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| 內容簡介： |
本书根据《建筑地基基础设计规范》GB 50007—2011、《岩土工程勘察规范》GB
50021—20012009年版、《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106—2014等新规范的要求系统地阐述了土的性质及工程分类、土的压缩性与地基沉降计算、土的抗剪强度与地基承载力、土压力与土坡稳定分析；重点介绍了浅基础设计与施工、桩基础设计与施工，给出了常用土工试验指导；简要介绍了沉井基础与地下连续墙、基坑工程、软弱地基处理和岩土工程勘察的常用方法，以及地震区的地基基础。
本书的特点是理论讲述尽量简化，一般只选择土力学中的基本理论和地基基础工程设计和施工中常见的技术问题，介绍一些典型的基础工程、岩土工程经验，工程实例和计算例题较多。为便于学生复习与练习，各章都附有思考题、习题及参考答案。
本书可作为高等职业院校的建筑工程技术、道路桥梁工程技术、城市轨道交通工程技术等土木工程类专业的教材，也可供建筑设计院、工程勘察院和建筑公司的工程技术人员学习参考。
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| 目錄：
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目 录
绪论1
0.1 土力学与地基基础的研究对象1
0.2 本课程的内容及学习目标3
第1章 土的性质及工程分类5
1.1 土的三相组成与结构5
1.1.1 土的固体颗粒5
1.1.2 土中水7
1.1.3 土中气体8
1.1.4 土的结构8
1.2 土的物理性质指标与测定9
1.2.1 三个基本试验指标10
1.2.2 其他指标11
1.2.3 指标之间的换算关系12
1.3 土的物理状态指标15
1.3.1 黏性土的物理状态指标15
1.3.2 无黏性土的密实度17
1.4 土的渗透性19
1.4.1 土的渗透定律19
1.4.2 渗透系数的测定与取值20
1.4.3 渗流力和渗透破坏21
1.5 地基岩土的工程分类23
1.5.1 岩石23
1.5.2 碎石土23
1.5.3 砂土24
1.5.4 粉土24
1.5.5 黏性土24
1.5.6 人工填土25
1.6 思考题与习题26
第2章 土的压缩性与地基沉降计算28
2.1 概述28
2.2 侧限条件下土的压缩性29
2.2.1 室内侧限压缩试验与压缩
曲线29
2.2.2 侧限压缩性指标30
2.3 土的压缩性现场试验31
2.3.1 现场载荷试验32
2.3.2 土体变形模量与压缩模量
的关系34
2.4 地基中应力的计算35
2.4.1 土的自重应力35
2.4.2 基底压力和附加压力37
2.4.3 土中应力计算38
2.5 地基最终沉降量计算40
2.5.1 分层总和法40
2.5.2 规范推荐方法42
2.5.3 由实测沉降推算最终
沉降量47
2.6 饱和土单向固结沉降49
2.6.1 有效应力原理49
2.6.2 饱和土单向渗透固结50
2.6.3 沉降与时间的关系计算51
2.6.4 饱和土固结理论在软黏土
地基处理中的应用52
2.7 思考题与习题53
第3章 土的抗剪强度与地基承载力55
3.1 概述55
3.1.1 土的强度的工程意义55
3.1.2 土的强度的构成56
3.1.3 库仑公式与莫尔-库仑破
坏理论56
3.1.4 土的极限平衡条件57
3.2 抗剪强度指标的测定59
3.2.1 室内直接剪切试验59
3.2.2 现场十字板剪切试验62
3.2.3 其他试验方法简介63
3.3 抗剪强度指标66
3.3.1 两类土的抗剪强度指标66
3.3.2 黏性土在不同排水固结
条件下的抗剪强度指标67
3.3.3 抗剪强度指标的选择68
3.4 地基承载力69
3.4.1 地基破坏形式69
3.4.2 地基承载力理论计算70
3.4.3 按规范确定地基承载力75
3.5 思考题与习题76
第4章 土压力与土坡稳定分析78
4.1 概述78
4.2 土压力的类型79
4.2.1 土压力的类型79
4.2.2 几类土压力的比较79
4.3 土压力的计算80
4.3.1 经验法计算静止土压力80
4.3.2 朗肯土压力理论81
4.3.3 库仑土压力理论88
4.4 挡土墙的设计91
4.4.1 挡土墙的类型91
4.4.2 重力式挡土墙的计算与构造93
4.5 土坡稳定分析95
4.5.1 影响土坡稳定的因素95
4.5.2 土坡开挖规定96
4.5.3 简单土坡稳定分析97
4.6 思考题与习题99
第5章 浅基础设计与施工101
5.1 概述101
5.1.1 地基与基础设计原则101
5.1.2 浅基础的分类104
5.2 基础埋置深度选择109
5.3 地基计算116
5.3.1 地基承载力计算116
5.3.2 地基变形计算119
5.3.3 地基稳定性计算120
5.4 基础底面尺寸设计123
5.4.1 中心荷载作用下的基底
尺寸123
5.4.2 偏心荷载作用下的基底
尺寸125
5.5 无筋扩展基础设计127
5.5.1 无筋扩展基础的适用范围127
5.5.2 无筋扩展基础的设计及
构造要求127
5.6 扩展基础设计131
5.6.1 扩展基础的适用范围131
5.6.2 扩展基础的构造要求131
5.6.3 扩展基础的计算135
5.7 天然地基上浅基础的施工138
5.7.1 钢筋混凝土扩展基础的
施工要点138
5.7.2 毛石基础的施工要点138
5.8 思考题与习题139
第6章 桩基础设计与施工141
6.1 概述141
6.1.1 桩基础的适用性与特点141
6.1.2 桩与桩基础的分类142
6.1.3 桩基设计原则146
6.2 基桩的质量检测147
6.2.1 低应变法147
6.2.2 声波透射法148
6.2.3 钻芯法149
6.3 竖向承载力150
6.3.1 竖向荷载下单桩的工作
性能150
6.3.2 单桩竖向极限承载力
标准值152
6.3.3 单桩竖向承载力特征值158
6.3.4 轴心受压桩身承载力计算158
6.3.5 考虑承台效应的复合基桩
竖向承载力特征值159
6.4 桩基础设计160
6.4.1 选择桩型与尺寸160
6.4.2 桩的数量和平面布置161
6.4.3 桩基础计算验算163
6.4.4 桩基承台设计165
6.5 桩基础施工170
6.5.1 灌注桩施工170
6.5.2 人工挖孔桩施工172
6.5.3 预制桩沉桩施工173
6.6 思考题与习题175
第7章 沉井基础与地下连续墙176
7.1 沉井概述176
7.2 沉井的类型和构造177
7.2.1 沉井的分类177
7.2.2 沉井的基本构造180
7.3 沉井的施工182
7.3.1 旱地沉井施工182
7.3.2 水中沉井施工184
7.3.3 沉井施工过程中的结构
强度计算185
7.3.4 常见问题及处理193
7.4 沉井设计简介194
7.4.1 沉井尺寸195
7.4.2 承载力与自重验算195
7.5 地下连续墙简介201
7.6 思考题与习题204
第8章 基坑工程206
8.1 概述206
8.1.1 基坑工程的主要特点206
8.1.2 基坑支护结构的类型与
适用条件207
8.1.3 基坑的破坏类型209
8.1.4 基坑支护设计原则210
8.2 排桩支护结构设计211
8.2.1 土压力的计算211
8.2.2 悬臂式排桩213
8.2.3 单层支锚排桩215
8.3 基坑稳定性分析220
8.3.1 稳定性分析的作用220
8.3.2 稳定性理论分析220
8.3.3 渗流稳定分析223
8.4 施工与监测224
8.4.1 地下水控制224
8.4.2 现场监测228
8.4.3 土方开挖230
8.4.4 逆作业施工技术简介232
8.5 思考题与习题233
第9章 软弱地基处理234
9.1 概述234
9.1.1 软弱地基的特点234
9.1.2 地基处理的目的234
9.1.3 地基处理方法的分类和
适用情况235
9.2 换填垫层法236
9.2.1 垫层设计236
9.2.2 垫层施工238
9.2.3 质量检验238
9.3 夯实地基239
9.3.1 概述239
9.3.2 强夯地基设计与施工239
9.3.3 质量检验241
9.4 预压地基242
9.4.1 概述242
9.4.2 堆载预压242
9.4.3 真空预压243
9.4.4 质量检验与预压效果244
9.5 复合地基理论245
9.5.1 复合地基的概念与分类245
9.5.2 复合地基承载力与变形
计算246
9.6 竖向增强体复合地基248
9.6.1 振冲碎石桩复合地基248
9.6.2 水泥土搅拌桩复合地基249
9.6.3 旋喷桩复合地基250
9.7 思考题与习题251
第10章 岩土工程勘察及地震区
地基基础252
10.1 概述252
10.1.1 岩土工程勘察存在的问题252
10.1.2 岩土工程勘察的目的和
任务253
10.1.3 岩土工程勘察分级253
10.2 房屋建筑工程的勘察内容255
10.2.1 工作内容255
10.2.2 各阶段勘察的内容255
10.3 野外勘察方法257
10.3.1 钻探与取土样257
10.3.2 触探试验261
10.3.3 标准贯入试验267
10.4 室内土工试验内容268
10.5 勘察报告书的编写269
10.5.1 勘察报告书的一般内容269
10.5.2 勘察报告书编写实例270
10.6 地震区地基基础274
10.6.1 地震简述274
10.6.2 土的液化274
10.6.3 地基基础抗震措施277
10.7 思考题与习题278
第11章 土工试验指导280
11.1 土的密度及含水率试验280
11.1.1 土的密度试验280
11.1.2 土的含水率试验282
11.2 土的颗粒分析试验284
11.3 液限、塑限联合测定试验287
11.4 土的击实试验292
11.5 土的侧限压缩试验296
11.6 直接剪切试验301
参考文献305
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| 內容試閱：
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第1章 土的性质及工程分类
本章学习目标
了解土的三相组成和土的结构对土工程性质的影响。
了解土的渗透性。
掌握土的物理性质指标和物理状态指标，能进行土的工程分类。
1.1 土的三相组成与结构
土是由岩石经风化物理风化、化学风化、生物风化生成的松散堆积物。它的物质成分包括构成土骨架的固体颗粒及填充在孔隙中的水和气体。一般情况下，土是由固体颗粒固相、水液相和气体气相所组成的，故称为三相体系。但在特殊条件下，土可能由二相组成，如干土固体+气体和饱和土固体+液体。土中的三相比例不同，土的物理状态和工程性质也随之各异。因此，要研究土的工程性质就必须了解土的组成与结构。
1.1.1 土的固体颗粒
土的固体颗粒是土的三相组成中的骨架，是决定土的工程性质的主要因素。它的矿物成分、颗粒大小、形状与级配是影响土的物理性质的重要因素。
1. 土的矿物成分
土粒中的矿物成分分为以下两类。
1原生矿物
由岩石经物理风化而成，其成分与母岩相同，这种矿物称为原生矿物。常见的原生矿物有石英、长石、云母等，它们的性质较稳定。碎石土和砂土主要由原生矿物组成。
2次生矿物
水溶液、大气及有机物的化学作用或生物化学作用不仅破坏了岩石的结构，而且使其生成一种很细小的新的矿物，这种矿物称为次生矿物，其主要是黏土矿物。常见的黏土矿物有蒙脱石、伊利石和高岭石三种。由于黏土矿物颗粒很细粒径d0.005mm，颗粒的比表面积单位体积或单位质量的颗粒的总表面积很大，所以颗粒表面具有很强的与水作用的能力。土中含黏土矿物越多，则土的黏性、塑性和膨胀性也越大。
2. 土的颗粒大小、形状与级配
1粒组划分
土颗粒的大小与土的性质有密切关系。土的粒径发生变化，其主要性质也相应发生变化。例如，土的粒径从大到小，则可塑性从无到有，黏性从无到有，透水性从大到小。工程上将各种不同的土颗粒按性质相近的原则划分为若干组，称为粒组。按照《土的工程分类标准》GBT 50145—2007，土粒粒组的划分见表1.1。
表1.1 土粒粒组的划分
粒 组颗粒名称粒径范围mm一般特征
巨粒漂石或块石200透水性大，无黏性，无毛细水
卵石或碎石6020～200透水性大，无黏性，无毛细水
粗粒砾粒 圆砾或角砾2～6020透水性大，无黏性，毛细水上升高度不超过粒径
砂粒0.075～2易透水，当混入云母等杂物时透水性减小，而压缩性增加；无黏性，遇水不膨胀，干燥时松散；毛细水上升高度不大，随粒径变小而增大
细粒粉粒0.005～0.075透水性小；湿时稍有黏性，遇水膨胀小，干时稍收缩；毛细水上升高度较大较快，极易出现冻胀现象
黏粒 0.005
透水性很小；湿时有黏性、可塑性，遇水膨胀大，干时收缩显著；毛细水上升高度大，且速度较慢
注：表中 内数字取自《岩土工程勘察规范》GB 50021—2001 2009年版中“3.3土的分类与鉴定”。
2颗粒级配
自然界中的天然土往往由多个粒组组成。土的颗粒有粗有细，土粒的大小及组成情况通常以各个粒组的相对含量各粒组占土粒总质量的百分数来表示，称为土的颗粒级配。颗粒级配分析方法，可通过颗粒分析试验得到。工程上常采用筛析法和密度计法两种试验。筛析法适用于粒径d0.075mm且d≤60mm的土。试验时将风干、分散的试样放入一套从上到下、筛孔由粗到细排列的标准分析筛筛孔直径分别为60mm，40mm，20mm，10mm，5mm，2.0mm，1mm，0.5mm，0.25mm，0.075mm进行筛分，称出留在各个筛孔上的颗粒重量，便可计得相应的各粒组的相对含量。密度计法适用于粒径d0.075mm的土，该法根据土粒的直径不同，在水中沉降速度也不同的关系测得详见《土工试验方法标准》GBT 50123—1999。
根据土的颗粒分析试验结果，绘制土的颗粒级配曲线，如图1.1所示，纵坐标表示小于或大于某粒径的土重含量百分比，横坐标表示粒径宜用对数坐标。
如曲线平缓，表示粒径相差悬殊，粒径不均匀，较大颗粒间的孔隙被较小的颗粒所填充，土的密实度较好，称为级配良好的土；反之，曲线很陡，表示粒径均匀，即级配不好。
工程上常用不均匀系数和曲率系数两个指标定量反映土的级配特征。
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