土力學(xué)與地基基礎(chǔ)

1.1 概述 1
1.1.1 土與土力學(xué) 1
1.1.2 地基與基礎(chǔ) 2
1.2 土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)科的發(fā)展概況 3
1.2.1 發(fā)展的脈絡(luò) 3
1.2.2 土力學(xué)與基礎(chǔ)工程的關(guān)系 5
1.3 本課程的主要內(nèi)容 5
1.3.1 教材的編寫特點 5
1.3.2 課程的學(xué)習(xí)要求 6
思考題 6
第二章 土的物理性質(zhì)及工程分類 7
2.1 土的生成 7
2.1.1 殘積土 8
2.1.2 坡積土 8
2.1.3 洪積土 9
2.1.4 沖積土 9
2.1.5 湖泊沉積土 11
2.1.6 海洋沉積土 11
2.1.7 冰積土 11
2.1.8 風(fēng)積土 11
2.2 土的組成 12
2.2.1 土中的固體顆粒 12
2.2.2 土中的水 15
2.2.3 土中的氣體 17
2.3 土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 17
2.3.1 土的結(jié)構(gòu) 17
2.3.2 土的構(gòu)造 19
2.4 土的三相比例指標(biāo) 20
2.4.1 土的試驗指標(biāo) 20
2.4.2 土的換算指標(biāo) 22
2.5 土的物理性質(zhì)指標(biāo) 25
2.5.1 無黏性土的物理性質(zhì)指標(biāo) 25
2.5.2 黏性土的物理性質(zhì)指標(biāo) 26
2.6 土的壓實性 30
2.7 地基土的工程分類 32
2.7.1 按土的顆粒級配或塑性指數(shù)分類 32
2.7.2 按土的特殊性質(zhì)分類 34
2.7.3 細(xì)粒土按塑性圖分類 35
思考題及習(xí)題 36
第三章 土的應(yīng)力計算與地基沉降計算 37
3.1 土的變形特性 37
3.2 有效應(yīng)力原理 37
3.3 地基中的應(yīng)力分布 38
3.3.1 均質(zhì)土中的自重應(yīng)力 38
3.3.2 成層土中的自重應(yīng)力 39
3.3.3 基礎(chǔ)底面附加壓力 40
3.3.4 地基中的附加應(yīng)力 43
3.4 地基的最終沉降量 58
3.4.1 分層總和法 59
3.4.2 相鄰荷載對地基沉降的影響 65
3.4.3 應(yīng)力歷史對地基沉降的影響 66
3.4.4 正常固結(jié)、超固結(jié)和欠固結(jié)的概念 66
3.4.5 正常固結(jié)土、超固結(jié)土與欠固結(jié)土的沉降計算 66
3.5 地基沉降與時間的關(guān)系 69
3.5.1 地基沉降與時間關(guān)系計算目的 69
3.5.2 地基沉降與時間關(guān)系的計算 69
3.5.3 地基沉降與時間經(jīng)驗估算法 70
3.5.4 地基瞬時沉降、主固結(jié)沉降與次固結(jié)沉降 72
思考題及習(xí)題 75
第四章 土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力 77
4.1 概述 77
4.2 土的極限平衡條件 78
4.2.1 土體中任一點的應(yīng)力狀態(tài) 78
4.2.2 莫爾-庫侖破壞理論 79
4.2.3 土的極限平衡條件 80
4.3 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測試方法 83
4.3.1 直接剪切試驗 83
4.3.2 三軸壓縮試驗 86
4.3.3 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗 88
4.3.4 十字板剪切試驗 89
4.4 影響抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的因素 91
4.4.1 抗剪強(qiáng)度的來源 91
4.4.2 影響抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的各種因素 91
4.5 地基的承載力 92
4.5.1 地基變形的三個階段 92
4.5.2 地基破壞的三種形式 93
4.5.3 地基承載力概念 94
4.6 地基的臨塑荷載和臨界荷載 94
4.6.1 地基的臨塑荷載 94
4.6.2 地基的臨界荷載 97
4.6.3 臨塑荷載及臨界荷載公式說明 97
4.7 地基的極限承載力 98
4.7.1 普朗德爾極限承載力理論 99
4.7.2 太沙基極限承載力理論 102
4.7.3 漢森極限承載力理論 104
思考題及習(xí)題 104
第五章 土壓力與土坡穩(wěn)定 107
5.1 概述 107
5.1.1 擋土墻的應(yīng)用與分類 107
5.1.2 土壓力的分類 109
5.1.3 影響土壓力的因素 110
5.2 靜止土壓力的計算 110
5.2.1 產(chǎn)生條件 110
5.2.2 計算公式 110
5.2.3 靜止土壓力的應(yīng)用 111
5.3 朗肯土壓力理論 112
5.3.1 無黏性土的土壓力 112
5.3.2 黏性土的土壓力 115
5.3.3 幾種常見情況下土壓力的計算 116
5.4 庫侖土壓力理論 122
5.4.1 無黏性土主動土壓力 122
5.4.2 無黏性土被動土壓力 127
5.5 擋土墻設(shè)計 128
5.5.1 擋土墻類型的選擇 128
5.5.2 擋土墻初定尺寸 129
5.5.3 擋土墻的穩(wěn)定性驗算 129
5.5.4 墻后回填土的選擇 131
5.5.5 墻后排水措施 131
5.6 土坡穩(wěn)定性分析 132
5.6.1 土坡穩(wěn)定的作用 132
5.6.2 影響土坡穩(wěn)定的因素 133
5.6.3 簡單土坡穩(wěn)定性分析計算 134
思考題及習(xí)題 137
第六章 淺基礎(chǔ) 139
6.1 概述 139
6.2 淺基礎(chǔ)的類型 142
6.2.1 擴(kuò)展基礎(chǔ) 142
6.2.2 柱下條形基礎(chǔ) 144
6.2.3 筏板基礎(chǔ) 144
6.2.4 箱形基礎(chǔ) 145
6.3 基礎(chǔ)的埋置深度 145
6.3.1 與建筑物有關(guān)的條件 145
6.3.2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件 146
6.3.3 相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深 147
6.3.4 地基土凍脹和融陷的影響 147
6.4 地基承載力驗算 148
6.4.1 地基承載力設(shè)計值的確定 148
6.4.2 地基承載力特征值的修正 150
6.5 地基變形驗算 151
6.5.1 地基變形驗算的范圍 151
6.5.2 地基變形量計算 153
6.6 基礎(chǔ)底面尺寸的確定 155
6.6.1 按地基持力層的承載力計算基底尺寸 155
6.6.2 軟弱下臥層承載力驗算 158
6.7 擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計 160
6.7.1 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計 160
6.7.2 鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計 161
6.8 柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計 168
6.8.1 柱下條形基礎(chǔ)的構(gòu)造要求 168
6.8.2 柱下條形基礎(chǔ)的內(nèi)力計算 169
6.8.3 柱下交叉條形基礎(chǔ) 174
6.9 筏形基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ) 178
6.9.1 筏形基礎(chǔ)的特點和構(gòu)造要求 178
6.9.2 筏形基礎(chǔ)的內(nèi)力計算 179
6.9.3 箱形基礎(chǔ)的特點和構(gòu)造要求 180
思考題及習(xí)題 181
第七章 深基礎(chǔ) 183
7.1 沉井基礎(chǔ) 183
7.1.1 概述 183
7.1.2 沉井的類型及一般構(gòu)造 184
7.1.3 沉井的施工 188
7.2 地下連續(xù)墻 194
7.2.1 概述 194
7.2.2 地下連續(xù)墻的類型及適用范圍 195
7.2.3 地下連續(xù)墻的接頭構(gòu)造 195
7.2.4 地下連續(xù)墻的施工 196
思考題 200
第八章 樁基礎(chǔ) 201
8.1 概述 201
8.1.1 樁基礎(chǔ)的形式及特點 201
8.1.2 樁基礎(chǔ)的適用范圍 202
8.2 樁及樁基礎(chǔ)的分類 204
8.2.1 按樁的承臺位置分類 204
8.2.2 按樁身材料分類 205
8.2.3 按樁的受力特性分類 206
8.2.4 按樁的施工方法分類 207
8.2.5 按樁的設(shè)置效應(yīng)分類 210
8.3 樁的承載力計算 211
8.3.1 單樁豎向極限承載力 211
8.3.2 單樁豎向容許承載力 213
8.3.3 單樁水平承載力 222
8.3.4 按樁身材料強(qiáng)度確定單樁承載力 224
8.3.5 樁的負(fù)摩阻力 226
8.4 樁基礎(chǔ)的設(shè)計計算 229
8.4.1 樁基礎(chǔ)的設(shè)計原則和步驟 229
8.4.2 樁基礎(chǔ)類型的選擇 229
8.4.3 樁基礎(chǔ)規(guī)格的擬定 230
8.4.4 樁的根數(shù)及平面布置 231
8.4.5 樁基礎(chǔ)的設(shè)計實例 233
思考題及習(xí)題 235
第九章 地基處理 236
9.1 概述 236
9.1.1 地基處理的目的 236
9.1.2 地基處理的對象 237
9.1.3 地基處理的原則 238
9.1.4 地基處理規(guī)劃程序 239
9.1.5 地基處理的方法 239
9.1.6 復(fù)合地基 240
9.2 換填墊層法 242
9.2.1 換填墊層法及其適用范圍 242
9.2.2 墊層的主要作用 243
9.2.3 換填墊層的設(shè)計 243
9.3 振密、擠密法 246
9.3.1 強(qiáng)夯法 246
9.3.2 擠密砂石樁法 248
9.3.3 土樁、灰土樁、夯實水泥土樁法 250
9.4 排水固結(jié)法 252
9.4.1 排水固結(jié)法及其適用范圍 252
9.4.2 排水固結(jié)法的組成及功能 253
9.4.3 排水固結(jié)法的類型及應(yīng)用條件 254
9.4.4 堆載預(yù)壓法 254
9.5 化學(xué)加固法 256
9.5.1 化學(xué)漿液的基本特性 256
9.5.2 水泥土攪拌法 257
9.5.3 高壓噴射注漿法 262
9.6 加筋法 265
9.6.1 加筋法及適用范圍 265
9.6.2 土工合成材料 265
9.6.3 加筋土擋墻 268
9.6.4 錨桿 269
思考題 271
第十章 儲罐基礎(chǔ) 272
10.1 概述 272
10.1.1 儲罐的用途和分類 273
10.1.2 儲罐的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征 276
10.2 儲罐基礎(chǔ)類型及適用范圍 277
10.2.1 儲罐基礎(chǔ)類型 277
10.2.2 儲罐基礎(chǔ)設(shè)計選型 280
10.3 儲罐基礎(chǔ)設(shè)計 281
10.3.1 儲罐基礎(chǔ)設(shè)計原則 281
10.3.2 儲罐環(huán)墻基礎(chǔ)設(shè)計與計算 282
10.3.3 裝配式環(huán)墻基礎(chǔ) 289
10.3.4 護(hù)坡式基礎(chǔ) 290
10.3.5 護(hù)圈式基礎(chǔ) 291
10.3.6 儲罐基礎(chǔ)材料及構(gòu)造要求 291
10.4 儲罐地基承載力計算及變形驗算 294
10.4.1 儲罐地基承載力計算 294
10.4.2 導(dǎo)致儲罐地基變形和傾斜的主要因素 295
10.4.3 地基中的應(yīng)力分析 296
10.4.4 地基變形計算 298
10.4.5 地基變形允許值 300
思考題及習(xí)題 302
第十一章 動力設(shè)備基礎(chǔ) 304
11.1 概述 304
11.1.1 設(shè)計要求 304
11.1.2 動力作用的類型 305
11.2 動力設(shè)備基礎(chǔ)的類型 306
11.2.1 基本結(jié)構(gòu)類型 306
11.2.2 基礎(chǔ)的設(shè)計步驟 306
11.3 基礎(chǔ)的隔振與加固 307
11.3.1 基礎(chǔ)振動的傳播 307
11.3.2 隔振的措施 310
11.3.3 常用隔振器 314
11.4 動力設(shè)備基礎(chǔ)的不均勻沉降 314
11.4.1 飽和砂土的振動液化 315
11.4.2 地基容許承載力的降低 315
11.4.3 基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理 315
11.5 常規(guī)游梁式抽油機(jī)基礎(chǔ) 316
11.5.1 抽油機(jī)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類型 316
11.5.2 基礎(chǔ)的安裝 318
11.5.3 游梁式抽油機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計實例 318
11.6 叢式井聯(lián)動主機(jī)基礎(chǔ) 324
11.6.1 基礎(chǔ)底面尺寸的確定 325
11.6.2 叢式井聯(lián)動主機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計 326
11.7 叢式井井架基礎(chǔ) 334
11.7.1 叢式井井架基礎(chǔ)的設(shè)計要求 334
11.7.2 叢式井聯(lián)動采油機(jī)構(gòu)井架
基礎(chǔ)設(shè)計 334
思考題及習(xí)題 342