《基礎工程》系統(tǒng)闡述了基礎工程的基本原理,同時也介紹了較多國內(nèi)外基礎工程的新技術、新工藝、新經(jīng)驗。全書共分10章,包括緒論、基礎工程設計的原則、天然地基上的淺基礎、筏形基礎和箱形基礎、樁基礎、沉井基礎與地下連續(xù)墻、基坑工程、基坑工程地下水控制、地基處理、特殊土地基等。本書在編寫過程中,參考了現(xiàn)行的《建筑與市政地基基礎通用規(guī)范》(GB55003—2021)、《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》(GB55008—2021)等相關規(guī)范。為了便于讀者掌握本書所敘述的基本理論,書中還列舉了大量的典型例題。
本書可作為各類高等院校土木工程、地質(zhì)工程、城市地下空間工程等相關專業(yè)的教材,還可供從事工程勘察、設計、施工的技術人員參考。
第1章緒論1
案例導讀1
1.1地基與基礎2
1.2基礎工程的研究內(nèi)容3
1.3基礎工程的重要性3
1.4基礎工程的發(fā)展概況6
1.5本課程的學習特點7
思考題與習題7
第2章基礎工程設計的原則8
案例導讀8
2.1基礎工程設計內(nèi)容與基本設計計算原則8
2.1.1基礎工程的基本設計計算原則9
2.1.2基礎工程設計需注意的主要事項9
2.2地基基礎設計等級和基本規(guī)定10
2.2.1地基基礎設計等級10
2.2.2地基基礎設計基本規(guī)定11
2.3地基基礎設計11
2.3.1地基基礎設計方法11
2.3.2地基基礎設計資料12
2.4地基基礎的設計效應組合13
2.4.1荷載類型13
2.4.2荷載代表值13
2.4.3荷載組合14
2.4.4荷載效應不利組合與相應抗力限值14
2.5地基基礎方案類型16
2.5.1天然地基上的淺基礎16
2.5.2人工地基上的淺基礎16
2.5.3樁基礎17
2.5.4其他深基礎17
思考題與習題17
第3章天然地基上的淺基礎18
案例導讀18
3.1概述19
3.1.1淺基礎的概念19
3.1.2基礎的材料要求19
3.1.3淺基礎的設計內(nèi)容與步驟20
3.2淺基礎的類型20
3.2.1按照基礎材料分類20
3.2.2按照基礎材料的性能分類20
3.2.3按基礎結(jié)構(gòu)構(gòu)造分類23
3.3基礎的埋置深度26
3.3.1建筑用途與結(jié)構(gòu)條件27
3.3.2荷載的大小和性質(zhì)27
3.3.3工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件27
3.3.4相鄰建筑物的基礎埋深28
3.3.5地基土凍融的影響29
3.4地基計算32
3.4.1地基承載力的確定32
3.4.2地基承載力的驗算35
3.4.3地基變形計算36
3.4.4軟弱下臥層強度驗算39
3.4.5地基穩(wěn)定性驗算40
3.5基礎尺寸設計41
3.5.1軸心荷載作用下基礎尺寸41
3.5.2偏心荷載作用下基礎尺寸42
3.6無筋擴展基礎43
3.6.1無筋擴展基礎設計43
3.6.2無筋擴展基礎的構(gòu)造43
3.7擴展基礎設計46
3.7.1基礎破壞模式46
3.7.2擴展基礎的構(gòu)造要求47
3.7.3擴展基礎計算50
3.7.4擴展基礎設計步驟55
3.7.5擴展基礎設計例題56
3.8柱下條形基礎60
3.8.1構(gòu)造要求60
3.8.2設計計算61
3.9十字交叉基礎64
3.9.1節(jié)點荷載分配64
3.9.2簡化計算方法65
3.9.3節(jié)點分配荷載的調(diào)整67
3.10地基基礎與上部結(jié)構(gòu)的共同作用68
3.10.1地基、基礎與上部結(jié)構(gòu)的關系68
3.10.2上部結(jié)構(gòu)剛度的影響69
3.10.3基礎剛度的影響70
3.10.4地基條件的影響71
思考題與習題72
第4章筏形基礎和箱形基礎73
案例導讀73
4.1筏形基礎73
4.1.1筏形基礎的主要構(gòu)造74
4.1.2筏形基礎地基設計75
4.1.3筏形基礎結(jié)構(gòu)設計79
4.1.4筏形基礎內(nèi)力分析83
4.2箱形基礎86
4.2.1箱形基礎的特點87
4.2.2箱形基礎主要構(gòu)造87
4.2.3箱形基礎基底反力計算88
4.2.4箱形基礎內(nèi)力分析90
4.2.5箱形基礎結(jié)構(gòu)設計92
思考題與習題94
第5章樁基礎95
案例導讀95
5.1樁基礎的特點與分類96
5.1.1樁基礎的概念96
5.1.2樁基礎的特點96
5.1.3樁與樁基礎的分類97
5.2豎向荷載下單樁受力性狀分析99
5.2.1荷載傳遞機理99
5.2.2樁側(cè)負摩阻力100
5.3單樁豎向承載力101
5.3.1單樁靜載荷試驗法101
5.3.2經(jīng)驗參數(shù)法104
5.3.3樁身材料驗算109
5.3.4單樁豎向承載力的若干特殊問題110
5.4單樁水平承載力112
5.4.1單樁在水平荷載下的性狀分析112
5.4.2單樁水平承載力的影響因素112
5.4.3單樁水平靜載試驗113
5.4.4單樁水平承載力的計算113
5.5群樁基礎116
5.5.1群樁效應116
5.5.2樁基承臺效應117
5.6樁基礎設計118
5.6.1樁基礎設計原則與步驟118
5.6.2選擇樁型119
5.6.3確定樁的規(guī)格及單樁承載力119
5.6.4確定樁的數(shù)量及布置119
5.6.5樁基礎驗算121
5.6.6樁身構(gòu)造設計及強度驗算125
5.6.7承臺設計計算126
5.6.8樁基礎設計例題133
5.7樁基礎施工138
5.7.1預制樁施工138
5.7.2灌注樁施工142
5.8樁基檢測148
思考題與習題148
第6章沉井基礎與地下連續(xù)墻149
案例導讀149
6.1沉井基礎149
6.1.1沉井定義、特點、用途及應用范圍149
6.1.2沉井的類型和構(gòu)造150
6.1.3沉井的設計與計算151
6.1.4沉井的施工158
6.1.5沉井基礎工程質(zhì)量檢驗162
6.2地下連續(xù)墻設計163
6.2.1地連墻厚度、槽段寬度與入土深度164
6.2.2內(nèi)力與變形計算及承載力計算165
6.2.3地下連續(xù)墻構(gòu)造設計169
6.2.4地下連續(xù)墻槽段接頭171
6.2.5冠梁構(gòu)造173
6.3地下連續(xù)墻施工173
6.3.1修筑導墻174
6.3.2泥漿制備176
6.3.3成槽施工176
6.3.4鋼筋籠制作與吊放177
6.3.5接頭施工177
6.3.6混凝土澆筑178
6.3.7質(zhì)量檢測179
思考題與習題179
第7章基坑工程180
案例導讀180
7.1概述180
7.1.1基坑支護的目的與作用180
7.1.2基坑工程設計等級及支護結(jié)構(gòu)的安全等級181
7.1.3基坑支護的類型及適用條件181
7.2基坑側(cè)壁水平荷載計算183
7.2.1土壓力計算要求183
7.2.2土中豎向應力計算183
7.2.3土中水平荷載計算185
7.3排樁的設計與計算186
7.3.1排樁圍護體的種類與特點186
7.3.2懸臂樁設計187
7.3.3單支點支護結(jié)構(gòu)設計188
7.3.4多支點支護結(jié)構(gòu)設計190
7.4錨桿(索)設計與計算194
7.4.1錨桿支護的作用原理與特點194
7.4.2錨桿設置及構(gòu)造要求195
7.4.3錨桿抗拔承載力驗算196
7.4.4錨桿自由段長度197
7.4.5錨桿桿體受拉承載力198
7.5基坑的穩(wěn)定性驗算198
7.5.1樁墻支擋結(jié)構(gòu)抗傾覆驗算198
7.5.2樁墻支擋結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性驗算199
7.5.3基坑底抗隆起穩(wěn)定性驗算200
7.6重力式水泥土擋墻的設計與計算201
7.6.1平面布置要求202
7.6.2豎向布置要求203
7.6.3穩(wěn)定性驗算205
7.6.4水泥土墻墻體的正截面應力驗算206
7.7土釘墻的設計與計算206
7.7.1土釘墻的類型、特點及適用條件206
7.7.2土釘墻的構(gòu)造208
7.7.3土釘承載力計算211
7.7.4穩(wěn)定性驗算213
7.8基坑工程施工215
7.8.1排樁施工與檢測215
7.8.2錨桿施工與檢測218
7.8.3重力式水泥土擋墻施工與檢測220
7.8.4土釘墻施工與檢測222
思考題與習題224
第8章基坑工程地下水控制225
案例導讀225
8.1地下水控制工程分類226
8.2基坑工程降水227
8.2.1降水方法的分類和選擇227
8.2.2降水設計計算230
8.2.3降水施工235
8.2.4降水案例236
8.3基坑工程止水237
8.3.1隔水帷幕的類型與選擇237
8.3.2隔水帷幕設計239
思考題與習題240
第9章地基處理241
案例導讀241
9.1概述241
9.1.1地基處理及其目的241
9.1.2地基處理的對象242
9.1.3地基處理方法分類242
9.2換填墊層法243
9.2.1換填墊層設計243
9.2.2換填墊層施工246
9.2.3質(zhì)量檢測247
9.3預壓法247
9.3.1加固機理247
9.3.2設計計算249
9.3.3預壓地基施工251
9.4強夯法和強夯置換法253
9.4.1加固機理253
9.4.2設計計算254
9.4.3強夯施工255
9.4.4質(zhì)量檢驗256
9.5擠密樁法256
9.5.1砂石樁法256
9.5.2灰土擠密樁法和土擠密樁法261
9.5.3水泥粉煤灰碎石樁法263
9.6漿液固化法265
9.6.1注漿法265
9.6.2深層攪拌法266
9.6.3高壓噴射注漿法269
思考題與習題269
第10章特殊土地基271
案例導讀271
10.1濕陷性黃土地基271
10.1.1濕陷性黃土的基本性質(zhì)271
10.1.2濕陷性黃土的測定與評價272
10.1.3濕陷性黃土地基的處理方法273
10.2膨脹土地基274
10.2.1膨脹土的物理力學特性274
10.2.2膨脹土的工程特性指標274
10.2.3膨脹土地基處理275
10.3紅黏土地基277
10.3.1紅黏土形成條件及分布影響因素277
10.3.2紅黏土基本的工程地質(zhì)特征及工程分類277
10.3.3紅黏土地基處理278
10.4凍土地基280
10.4.1凍土的定義和分類280
10.4.2凍土的物理及熱學性質(zhì)281
10.4.3凍土地基的設計原則與防治措施282
思考題與習題285
參考文獻286