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1 绪论1

1.1 概述1

1.2 基础工程发展概况2

1.3 本课程的特点和学习要求3

2 天然地基上的浅基础设计5

2.1 概述5

2.1.1 无筋扩展基础5

2.1.2 扩展基础6

2.1.3 柱下条形基础7

2.1.4 筏形基础7

2.1.5 壳体基础8

2.1.6 岩层锚杆基础8

2.2 地基基础设计的基本规定8

2.2.1 地基基础设计等级9

2.2.2 设计的基本原则9

2.2.3 作用效应与抗力限值10

2.2.4 稳定性要求10

2.3 基础埋置深度的选择11

2.3.1 建筑结构条件与场地环境条件11

2.3.2 工程地质条件11

2.3.3 水文地质条件12

2.3.4 地基冻融条件12

2.4 地基承载力14

2.4.1 按土的抗剪强度指标确定15

2.4.2 按地基载荷试验确定16

2.4.3 按地基规范承载力表确定17

2.5 基础底面尺寸的确定19

2.5.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸19

2.5.2 软弱下卧层的验算21

2.6 地基变形验算23

2.6.1 地基变形特征23

2.6.2 地基变形验算25

2.7 无筋扩展基础设计26

2.7.1 台阶宽高比26

2.7.2 其他构造规定27

2.8 扩展基础设计28

2.8.1 扩展基础的构造要求28

2.8.2 墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度和配筋计算30

2.8.3 柱下钢筋混凝土独立基础的底板厚度和配筋计算31

2.9 柱下钢筋混凝土条形基础设计37

2.9.1 地基基础与上部结构相互作用的概念37

2.9.2 柱下钢筋混凝土条形基础设计37

2.10 筏形基础设计41

2.10.1 构造要求41

2.10.2 筏形基础的结构和内力计算42

2.11 减轻不均匀沉降损害的措施45

2.11.1 建筑措施45

2.11.2 结构措施48

2.11.3 施工措施49

思考题49

习题50

3 桩基础52

3.1 概述52

3.1.1 桩基础的适用性52

3.1.2 桩基设计内容52

3.1.3 桩基设计原则53

3.2 桩和桩基的分类与质量检测54

3.2.1 桩基的分类54

3.2.2 桩的分类54

3.2.3 桩的质量检验58

3.3 竖向荷载下单桩的工作性能58

3.3.1 桩的荷载传递59

3.3.2 桩侧摩阻力和桩端阻力59

3.3.3 单桩的破坏模式60

3.3.4 桩侧负摩阻力61

3.4 单桩竖向承载力的确定62

3.4.1 按材料强度确定63

3.4.2 按单桩竖向抗压静载荷试验确定63

3.4.3 按土的抗剪强度指标确定65

3.4.4 按静力触探法确定65

3.4.5 按经验参数确定66

3.4.6 按动力试桩法确定70

3.4.7 桩的抗拔承载力70

3.4.8 单桩竖向承载力特征值71

3.5 桩的水平承载力与位移71

3.5.1 水平荷载下基础的受力特性72

3.5.2 单桩水平静载荷试验72

3.5.3 水平受荷桩的内力及位移分析74

3.6 群桩基础计算78

3.6.1 群桩的工作特点78

3.6.2 承台下土对荷载的分担作用79

3.6.3 复合基桩的竖向承载力特征值79

3.6.4 桩顶作用效应简化计算80

3.6.5 基桩竖向承载力验算81

3.6.6 桩基软弱下卧层承载力验算82

3.6.7 桩基竖向抗拔承载力及负摩阻力验算82

3.6.8 桩基水平承载力验算83

3.6.9 桩基沉降验算84

3.7 桩基础设计85

3.7.1 收集设计资料85

3.7.2 桩型、桩长和截面尺寸选择85

3.7.3 桩数及桩位布置86

3.7.4 桩身截面强度计算87

3.7.5 承台设计89

思考题93

习题94

4 沉井及其他深基础95

4.1 概述95

4.1.1 沉井的作用及适用条件95

4.1.2 沉井的分类95

4.1.3 沉井基础的构造97

4.2 沉井的施工98

4.2.1 旱地沉井施工99

4.2.2 水中沉井施工100

4.2.3 泥浆套和空气幕下沉沉井施工简介100

4.2.4 沉井下沉过程中遇到的问题及处理101

4.3 沉井的设计与计算102

4.3.1 沉井作为整体深基础的计算102

4.3.2 沉井施工过程中的结构强度计算106

4.3.3 浮运沉井计算要点109

4.4 沉井基础算例110

4.4.1 设计资料111

4.4.2 沉井高度及各部分尺寸112

4.4.3 荷载计算112

4.4.4 基底应力验算112

4.4.5 横向抗力验算112

4.4.6 沉井自重下沉验算113

4.4.7 刃脚受力验算113

4.4.8 井壁受力验算115

4.5 地下连续墙116

4.5.1 地下连续墙的施工118

4.5.2 地下连续墙的设计与计算121

4.6 其他深基础简介124

4.6.1 墩基础124

4.6.2 沉箱基础125

思考题125

习题126

5 基坑工程127

5.1 概述127

5.2 基坑支护结构的类型及适用条件127

5.2.1 基坑支护结构的常见类型127

5.2.2 基坑支护结构安全等级及设计内容129

5.2.3 基坑支护结构的选型130

5.3 基坑支护结构上的水平荷载131

5.3.1 支护结构上土压力的特点及计算方法131

5.3.2 地下水位以上土压力计算132

5.3.3 地下水位以下水、土压力计算132

5.4 排桩、地下连续墙支挡结构设计计算133

5.4.1 悬臂式桩、墙支挡结构计算133

5.4.2 单层支点桩、墙支挡结构计算136

5.4.3 多层支点桩、墙支挡结构计算138

5.4.4 土层锚杆与内支撑140

5.4.5 稳定性验算142

5.5 土钉墙设计计算145

5.5.1 土钉墙支护结构参数的确定145

5.5.2 土钉墙整体滑动稳定性验算146

5.5.3 土钉承载力计算146

5.6 基坑开挖地下水控制与施工监测148

5.6.1 地下水控制148

5.6.2 基坑现场监测150

思考题151

习题151

6 地基处理153

6.1 概述153

6.1.1 软弱地基的特征153

6.1.2 地基处理方法分类154

6.1.3 地基处理设计、监测与检验155

6.2 换土垫层法156

6.2.1 换土垫层法的原理156

6.2.2 换土垫层法的适用范围156

6.2.3 垫层的设计157

6.2.4 施工要点159

6.2.5 质量检测160

6.3 碾压法与夯实法160

6.3.1 机械碾压法160

6.3.2 振动压实法160

6.3.3 重锤夯实法160

6.3.4 强夯法161

6.4 排水固结法163

6.4.1 加固原理与应用条件163

6.4.2 排水固结法的组成165

6.4.3 砂井堆载预压法设计计算166

6.4.4 排水固结法施工简介与现场观测169

6.5 置换及拌入法169

6.5.1 砂石桩法169

6.5.2 水泥粉煤灰碎石桩法172

6.5.3 深层搅拌法173

6.5.4 高压喷射注浆法174

6.6 复合地基175

6.6.1 复合地基的概念与分类175

6.6.2 复合地基作用机理及设计参数176

6.6.3 桩体复合地基承载力确定177

6.6.4 复合地基沉降计算178

6.7 土工合成材料180

6.7.1 特点和适用范围180

6.7.2 作用原理180

6.8 托换技术181

6.8.1 基础托换181

6.8.2 纠偏托换184

思考题185

习题186

7 区域性地基187

7.1 概述187

7.2 湿陷性黄土地基187

7.2.1 湿陷性黄土的特征和分布187

7.2.2 黄土湿陷性机理和影响因素188

7.2.3 黄土地基湿陷性评价189

7.2.4 湿陷性黄土地基的工程处理措施191

7.3 膨胀土地基191

7.3.1 膨胀土特征与分布191

7.3.2 膨胀土地基的危害192

7.3.3 膨胀土膨胀影响因素192

7.3.4 膨胀土地基评价193

7.3.5 膨胀土地基的工程处治措施195

7.4 山区地基与红黏土地基196

7.4.1 土岩组合地基196

7.4.2 岩溶地基197

7.4.3 土洞地基198

7.4.4 红黏土地基199

7.5 盐渍土与冻土地基200

7.5.1 盐渍土地基200

7.5.2 冻土地基203

7.6 地震区地基与动力机器的地基206

7.6.1 地震区地基207

7.6.2 动力机器的地基209

思考题211

习题211

参考文献212