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第一篇 概论2

第一章 桩基概述及最新进展2

第一节 桩的基本分类及划分目的2

一、按桩直径划分2

二、按几何特征划分2

三、按受力状态划分3

四、按桩身材料划分3

五、按成桩方法划分4

六、按成桩工艺对地基土的影响划分4

第二节 各种桩型的适用条件及选用原则4

第三节 近年研发的新桩型、新的施工工艺及特点7

一、灌注桩后注浆技术7

二、长螺旋压灌灌注桩8

三、挤扩支盘桩（DX桩）8

四、搅拌劲芯（性）桩8

五、大直径筒桩8

六、预应力竹节管桩9

七、预制空心方桩9

八、咬合桩10

九、槽壁桩10

十、超长桩10

第四节 桩基理论与设计方法的最新进展10

一、变刚度调平设计11

二、减沉复合疏桩基础12

三、桩基沉降计算12

四、桩网支承路基技术14

五、桩基工程的耐久性14

六、桩基工程通用设计软件14

第二篇 桩基工程理论16

第二章 竖向抗压桩的承载力与变形16

第一节 单桩在竖向荷载下的受力性状16

一、桩土体系的荷载传递16

二、桩侧阻力性状19

三、桩端阻力性状23

四、单桩竖向极限承载力计算27

第二节 群桩在竖向荷载下的受力性状32

一、群桩受力性状32

二、群桩的极限承载力计算47

第三节 桩基负摩阻力54

一、桩基负摩阻力的定义54

二、负摩阻力发生条件55

三、负摩阻力的计算55

四、单桩负摩阻力的时间效应57

五、群桩的负摩阻力58

六、消减桩负摩阻力的措施59

第四节 单桩的沉降计算60

一、单桩沉降计算理论60

二、弹性理论法61

三、荷载传递法68

四、剪切位移法71

五、路桥桩基简化方法73

六、单桩沉降计算的分层总和法74

七、单桩的数值分析法75

第五节 群桩的沉降计算76

一、群桩沉降计算理论76

二、弹性理论法77

三、等代墩基法80

四、明德林-盖得斯法82

五、建筑地基基础设计规范法84

六、考虑桩身压缩的群桩沉降计算方法87

七、建筑桩基技术规范方法89

第六节 桩筏基础分析96

一、综述96

二、筏板分析96

三、桩基础分析99

四、桩筏基础刚度集成99

第七节 桩筏基础优化分析100

一、桩筏基础优化设计的概念100

二、桩长优化101

三、桩位优化107

参考文献112

第三章 竖向抗拔桩的承载力与变形114

第一节 抗拔桩的受力性状114

一、抗拔桩的受力机理114

二、抗拔桩的破坏形态115

三、抗拔桩承载力的确定118

四、等截面桩与扩底桩荷载传递规律的差异120

第二节 抗拔桩与抗压桩的受力性状异同121

一、抗拔桩与抗压桩受力性状差异性121

二、受力性状差异性的机理122

三、抗压摩阻力与抗拔摩阻力系数的取值124

第三节 等截面抗拔单桩的变形计算124

一、弹性理论法125

二、荷载传递法125

三、有限差分法129

第四节 扩底抗拔桩的变形计算133

一、弹性理论法133

二、弹塑性理论法135

三、荷载传递法138

第五节 抗拔群桩的承载力和变形计算143

一、抗拔群桩的承载力计算143

二、抗拔群桩的变形计算150

参考文献153

第四章 受水平荷载作用桩的承载力与变形155

第一节 水平荷载作用下单桩的受力性状155

一、水平荷载下单桩的受力性状155

二、单桩的水平承载力的确定157

第二节 水平荷载作用下群桩的受力性状157

一、水平荷载作用下群桩的受力性状157

二、群桩水平承载力的确定162

第三节 水平荷载作用下单桩变形的理论计算166

一、极限地基反力法（极限平衡法）166

二、弹性地基反力法（m法）170

三、p-y曲线法177

第四节 水平荷载作用下群桩变形的理论计算180

一、群桩效率法180

二、群桩的p-y曲线法183

参考文献184

第三篇 桩基工程勘察与设计186

第五章 桩基工程勘察186

第一节 桩基勘察目的与任务186

第二节 桩基勘察的基本要求187

一、勘察等级与阶段187

二、勘察工作量布置原则192

第三节 桩基设计参数的勘察确定199

一、桩基设计参数基本指标199

二、桩型及桩基持力层选择200

三、桩的侧阻力与端阻力207

四、单桩承载力估算220

五、桩基沉降计算参数226

第四节 特殊土地区桩基勘察要点227

一、软土地区227

二、湿陷性黄土地区231

三、风化岩与残积土地区236

第六章 桩基设计原则240

第一节 桩基设计原则240

一、桩基设计总则240

二、桩基设计等级的划分240

三、承载能力极限状态设计241

四、正常使用极限状态设计243

五、基桩选型原则245

六、基桩的布置原则247

七、特殊条件下桩基设计原则248

第二节 桩基础的概念设计252

一、桩基概念设计的定义及进行概念设计的必要性252

二、桩基承载力的概念254

三、桩基础变形的概念256

四、桩基施工的基本概念258

五、桩基础综合经济的概念259

第七章 桩基承台260

第一节 桩基承台的设计原则260

一、承台的类型260

二、承台下的桩基布置261

三、承台的埋深261

第二节 桩基承台的构造262

一、承台的材料要求262

二、承台的形式和基本尺寸262

三、承台钢筋的配置265

四、承台的连接266

第三节 承台的设计计算268

一、荷载及桩顶反力的计算268

二、承台结构承载能力和正常使用状态计算269

第八章 变刚度调平设计281

第一节 高层建筑地基基础传统设计剖析和国外动态281

一、既有工程出现的问题281

二、传统设计理念的盲区286

三、国外有关高层建筑基础优化设计现状286

第二节 变刚度调平设计概要288

一、变刚度调平设计原理288

二、影响差异沉降的因素289

三、变刚度调平设计原则290

第三节 变刚度调平设计细则和工程应用291

一、桩基变刚度设计细则291

二、桩基变刚度调平设计工程应用292

三、主裙连体建筑的变刚度调平设计细则与工程实例308

第九章 桩基抗震设计311

第一节 桩基的震害311

一、桩基的典型震害311

二、桩基的震害经验312

第二节 桩基抗震的基本要求312

一、桩基的选型312

二、桩基的布置313

第三节 桩基抗震的计算方法313

一、桩基不验算抗震承载力的范围313

二、非液化地基上竖向抗震承载力验算314

三、非液化地基上的桩基水平抗震承载力验算316

四、液化地基土的桩基317

五、设计实例318

第四节 桩基抗震的构造要求323

一、非液化地基上的桩基323

二、液化地基上的桩基324

三、基础连系梁324

第十章 动力机器桩基基础设计325

第一节 概述325

一、动力机器桩基基础的动力特性325

二、桩基主要动力参数325

第二节 动力机器桩基基础的设计要求326

第三节 桩基动力参数的计算327

一、按《动力机器基础设计规范》（GB 50040—96）计算桩基动力参数的方法327

二、考虑桩本身特性的桩基刚度计算331

第四节 计算实例339

一、设计资料339

二、混凝土基础尺寸的确定339

三、桩基动力计算340

四、桩基静力计算341

第十一章 常用桩基础设计分析软件342

第一节 桩基设计软件的必要性342

第二节 PILE桩基系列软件的功能和特点介绍343

一、同济启明星PILE桩基系列软件的发展沿革343

二、软件分析的桩基础类型345

三、桩基础计算分析模型和特点346

四、典型使用过程与功能简介350

第三节 PILE桩基软件的典型操作流程356

第四节 PILE桩基软件应用工程实例357

一、工程实例（一）357

二、工程实例（二）360

第五节 PKPM系列之基础软件JCCAD软件的功能和特点介绍361

一、前言361

二、上部结构荷载及刚度362

三、地质资料的参数及桩基初设计363

四、桩基础设计中的常用概念364

五、人机交互输入的灵活利用366

六、沉降计算的准确性367

七、计算模型和地基基础形式367

八、沉降后浇带（缝）368

九、地下水对基础的浮力作用369

第六节 J CCAD软件工程应用实例370

一、北京佳美风尚中心办公楼及酒店370

二、北京望京B11-1地块项目（悠乐汇）B区工程376

第七节 小结380

参考文献380

第四篇 特殊桩基设计382

第十二章 超长桩设计382

第一节 概述382

一、超长桩的发展382

二、超长桩的桩型383

第二节 超长桩承载变形性状383

一、变形特性384

二、超长桩的侧阻发挥性状392

三、超长桩的端阻发挥性状397

四、超长桩承载变形性状399

第三节 超长桩设计要点400

一、超长灌注桩400

二、超长钢管桩405

第四节 工程实例409

一、上海环球金融中心409

二、北京CCTV新台址工程413

三、上海世博500kV地下变电站418

四、杭州电信大楼桩优化设计实例423

五、温州世贸中心大楼超长桩基础施工实测沉降及分析425

第十三章 微型桩设计434

第一节 概述434

一、微型桩的概念434

二、微型桩的类型435

三、微型桩的发展与应用436

第二节 微型桩的工作特性439

一、微型桩的承载力440

二、微型桩的沉降计算446

第三节 微型桩设计446

一、桩距446

二、桩长446

三、桩截面447

四、微型桩类型447

五、微型桩单桩承载力447

六、桩数的确定451

七、微型桩的沉降451

第四节 受拉微型桩承载力452

第五节 微型桩与基础的连接构造452

参考文献453

第十四章 组合桩设计455

第一节 概述455

一、传统低强度桩体的局限性455

二、组合桩的概念455

三、早期的组合桩实践455

四、组合桩的常见类型456

第二节 组合桩的荷载传递特点458

一、组合桩的荷载传递机理与破坏模式458

二、组合桩承载力461

三、组合桩承载力的影响因素463

第三节 组合桩的设计467

第四节 组合桩应用工程实例——天津彩虹花园1A座住宅楼468

一、工程概况468

二、工程地质条件468

三、组合桩设计469

四、质量检测471

五、建筑物沉降观测结果471

六、经济分析471

参考文献472

第十五章 大直径筒桩设计473

第一节 概述473

第二节 筒桩的受力性状473

一、筒桩的荷载传递规律473

二、影响筒桩受力性状的因素474

第三节 筒桩的设计475

一、大直径筒桩单桩竖向极限承载力的确定475

二、大直径筒桩基础沉降计算475

三、大直径筒桩的构造及布桩设计476

第十六章 挤扩支盘桩（DX桩）设计477

第一节 概述477

第二节 挤扩支盘桩的特点477

第三节 挤扩支盘桩的设计方法478

一、挤扩支盘桩平面布置原则478

二、桩径的设计478

三、支盘位置的确定479

四、扩盘间距的选择479

五、挤扩支盘桩承载力和沉降的计算480

六、挤扩支盘桩的构造设计482

七、挤扩支盘桩应用中的注意问题483

第十七章 软土地区扩底抗拔桩484

第一节 概述484

第二节 扩底抗拔桩的形式与施工方法484

一、扩底桩型484

二、施工工艺与机具486

第三节 扩底抗拔桩的承载特性与破坏形态488

一、承载特性与荷载传递机理488

二、软土地区小扩展角扩底抗拔桩破坏形态490

第四节 扩大头形状对扩底抗拔桩承载力的影响因素分析491

第五节 扩底抗拔桩承载力计算方法492

一、解析方法492

二、经验方法495

三、整体数值方法499

第六节 工程实例500

一、上海瑞金医院地下车库500

二、杭州波浪文化城501

第十八章 槽壁桩506

第一节 概述506

一、槽壁桩的应用506

二、竖向承载特性的研究508

第二节 槽壁桩设计510

一、布置原则510

二、竖向承载力估算510

三、沉降控制措施513

四、群桩效应515

五、作为地下结构外墙的设计515

第三节 槽壁桩工程实例518

一、香港环球贸易融广场518

二、天津市冶金科贸中心518

三、上海银行大厦519

四、解放日报新闻中心522

五、中船长兴造船基地注水坞工程523

第十九章 灌注桩后注浆设计527

第一节 概述527

一、灌注桩后注浆技术的产生527

二、灌注桩后注浆技术的应用现状527

第二节 灌注桩后注浆装置528

一、后注浆装置的组成528

二、国内外后注浆装置的种类与特点528

第三节 灌注桩后注浆机理531

一、注浆效应531

二、灌注桩后注浆的性态532

三、后注浆的工艺参数533

第四节 灌注桩后注浆设计534

一、注浆方案及桩端持力层选择534

二、后注浆灌注桩单桩承载特性534

三、普通灌注桩、挤扩灌注桩与后注浆桩应用对比535

四、扩底桩与桩侧注浆桩极限抗拔力对比540

五、后注浆灌注桩群桩543

六、后注浆灌注桩的沉降计算544

第五节 灌注桩后注浆施工544

一、后注浆管阀的设置544

二、后注浆施工545

三、后注浆特殊问题处理546

第六节 灌注桩后注浆检测547

第二十章 特殊地质条件下的桩基设计548

第一节 软弱土层中的桩基设计548

一、软土地层的工程特点549

二、软土中桩基设计原则550

三、软土中桩基设计要考虑的因素551

四、软土中桩基设计方法558

第二节 黄土地区的桩基设计569

一、黄土地层的工程特点570

二、黄土中桩基设计原则571

三、黄土中桩基设计方法572

第二十一章 桥梁桩基设计与计算574

第一节 概述574

第二节 基础构造要求575

一、桩径的要求576

二、混凝土桩576

三、钢桩576

四、桩的布置和中距576

五、桩、承台和横系梁的构造577

第三节 单桩竖向承载力计算577

一、摩擦桩单桩轴向受压承载力容许值计算577

二、支承在基岩上或嵌入基岩桩单桩轴向受压承载力容许值计算584

三、后压浆灌注桩单桩受压承载力容许值586

四、摩擦桩单桩轴向受拉承载力容许值588

第四节 群桩整体验算588

一、群桩承载力验算588

二、修正后的地基承载力容许值计算590

三、群桩沉降验算590

第二十二章 桩网支承路基中的加筋网垫595

第一节 定义和机理595

第二节 桩网支承路基的研究现状596

一、土拱效应模型596

二、竖向荷载引起的加筋体拉力计算方法599

三、边坡推力效应引起的加筋体拉力计算方法600

第三节 国外桩网支承路基中加筋网垫的计算方法602

一、英国规范602

二、北欧规范603

三、日本规范603

四、德国规范604

第四节 我国计算方法607

一、桩网支承路基中的加筋网垫作用机理607

二、加筋体强度的讨论610

三、土拱效应计算方法612

四、加筋体拉力计算方法614

五、加筋网垫在桩网支承路基中的总拉力618

六、计算方法的验证618

第五节 施工工艺621

一、施工准备621

二、施工方法622

三、质量控制与检验622

参考文献623

第五篇 桩基施工628

第二十三章 混凝土灌注桩施工628

第一节 长螺旋压灌桩施工628

一、长螺旋压灌桩施工设备及工艺流程628

二、长螺旋压灌桩施工要求及控制要点630

三、质量控制标准633

四、长螺旋压灌桩安全施工技术措施634

五、长螺旋压灌桩施工常见问题产生原因及处理方法635

第二节 潜水钻成孔灌注桩638

一、适用范围及原理638

二、施工机械及设备639

三、施工工艺641

第三节 正循环钻成孔灌注桩646

一、适用范围及原理646

二、施工机械及设备647

三、施工工艺648

第四节 反循环钻孔灌注桩656

一、基本原理656

二、反循环钻进工艺地层和技术要求656

三、泵吸反循环成孔钻进方法656

四、泵吸反循环操作规程657

五、气举反循环操作过程661

第五节 人工挖孔灌注桩661

一、概述661

二、人工挖孔灌注桩施工方法662

第六节 旋挖（含短螺旋）钻孔灌注桩668

一、概述668

二、施工机械与设备669

三、旋挖成孔灌注桩施工672

第七节 冲击钻成孔灌注桩677

一、适用范围及原理677

二、施工机械与设备678

三、施工工艺682

第八节 沉管灌注桩687

一、沉管灌注桩施工工法特点687

二、沉管灌注桩施工特点及应用范围687

三、沉管灌注桩的主要施工机械设备及主要技术参数688

四、施工工艺689

五、沉管灌注桩施工要点691

六、质量标准693

七、常见问题、原因及处理方法694

第九节 水下混凝土灌注697

一、概述697

二、灌注机具698

三、水下混凝土的灌注施工701

第二十四章 异形桩707

第一节 挤扩支盘桩（DX桩）707

一、挤扩支盘灌注桩的特点708

二、挤扩支盘灌注桩的施工708

三、挤扩支盘灌注桩施工注意要点710

第二节 大直径现浇薄壁筒（管）桩711

一、概述711

二、大直径现浇薄壁筒桩施工712

三、振动沉模大直径现浇薄壁管桩施工713

第三节 咬合桩715

一、钻孔咬合桩的特点715

二、咬合桩施工工艺及要点715

三、咬合桩施工过程中存在的问题及解决办法717

第四节 预应力竹节管桩720

一、概述720

二、施工设备、工具720

三、施工程序721

四、施工注意事项721

第二十五章 微型桩施工723

第一节 微型桩施工的一般方法723

一、微型桩常规施工方法723

二、投石压浆微型桩施工724

第二节 微型桩施工质量控制725

一、提高成孔时质量措施726

二、确保桩身的质量措施726

第三节 微型桩不同应用条件下的施工工程实例726

一、用于既有建筑物地基基础加固与托换工程实例726

二、用于提高边坡稳定性工程实例728

三、用于基坑支护工程实例730

四、微型桩用于既有铁路公路路基加固工程实例731

五、用于支承新建建筑物工程实例732

六、用于既有建筑物地基抗震加固733

参考文献733

第二十六章 组合桩施工734

第一节 概述734

一、组合桩施工技术要点734

二、水泥土桩-预制混凝土芯桩组合桩734

三、水泥土桩-现浇混凝土芯桩组合桩734

第二节 组合桩施工方法735

一、水泥土桩施工设备735

二、预制混凝土桩芯制作735

三、水泥搅拌桩施工735

四、预制桩的插入736

五、桩顶处理及桩顶构造736

第三节 工程实例——天津金达园住宅小区5号楼737

一、工程概况737

二、工程地质条件737

三、组合桩设计概况738

四、施工738

五、质量检验739

参考文献739

第六篇 桩基检测742

第二十七章 桩的现场静载试验742

第一节 概述742

一、桩身结构强度破坏742

二、地基土强度破坏742

第二节 竖向抗压静载试验743

一、试验的目的和意义743

二、试验装置、仪表和测试元件743

三、试桩制备、加载与测试748

四、试验成果整理749

五、单桩轴向极限荷载的确定751

六、大直径桩钻孔灌注桩测试实例752

第三节 特大型桩试桩技术（自平衡法静载试验）755

一、测试原理756

二、适用范围757

三、基本过程758

四、承载机理和极限承载力758

五、荷载箱埋设技术759

六、等效转换法761

七、工程应用实例764

第四节 单桩竖向抗拔静载试验772

一、概述772

二、仪器设备772

三、检测数据分析774

第五节 单桩水平静载试验775

一、概述775

二、仪器设备及安装776

第二十八章 动测技术781

第一节 一维波动方程及其解答781

一、一维波动方程781

二、采用行波理论求解波动方程782

三、采用特征线法求解波动方程784

第二节 应力波的相互作用和在不同阻抗界面上的反射和透射786

一、应力波的相互作用786

二、应力波在杆不同阻抗界面处的反射和透射787

第三节 低应变法测试与分析788

一、桩身完整性判定的理论方法788

二、适用范围794

三、低应变法现场检测技术797

四、检测数据分析与判定800

第四节 高应变法测试与分析809

一、土阻力测量809

二、承载力计算方法——凯司法810

三、桩身完整性和打桩拉应力测量816

四、适用范围819

五、高应变法现场检测技术820

六、检测数据分析与判定829

七、工程实例835

八、限制条件836

第五节 声波透射法838

一、基本原理及方法838

二、适用范围838

三、仪器设备838

四、测试技术839

五、检测数据的处理与判定841

六、工程实例——莆田某高压线路塔基础声波透射法检测849

第二十九章 桩基现场监测850

第一节 基桩孔内摄像850

一、工作原理850

二、检测仪器850

三、现场检测850

四、数据处理851

五、工程实例852

第二节 挤土效应854

一、挤土影响及防护854

二、工程实例1—单桩试验研究858

三、工程实例2—群桩试验研究863

第三节 湿陷性黄土中桩的浸水试验876

一、试验和地质特点876

二、试验方案876

三、浸水对桩的垂直承载力的影响878

四、浸水过程中桩的负摩阻力变化规律879

第三十章 桩基设置与工作时的原型观测881

第一节 概述881

第二节 原型观测的目的和方法881

一、原型观测的主要目的881

二、原型观测的方法882

三、原型观测的仪器、设备882

第三节 原型观测工程实例883

一、工程概况883

二、地质情况883

三、监测内容及仪器884

四、监测结果与分析884

参考文献890

第七篇 港口工程桩基技术规定892

第三十一章 港口工程桩基设计892

第一节 前言892

第二节 钢桩892

一、钢管桩892

二、钢板桩898

第三节 预应力混凝土大直径管桩906

一、管桩设计906

二、常用大管桩正截面开裂弯矩设计值和破坏弯矩设计值911

第四节 PHC桩915

一、PHC桩设计915

二、PHC桩的抗弯性能918

三、PHC桩的抗弯试验919

第五节 嵌岩桩920

一、承载力920

二、结构设计923

三、载荷试验928

第六节 灌注桩930

一、承载力930

二、结构设计937

第七节 预应力混凝土方桩938

一、一般规定938

二、承载力939

三、结构设计943

四、载荷试验946

附录A地基容许承载力及深度修正系数950

附录B灌注桩最大裂缝宽度验算952

附录C m法953

第三十二章 港口桩基施工956

第一节 预应力混凝土方桩956

一、预应力混凝土方桩的制作956

二、预应力混凝土管桩制作及拼接957

三、场内吊运、堆存、运输965

四、沉桩967

五、沉桩控制标准及检测971

第二节 钢桩972

一、钢桩制作972

二、焊接973

三、涂层975

四、堆存和运输976

五、沉桩976

第八篇 铁路工程钢筋混凝土桩板结构技术规定980

第三十三章 钢筋混凝土桩板结构技术规定980

第一节 一般规定980

第二节 设计980

一、结构形式980

二、设计荷载980

三、结构计算981

四、桩板结构的承载力和沉降982

五、单桩承载力验算982

六、构造要求983

第三节 施工983

一、一般要求983

二、桩基984

三、托梁985

四、承台板985

第四节 质量检测985