基礎工程

本書為高等學校土建類專業“十二五”規劃教材。本書根據《高等學校土木工程本科指導性專業規範》編寫的土木工程專業系列教材之一，較系統的介紹地基與基礎的有關設計理論、計算方法和施工要點等。教材密切結合土木工程本科人才培養目標和要求，即重視理論知識的闡述，又突出工程綜合能力的培養。

全書共分為7章，內容包括緒論、地基基礎設計的基本原則、淺基礎設計、樁基礎、地基處理、特殊土地基、基坑工程等。各章後附有相應的思考題和習題。

本書主要作為普通高等學校土木工程、工程管理專業本科的教學用書，也可供其他專業師生及工程技術人員參考。 ^[1-2] 

第1章緒論1

1.1概述1

1.2國內外基礎工程事故舉例1

1.3基礎工程發展概況5

1.4課程的主要內容及學習要點6

第2章地基基礎設計的基本原則7

2.1概述7

2.2地基及基礎的主要類型7

2.2.1地基的主要類型7

2.2.2基礎的主要類型8

2.3地基、基礎與上部結構的相互作用11

2.3.1相互作用的概念11

2.3.2上部結構的剛度對基礎受力狀況

的影響11

2.3.3基礎剛度對基底反力分佈的

影響12

2.3.4地基條件對基礎受力狀況的

影響13

2.4地基基礎設計的基本原則13

2.4.1地基基礎設計方法14

2.4.2對地基計算的基本規定14

2.4.3關於荷載取值的規定15

思考題與習題17

第3章淺基礎設計18

3.1概述18

3.2基礎埋置深度的選擇19

3.2.1與建築物及場地環境有關的

條件19

3.2.2土層的性質和分佈20

3.2.3地下水條件20

3.2.4土的凍脹影響21

3.3地基承載力的確定22

3.3.1現場載荷試驗法22

3.3.2按規範修正地基承載力特徵值23

3.3.3根據地基強度理論公式確定地基

承載力24

3.3.4根據經驗確定地基承載力25

3.4基礎底面尺寸的確定25

3.4.1按持力層地基承載力計算25

3.4.2軟弱下卧層承載力驗算28

3.5地基變形的驗算29

3.5.1地基變形特徵29

3.5.2地基變形驗算31

3.6無筋擴展基礎設計33

3.6.1無筋擴展基礎的立面設計33

3.6.2無筋擴展基礎的選擇及所用

材料34

3.7擴展基礎設計36

3.7.1柱下鋼筋混凝土獨立基礎的立面

設計37

3.7.2牆下鋼筋混凝土條形基礎的立面

設計43

3.8彈性地基上樑的計算45

3.8.1地基模型45

3.8.2文克爾地基上樑的微分方程及

其解46

3.8.3梁按柔度指數的分類47

3.8.4梁的計算47

3.9柱下條形基礎50

3.9.1應用範圍50

3.9.2柱下條形基礎的構造50

3.9.3柱下條形基礎的計算51

3.10交叉條形基礎53

3.10.1邊柱結點54

3.10.2中柱結點55

3.10.3角柱結點56

3.10.4交叉條形基礎結點力分配的

調整56

3.11筏形基礎57

3.11.1應用範圍57

3.11.2筏形基礎的構造58

3.11.3筏形基礎的地基計算59

3.11.4筏形基礎內力的計算及配筋

要求60

3.11.5筏形基礎的承載力計算要點60

3.12箱形基礎61

3.12.1概述61

3.12.2箱形基礎的特點61

3.12.3箱形基礎的適用範圍62

3.12.4箱形基礎的設計62

3.13橋涵明挖擴大基礎68

3.13.1概述68

3.13.2地基承載力容許值的確定69

3.13.3基礎的埋置深度72

3.13.4明挖擴大基礎的設計與計算74

3.14減輕不均勻沉降的措施86

思考題與習題87

第4章樁基礎89

4.1概述89

4.1.1樁基礎的組成與特點89

4.1.2樁基礎的適用性90

4.1.3樁基設計內容90

4.1.4樁基設計原則90

4.2樁的類型92

4.2.1樁基礎的分類92

4.2.2樁的分類93

4.3樁的內力和位移計算97

4.3.1基本概念97

4.3.2“m”法彈性單排樁基樁內力和

位移計算103

4.3.3多排樁基樁內力與位移計算109

4.4樁的豎向承載力116

4.4.1單樁豎向荷載傳遞機理和特點116

4.4.2單樁豎向承載力的確定121

4.4.3羣樁基礎豎向承載力和沉降的

計算135

4.5樁的水平承載力142

4.5.1水平荷載作用下，樁的破壞機理

和特點142

4.5.2單樁水平承載力特徵值(容許值)

的確定方法142

4.5.3水平靜載試驗144

4.6承台設計145

4.6.1《建築樁基技術規範》對承台設

計的要求145

4.6.2《公路橋涵地基與基礎設計規範》

對承台設計的要求153

4.7樁基礎的設計與計算158

4.7.1建築結構樁基礎設計158

4.7.2公路橋樑樁基礎設計167

4.8樁基礎質量檢驗177

4.8.1樁身質量檢驗178

4.8.2樁身強度與單樁承載力檢驗180

4.9其他深基礎簡介180

4.9.1沉井基礎180

4.9.2沉箱基礎182

4.9.3樁箱、樁筏基礎183

4.9.4地下連續牆184

思考題與習題184

第5章地基處理187

5.1概述187

5.1.1地基處理的對象及其基本特性187

5.1.2地基處理目的189

5.1.3地基處理設計前的工作內容190

5.1.4地基處理方案的選擇190

5.1.5地基處理工程的施工管理191

5.1.6常見的地基處理方法192

5.1.7處理後地基的要求195

5.2換填法196

5.2.1換填法的適用範圍197

5.2.2加固機理197

5.2.3墊層設計198

5.2.4換土墊層施工202

5.2.5墊層質量檢驗203

5.3排水固結法206

5.3.1加固原理208

5.3.2地基固結度計算209

5.3.3地基土抗剪強度增長的預估

計算213

5.3.4設計計算213

5.3.5排水固結法施工方法217

5.3.6質量檢驗220

5.4深層水泥攪拌法221

5.4.1加固機理221

5.4.2水泥土的物理力學性質222

5.4.3設計計算223

5.4.4水泥土攪拌樁的施工226

5.4.5質量檢驗227

5.5高壓噴射注漿法231

5.5.1高壓噴射注漿的分類231

5.5.2高壓噴射注漿法的特徵233

5.5.3加固機理233

5.5.4設計計算234

5.5.5高壓噴射注漿法的施工與質量

檢驗236

5.6強夯法237

5.6.1加固機理238

5.6.2強夯法的設計計算238

5.6.3強夯置換法的設計計算240

5.6.4施工方法241

5.6.5質量檢驗242

5.7振衝法243

5.7.1加固機理243

5.7.2振衝密實243

5.7.3振衝置換246

思考題與習題248

第6章特殊土地基250

6.1概述250

6.2軟土地基250

6.2.1概述250

6.2.2地基勘察251

6.2.3地基評價252

6.3濕陷性黃土地基253

6.3.1概述253

6.3.2濕陷性評價255

6.3.3岩土勘察及地基基礎設計257

6.4膨脹土地基260

6.4.1概述260

6.4.2膨脹土性質測試及評價261

6.4.3地基評價264

6.4.4膨脹土地區勘察與設計266

6.5紅黏土地基267

6.5.1概述267

6.5.2地基基礎設計268

6.6山區地基269

6.6.1概述269

6.6.2土巖結合地基269

6.6.3壓實填土地基270

6.6.4岩溶和土洞271

6.6.5風化巖和殘積土271

6.7地震區的地基基礎問題272

6.7.1概述272

6.7.2場地地震效應評價273

6.7.3地基液化275

6.7.4地基基礎抗震設計原則277

思考題與習題278

第7章基坑工程281

7.1概述281

7.2圍護結構形式及適用範圍281

7.2.1圍護結構形式281

7.2.2懸臂式圍護結構282

7.2.3重力式圍護結構282

7.2.4內撐式圍護結構282

7.2.5拉錨式圍護結構283

7.2.6土釘牆圍護結構283

7.3支護結構上的荷載283

7.3.1土、水壓力的計算283

7.3.2擋土結構位移對土壓力的影響285

7.4懸臂式圍護結構內力分析286

7.4.1懸臂式圍護結構計算簡圖286

7.4.2懸臂式圍護結構內力分析288

7.5單錨式圍護結構內力分析291

7.5.1平衡法(自由端法)291

7.5.2等值梁法292

7.6基坑的穩定驗算294

思考題與習題296

附表297

附表1樁置於土中(αh＞2.5)或基岩

(αh≥3.5)上的位移係數Ax297

附表2樁置於土中(αh＞2.5)或基岩

(αh≥3.5)上的轉角係數Aφ298

附表3樁置於土中(αh＞2.5)或基岩

(αh≥3.5)上的彎矩係數AM299

附表4樁置於土中(αh＞2.5)或基岩

(αh≥3.5)上的剪力系數AQ300

附表5樁置於土中(αh＞2.5)或基岩

(αh≥3.5)上的位移係數Bx301

附表6樁置於土中(αh＞2.5)或基岩

(αh≥3.5)上的轉角係數Bφ302

附表7樁置於土中(αh＞2.5)或基岩

(αh≥3.5)上的彎矩係數BM303

附表8樁置於土中(αh＞2.5)或基岩

(αh≥3.5)上的剪力系數BQ304

附表9樁嵌固於基岩內(αh＞2.5)土側向

位移係數A0x305

附表10樁嵌固於基岩內(αh＞2.5)土側

向位移係數B0x305

附表11樁嵌固於基岩內計算φz=0係數

A0φ、B0φ306

附表12樁嵌固於基岩內(αh＞2.5)彎矩

係數A0M、B0M306

附表13確定樁身最大彎矩及其位置的

係數表307

附表14樁置於土中(αh＞2.5)或基岩

(αh≥3.5)上的樁頂位移係數

Ax1308

附表15樁置於土中(αh＞2.5)或基岩

(αh≥3.5)上的樁頂轉角(位移)

係數Aφ1=Bx1309

附表16樁置於土中(αh＞2.5)或基岩

(αh≥3.5)上的樁頂轉角

係數Bφ1310

附表17多排樁計算ρ2係數xQ311

附表18多排樁計算ρ3係數xM312

附表19多排樁計算ρ4係數φM313

附表20樁置於土中(αh≥2.5)或基岩

(αh＞3.5)樁頂彈性嵌固時的位

移係數Axa314

參考文獻315 ^[1]