760
四、单桩竖向静载荷试验结果异常情况的分析与处理 761
第三节 《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）关于单桩竖向承载力的有关规定 765
一、单桩竖向极限承载力 765
二、《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）中关于单桩竖向极限承载力的规定 767
第四节 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）关于单桩竖向承载力的有关规定 776
一、单桩竖向承载力 776
二、单桩竖向静载荷试验要点 777
三、桩身混凝土强度应满足桩的承载力设计要求 778
第五节 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2007）关于单桩竖向承载力的有关规定 778
一、桩的计算 778
二、摩擦桩单桩轴向受压承载力容许值［Ra］的计算 779
三、钻孔桩、沉桩的单桩轴向受压承载力容许值［Ra］的计算 782
四、桩基嵌入基岩中深度的计算 783
五、后压浆单桩轴向受压承载力容许值的计算 783
六、摩擦桩单桩轴向受拉承载力容许值的计算 784
第六节 按《铁路桥涵地基基础设计规范》（TB 10002.5—2005）确定单桩承载力 785
第三章 群桩竖向承载力 790
第一节 基本概念 790
一、群桩的工作特点 790
二、承台下土对荷载的分担作用 791
第二节 按《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）确定桩基承载力特征值 792
一、桩顶作用效应计算 792
二、桩基竖向承载力计算 793
第三节 其他标准关于群桩竖向承载力的计算 794
第四章 特殊条件下基桩竖向承载力验算 799
第一节 考虑负摩阻力桩基竖向承载力计算［《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）］ 799
第二节 按《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）进行抗拔桩基承载力验算 802
第三节 软弱下卧层验算 804
第四节 其他标准关于特殊地质条件下桩基竖向承载力的规定 804
第五章 桩基沉降计算 806
第一节 桩基沉降变形控制指标［《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）］ 806
第二节 根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）进行桩中心距不大于6倍桩径的桩基沉降计算 807
第三节 按《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）进行单桩、单排桩、疏桩基础沉降计算 809
第四节 按《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）进行减沉复合疏桩基础沉降计算 810
第五节 其他标准中桩基础的沉降计算 811
第六章 桩基水平承载力 816
第一节 《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）关于桩基水平承载力的有关规定 816
一、单桩水平静载试验方法及根据静载试验结果确定临界荷载和极限荷载 816
二、单桩基础水平承载力 818
三、群桩基础水平承载力 820
第二节 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）关于桩基水平承载力的有关规定 822
一、计算参数 823
二、单桩挠曲微分方程及解答 824
三、桩顶水平位移 826
四、桩身最大弯矩及其位置 826
第三节 水平受荷桩的内力及位移分析 827
第七章 承台设计计算 828
第一节 承台及布桩形式 828
第二节 按《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）进行承台抗弯计算 830
第三节 按《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）进行承台抗冲切计算 831
一、柱冲切计算 831
二、角冲切计算 833
第四节 按《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）进行承台受剪计算 835
第五节 其他标准的承台计算 837
第八章 桩基工程施工 841
第一节 桩基工程施工的准备工作 841
第二节 灌注桩施工 841
一、灌注桩的机械成孔方法 841
二、钢筋笼的制作 843
三、泥浆扩壁成孔灌注桩 843
四、沉管灌注桩 846
五、混凝土的灌注 848
六、特殊施工方法的灌注桩 850
第三节 预制桩施工 853
一、混凝土预制的制作 853
二、混凝土预制桩的接桩 855
三、混凝土预制桩的沉桩 856
四、钢桩的制作 859
五、钢桩的焊接、运输与堆放 860
六、钢桩的沉桩 860
七、钢桩施工质量检验标准 861
第四节 预应力混凝土管桩 862
一、管桩的特点与使用条件 863
二、管桩的规格和技术性能 863
三、预应力混凝土管桩的构造要求与外观质量要求 864
四、预应力混凝土管桩的施工 867
五、预应力混凝土管桩质量检验标准 867
第五节 预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施 868
一、沉桩对环境的影响 868
二、沉桩对环境影响的分析与评价 868
三、防治与控制措施 869
第九章 沉井基础及其他深基础 871
第一节 概述 871
一、沉井的作用及适用条件 871
二、沉井的分类 871
三、沉井基础的构造 873
第二节 沉井的施工 875
一、旱地沉井施工 875
二、水中沉井施工 877
三、泥浆套和空气幕下沉沉井施工简介 878
四、沉井下沉过程中遇到的问题及处理 879
第三节 沉井的设计与计算 880
一、沉井作为整体深基础的计算 880
二、沉井施工过程中的结构强度计算 884
三、浮运沉井计算要点 888
第四节 沉井基础算例 890
一、设计资料 890
二、沉井高度及各部分尺寸 890
三、荷载计算 891
四、基底应力验算 892
五、横向抗力验算 892
六、沉井自重下沉验算 892
七、刃脚受力验算 893
八、井壁受力验算 895
第五节 其他深基础简介 896
一、墩基础 896
二、地下连续墙 897
三、基坑工程的概念及特点 898
四、基坑支护结构的类型及适用条件 899