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绪论1

0.1 建筑地基基础的概念1

0.2 本课程的内容和特点4

0.3 本学科的发展简况5

0.4 解决地基基础问题的途径6

1 地基土(岩)的物理性质及分类8

1.1 地质作用和地质构造8

1.1.1 地质作用的概念8

1.1.2 地质构造的概念8

1.1.3 地质年代的概念10

1.2 岩石的成因类型和工程分类10

1.2.1 主要造岩矿物10

1.2.2 岩石的成因类型11

1.2.3 岩石的工程分类14

1.3 土的成因类型16

1.3.1 残积物、坡积物和洪积物16

1.3.2 冲积物18

1.3.3 其他沉积物19

1.4 土的组成20

1.4.1 土的固体颗粒21

1.4.2 土中的水和气体24

1.4.3 土的结构和构造25

1.5 土的三相比例指标26

1.5.1 指标的定义27

1.5.2 指标的换算29

1.6 无粘性土的密实度31

1.7 粘性土的物理特征33

1.7.1 界限含水率33

1.7.2 塑性指数和液性指数35

1.7.3 灵敏度36

1.8 土的渗透性37

1.8.1 地下水的埋藏条件37

1.8.2 土的透水性38

1.8.3 动水力和流砂现象39

1.8.4 地下水的侵蚀性40

1.9 土的工程分类41

1.9.1 碎石土42

1.9.2 砂土42

1.9.3 粉土42

1.9.4 粘性土43

1.9.5 特殊土43

2 地基的应力与变形46

2.1 概述46

2.1.1 土的应力与地基变形的概念46

2.1.2 饱和土的有效应力原理46

2.2 土的自重应力47

2.2.1 土的自重应力计算47

2.2.2 地下水位升降及填土对土中自重应力的影响50

2.3 基底压力51

2.3.1 基底压力的简化计算51

2.3.2 基底附加压力54

2.4 地基附加应力55

2.4.1 竖向集中荷载下的地基附加应力55

2.4.2 矩形荷载和圆形荷载下的地基附加应力58

2.4.3 线荷载和条形荷载下的地基附加应力68

2.4.4 地基的非均质性对附加应力的影响71

2.5 土的压缩性72

2.5.1 基本概念72

2.5.2 土的压缩性指标73

2.6 地基的最终沉降量计算79

2.6.1 分层总和法79

2.6.2 规范方法83

2.6.3 计算地基沉降的弹性力学公式90

2.6.4 三种特殊情况下的地基沉降计算91

2.6.5 关于基础沉降计算的讨论93

2.7 沉积土层的应力历史95

2.8 地基变形与时间的关系96

2.8.1 饱和土的渗透固结96

2.8.2 太沙基一维固结理论97

2.8.3 经验公式法100

2.9 建筑物沉降观测101

3 土的抗剪强度104

3.1 概述104

3.2 库伦公式和莫尔-库伦强度理论104

3.2.1 库伦公式104

3.2.2 莫尔-库伦强度理论105

3.3 抗剪强度指标的测定方法110

3.3.1 直接剪切试验110

3.3.2 三轴压缩试验112

3.3.3 无侧限抗压强度试验113

3.3.4 十字板剪切试验114

3.4 总应力法和有效应力法115

3.5 无粘性土和饱和粘性土的抗剪强度116

3.5.1 无粘性土的抗剪强度116

3.5.2 饱和粘性土的抗剪强度118

4 土坡稳定与土压力理论125

4.1 概述125

4.2 土坡稳定分析126

4.2.1 分析的对象和目的126

4.2.2 滑坡的现象及原因126

4.2.3 分析的范围和方法126

4.2.4 分析的步骤126

4.2.5 泰勒图表法131

4.2.6 无粘性土坡的稳定分析132

4.3 挡土墙上的土压力133

4.3.1 静止土压力133

4.3.2 主动土压力133

4.3.3 被动土压力134

4.4 朗金土压力理论135

4.4.1 主动土压力136

4.4.2 被动土压力137

4.4.3 几种常见情况的土压力计算139

4.5 库伦土压力理论142

4.5.1 主动土压力142

4.5.2 被动土压力143

4.6 楔体试算法151

4.7 重力式挡土墙设计152

4.7.1 挡土墙的类型152

4.7.2 重力式档土墙的构造153

4.7.3 挡土墙的稳定验算154

4.7.4 挡土墙的基底压力验算155

4.7.5 挡土墙的墙身强度验算156

5 工程地质勘察160

5.1 概述160

5.2 工程地质勘察的任务和内容162

5.2.1 可行性研究勘察162

5.2.2 初步勘察162

5.2.3 详细勘察162

5.2.4 勘察任务书163

5.3 工程地质勘察方法164

5.3.1 测绘与调查164

5.3.2 勘探方法164

5.3.3 测试与测试结果资料整理171

5.4 土的野外鉴别与描述175

5.4.1 土的野外鉴别175

5.4.2 土的描述178

5.5 工程地质勘察报告178

5.5.1 勘察报告书的编制178

5.5.2 勘察报告实例180

5.5.3 勘察报告的阅读和使用185

6 浅基础的地基承载力188

6.1 概述188

6.2 浅基础的地基临塑荷载188

6.2.1 地基变形的三个阶段188

6.2.2 地基破坏的三种型式189

6.2.3 地基临塑荷载190

6.2.4 地基界限荷载192

6.3 浅基础的地基极限承载力193

6.3.1 普朗德尔极限承载力理论193

6.3.2 太沙基承载力理论195

6.3.3 魏锡克极限承载力公式197

6.3.4 斯肯普顿承载力公式200

6.3.5 安全系数的选择201

6.4 地基承载力的确定201

6.4.1 按土的抗剪强度指标计算202

6.4.2 根据试验资料确定203

6.4.3 按建筑经验确定207

6.4.4 各级建筑物确定地基承载力的方法207

7 浅基础209

7.1 概述209

7.1.1 浅基础设计的内容209

7.1.2 基础设计方法210

7.1.3 对地基计算的要求211

7.1.4 关于荷载取值的规定211

7.2 浅基础分类212

7.2.1 按基础材料分类212

7.2.2 按结构型式分类213

7.3 基础埋置深度的选择215

7.3.1 结构构造要求及荷载条件215

7.3.2 土层的性质和分布216

7.3.3 地下水条件217

7.3.4 土的冻胀影响217

7.4 基础底面尺寸的确定219

7.4.1 按持力层地基承载力计算220

7.4.2 软弱下卧层验算224

7.5 地基变形与稳定性验算226

7.5.1 地基变形的验算226

7.5.2 地基稳定性的验算228

7.6 刚性基础设计230

7.7 墙下钢筋混凝土条形基础设计232

7.7.1 构造要求232

7.7.2 轴心荷载作用232

7.7.3 偏心荷载作用233

7.8 柱下钢筋混凝土单独基础设计235

7.8.1 构造要求235

7.8.2 轴心荷载作用237

7.8.3 偏心荷载作用239

7.9 二柱联合基础设计244

7.10 软弱地基上建筑物的设计与施工措施251

7.10.1 建筑措施252

7.10.2 结构措施254

7.10.3 施工措施256

7.11 基槽检验和地基的局部处理257

7.12 地基、基础与上部结构相互作用的概念258

7.12.1 地基与基础的相互作用258

7.12.2 地基变形对上部结构的影响260

7.12.3 上部结构刚度对基础受力状况的影响261

7.13 柱下条形基础设计262

7.13.1 构造要求262

7.13.2 内力的简化计算264

7.13.3 文克勒地基上基础梁的分析269

7.13.4 地基土、基础梁和框架结构相互作用简介275

7.14 交梁基础276

7.15 筏板基础与箱形基础282

7.15.1 筏板基础282

7.15.2 箱形基础284

7.16 地基基础抗震设计原则和动力机器基础设计的一般步骤287

7.16.1 场地287

7.16.2 场地土的液化289

7.16.3 地基基础抗震设计原则290

7.16.4 动力机器基础设计的一般步骤292

8 桩基础295

8.1 概述295

8.1.1 桩基础的适用性295

8.1.2 桩基础设计的内容296

8.1.3 桩基设计原则296

8.2 桩的分类与质量检验297

8.2.1 预制桩与灌注桩297

8.2.2 端承(型)桩与摩擦(型)桩303

8.2.3 按设置效应分类303

8.2.4 桩的质量检验304

8.3 单桩竖向荷载的传递305

8.3.1 竖向荷载下单桩的性状305

8.3.2 桩侧摩阻力的分布307

8.3.3 桩侧负摩阻力307

8.4 单桩竖向承载力的确定309

8.4.1 静载荷试验309

8.4.2 按土的抗剪强度指标计算312

8.4.3 按规范JGJ94-94方法确定单桩竖向极限承载力标准值314

8.4.4 按规范JGJ94-94规定确定单桩竖向承载力设计值320

8.5 桩基承载力与沉降验算324

8.5.1 桩基中单桩的桩顶荷载效应计算324

8.5.2 桩基中基桩竖向承载力验算325

8.5.3 桩基软弱下卧层承载力验算325

8.5.4 桩基沉降验算326

8.5.5 考虑桩侧负摩阻力的桩基验算328

8.6 桩的水平承载力与位移330

8.6.1 单桩水平静载荷试验330

8.6.2 按弹性地基理论计算333

8.6.3 单桩的水平承载力设计值336

8.6.4 复合基桩的水平承载力设计值337

8.6.5 桩基水平承载力验算339

8.7 桩基础设计339

8.7.1 基本设计资料339

8.7.2 桩的类型和桩长的选择340

8.7.3 桩的根数和布置341

8.7.4 桩身结构设计343

8.7.5 承台设计347

8.8 沉井基础简介358

9 地下连续墙与基坑支挡结构360

9.1 地下连续墙的应用360

9.2 地下连续墙的施工工艺361

9.3 槽段的接头363

9.3.1 非刚性接头363

9.3.2 刚性接头364

9.4 地下连续墙设计366

9.4.1 地下连续墙的规划设计366

9.4.2 设计原则368

9.4.3 地下墙的结构型式369

9.4.4 地下墙与主体结构的连接372

9.4.5 构造要求375

9.5 侧向承载墙的内力和位移376

9.5.1 墙体侧压力377

9.5.2 墙体的内力与位移379

9.5.3 影响墙体位移大小的因素382

9.6 竖向承载墙的结构设计384

9.6.1 竖向承载墙分类384

9.6.2 地下墙的竖向承载力385

9.7 墙体防渗与地基抗渗稳定性386

9.7.1 墙体防渗计算与抗渗等级387

9.7.2 抗渗稳定性计算387

9.8 基坑支挡结构的类型及其方案选择388

9.8.1 支挡结构的类型389

9.8.2 基坑降水与防渗392

9.8.3 支挡结构的方案选择393

9.9 支挡结构计算394

9.9.1 支档结构计算方法394

9.9.2 锚杆轴向承载力396

9.10 基坑整体稳定性验算397

9.10.1 基坑坑底出现半圆滑动面的验算398

9.10.2 太沙基法399

9.10.3 斯肯普顿法401

9.10.4 考虑支挡结构入土深度的验算公式401

10 软弱地基处理404

10.1 软弱地基的工程特性404

10.1.1 软土的特性404

10.1.2 杂填土的特性406

10.1.3 冲填土的特性407

10.1.4 松散砂土的特性407

10.2 地基处理方法的分类408

10.3 换土垫层409

10.3.1 换土垫层的作用409

10.3.2 砂垫层的设计409

10.3.3 砂垫层的施工要点410

10.3.4 其他垫层411

10.4 深层挤密或置换413

10.4.1 砂桩413

10.4.2 生石灰桩415

10.4.3 振冲法416

10.4.4 复合地基的计算417

10.5 碾压与夯实419

10.5.1 机械碾压419

10.5.2 振动压实420

10.5.3 重锤夯实421

10.5.4 强夯法421

10.6 排水固结425

10.6.1 砂井堆载预压425

10.6.2 真空预压426

10.7 胶结加固427

10.7.1 灌浆法427

10.7.2 旋喷法430

10.7.3 定喷法432

10.7.4 深层搅拌法432

附录 混凝土结构设计基本资料435

参考文献439