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第1章　建筑结构和地基基础概率极限状态设计法1

1.1　结构可靠度应用概率简介1

1.1.1　概率论的基本术语1

1.1.1.1　随机现象和随机变量1

1.1.1.2　随机事件1

1.1.1.3　频率和概率1

1.1.1.4　频率直方图1

1.1.1.5　平均值、标准差和变异系数3

1.1.2　概率分布密度、分布函数和特征值5

1.1.2.1　概率分布密度和分布函数5

1.1.2.2　特征值（分位值）7

1.2　建筑结构荷载8

1.2.1　荷载的分类8

1.2.2　荷载代表值8

1.2.2.1　荷载标准值9

1.2.2.2　荷载组合值12

1.2.2.3　荷载频遇值12

1.2.2.4　荷载准永久值12

1.3　建筑结构概率极限状态设计法13

1.3.1　结构功能及其极限状态13

1.3.1.1　结构的功能13

1.3.1.2　结构功能的极限状态14

1.3.2　极限状态设计法14

1.3.2.1　失效概率与可靠指标14

1.3.2.2　概率极限状态设计法16

1.3.2.3　极限状态实用设计表达式18

1.3.2.4　地基基础设计时荷载效应组合及相应的抗力21

第2章　地基土的物理性质及岩土的分类22

2.1　土的组成22

2.1.1　土的固体颗粒22

2.1.2　土中水24

2.1.3　土中气体24

2.2　土的物理性质指标25

2.2.1 土的质量密度和重力密度25

2.2.2　土的含水量25

2.2.3　土粒相对密度（比重）26

2.2.4　土的干密度和干重度26

2.2.5　土的饱和密度和饱和重度26

2.2.6　土的有效重度27

2.2.7　土的孔隙比27

2.2.8　孔隙率27

2.2.9　饱和度28

2.3　粘性土的塑性30

2.3.1 塑限31

2.3.2　液限31

2.3.3　塑性指数31

2.3.4　液性指数32

2.4　地基岩土的分类及物理状态32

2.4.1　地基岩土的分类32

2.4.1.1　岩石32

2.4.1.2　碎石土33

2.4.1.3　砂土33

2.4.1.4　粉土33

2.4.1.5　粘性土33

2.4.1.6　人工填土34

2.4.2　地基岩土的物理状态34

2.4.2.1　碎石土34

2.4.2.2　砂土35

2.4.2.3　粘性土36

2.4.2.4　粉土36

第3章　地基中的应力37

3.1 自重应力的计算37

3.1.1　均匀地基情形37

3.1.2　分层地基情形38

3.2　附加应力的计算40

3.2.1　竖向集中荷载下地基中的应力和位移41

3.2.2　矩形荷载下地基中的应力44

3.2.3　圆形荷载下地基中的应力51

3.2.4　条形荷载下地基中的应力54

3.3　基础埋置深度对附加应力的影响57

3.3.1　基础底面压力的计算58

3.3.1.1　轴心受压基础58

3.3.1.2　偏心受压基础59

3.3.2　基础底面附加应力的计算62

第4章　地基变形的计算65

4.1　土的压缩性65

4.1.1　基本概念65

4.1.2　压缩试验和压缩曲线65

4.1.3　压缩系数和压缩模量66

4.1.4　变形模量69

4.1.5　变形模量与压缩模量之间的关系70

4.2　地基最终沉降量的计算71

4.2.1　分层总和法71

4.2.2　《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）推荐法72

4.2.3　《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）推荐法的简化76

4.2.4　地基压缩层厚度的确定78

4.3　地基沉降与时间关系的估算82

4.4　建筑物的沉降观测84

4.4.1　水准基点的设置85

4.4.2　观测点设置85

4.4.3　水准测量85

第5章　土的抗剪强度与地基承载力86

5.1　概述86

5.2　土的抗剪强度86

5.3　土的极限平衡理论87

5.3.1 土中某点的应力状态88

5.3.2　土的极限平衡条件89

5.4　土的抗剪强度指标的测定方法91

5.4.1　直接剪切试验91

5.4.2　三轴剪切试验92

5.4.3　十字板剪切试验92

5.4.4　大型直剪试验93

5.4.5　饱和粘性土剪切试验方法的选择93

5.5　地基临塑压力、临界压力与极限压力94

5.5.1　地基临塑压力（比例界限）94

5.5.2　地基临界压力p1/4和p1/396

5.5.3　地基的极限压力97

5.6　地基承载力特征值的确定99

5.6.1　基本要求99

5.6.2　地基承载力特征值的确定100

5.6.2.1　按载荷试验p-S曲线确定100

5.6.2.2　按理论公式确定100

5.6.2.3　按《建筑地基基础设计规范》（GBJ7—1989）表格确定103

第6章　挡土墙的土压力与边坡稳定109

6.1　概述109

6.2　土压力的分类109

6.3　朗金土压力理论111

6.3.1　主动土压力111

6.3.2　被动土压力114

6.4　库伦土压力理论116

6.4.1　主动土压力116

6.4.2　被动土压力129

6.5　特殊情况下土压力的计算130

6.5.1　填土表面有均布荷载130

6.5.2　成层填土情形131

6.5.3　墙后有地下水情形132

6.6　按规范方法计算主动土压力134

6.6.1　数解法134

6.6.2　查表法135

6.7　挡土墙设计137

6.7.1　挡土墙的类型与尺寸选择137

6.7.2　挡土墙计算138

6.7.3　墙后回填土料选择与排水141

6.8　边坡稳定的分析143

6.8.1　简单边坡的稳定性计算143

6.8.2　边坡稳定措施145

第7章　工程地质勘察147

7.1　工程地质勘察的目的和要求147

7.1.1　选择场址勘察147

7.1.2　初步勘察147

7.1.3　详细勘察阶段147

7.2　勘探方法149

7.2.1　钻探149

7.2.2　动力触探150

7.2.3　槽探150

7.3　土的野外鉴别与描述151

7.4　地下水153

7.4.1　地下水的埋藏条件153

7.4.2　地下水位及其变化幅度153

7.4.3　地下水的侵蚀性153

7.5　岩土工程勘察报告154

7.5.1　勘察报告的编制154

7.5.2　勘察报告实例154

7.5.2.1 简介154

7.5.2.2　拟建场区的工程地质条件156

7.5.2.3　拟建场区的水文地质条件157

7.5.2.4　场地与地基的建筑抗震设计基本条件159

7.5.2.5　地基方案及相关建议159

7.5.2.6　有关施工的建议159

第8章　建筑地基基础的设计原则160

8.1 一般要求160

8.2　地基基础设计步骤160

8.3　基础埋置深度的确定160

8.3.1　建筑场地土的性质和建筑物的类型161

8.3.2　地基土的冻胀性161

8.3.3　相邻房屋和构筑物基础埋深的影响164

8.3.4　地下水的情况165

8.4　地基计算165

8.4.1　按承载力计算165

8.4.2　按变形计算166

8.4.3　按稳定性计算166

8.5　地基基础设计等级166

8.6　地基基础设计的规定166

8.7　地基变形的分类168

8.8　地基允许变形值169

第9章　无筋和配筋扩展基础170

9.1　无筋扩展基础类型170

9.1.1　砖基础170

9.1.2　毛石基础171

9.1.3　灰土基础171

9.1.4　三合土基础172

9.1.5　混凝土和毛石混凝土172

9.2　基础底面尺寸的确定173

9.2.1　轴心受压基础173

9.2.2　偏心受压基础177

9.2.3　偏心受压基础直接计算法179

9.2.3.1　墙下条形基础179

9.2.3.2　柱下独立基础187

9.3　无筋扩展基础剖面设计计算213

9.4　扩展基础剖面及配筋设计计算215

9.4.1　扩展基础的构造要求215

9.4.1.1　现浇墙下条形基础215

9.4.1.2　现浇柱下独立基础217

9.4.1.3　预制钢筋混凝土柱杯形基础218

9.4.2　条形基础底板厚度和配筋的确定219

9.4.2.1　中心受压基础219

9.4.2.2　偏心受压基础221

9.4.3　柱下单独基础底板厚度和配筋的计算221

9.4.3.1　中心受压基础221

9.4.3.2　偏心受压基础226

9.5　柱下独立基础底板弯矩简捷计算法230

第10章　柱下条形和交叉条形基础233

10.1　柱下条形基础233

10.1.1 概述233

10.1.2　倒梁法233

10.1.3　弹性地基梁的基本微分方程236

10.1.4　按基床系数法解弹性地基梁237

10.1.4.1　微分方程的建立与解答237

10.1.4.2　无限长梁的计算239

10.1.4.3　长梁与短梁的划分标准244

10.1.4.4　半无限长梁244

10.1.4.5　短梁的计算253

10.1.5　按差分法解弹性地基梁257

10.1.5.1　差分方程的推导257

10.1.5.2　按差分法计算温克尔地基梁258

10.1.6　按链杆法解弹性地基梁265

10.1.6.1 基本原理265

10.1.6.2　链杆法方程的建立265

10.1.6.3　相对位移δki的计算266

10.1.7　非均质地基上梁的计算272

10.1.7.1　地基沉降系数ηki的计算272

10.1.7.2　压缩层的确定问题276

10.2　柱下交叉条形基础279

10.2.1　柱下交叉条形基础内力分析——简化法279

10.2.1.1　中柱节点279

10.2.1.2　边柱节点280

10.2.1.3　角柱节点281

10.2.2　节点分配荷载的修正282

10.3　柱下条形和交叉条形基础构造285

第11章　筏形基础和箱形基础288

11.1　筏形基础的设计288

11.1.1　一般规定288

11.1.2　弹性地基板的内力计算——差分法289

11.1.3　筏形基础底板承载力的计算295

11.1.3.1　平板式筏基295

11.1.3.2　梁板式筏基303

11.2　箱形基础的设计304

11.2.1　概述304

11.2.2　一般规定304

11.2.3　地基计算305

11.2.3.1　计算原则305

11.2.3.2　埋置深度的确定305

11.2.3.3　地基承载力的计算305

11.2.3.4　地基变形的计算306

11.2.4　箱形基础结构计算309

11.2.4.1　基础底面反力的计算309

11.2.4.2　箱形基础底板、顶板厚度的确定310

11.2.4.3　箱形基础弯曲内力的计算312

11.2.4.4　箱形基础墙体承载力的计算314

11.2.5　箱形基础构造要求316

第12章　软弱地基319

12.1　一般要求319

12.2　建筑措施319

12.3　结构措施321

12.3.1　减小基础底面附加应力321

12.3.2　调整各部分的荷载分布、基础宽度或埋置深度321

12.3.3　选用较小的基底应力321

12.3.4　增加基础和上部结构的整体刚度和强度321

12.4　软弱地基的处理323

12.4.1　基本规定323

12.4.2　换填垫层法324

12.4.2.1　一般规定324

12.4.2.2　设计324

12.4.3　水泥粉煤灰碎石桩法329

12.4.3.1　一般规定329

12.4.3.2　设计329

12.4.4　砂石桩法333

12.4.4.1　一般规定333

12.4.4.2　设计333

12.5　压实填土的密实度335

12.5.1　土的压实原理336

12.5.2　影响压实效果的因素336

12.5.3　压实填土的质量控制337

第13章　桩基础338

13.1　桩的功能与种类338

13.1.1　钢筋混凝土预制桩338

13.1.2　灌注桩338

13.2　单桩竖向承载力的确定340

13.2.1　根据土对桩的阻力确定341

13.2.2　根据桩身混凝土强度确定345

13.3　单桩水平承载力的确定346

13.3.1　静载试验方法、临界荷载和极限荷载346

13.3.2　单桩水平承载力的确定347

13.4　桩的根数及布置349

13.4.1　桩的平面布置349

13.4.2　桩数的确定350

13.4.3　桩基础直接计算法352

13.5　承台的设计与计算363

13.5.1 承台及其连系梁的构造363

13.5.2　承台的计算364

13.5.2.1　承台板厚度的确定365

13.5.2.2　承台板配筋计算368

13.5.2.3　承台梁370

13.6　桩基沉降验算370

13.6.1　验算范围370

13.6.2　验算方法370

13.7　桩基设计的步骤371

第14章　地震区地基基础抗震设计376

14.1　场地376

14.1.1　建筑场地类别376

14.1.2　建筑场地评价及有关规定378

14.2　地震时地面运动特性379

14.2.1 场地土对地震波的作用、土的卓越周期379

14.2.2　强震时的地面运动385

14.3　天然地基与基础抗震设计385

14.3.1 可不进行天然地基与基础抗震承载力验算的范围385

14.3.2　天然地基抗震承载力验算386

14.4　液化土地基387

14.4.1　液化的概念387

14.4.2　影响土的液化的因素388

14.4.3　液化土的判别390

14.4.4　液化地基的评价395

14.4.5　地基抗液化措施398

14.5　桩基的抗震验算399

14.5.1　桩基不需进行验算的范围399

14.5.2　低桩承台桩基的抗震验算400

14.6　软弱粘性土地基抗震设计401

第15章　基槽检验与地基的局部处理402

15.1　基槽检验402

15.1.1 观察验槽402

15.1.2　钎探403

15.2　地基的局部处理405

15.2.1　松土坑（填土、墓穴、淤泥等）的处理405

15.2.2　砖井或土井的处理406

15.2.3　局部范围内硬土（或其他硬物）的处理407

15.2.4　管道的处理407

15.2.5 “橡皮土”的处理407

15.2.6　人防通道的处理408

15.3　地基的局部处理实例408

附录410

附录A　标准贯入试验和轻便触探试验410

附录B　抗剪强度指标的计算方法411

参考文献416