內(nèi) 容 簡 介
本書根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB 50007—2011)、《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021—2001)(2009年版)、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ 106—2014)等新規(guī)范的要求系統(tǒng)地闡述了土的性質(zhì)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(wěn)定分析;重點介紹了淺基礎(chǔ)設(shè)計與施工、樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工,給出了常用土工試驗指導(dǎo);簡要介紹了沉井基礎(chǔ)與地下連續(xù)墻、基坑工程、軟弱地基處理和巖土工程勘察的常用方法,以及地震區(qū)的地基基礎(chǔ)。
本書的特點是理論講述盡量簡化,一般只選擇土力學(xué)中的基本理論和地基基礎(chǔ)工程設(shè)計和施工中常見的技術(shù)問題,介紹一些典型的基礎(chǔ)工程、巖土工程經(jīng)驗,工程實例和計算例題較多。為便于學(xué)生復(fù)習(xí)與練習(xí),各章都附有思考題、習(xí)題及參考答案。
本書可作為高等職業(yè)院校的建筑工程技術(shù)、道路橋梁工程技術(shù)、城市軌道交通工程技術(shù)等土木工程類專業(yè)的教材,也可供建筑設(shè)計院、工程勘察院和建筑公司的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。
第2版前言
“土力學(xué)與地基基礎(chǔ)”是建筑工程技術(shù)、道路橋梁工程技術(shù)、城市軌道交通工程技術(shù)等土木工程類專業(yè)的主干課程,包括土力學(xué)、地基基礎(chǔ)兩部分。考慮高等職業(yè)教育具有高等性和職業(yè)性的雙重特點,特別是考慮高等職業(yè)教育土木工程類專業(yè)是面向生產(chǎn)一線培養(yǎng)工程應(yīng)用型的技術(shù)技能型人才,由我國幾所高等職業(yè)技術(shù)院校在土力學(xué)和地基基礎(chǔ)方面有豐富教學(xué)經(jīng)驗的教師編寫了以建筑工程技術(shù)專業(yè)、道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)、城市軌道交通工程技術(shù)專業(yè)為主體,兼顧其他土木工程類專業(yè)方向的《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》一書。
本書始終保持與地基基礎(chǔ)、工程勘察等方面的最新國家或地方規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求相銜接,兼顧我國土地遼闊、各地土質(zhì)各異的特點,力求反映地基基礎(chǔ)工程、巖土工程、地基處理的新技術(shù)、新工藝。本書在編寫過程中始終堅持一個原則,即對土力學(xué)原理作簡要闡述后,著重說明其相關(guān)的工程應(yīng)用。因此,在多數(shù)章節(jié)中都給出了一些工程應(yīng)用實例及其簡單的設(shè)計計算方法和建筑施工方面的內(nèi)容,并著重闡述應(yīng)用方面的內(nèi)容,以滿足高等職業(yè)教育高等性和職業(yè)性的雙重特點,適應(yīng)土木工程類專業(yè)技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的需要。
本書的教學(xué)課時建議為85學(xué)時左右,其中土工試驗為10學(xué)時左右,實際應(yīng)用時各校可根據(jù)人才培養(yǎng)的側(cè)重點和實際情況對章節(jié)內(nèi)容進行增減,如華南地區(qū)對于凍土區(qū)地基基礎(chǔ)可不講,但東北地區(qū)對這方面的內(nèi)容就需要重點介紹。
本書第1版(2006年)由廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院曾慶軍主編和統(tǒng)稿,全國其他幾所高等職業(yè)技術(shù)院校的教師參編。其中緒論和第2、10章由廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院曾慶軍編寫;第1章由廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院梁景章編寫;第3、9章由山東水利職業(yè)學(xué)院劉秋生編寫;第4、5章由內(nèi)蒙古建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院張葉紅編寫;第6章由浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院周明榮編寫;第7、11章由浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院賈汝達編寫;第8章由內(nèi)蒙古建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院杜瑞鋒編寫。
本書第2版(2015年)由曾慶軍(現(xiàn)單位:中交四航工程研究院有限公司,原單位:廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院)統(tǒng)一修訂,修訂時參考了一些教材、手冊、注冊巖土工程師專業(yè)考試用書等,更正了第1版的一些錯漏之處,進一步統(tǒng)一了體例,對一些章節(jié)從提綱和內(nèi)容上也進行了調(diào)整和增減。第2版反映了我國近年來地基基礎(chǔ)理論研究和工程實踐的先進水平,并參考了2007年以來我國頒布的下列新規(guī)范:《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50145—2007)、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330—2013)、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50010—2010)、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ 106—2014)、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG TF50—2011)、《巖土工程勘察規(guī)范》(GB 50021—2001)(2009年版)、《水利水電工程地質(zhì)勘查規(guī)范》(GB 50487—2008)、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB 50007—2011)、《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ 120—2012)、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009—2012)、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ 94—2008)、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTG D63—2007)、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ 79—2012)、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011—2010)等。由于編者水平有限,書中不足之處在所難免,懇請讀者批評指正。
編 者
目 錄
緒論 1
0.1 土力學(xué)與地基基礎(chǔ)的研究對象 1
0.2 本課程的內(nèi)容及學(xué)習(xí)目標(biāo) 3
第1章 土的性質(zhì)及工程分類 5
1.1 土的三相組成與結(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu) 8
1.2 土的物理性質(zhì)指標(biāo)與測定 9
1.2.1 三個基本試驗指標(biāo) 10
1.2.2 其他指標(biāo) 11
1.2.3 指標(biāo)之間的換算關(guān)系 12
1.3 土的物理狀態(tài)指標(biāo) 15
1.3.1 黏性土的物理狀態(tài)指標(biāo) 15
1.3.2 無黏性土的密實度 17
1.4 土的滲透性 19
1.4.1 土的滲透定律 19
1.4.2 滲透系數(shù)的測定與取值 20
1.4.3 滲流力和滲透破壞 21
1.5 地基巖土的工程分類 23
1.5.1 巖石 23
1.5.2 碎石土 23
1.5.3 砂土 24
1.5.4 粉土 24
1.5.5 黏性土 24
1.5.6 人工填土 25
1.6 思考題與習(xí)題 26
第2章 土的壓縮性與地基沉降計算 28
2.1 概述 28
2.2 側(cè)限條件下土的壓縮性 29
2.2.1 室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗與壓縮
曲線 29
2.2.2 側(cè)限壓縮性指標(biāo) 30
2.3 土的壓縮性現(xiàn)場試驗 31
2.3.1 現(xiàn)場載荷試驗 32
2.3.2 土體變形模量與壓縮模量
的關(guān)系 34
2.4 地基中應(yīng)力的計算 35
2.4.1 土的自重應(yīng)力 35
2.4.2 基底壓力和附加壓力 37
2.4.3 土中應(yīng)力計算 38
2.5 地基最終沉降量計算 40
2.5.1 分層總和法 40
2.5.2 規(guī)范推薦方法 42
2.5.3 由實測沉降推算最終
沉降量 47
2.6 飽和土單向固結(jié)沉降 49
2.6.1 有效應(yīng)力原理 49
2.6.2 飽和土單向滲透固結(jié) 50
2.6.3 沉降與時間的關(guān)系計算 51
2.6.4 飽和土固結(jié)理論在軟黏土
地基處理中的應(yīng)用 52
2.7 思考題與習(xí)題 53
第3章 土的抗剪強度與地基承載力 55
3.1 概述 55
3.1.1 土的強度的工程意義 55
3.1.2 土的強度的構(gòu)成 56
3.1.3 庫侖公式與莫爾-庫侖破
壞理論 56
3.1.4 土的極限平衡條件 57
3.2 抗剪強度指標(biāo)的測定 59
3.2.1 室內(nèi)直接剪切試驗 59
3.2.2 現(xiàn)場十字板剪切試驗 62
3.2.3 其他試驗方法簡介 63
3.3 抗剪強度指標(biāo) 66
3.3.1 兩類土的抗剪強度指標(biāo) 66
3.3.2 黏性土在不同排水固結(jié)
條件下的抗剪強度指標(biāo) 67
3.3.3 抗剪強度指標(biāo)的選擇 68
3.4 地基承載力 69
3.4.1 地基破壞形式 69
3.4.2 地基承載力理論計算 70
3.4.3 按規(guī)范確定地基承載力 75
3.5 思考題與習(xí)題 76
第4章 土壓力與土坡穩(wěn)定分析 78
4.1 概述 78
4.2 土壓力的類型 79
4.2.1 土壓力的類型 79
4.2.2 幾類土壓力的比較 79
4.3 土壓力的計算 80
4.3.1 經(jīng)驗法計算靜止土壓力 80
4.3.2 朗肯土壓力理論 81
4.3.3 庫侖土壓力理論 88
4.4 擋土墻的設(shè)計 91
4.4.1 擋土墻的類型 91
4.4.2 重力式擋土墻的計算與構(gòu)造 93
4.5 土坡穩(wěn)定分析 95
4.5.1 影響土坡穩(wěn)定的因素 95
4.5.2 土坡開挖規(guī)定 96
4.5.3 簡單土坡穩(wěn)定分析 97
4.6 思考題與習(xí)題 99
第5章 淺基礎(chǔ)設(shè)計與施工 101
5.1 概述 101
5.1.1 地基與基礎(chǔ)設(shè)計原則 101
5.1.2 淺基礎(chǔ)的分類 104
5.2 基礎(chǔ)埋置深度選擇 109
5.3 地基計算 116
5.3.1 地基承載力計算 116
5.3.2 地基變形計算 119
5.3.3 地基穩(wěn)定性計算 120
5.4 基礎(chǔ)底面尺寸設(shè)計 123
5.4.1 中心荷載作用下的基底
尺寸 123
5.4.2 偏心荷載作用下的基底
尺寸 125
5.5 無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計 127
5.5.1 無筋擴展基礎(chǔ)的適用范圍 127
5.5.2 無筋擴展基礎(chǔ)的設(shè)計及
構(gòu)造要求 127
5.6 擴展基礎(chǔ)設(shè)計 131
5.6.1 擴展基礎(chǔ)的適用范圍 131
5.6.2 擴展基礎(chǔ)的構(gòu)造要求 131
5.6.3 擴展基礎(chǔ)的計算 135
5.7 天然地基上淺基礎(chǔ)的施工 138
5.7.1 鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)的
施工要點 138
5.7.2 毛石基礎(chǔ)的施工要點 138
5.8 思考題與習(xí)題 139
第6章 樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工 141
6.1 概述 141
6.1.1 樁基礎(chǔ)的適用性與特點 141
6.1.2 樁與樁基礎(chǔ)的分類 142
6.1.3 樁基設(shè)計原則 146
6.2 基樁的質(zhì)量檢測 147
6.2.1 低應(yīng)變法 147
6.2.2 聲波透射法 148
6.2.3 鉆芯法 149
6.3 豎向承載力 150
6.3.1 豎向荷載下單樁的工作
性能 150
6.3.2 單樁豎向極限承載力
標(biāo)準(zhǔn)值 152
6.3.3 單樁豎向承載力特征值 158
6.3.4 軸心受壓樁身承載力計算 158
6.3.5 考慮承臺效應(yīng)的復(fù)合基樁
豎向承載力特征值 159
6.4 樁基礎(chǔ)設(shè)計 160
6.4.1 選擇樁型與尺寸 160
6.4.2 樁的數(shù)量和平面布置 161
6.4.3 樁基礎(chǔ)計算(驗算) 163
6.4.4 樁基承臺設(shè)計 165
6.5 樁基礎(chǔ)施工 170
6.5.1 灌注樁施工 170
6.5.2 人工挖孔樁施工 172
6.5.3 預(yù)制樁沉樁施工 173
6.6 思考題與習(xí)題 175
第7章 沉井基礎(chǔ)與地下連續(xù)墻 176
7.1 沉井概述 176
7.2 沉井的類型和構(gòu)造 177
7.2.1 沉井的分類 177
7.2.2 沉井的基本構(gòu)造 180
7.3 沉井的施工 182
7.3.1 旱地沉井施工 182
7.3.2 水中沉井施工 184
7.3.3 沉井施工過程中的結(jié)構(gòu)
強度計算 185
7.3.4 常見問題及處理 193
7.4 沉井設(shè)計簡介 194
7.4.1 沉井尺寸 195
7.4.2 承載力與自重驗算 195
7.5 地下連續(xù)墻簡介 201
7.6 思考題與習(xí)題 204
第8章 基坑工程 206
8.1 概述 206
8.1.1 基坑工程的主要特點 206
8.1.2 基坑支護結(jié)構(gòu)的類型與
適用條件 207
8.1.3 基坑的破壞類型 209
8.1.4 基坑支護設(shè)計原則 210
8.2 排樁支護結(jié)構(gòu)設(shè)計 211
8.2.1 土壓力的計算 211
8.2.2 懸臂式排樁 213
8.2.3 單層支錨排樁 215
8.3 基坑穩(wěn)定性分析 220
8.3.1 穩(wěn)定性分析的作用 220
8.3.2 穩(wěn)定性理論分析 220
8.3.3 滲流穩(wěn)定分析 223
8.4 施工與監(jiān)測 224
8.4.1 地下水控制 224
8.4.2 現(xiàn)場監(jiān)測 228
8.4.3 土方開挖 230
8.4.4 逆作業(yè)施工技術(shù)簡介 232
8.5 思考題與習(xí)題 233
第9章 軟弱地基處理 234
9.1 概述 234
9.1.1 軟弱地基的特點 234
9.1.2 地基處理的目的 234
9.1.3 地基處理方法的分類和
適用情況 235
9.2 換填墊層法 236
9.2.1 墊層設(shè)計 236
9.2.2 墊層施工 238
9.2.3 質(zhì)量檢驗 238
9.3 夯實地基 239
9.3.1 概述 239
9.3.2 強夯地基設(shè)計與施工 239
9.3.3 質(zhì)量檢驗 241
9.4 預(yù)壓地基 242
9.4.1 概述 242
9.4.2 堆載預(yù)壓 242
9.4.3 真空預(yù)壓 243
9.4.4 質(zhì)量檢驗與預(yù)壓效果 244
9.5 復(fù)合地基理論 245
9.5.1 復(fù)合地基的概念與分類 245
9.5.2 復(fù)合地基承載力與變形
計算 246
9.6 豎向增強體復(fù)合地基 248
9.6.1 振沖碎石樁復(fù)合地基 248
9.6.2 水泥土攪拌樁復(fù)合地基 249
9.6.3 旋噴樁復(fù)合地基 250
9.7 思考題與習(xí)題 251
第10章 巖土工程勘察及地震區(qū)
地基基礎(chǔ) 252
10.1 概述 252
10.1.1 巖土工程勘察存在的問題 252
10.1.2 巖土工程勘察的目的和
任務(wù) 253
10.1.3 巖土工程勘察分級 253
10.2 房屋建筑工程的勘察內(nèi)容 255
10.2.1 工作內(nèi)容 255
10.2.2 各階段勘察的內(nèi)容 255
10.3 野外勘察方法 257
10.3.1 鉆探與取土樣 257
10.3.2 觸探試驗 261
10.3.3 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗 267
10.4 室內(nèi)土工試驗內(nèi)容 268
10.5 勘察報告書的編寫 269
10.5.1 勘察報告書的一般內(nèi)容 269
10.5.2 勘察報告書編寫實例 270
10.6 地震區(qū)地基基礎(chǔ) 274
10.6.1 地震簡述 274
10.6.2 土的液化 274
10.6.3 地基基礎(chǔ)抗震措施 277
10.7 思考題與習(xí)題 278
第11章 土工試驗指導(dǎo) 280
11.1 土的密度及含水率試驗 280
11.1.1 土的密度試驗 280
11.1.2 土的含水率試驗 282
11.2 土的顆粒分析試驗 284
11.3 液限、塑限聯(lián)合測定試驗 287
11.4 土的擊實試驗 292
11.5 土的側(cè)限壓縮試驗 296
11.6 直接剪切試驗 301
參考文獻 305