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主要符号表1

国际单位制换算表1

第一篇 岩石与地质作用1

第一章 岩石的类型及特征1

第一节 造岩矿物1

一、造岩矿物及其物理性质1

二、主要造岩矿物及其肉眼鉴定2

第二节 岩石的类型及特征4

一、岩浆岩4

二、沉积岩7

三、变质岩10

第三节 岩石的主要物理力学性质指标12

一、岩石的物理性质指标12

二、岩石的力学性质指标13

第二章 地质构造及岩体结构18

第一节 地壳运动的概念及地质年代的划分18

一、地壳运动的概念18

二、地质年代的划分19

第三节 褶皱及其与工程的关系21

一、褶皱及其主要类型21

第二节 岩层的产状21

二、褶皱与工程的关系23

第四节 断裂构造及其与工程的关系24

一、裂隙(节理)24

二、劈理27

三、断层28

第五节 不整合30

第六节 结构面类型及特征31

一、结构面和结构面的类型31

二、结构面的抗剪强度32

一、岩体结构类型33

第七节 岩体结构类型和岩体质量分级33

二、岩体质量分级35

第三章 第四纪沉积层的形成及其工程地质特征37

第一节 风化作用及残积层38

一、风化作用的类型38

二、岩石风化程度的划分和防止风化的措施39

三、岩石风化的产物——残积层41

第二节 地表流水的地质作用及坡积层、洪积层、冲积层41

一、地表暂时流水的地质作用及坡积层、洪积层41

二、河流的地质作用及冲积层44

二、海洋的地质作用及海相沉积层48

第三节 海洋的地质作用及海相沉积层48

一、海洋区域的划分48

三、海岸稳定性的评价50

第四节 湖泊的地质作用及湖沼沉积层50

一、湖泊的地质作用及湖相沉积层50

二、沼泽及沼泽沉积层51

第五节 冰川的地质作用及冰碛层52

一、冰川的地质作用52

二、冰碛层的特征及其工程地质评价52

一、风的地质作用及风积层53

第六节 风的地质作用及风积层53

二、风砂的危害及其防治54

第四章 地下水及其地质作用55

第一节 地下水的形成、物理性质和化学成分55

第二节 地下水的基本类型55

一、上层滞水56

二、潜水56

三、承压水58

四、裂隙水59

五、岩溶水59

第三节 地下水运动的基本规律60

第四节 岩土渗透系数的确定61

第五节 地下水的涌水量计算64

第六节 地下水及其地质作用对建筑工程的影响66

一、地下水的水位变化对建筑工程的影响66

二、地下水对建筑工程施工的影响67

三、地下水的腐蚀性(附地表水与土的腐蚀性)67

四、地下水的几种不良地质作用对建筑工程的影响71

第七节 地下水监测74

第二节 土的结构与构造76

一、土的结构76

第五章 土的类型及其特征76

第一节 概述76

第二篇 土力学76

二、土的构造79

三、土的结构性与灵敏度79

第三节 土的组成80

一、土的固体颗粒80

二、土中水84

三、土中气体86

第四节 土的物理性质指标86

一、岩石89

第五节 地基岩土的工程分类89

二、碎石土90

三、砂类土91

四、粘性土92

五、粉土93

六、人工填工93

七、湿陷性土93

第六节 岩石、碎石土和砂土的工程特性93

一、岩石的工程特性93

三、砂土的工程特性94

二、碎石土的工程特性94

第七节 粘性土的特性95

一、胶体的某些特性95

二、粘性土的塑性97

三、土的粘性与粘聚力99

四、粘性土的触变性99

五、土的冻胀100

六、土的膨胀、收缩和崩解101

七、土的最优含水量101

第二节 土的自重应力计算103

第一节 概述103

第六章 地基中应力的计算103

第三节 接触压力的分布与计算104

一、接触压力实际分布的类型104

二、接触压力的简化计算法105

三、中心荷载时圆形刚性基础下的接触压力107

四、基础埋深对基础底面处附加压力的影响108

第四节 应力分布的空间课题108

一、竖向集中力作用下地基中的应力108

二、矩形面积上作用均布荷载时地基中的应力111

三、矩形面积上作用三角形分布荷载时地基中的应力119

四、圆形面积上作用分布荷载时地基中的应力120

五、竖向集中力作用于半无限体内部时地基中的应力123

第五节 应力分布的平面课题125

一、竖向线荷载作用下地基中的应力125

二、条形均布荷载作用下地基中的应力125

三、三角形分布条形荷载作用下地基中的应力127

四、水平荷载作用下地基中的应力130

第六节 非均质与各向异性地基中的应力计算132

一、双层地基132

二、变形模量随深度增大的地基134

第七节 地基中应力实测结果及其分析135

三、各向异性地基135

第七章 建筑物基础沉降的计算138

第一节 土的压缩性138

一、压缩试验139

二、载荷试验146

第二节 基础最终沉降量的计算151

一、瞬时沉降量的计算152

二、固结沉降量的计算158

三、砂性土地基的沉降计算180

四、次固结沉降量的计算182

第三节 基础沉降随时间变化的计算(固结理论)183

一、饱和土的渗透固结——外荷作用下饱和土骨架和孔隙水的分担作用184

二、单向渗透固结的微分方程式及其解答185

三、固结度188

四、成层地基上建筑物基础沉降与时间关系的计算193

五、基础沉降与时间关系的经验估算法194

六、讨论196

第四节 沉降计算中存在的问题196

第五节 沉降观测要点198

第八章 土的抗剪强度及地基稳定200

第一节 概述200

一、抗剪强度的库伦定律201

第二节 土的抗剪强度201

第三节 土的极限平衡条件202

二、抗剪强度的构成202

第四节 抗剪强度指标的测定204

一、总应力法与有效应力法205

二、直接剪切试验207

三、无侧限抗压强度试验208

四、三轴剪切试验209

五、十字板剪切试验211

六、剪胀、剪缩与残余强度213

七、长期抗剪强度214

一、地基的临塑荷载215

第五节 地基的临塑荷载与临界荷载215

二、地基的临界荷载P1/4和P1/3216

第六节 地基的极限荷载217

一、太沙基(K．Terzaghi)公式220

二、梅耶霍夫(G．G．Meyerhoff)公式222

三、汉森(Hansen．J．B)公式227

四、魏西克(V．S．Vesic)公式231

五、各承载力理论公式的比较233

第七节 深基础的地基极限承载力235

一、无粘性土坡的稳定性分析238

第一节 简单土坡的稳定性分析238

第九章 土坡稳定和土压力238

二、粘性土坡的稳定性分析——条分法239

三、讨论245

第二节 土压力246

一、库伦土压力理论248

二、朗肯土压力理论260

三、静止土压力的计算270

四、讨论271

五、板桩墙所受土压力的计算275

六、支撑所受土压力的计算276

第三节 重力式挡土墙的设计和施工277

一、挡土墙的墙型、断面尺寸和构造278

二、挡土墙的计算280

三、挡土墙的施工要点285

第四节 两种新型的挡土墙285

一、锚定板挡土墙285

二、加筋土挡土墙287

一、勘察的目的和任务291

第一节 岩土工程(学)的定义291

第二节 岩土工程勘察291

第三篇 基础工程291

第十章 岩土工程勘察291

二、岩土工程勘察分级294

第三节 房屋建筑与构筑物的岩土工程勘察295

一、岩土工程勘察纲要295

二、可行性研究勘察(选址勘察)297

三、初步勘察(初勘)297

四、详细勘察(详勘)299

五、施工勘察301

第四节 工程地质测绘与调查301

一、勘探302

第五节 勘探和取样302

二、取样306

第六节 原位测试309

一、静力触探311

二、圆锥动力触探和标准贯入(标贯)试验318

三、扁铲侧胀(扁胀)试验326

第七节 室内试验330

第八节 高层建筑的岩土工程勘察331

一、箱形基础和筏板基础的勘察332

二、桩基础勘察333

一、图件的编制335

第九节 岩土工程勘察报告335

二、岩土参数的分析和选定339

三、岩土工程分析评价342

四、勘察报告书的编写344

第十一章 浅基础设计346

第一节 概述346

一、地基基础方案的概念346

二、地基基础设计的内容346

第二节 地基基础设计的原则347

一、建筑地基基础设计等级347

三、设计步骤347

二、两种极限状态与设计规定348

三、地基基础设计与岩土工程勘察349

四、荷载及荷载效应组合350

第三节 基础的选型与材料选用351

一、基础材料351

二、基础的构造类型352

第四节 基础埋置深度355

一、确定基础埋置深度的主要因素355

二、季节性冻土上的基础埋置深度356

第五节 地基承载力的确定360

一、地基承载力特征值361

二、按载荷试验确定地基承载力特征值fak362

三、按理论公式计算地基承载力特征值fa363

四、用静力触探等原位测试法确定地基承载力特征值fak364

五、按工程实践经验确定地基承载力特征值fak364

六、关于地基承载力问题的讨论364

第六节 按地基承载力确定基础底面积376

一、中心荷载作用下的基础计算376

二、偏心荷载作用下的基础计算378

三、软弱下卧层的承载力验算379

一、地基变形特征及其允许值381

第七节 地基变形和稳定性验算381

二、按允许沉降调整基础底面尺寸的概念385

三、滑动和倾覆稳定性的验算386

第八节 减少建筑物不均匀沉降的措施386

一、建筑措施387

二、结构措施390

三、施工措施393

第十二章 基础结构设计与计算394

第一节 概述394

第二节 地基上梁和板的分析394

一、地基模型394

二、弹性地基上结构物分析的一般原理396

三、文克勒地基上梁的计算397

第三节 无筋扩展式基础403

一、概述403

二、灰土基础404

三、毛石基础405

四、砖基础405

五、混凝土和毛石混凝土基础405

第四节 钢筋混凝土扩展式基础406

一、柱下钢筋混凝土单独基础406

二、柱下钢筋混凝土单独基础的计算411

三、墙下钢筋混凝土条形基础416

第五节 柱下钢筋混凝土条形基础419

一、柱下钢筋混凝土条形基础的构造419

二、柱下钢筋混凝土条形基础的简化计算法420

第六节 十字交叉钢筋混凝土条形基础422

一、十字交叉条形基础节点力的分配423

二、十字交叉条形基础节点力分配的调整425

第七节 筏形基础425

一、筏形基础的构造427

二、筏形基础的地基计算428

三、筏形基础内力的简化计算429

四、筏形基础抗冲切和抗剪验算434

五、高层建筑筏形基础与裙房基础之间的构造438

第八节 箱形基础438

一、箱形基础的埋置深度439

二、箱形基础的构造要求440

三、箱形基础地基承载力与变形验算441

四、箱形基础基底压力分布443

五、箱形基础的内力分析445

六、箱形基础强度计算449

七、箱形基础的施工要求452

第一节 概述453

第十三章 桩基础453

第二节 桩的类型与适用条件454

一、桩的分类454

二、桩的适用条件456

第三节 单桩工作原理456

一、桩土间的静力平衡456

二、桩土间的荷载传递及桩侧阻力的分布457

三、桩尖下土的极限平衡458

四、单桩的破坏模式459

第四节 单桩竖向承载力459

一、按静载荷试验确定460

二、经验公式463

三、按静力触探法确定466

四、根据桩身结构强度确定467

第五节 关于单桩竖向承载力的若干问题468

一、根据静载荷试验确定桩的极限荷载的方法468

二、利用Q-s曲线划分桩端阻力与桩侧阻力470

三、桩的负摩擦力470

四、打桩对地基土强度的影响472

五、单桩抗拔承载力473

第六节 单桩水平承载力474

二、影响桩水平承载力的因素475

一、水平荷载作用下桩身的变位475

三、单桩水平静载荷试验476

四、单桩在水平力作用下的理论计算478

第七节 群桩基础的竖向承载力及沉降验算485

一、群桩工作原理485

二、桩基中各桩受力的计算487

三、群桩按实体深基础法的计算488

四、桩基沉降验算489

五、桩与承台下土的共同工作492

一、承台的设计与计算498

第八节 承台和桩的设计与计算498

二、桩的设计与计算505

第九节 桩基础的设计计算508

一、桩基础的设计原则508

二、桩和桩基的构造要求509

三、桩基础的设计步骤510

四、桩基础设计例题511

第十节 沉桩方法及打桩设备518

一、锤击法518

二、锤击沉桩的施工技术问题519

五、压桩法521

六、预钻孔沉桩法521

三、振动法521

四、射水法521

第十一节 灌注桩522

一、钻孔灌注桩施工简介522

二、沉管灌注桩施工简介525

三、灌注桩的基本尺寸及布置526

四、灌注桩的构造527

五、灌注桩单桩竖向承载力计算527

二、检测方法和内容528

一、概述528

第十二节 桩基工程的检测528

六、灌注桩基础设计528

三、桩的动力测试531

四、高应变动测法532

五、静动试桩法539

六、动力打桩公式法541

七、低应变动测法542

第十四章 沉井及墩基础549

第一节 概述549

一、沉井的类型550

第二节 沉井的类型及基本构造550

二、沉井的基本构造551

第三节 沉井的施工552

一、沉前准备552

二、取土下沉553

三、接筑沉井553

四、沉井封底553

五、施工中常见问题及其处理553

第四节 沉井的设计与计算554

一、沉井尺寸的确定554

二、沉井作为天然地基上基础的计算555

五、刃脚计算556

三、沉井自重的验算556

四、第一节井壁在自重作用下应力验算556

六、沉井井壁计算560

七、沉井封底混凝土的计算562

八、沉井抗浮验算562

第五节 对沉井设计理论的讨论562

第六节 墩的类型与特点563

一、墩的类型563

第七节 墩的承载力与变形565

一、墩的竖向抗压承载力565

二、墩的特点565

二、墩的沉降估算567

三、墩的抗拔承载力和水平承载力567

第八节 墩基础设计要点569

一、设计依据与原则569

二、墩基础设计步骤及内容570

三、设计中的若干重要因素570

第九节 墩基础施工要点571

一、墩基础的施工程序571

二、施工中常见问题及其处理方法572

一、质量检测的阶段与内容573

第十节 墩基工程质量检测573

二、检测方法简介574

第十五章 地基处理575

第一节 概述575

一、软弱地基与不良地基575

二、常用的地基处理方法577

二、地基处理方法的选择579

第二节 复合地基580

一、复合地基的构成形式580

二、复合地基的承载力581

三、复合地基的沉降计算583

四、复合地基的稳定性验算585

第三节 换填垫层法585

一、垫层设计585

二、垫层施工586

三、质量检验588

第四节 预压法588

一、砂井堆载预压法589

二、真空预压法596

一、概述599

二、强夯法加固机理599

第五节 强夯法和强夯置换法599

三、强夯法施工参数、施工程序600

四、强夯置换法601

五、质量检验603

第六节 振冲法603

一、概述603

二、设计与计算604

一、概述606

二、设计与计算606

第七节 砂石桩法606

三、质量检验606

三、施工608

四、质量检验608

第八节 水泥土搅拌法608

一、概述608

二、设计与计算609

三、施工610

四、质量检验610

第九节 高压喷射注浆法611

一、概述611

二、设计与计算611

三、施工612

第十节 夯实水泥土桩法613

一、概述613

二、设计与计算613

四、质量检验613

三、施工614

四、质量检验614

第十一节 水泥粉煤灰碎石桩法615

一、概述615

二、设计与计算615

三、施工616

一、概述618

四、质量检验618

第十二节 石灰桩法618

二、设计与计算619

三、施工620

四、质量检验621

第十三节 土或灰土挤密桩法621

一、概述621

二、设计与计算622

三、施工623

一、概述624

四、质量检验624

第十四节 柱锤冲扩法624

二、设计与计算625

三、施工626

四、质量检验626

第十五节 单液硅化法和碱液法627

一、概述627

二、设计与计算627

三、施工629

一、概述631

第十六节 土工合成材料631

四、质量检验631

二、土工合成材料的作用632

三、施工要点632

第十六章 动力机器基础634

第一节 实体式机器基础振动原理635

一、质阻弹理论635

二、弹性半空间理论简介644

第二节 振动对地基承载力的影响和地基刚度及阻尼647

一、振动对地基承载力的影响647

二、天然地基刚度及阻尼647

三、桩基刚度及阻尼650

一、曲柄连杆机器基础的设计原则及一般构造654

第三节 曲柄连杆机器基础的计算654

二、基础的振动计算655

第四节 锻锤基础的设计和振动计算666

一、锻锤基础的设计和构造666

二、锻锤基础的计算668

第五节 防止动力机械基础振动影响的措施674

一、振动波在土中的传播674

二、动力机器基础对建筑物的影响675

一、基坑(槽)的开挖677

第十七章 基坑的开挖与排水677

第一节 基坑(槽)开挖677

二、坑壁的支撑679

三、基坑稳定性验算681

四、验槽和基底土的处理685

五、基础的砌筑和回填686

六、基坑开挖监测686

第二节 土层锚杆687

一、土层锚杆设计688

二、土层锚杆的施工691

第三节 土钉墙692

一、土钉墙的设计693

二、土钉墙的施工696

第四节 地下连续墙698

一、地下连续墙施工699

二、地下连续墙设计计算要点703

第五节 基坑降水704

一、明沟排水704

二、人工降低地下水位法706

一、地震波714

第一节 地震概述714

第十八章 地震区的地基与基础714

第四篇 不良地质条件下的地基基础问题及特殊土地基714

二、地震强度715

三、我国的地震区分布715

第二节 场地的地震效应与地基震害716

一、场地的地震效应716

二、场地选择和场地类别划分717

三、发震断层与不良地形的影响评估719

四、地基基础震害721

五、建筑物按重要性分类721

二、土的主要动力指标722

一、应力-应变的非线性722

第三节 土的动力性质与液化722

第四节 液化地基726

一、概述726

二、液化危害类型和特点727

三、液化判别729

四、液化危害性分析731

五、液化地基上的抗震措施734

第五节 软土地基与不均匀地基735

一、软土震陷735

第六节 天然地基基础的抗震验算736

二、不均匀地基736

第七节 桩基础的抗震验算738

一、桩基的震害738

二、桩基的抗震验算741

三、桩基的构造要求743

第八节 地震反应分析和小区划分概念744

一、地震反应分析的概念744

二、地震小区划的概念745

第十九章 边坡运动及其防治747

第一节 边坡的应力分布特征747

一、边坡变形748

第二节 边坡变形破坏的基本形式748

二、边坡破坏749

第三节 滑坡750

一、滑坡的形态特征750

二、滑坡的发育阶段751

三、滑坡的分类751

四、产生滑坡的条件752

五、滑坡稳定性计算753

六、滑坡推力计算实例758

七、滑坡的预防760

八、滑坡的整治761

九、滑坡的勘察与监测765

第四节 崩塌766

一、崩塌的产生条件和发育因素767

二、崩塌的工程分类767

三、崩塌的防治768

四、崩塌的勘察与监测769

第五节 泥石流769

一、泥石流的形成条件与分布769

二、泥石流的分类770

三、泥石流的防治771

四、泥石流的勘察与监测772

第一节 岩溶773

一、岩溶的形成及特征773

第二十章 岩溶与土洞773

二、岩溶地基的岩土工程勘察775

三、岩溶地基的稳定性评价777

四、岩溶地基的处理779

五、岩溶的勘察报告780

第二节 土洞780

一、土洞的形成780

三、土洞和地表塌陷的处理782

二、查明土洞的方法782

四、土洞的勘察报告783

第二十一章 红粘土地基与花岗岩残积土地基784

第一节 红粘土地基784

一、红粘土的形成条件784

二、红粘土的特征784

三、红粘土场地的岩土工程勘察787

四、红粘土地基的岩土工程评价787

第二节 花岗岩残积土地基788

一、花岗岩残积土的特征788

二、花岗岩残积土地基的岩土工程勘察790

三、花岗岩残积土场地的岩土工程评价791

第二十二章 山区地基792

第一节 概述792

一、山区地基的特点792

二、山区建筑应注意的问题792

第二节 山区不均匀岩土地基793

一、下卧基岩表面坡度较大的地基793

二、石芽密布并有局部出露的地基794

三、大块孤石或个别石芽出露的地基795

四、山区不均匀岩土地基的处理795

一、岩石地基的承载力与压缩性797

第三节 岩石地基797

二、岩石地基的利用798

三、岩石锚杆基础798

第四节 采空区地表塌陷800

一、采空区的工程地质勘察800

二、地表移动与地面破坏的关系800

三、采空区地面建筑的保护与加固措施801

第二十三章 填土地基803

第一节 素填土地基803

一、压实填土地基804

二、未压实填土地基806

第二节 杂填土地基807

一、杂填土地基的利用808

二、杂填土地基的处理809

第三节 冲填土地基811

第二十四章 软土地基814

第一节 软土的形成814

二、透水性低815

三、高压缩性815

一、天然含水量高、孔隙比大815

第二节 软土的物理力学性质815

四、抗剪强度低816

五、触变法816

六、流变法817

第三节 软土地基的计算818

一、软土地基的承载力818

二、软土地基的变形计算819

第四节 软土地基设计中应采取的措施820

第二十五章 湿陷性黄土地基823

第一节 黄土的湿陷特征以及我国湿陷性黄土的分布和性质823

一、黄土湿陷的原因和主要的影响因素824

二、湿陷变形的特征指标825

三、自重湿陷变形和外荷湿陷变形的特征828

四、湿陷性黄土地基的评价830

五、我国湿陷性黄土的分布和主要特征835

第二节 湿陷性黄土地区的工程地质勘察842

第三节 湿陷性黄土地基的设计和施工843

一、湿陷性黄土地基设计措施的选择843

二、地基处理、防水措施和结构措施844

三、湿陷性黄土的地基计算851

四、湿陷性黄土地基的施工要点852

五、湿陷性黄土地区的地下水上升问题853

六、湿陷性黄土地区墓坑的探查和处理854

第四节 黄土地基湿陷事故的处理856

第二十六章 膨胀土地基860

第一节 膨胀土的特性860

一、野外特征860

二、矿物成分861

三、物理、力学特性指标861

四、主要工程特性指标861

五、影响胀缩变形的因素864

第二节 膨胀土地基上建筑物的变形865

二、建筑物变形的特点和影响因素866

一、建筑物的变形866

第三节 膨胀土地基的工程地质勘察与评价867

一、工程地质勘察的特点867

二、膨胀土地基的评价867

第四节 膨胀土地基的设计869

一、设计原则869

二、膨胀土的承载力870

三、膨胀土地基按变形设计870

第五节 膨胀土地基的工程处理措施873

一、设计措施873

四、坡地场地的设计要点873

二、施工及维护管理要点876

三、事故处理877

第二十七章 多年冻土地基878

第一节 概述878

第二节 冻土的物理力学性质879

一、土的起始冻结温度和冻土的未冻水含量879

二、冻土的构造和融陷性879

三、多年冻土的主要物理指标880

四、多年冻土的抗压强度与抗剪强度881

五、冻土的变形性质882

一、按保持冻结状态设计883

第三节 多年冻土地基的基础设计883

二、按逐渐融化状态和预融化状态设计887

第四节 多年冻土勘察要点890

第二十八章 盐渍土地基892

第一节 概述892

第二节 基本工程性质892

一、盐渍土的定名892

二、盐渍土的三相物质组成892

三、物理指标及其测定方法893

五、渗透性895

六、抗剪强度895

四、粒径组成895

第三节 盐渍土的溶陷性、盐胀性和腐蚀性896

一、盐渍土的溶陷性896

二、盐渍土的盐胀性896

三、盐渍土的腐蚀性897

第四节 盐渍土地基的设计与施工898

一、盐渍土地基的承载力898

二、盐渍土地基的溶陷变形898

三、地基设计899

四、施工要求900

参考文献902