本書根據《建筑地基基礎設計規范》GB 50007—2002《巖土工程勘察規范》GB 50021—2002等新規范要求系統闡述了土的基本性質及工程分類、土的壓縮性與地基沉降計算、土的抗剪強度與地基承載力、土壓力與土坡穩定分析;重點討論了淺基礎設計與施工、樁基礎設計與施工,給出了常用土力學試驗指導;簡要介紹了沉井基礎與地下連續墻、基坑工程、軟弱地基處理和巖土工程勘察的常用方法;簡要討論了地震區的地基基礎。 本書的特點是理論講述盡量簡化,一般只選擇土力學中的基本理論和地基基礎工程設計和施工中常見的技術問題,闡述一些典型的基礎工程、巖土工程經驗,工程實例和計算例題較多。為便于學生復習與練習,各章都附有思考題、習題及參考答案。 本書可作高等職業學校的建筑工程、公路與橋梁工程等土木工程類專業教材,也可供建筑設計院、工程勘察院和建筑公司的工程師學習參考。目 錄
緒論 1
第1章 土的性質及工程分類 5
1.1 土的三相組成與結構 5
1.1.1 土的固體顆粒 5
1.1.2 土中水 7
1.1.3 土中氣體 8
1.1.4 土的結構 8
1.2 土的物理性質指標與測定 9
1.2.1 三個基本指標圖 9
1.2.2 其他指標 10
1.2.3 指標之間的換算關系 12
1.3 土的物理狀態指標 14
1.3.1 黏性土的物理狀態指標 14
1.3.2 無黏性土的密實度 16
1.4 土的滲透性 18
1.4.1 土的滲透定律 18
1.4.2 滲透系數的測定與取值 19
1.4.3 動水力和滲透破壞 20
1.5 土(巖)的工程分類 21
1.5.1 巖石 21
1.5.2 碎石土 22
1.5.3 砂土 22
1.5.4 粉土 22
1.5.5 黏性土 22
1.5.6 人工填土 23
1.6 思考題與習題 24
第2章 土的壓縮性與地基沉降計算 26
2.1 概述 26
2.2 側限條件下土的壓縮性 27
2.2.1 室內側限壓縮試驗與 壓縮曲線 27
2.2.2 側限壓縮性指標 28
2.3 土的壓縮性現場試驗 29
2.3.1 現場載荷試驗 30
2.3.2 土體變形模量與壓縮 模量的關系 32
2.4 地基中應力計算 33
2.4.1 土層自重應力 33
2.4.2 基礎底面接觸壓力和 附加壓力 34
2.4.3 土中應力計算 36
2.5 地基最終沉降量計算 38
2.5.1 分層總和法 38
2.5.2 規范推薦方法 40
2.5.3 由實測沉降推算 最終沉降量 44
2.6 飽和黏性土一維固結沉降 46
2.6.1 飽和土有效應力原理 46
2.6.2 飽和黏性土單向滲透固結 47
2.6.3 沉降與時間關系計算 49
2.6.4 固結理論在軟黏土地基 處理中的應用 50
2.7 思考題與習題 50
第3章 土的抗剪強度與地基承載力 53
3.1 概述 53
3.1.1 土的強度構成 53
3.1.2 土的極限平衡條件 54
3.1.3 土的強度的工程意義 57
3.2 抗剪強度指標的測定 57
3.2.1 室內直接剪切試驗 57
3.2.2 現場十字板剪切試驗 61
3.2.3 其他試驗方法簡介 61
3.3 抗剪強度指標 64
3.3.1 兩類土的抗剪強度指標 64
3.3.2 黏性土在不同排水固結 條件下的抗剪強度指標 65
3.3.3 抗剪強度指標的選擇 66
3.4 地基承載力 66
3.4.1 地基破壞形式 66
3.4.2 地基承載力理論計算 68
3.4.3 按規范確定地基承載力 72
3.5 思考題與習題 73
第4章 土壓力與土坡穩定分析 74
4.1 概述 74
4.2 土壓力的類型與影響因素 75
4.2.1 土壓力的類型 75
4.2.2 土壓力的大小比較 75
4.2.3 影響土壓力的因素 76
4.3 土壓力的計算 76
4.3.1 經驗法計算靜止土壓力 76
4.3.2 朗肯土壓力理論 77
4.3.3 庫侖土壓力理論 84
4.4 擋土墻的設計 87
4.4.1 擋土墻的類型 87
4.4.2 重力式擋土墻的計算 與構造 88
4.5 土坡穩定分析 91
4.5.1 影響土坡穩定的因素 91
4.5.2 土坡設計原則 92
4.5.3 土坡開挖規定 93
4.5.4 無黏性土坡穩定分析 93
4.5.5 黏性土坡穩定分析 94
4.6 思考題與習題 95
第5章 天然地基上淺基礎設計 與施工 97
5.1 地基與基礎概述 97
5.1.1 地基與基礎設計原則 97
5.1.2 地基與基礎分類 100
5.2 基礎埋置深度選擇 106
5.3 地基計算 112
5.3.1 地基承載力特征值的確定 112
5.3.2 軟弱下臥層承載力驗算 115
5.3.3 地基變形驗算 116
5.3.4 地基穩定性驗算 117
5.3.5 設計算例 118
5.4 基礎底面尺寸設計 120
5.4.1 中心荷載作用下基礎 底面尺寸的確定 120
5.4.2 偏心荷載作用下基礎 底面尺寸的確定 123
5.5 無筋擴展基礎設計 125
5.5.1 無筋擴展基礎的適用范圍 125
5.5.2 無筋擴展基礎的設計 及構造要求 125
5.6 擴展基礎設計 129
5.6.1 擴展基礎的適用范圍 129
5.6.2 擴展基礎的構造要求 129
5.6.3 擴展基礎的計算 133
5.7 天然地基上淺基礎的施工 137
5.7.1 鋼筋混凝土擴展基礎的 施工要點 137
5.7.2 毛石基礎的施工要點 137
5.8 思考題與習題 138
第6章 樁基礎設計與施工 140
6.1 樁基礎概述 140
6.1.1 樁基礎的適用性與特點 140
6.1.2 樁與樁基礎的分類 141
6.2 樁的質量檢測 144
6.2.1 低應變法 145
6.2.2 超聲波法 146
6.2.3 抽芯法 147
6.3 豎向承載力 148
6.3.1 豎向荷載下單樁的 工作性能 148
6.3.2 單樁豎向極限承載力 標準值 149
6.3.3 單樁豎向承載力設計值 155
6.3.4 單樁豎向承載力特征值 155
6.3.5 樁身材料強度驗算 155
6.3.6 群樁豎向承載力設計值 156
6.4 樁基礎設計 157
6.4.1 選擇樁基礎的類型 158
6.4.2 樁的規格與承載力確定 158
6.4.3 樁的數量和平面布置 159
6.4.4 樁基礎驗算 160
6.4.5 樁基承臺設計 163
6.5 樁基礎施工 169
6.5.1 灌注樁施工 169
6.5.2 人工挖孔樁施工 171
6.5.3 預制樁施工 171
6.6 思考題與習題 172
第7章 沉井基礎與地下連續墻 173
7.1 沉井概述 173
7.2 沉井的類型和構造 174
7.2.1 沉井的分類 174
7.2.2 沉井的基本構造 176
7.3 沉井的施工 179
7.3.1 旱地沉井施工 179
7.3.2 水中沉井施工 181
7.3.3 沉井施工過程中的 結構強度計算 182
7.3.4 常見問題及處理 190
7.4 沉井設計簡介 192
7.4.1 沉井尺寸 192
7.4.2 承載力與自重驗算 193
7.4.3 實例解析 199
7.5 地下連續墻簡介 208
7.6 思考題 211
第8章 基坑工程 212
8.1 概述 212
8.1.1 基坑工程的主要特點 212
8.1.2 基坑支護結構的類型 與適用條件 213
8.1.3 支護結構的破壞類型 216
8.1.4 基坑的安全等級 216
8.2 排樁支護結構設計 217
8.2.1 懸臂式排樁 219
8.2.2 單層支錨排樁 221
8.3 基坑穩定性分析 225
8.3.1 穩定性分析的作用 225
8.3.2 整體穩定性分析 225
8.3.3 滲流穩定分析 228
8.4 施工與監測 229
8.4.1 地下水控制 229
8.4.2 現場監測 233
8.4.3 土方開挖 235
8.4.4 逆作業施工技術簡介 237
8.5 思考題與習題 238
第9章 軟弱地基處理 239
9.1 概述 239
9.1.1 軟弱地基的特點 239
9.1.2 地基處理的目的 239
9.1.3 地基處理方法的分類和 適用情況 240
9.2 換填墊層法 241
9.2.1 墊層設計 241
9.2.2 墊層施工 243
9.2.3 質量檢驗 243
9.3 強夯法 244
9.3.1 概述 244
9.3.2 強夯法設計 244
9.3.3 強夯法施工 245
9.3.4 地基加固效果與質量檢驗 246
9.4 預壓排水固結法 246
9.4.1 概述 246
9.4.2 堆載預壓法 246
9.4.3 真空預壓法 247
9.4.4 質量檢驗與預壓效果 248
9.5 復合地基理論 249
9.5.1 復合地基的概念與分類 249
9.5.2 復合地基設計參數 250
9.5.3 復合地基承載力與變 形計算 250
9.6 振沖碎石樁法 252
9.7 化學加固法 252
9.7.1 水泥土攪拌法 252
9.7.2 高壓噴射注漿法 253
9.8 思考題與習題 254
第10章 巖土工程勘察及 地震區地基基礎 255
10.1 概述 255
10.1.1 巖土工程勘察存在 的問題 255
10.1.2 巖土工程勘察的 目的和任務 256
10.1.3 巖土工程勘察分級 256
10.2 房屋建筑工程的勘察內容 258
10.2.1 工作內容 258
10.2.2 各階段勘察的內容 258
10.3 野外勘察方法 260
10.3.1 鉆探與取土樣 260
10.3.2 觸探試驗 264
10.3.3 標準貫入試驗 270
10.4 室內土工試驗內容 272
10.5 勘察報告書的編寫 272
10.5.1 勘察報告書的一般內容 272
10.5.2 勘察報告書編寫實例 273
10.6 地震區地基基礎 276
10.6.1 地震簡述 276
10.6.2 土的液化 277
10.6.3 地基基礎抗震措施 279
10.7 思考題與習題 280
第11章 土力學試驗指導 283
11.1 土的密度及含水率試驗 283
11.1.1 土的密度試驗 283
11.1.2 土的含水率試驗 285
11.2 土的顆粒分析試驗 287
11.3 液限、塑限聯合測定試驗 290
11.4 土的擊實試驗 295
11.5 土的側限壓縮試驗 300
11.6 直接剪切試驗 304
參考文獻 309