目 錄

緒論 1

0.1 土力學(xué)、地基、基礎(chǔ)的概念 1

0.2 本學(xué)科的發(fā)展概況 3

0.3 本課程的內(nèi)容、特點及學(xué)習(xí)要求 5

思考題 7

第1章 土的物理性質(zhì)及工程分類 9

1.1 土的形成與成因類型 10

1.1.1 土的形成 10

1.1.2 土的成因類型 10

1.2 土的三相組成 13

1.2.1 土的固體顆粒 13

1.2.2 土中水 15

1.2.3 土中氣體 16

1.3 土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 16

1.3.1 土的結(jié)構(gòu) 17

1.3.2 土的構(gòu)造 18

1.4 土的物理性質(zhì)指標(biāo) 18

1.4.1 土的三個基本指標(biāo) 19

1.4.2 土的推算指標(biāo) 21

1.5 土的物理狀態(tài)指標(biāo) 24

1.5.1 無黏性土的密實度 24

1.5.2 黏性土的物理狀態(tài) 26

1.5.3 黏性土的靈敏度和觸變性 28

1.6 土的工程分類 29

思考題與習(xí)題 32

第2章 土的擊實性及滲透性 35

2.1 土的擊實性 36

2.1.1 擊實試驗 36

2.1.2 黏性土的擊實特性 36

2.1.3 無黏性土的擊實特性 37

2.1.4 影響土的擊實效果的因素 37

2.1.5 土的壓實度 38

2.2 土的滲透性 39

2.2.1 達(dá)西定律 39

2.2.2 滲透系數(shù)的測定 40

2.2.3 影響土的滲透性的因素 41

2.2.4 滲透力與滲透變形破壞 43

思考題與習(xí)題 46

第3章 土中應(yīng)力計算 47

3.1 概述 48

3.1.1 土中應(yīng)力計算的目的

及方法 48

3.1.2 土中應(yīng)力的類型 48

3.2 土的自重應(yīng)力 49

3.2.1 豎向自重應(yīng)力 49

3.2.2 水平自重應(yīng)力 51

3.3 基底壓力與基底附加應(yīng)力 52

3.3.1 基底壓力 52

3.3.2 基底附加應(yīng)力 55

3.4 地基中的附加應(yīng)力 57

3.4.1 集中荷載作用下的地基

附加應(yīng)力 57

3.4.2 矩形基礎(chǔ)地基附加應(yīng)力 58

3.4.3 圓形基礎(chǔ)豎向均布荷載 64

3.4.4 條形基礎(chǔ)地基附加應(yīng)力 65

思考題與習(xí)題 67

第4章 地基沉降量計算 69

4.1 側(cè)限壓縮試驗 70

4.1.1 土的壓縮性 70

4.1.2 側(cè)限壓縮試驗 70

4.1.3 試驗結(jié)果的表達(dá)方法 71

4.1.4 壓縮指標(biāo) 72

4.2 土的固結(jié)狀態(tài) 74

4.2.1 土的壓縮曲線、回彈曲線及

再壓縮曲線 74

4.2.2 土的固結(jié)狀態(tài) 75

4.2.3 先期固結(jié)壓力pc的確定 76

4.3 地基最終沉降量的計算 77

4.3.1 分層總和法 77

4.3.2 規(guī)范法 81

4.4 地基變形與時間的關(guān)系 86

4.4.1 有效應(yīng)力原理 86

4.4.2 飽和土的單向固結(jié)理論 87

思考題與習(xí)題 90

第5章 土的抗剪強度 93

5.1 概述 94

5.2 莫爾-庫侖強度理論 95

5.2.1 強度理論表達(dá)式 95

5.2.2 土抗剪強度指標(biāo) 96

5.3 土的極限平衡條件 97

5.3.1 土中一點應(yīng)力狀態(tài)及

莫爾應(yīng)力圓 97

5.3.2 極限平衡條件 98

5.4 土的剪切試驗 99

5.4.1 直接剪切試驗 100

5.4.2 三軸剪切試驗 101

5.4.3 無側(cè)限抗壓強度試驗 103

5.4.4 十字板剪切試驗 104

思考題與習(xí)題 106

第6章 土壓力及擋土墻設(shè)計 109

6.1 擋土墻的土壓力 110

6.1.1 土壓力的類型 110

6.1.2 靜止土壓力的計算 111

6.2 朗肯土壓力理論 112

6.2.1 主動土壓力 113

6.2.2 被動土壓力 114

6.3 庫侖土壓力理論 117

6.3.1 主動土壓力 117

6.3.2 被動土壓力 120

6.3.3 黏性土的土壓力 121

6.4 工程上土壓力的計算 122

6.4.1 填土面均布荷載 122

6.4.2 分層填土 124

6.4.3 地下水 125

6.5 擋土墻設(shè)計 127

6.5.1 擋土墻的類型 127

6.5.2 擋土墻的計算 128

思考題與習(xí)題 131

第7章 地基承載力 135

7.1 地基破壞的模式 136

7.1.1 地基變形階段 136

7.1.2 地基破壞的模式 136

7.1.3 地基承載力及其確定方法 137

7.2 地基的臨塑荷載和塑性荷載 140

7.2.1 臨塑荷載 140

7.2.2 塑性荷載 142

7.3 地基的極限承載力 143

7.3.1 普朗德爾極限荷載 143

7.3.2 太沙基極限荷載 145

7.4 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》推薦的

計算公式 147

7.4.1 地基承載力特征值 147

7.4.2 抗剪強度標(biāo)準(zhǔn)值 148

7.4.3 巖石地基承載力特征值 149

7.5 地基土的靜載荷試驗 150

7.5.1 淺層平板載荷試驗 150

7.5.2 深層平板載荷試驗 152

7.5.3 復(fù)合地基載荷試驗 152

7.6 通過其他原位測試試驗確定

承載力 154

7.6.1 根據(jù)動力觸探錘擊數(shù)確定

地基承載力 154

7.6.2 根據(jù)標(biāo)貫擊數(shù)確定地基

承載力 154

7.6.3 根據(jù)靜力觸探試驗結(jié)果確定

地基承載力 155

7.7 地基承載力特征值的修正 155

7.7.1 地基承載力的深度、寬度

修正 155

7.7.2 地基承載力修正的

幾個問題 157

思考題與習(xí)題 158

第8章 邊坡穩(wěn)定分析 159

8.1 邊坡失穩(wěn)的形式和原因 160

8.2 無黏性土邊坡穩(wěn)定分析 161

8.2.1 一般情況下的無黏性

土邊坡 161

8.2.2 有水作用時的無黏性

土邊坡 161

8.3 黏性土邊坡穩(wěn)定性分析 162

8.3.1 條分法 162

8.3.2 泰勒圖表法 165

思考題與習(xí)題 165

第9章 淺基礎(chǔ) 167

9.1 概述 168

9.1.1 地基基礎(chǔ)設(shè)計等級 168

9.1.2 地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)定 168

9.1.3 地基基礎(chǔ)設(shè)計荷載效應(yīng)

組合 169

9.2 淺基礎(chǔ)的類型 169

9.2.1 按基礎(chǔ)的埋深分類 169

9.2.2 按基礎(chǔ)的受力特點分類 170

9.2.3 按構(gòu)成基礎(chǔ)的材料分類 172

9.3 基礎(chǔ)的埋置深度 174

9.3.1 建筑物的類型和用途 174

9.3.2 建筑物的荷載大小和

性質(zhì) 174

9.3.3 工程地質(zhì)條件 174

9.3.4 水文地質(zhì)條件 175

9.3.5 相鄰基礎(chǔ)的影響 176

9.3.6 地基土的凍脹和融陷的

影響 176

9.4 基礎(chǔ)尺寸設(shè)計 177

9.4.1 基礎(chǔ)底面積的確定 177

9.4.2 地基軟弱下臥層驗算 179

9.5 剛性基礎(chǔ)設(shè)計 181

9.5.1 基礎(chǔ)高度確定 181

9.5.2 幾種剛性基礎(chǔ)設(shè)計 183

9.6 墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ) 185

9.6.1 構(gòu)造要求 185

9.6.2 基礎(chǔ)高度確定 186

9.6.3 基礎(chǔ)底板配筋 187

9.7 柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ) 188

9.7.1 構(gòu)造要求 188

9.7.2 基礎(chǔ)高度確定 191

9.7.3 基礎(chǔ)底板配筋計算 193

9.8 柱下條形基礎(chǔ)及十字交叉基礎(chǔ) 195

9.8.1 柱下條形基礎(chǔ) 195

9.8.2 十字交叉基礎(chǔ) 197

9.9 筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ) 198

9.9.1 筏形基礎(chǔ) 198

9.9.2 箱形基礎(chǔ) 200

9.10 減少地基不均勻沉降的措施 201

9.10.1 建筑措施 201

9.10.2 結(jié)構(gòu)措施 203

9.10.3 地基和基礎(chǔ)措施 204

9.10.4 施工措施 204

思考題與習(xí)題 205

第10章 樁基礎(chǔ) 207

10.1 樁基礎(chǔ)類型 208

10.1.1 樁基礎(chǔ)的組成與作用 208

10.1.2 樁基礎(chǔ)的適用性 208

10.1.3 樁基設(shè)計原則 208

10.1.4 樁基礎(chǔ)類型 209

10.2 單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 213

10.2.1 單樁靜載荷試驗 213

10.2.2 靜力觸探法 217

10.2.3 經(jīng)驗參數(shù)法 219

10.3 樁基水平承載力 224

10.3.1 單樁水平載荷試驗 225

10.3.2 水平承載力特征值 227

10.3.3 樁基水平承載力驗算 230

10.4 樁的負(fù)摩阻力 231

10.4.1 負(fù)摩阻力產(chǎn)生的原因 231

10.4.2 中性點及其位置的確定 232

10.4.3 負(fù)摩阻力計算 232

10.4.4 負(fù)摩阻力驗算 233

10.4.5 降低或克服負(fù)摩阻力的

措施 234

10.5 樁基沉降計算 235

10.5.1 樁基變形的控制指標(biāo) 235

10.5.2 樁基沉降量計算 236

10.6 樁基計算 241

10.6.1 樁頂作用效應(yīng)計算 241

10.6.2 樁基豎向承載力計算 242

10.6.3 樁基軟弱下臥層驗算 244

10.6.4 抗拔承載力驗算 245

思考題與習(xí)題 248

第11章 地基處理 251

11.1 換填墊層與褥墊法 252

11.1.1 換填墊層的作用 252

11.1.2 換墊材料 252

11.1.3 換填墊層設(shè)計 253

11.1.4 墊層施工 256

11.1.5 褥墊法 257

11.2 預(yù) 壓 地 基 258

11.2.1 堆載預(yù)壓地基 258

11.2.2 真空預(yù)壓地基 263

11.2.3 真空、堆載聯(lián)合預(yù)壓地基 265

11.3 壓實地基和夯實地基 265

11.3.1 壓實地基 265

11.3.2 夯實地基 267

11.4 復(fù)合地基理論 270

11.4.1 復(fù)合地基的概念 270

11.4.2 復(fù)合地基破壞模式 270

11.4.3 復(fù)合地基承載力 271

11.4.4 復(fù)合地基變形計算 272

11.5 振沖碎石樁和沉管砂石樁

復(fù)合地基 273

11.5.1 振沖碎石樁和沉管砂石樁

原理 273

11.5.2 復(fù)合地基設(shè)計要點 274

11.5.3 施工工藝 276

11.6 水泥土攪拌樁復(fù)合地基 276

11.6.1 水泥土攪拌樁加固機理 276

11.6.2 水泥土攪拌樁復(fù)合地基

設(shè)計要點 277

11.6.3 水泥土攪拌法的施工工藝 280

11.7 旋噴樁復(fù)合地基 280

11.7.1 旋噴樁的原理 280

11.7.2 高壓噴射注漿法設(shè)計要點 281

11.7.3 施工工藝 282

11.8 灰土擠密樁和土擠密樁復(fù)合地基 283

11.8.1 灰土擠密樁和土擠密樁

原理 283

11.8.2 設(shè)計要點 284

11.8.3 灰土擠密樁法和土擠密

樁法的施工工藝 285

11.9 夯實水泥土樁復(fù)合地基 286

11.9.1 夯實水泥土樁復(fù)合地基的

概念 286

11.9.2 夯實水泥土樁設(shè)計要點 287

11.9.3 夯實水泥土樁的施工工藝 287

11.10 水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基 288

11.10.1 水泥粉煤灰碎石樁原理 288

11.10.2 水泥粉煤灰碎石樁的

設(shè)計要點 289

11.10.3 水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地

基施工工藝 290

11.11 柱錘沖擴(kuò)樁復(fù)合地基 291

11.11.1 柱錘沖擴(kuò)樁的原理及

適用范圍 291

11.11.2 柱錘沖擴(kuò)樁的設(shè)計要點 291

11.11.3 柱錘沖擴(kuò)樁法施工工藝 292

11.12 多樁型復(fù)合地基 293

11.12.1 多樁型復(fù)合地基設(shè)計

原則 293

11.12.2 布樁 294

11.12.3 復(fù)合地基墊層 294

11.12.4 多樁型復(fù)合地基承載力

特征值 294

11.12.5 復(fù)合地基變形計算 295

11.13 石灰樁法 296

11.13.1 石灰樁法原理 296

11.13.2 石灰樁的設(shè)計要點 298

11.14 注漿加固 300

11.14.1 注漿加固的類型 300

11.14.2 單液硅化法和堿液法 302

思考題與習(xí)題 303

第12章 特殊土地基 305

12.1 軟土地基 306

12.1.1 軟弱土的特征 306

12.1.2 軟弱土對建筑物的影響及

危害 307

12.2 濕陷性黃土地基 307

12.2.1 濕陷性黃土的特征和分布 307

12.2.2 黃土濕陷性評價 309

12.2.3 濕陷性黃土地基承載力 312

12.2.4 黃土地基沉降量 313

12.3 膨脹土地基 313

12.3.1 膨脹土的特性 314

12.3.2 膨脹土的脹縮性指標(biāo) 315

12.3.3 膨脹土地基變形量 316

12.3.4 膨脹土地基評價 317

12.4 飽和砂土和飽和粉土地基 318

12.4.1 飽和砂土和飽和粉土的

液化 318

12.4.2 液化性判別 319

12.5 凍土地基 321

12.5.1 凍土及凍土類別 321

12.5.2 凍土的凍脹性指標(biāo) 322

12.6 鹽漬土地基 324

12.6.1 鹽漬土的分類及腐蝕性 324

12.6.2 鹽漬土的融陷性 324

12.7 山區(qū)地基 325

12.7.1 土巖組合地基 325

12.7.2 巖石地基 327

12.7.3 巖溶 327

12.7.4 土洞 329

12.8 地震區(qū)的地基基礎(chǔ) 330

12.8.1 地震的基本知識 330

12.8.2 房屋建筑抗震設(shè)防類別、

建筑場地選擇 332

12.8.3 土層的等效剪切波速與

建筑場地類別 334

12.8.4 地基強度抗震驗算 335

思考題與習(xí)題 337

第13章 巖土工程勘察 339

13.1 工程地質(zhì)基本知識 340

13.1.1 巖石 340

13.1.2 地形地貌 340

13.1.3 地質(zhì)構(gòu)造 342

13.1.4 地下水 343

13.2 巖土工程勘察的目的 345

13.2.1 巖土工程勘察等級 345

13.2.2 巖土工程勘察階段 346

13.3 巖土工程勘察方法 348

13.3.1 坑探 348

13.3.2 鉆探 349

13.3.3 巖土取樣 350

13.3.4 地球物理勘探 350

13.4 原位測試 351

13.4.1 圓錐動力觸探試驗 351

13.4.2 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗 354

13.4.3 靜力觸探試驗 357

13.4.4 波速試驗 359

13.5 巖土工程勘察報告的編寫 360

13.5.1 巖土工程勘察報告的編

寫要求 360

13.5.2 巖土工程勘察報告的

編寫內(nèi)容 361

13.5.3 工程地質(zhì)報告的編寫格式 361

13.5.4 巖土工程勘察報告的附件 362

13.6 地基驗槽 363

13.6.1 驗槽內(nèi)容 363

13.6.2 驗槽方法 363

13.6.3 基槽的局部處理 365

思考題 366

參考文獻(xiàn) 367