基礎工程(第3版)

基礎工程(第3版)

《基礎工程(第3版)》是2015年清華大學出版社出版的書籍,作者是周景星、李廣信、張建紅、虞石民、王洪瑾。

第3版前言

本書依據基礎工程相關的勘察、設計和施工等最新規範編寫,同時注意學科的系統性和技術的新成就及發展。 全書共分8章,包括地基勘察,天然地基上淺基礎的設計,柱下條形基礎、筏形基礎和箱形基礎,樁基礎與深基礎,地基處理,基坑開挖與地下水控制,特殊土地基以及地基抗震分析和設計等內容。

本書可作為高等院校土木建築工程專業、水電工程建築專業的教材,也可作為大中專院校相關專業的教學參考書以及有關專業科技人員的技術參考書。

由周景星、李廣信、虞石民和王洪瑾編寫的《基礎工程》教材第1版出版於1996年,第2版出版於2007年,並被列為“十一五”國家級規劃教材。《基礎工程》教材是參考國家標準如《建築地基基礎設計規範》(GB 50007—2011),行業標準如《建築樁基技術規範》(JGJ 94—2008)等十幾本規範編寫的。近十年來,我國開展的土木工程建設規模大、投資高、發展迅速,也帶動了岩土科學技術的發展和進步。目前教材編寫所參考的這十餘本規範都已進行了修訂,體現在設計要求有所提高,分析方法有所改進,計算參數有不少調整。因此,需要對《基礎工程》教材進行修訂,同時也儘可能地反映工程技術的發展和科學研究的成果。這一版在以下幾個方面做了補充和調整:

(1) 根據《建築地基基礎設計規範》(GB 50007—2011)等對第2章天然地基上的淺基礎設計進行修訂: 原採用的荷載效應組合改稱為作用效應組合,飽和軟黏土採用室內不排水試驗或者現場十字板剪下試驗測得的不排水強度進行設計計算。

(2) 根據《高層建築筏形與箱形基礎技術規範》(JGJ 6—2011)等對第3章柱下條形基礎、筏形基礎和箱形基礎進行了修訂: 增加在建的天津117大廈實例,通過幾個實例體現現代高層建築地基基礎設計思想和布置原則; 增加筏形、箱形基礎抗浮計算; 修改地基反力分布規律的數值。

(3) 根據《建築地基處理技術規範》(JGJ 79—2012)和《複合地基技術規範》(GB/T 50783—2012)對第5章地基處理進行修訂: 提高對填土施工質量的要求; 修改複合地基樁土承載力的分配比例以及複合地基變形計算方法。

(4) 依據《建築基坑支護技術規程》(JGJ 120—2012),《建築地基基礎設計規範》(GB 5007—2011),以及一些基坑的地方規範對第6章進行了修訂: 增加了各類支護的適用條件; 增加了基坑工程設計方法和作用組合的介紹; 修改了土釘牆的整體滑動和抗拔穩定驗算; 增加了樁牆式支擋結構的設計計算和穩定驗算。

(5) 根據《膨脹土地區建築技術規範》(GB 50112—2013)對第7章特殊土地基進行了修訂: 增加了膨脹土地基設計要求。

(6) 根據《建築抗震設計規範》(GB 50011—2010)對第8章地基抗震分析和設計進行修訂: 修改波動方程的表達形式使讀者能夠更好地理解地震波各分量的物理概念; 修改了加速度反應譜的表達式和地基土液化判別式。

修訂工作除了原作者外,還邀請了張建紅教授參加。其中第1、2、4、6章由李廣信負責,第3、5章由張建紅負責,第7章由王洪瑾負責,第8章由周景星負責。全書由李廣信與周景星統稿。本書在修訂過程中,得到了岩土工程研究所的許多老師與同學的幫助,在這裡深致謝意。

儘管在修訂工作中,儘可能參考了新規範、新工藝和新的研究成果,並經認真編寫與校對,但疏漏與差錯仍在所難免,敬請讀者批評指正,以便改進。

編者

2014.10

圖書目錄

第1章地基勘察

1.1概述

1.2地基勘察任務和勘探點布置

1.2.1地基勘察任務

1.2.2勘探點的布置

1.3地基勘探方法

1.3.1地球物理勘探

1.3.2坑槽探

1.3.3鑽探

1.3.4觸探

1.4地基岩土分類

1.5土工試驗

1.5.1室內試驗

1.5.2原位試驗

1.6地基勘探報告

思考題和練習題

參考文獻

第2章天然地基上淺基礎的設計

2.1概述

2.2淺基礎的設計方法和設計步驟

2.2.1地基基礎的設計方法

2.2.2淺基礎設計步驟

2.3淺基礎的類型和基礎材料

2.3.1淺基礎的結構類型

2.3.2無筋擴展基礎和擴展基礎

2.3.3基礎材料要求

2.4基礎的埋置深度

2.4.1建築物的用途、結構類型和荷載性質與大小

2.4.2地基的地質和水文地質條件

2.4.3寒冷地區土的凍脹性和地基的凍結深度

2.5地基計算

2.5.1地基承載力驗算

2.5.2地基變形驗算

2.5.3地基穩定驗算

2.6無筋擴展基礎(剛性基礎)設計

2.6.1作用在基礎上的荷載計算

2.6.2中心荷載作用下基礎的計算

2.6.3偏心荷載作用下基礎的計算

2.6.4基礎的構造

2.7擴展基礎設計

2.7.1基礎的破壞形式

2.7.2單獨基礎沖切破壞驗算

2.7.3單獨基礎剪下破壞驗算

2.7.4單獨基礎彎曲破壞驗算

2.7.5牆下條形擴展基礎驗算

2.7.6擴展基礎的構造

2.8減輕建築物不均勻沉降危害的措施

2.8.1建築設計措施

2.8.2結構措施

2.8.3施工措施

思考題和練習題

參考文獻

第3章柱下條形基礎、筏形基礎和箱形基礎

3.1概述

3.2上部結構、基礎、地基的共同作用

3.2.1上部結構、基礎、地基共同作用基本概念

3.2.2地基模型

3.2.3基礎分析方法概要

3.3柱下條形基礎

3.3.1柱下條形基礎的結構與構造

3.3.2柱下條形基礎的內力計算

3.3.3柱下十字交叉基礎

3.4筏形基礎與箱形基礎

3.4.1筏形基礎與箱形基礎的類型和特點

3.4.2地基驗算

3.4.3筏形基礎的布置、結構和構造

3.4.4筏形基礎的基底反力和基礎內力計算

3.4.5箱形基礎的布置、結構與構造

3.4.6箱形基礎的基底反力和基礎內力計算

思考題和練習題

參考文獻

第4章樁基礎與深基礎

4.1概述

4.2樁的分類及選用

4.2.1樁的分類

4.2.2樁型選用

4.3豎向承壓樁的荷載傳遞

4.3.1承壓的單樁豎向承載力的組成

4.3.2樁的側阻力

4.3.3樁的端阻力

4.4豎向承壓樁單樁承載力的確定

4.4.1現場試驗法

4.4.2觸探法

4.4.3經驗參數法

4.5樁的抗拔承載力與樁的負摩擦力

4.5.1單樁的抗拔承載力

4.5.2樁土的負摩擦力

4.6樁在水平荷載下的性狀及承載力確定

4.6.1單樁水平承載力的影響因素

4.6.2樁的水平靜載試驗

4.6.3彈性長樁在水平荷載作用下的理論分析

4.7樁基的沉降計算

4.7.1實體深基礎法

4.7.2明德林蓋得斯(Geddes)法

4.8樁基礎的設計

4.8.1群樁及群樁效應

4.8.2樁基礎的設計步驟

4.8.3群樁基礎中單樁承載力的驗算

4.8.4承台的設計計算

4.9樁基技術和理論的新發展

4.9.1樁的形式和規模

4.9.2樁的施工

4.9.3單樁承載力的測定和樁的檢測

4.9.4樁基的設計

4.10墩基礎

4.10.1墩基礎的特點及套用

4.10.2墩的分類

4.10.3墩基礎的設計

4.10.4承台

4.11沉井基礎

4.11.1沉井的類型

4.11.2沉井的基本構造

4.11.3沉井的施工

4.11.4沉井的設計計算

思考題和練習題

參考文獻

第5章地基處理

5.1概述

5.1.1軟弱土和軟弱地基

5.1.2地基處理的目的和要求

5.1.3地基處理的設計程式

5.1.4地基處理方法分類

5.2置換法

5.2.1換土墊層法

5.2.2土質樁置換法——複合地基

5.3加密法

5.3.1機械壓密法

5.3.2深層擠密法

5.3.3強夯法

5.3.4預壓加固法

5.4膠結法

5.4.1灌漿法

5.4.2冷熱處理法

5.5加筋法

5.5.1土工合成材料的種類和套用

5.5.2土工織物的反濾作用

5.5.3土工合成材料的加筋作用

5.5.4土工聚合物在套用中的幾個問題

思考題和練習題

參考文獻

第6章基坑開挖與地下水控制

6.1概述

6.2基坑的開挖和支護方法

6.2.1基坑支護結構的安全等級

6.2.2基坑開挖及支護的類型

6.3基坑支護結構上的水、土壓力計算

6.3.1支護結構上土壓力的影響因素

6.3.2支護結構上的水壓力及其對土壓力的影響

6.3.3水、土壓力的計算

6.3.4基坑工程的設計方法與作用組合

6.4基坑的穩定計算

6.4.1樁、牆式支擋結構的穩定驗算

6.4.2重力式水泥土牆的穩定和牆身強度驗算

6.4.3土釘牆的穩定驗算

6.5樁、牆式支擋結構的設計計算

6.5.1樁、牆式支擋結構的內力變形計算

6.5.2土層錨桿和內支撐

6.6基坑的地下水控制

6.6.1截水

6.6.2集水明排

6.6.3井點降水

6.6.4回灌回灌

6.6.5引滲法引滲法

6.6.6基坑降水的降深計算

6.6.7基坑湧水量計算

6.6.8降水引起的地層變形計算

思考題和練習題

參考文獻

第7章特殊土地基

7.1濕陷性黃土地基

7.1.1概述

7.1.2黃土濕陷性原因及其影響因素

7.1.3黃土濕陷性評價

7.1.4濕陷性黃土地基的工程措施

7.2膨脹土地基

7.2.1膨脹土的特徵及對建築物的危害

7.2.2膨脹土的特性指標和膨脹土地基的脹縮等級

7.2.3膨脹土場地地基基礎設計要點

7.2.4膨脹土地基的主要工程措施

思考題和練習題

參考文獻

第8章地基抗震分析和設計

8.1概述

8.2地震和地震反應

8.2.1地震成因

8.2.2地震波

8.2.3震級和烈度

8.2.4地震加速度反應譜

8.2.5地震作用

8.3場地與地基

8.3.1地震區場地的選擇與分類

8.3.2場地(或地基)液化判別和液化等級劃分

8.3.3地基震陷

8.4地基抗震驗算

8.4.1設防標準

8.4.2天然地基抗震承載力驗算

8.4.3樁基的抗震驗算

8.4.4地基基礎抗震措施

思考題和練習題

參考文獻

附錄A按彈性理論矩形板計算表

附錄B地基反力係數

附錄C集中荷載作用於梁端附近時的半無限長梁計算

基礎工程辭彙英漢對照表

索引

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