土力学与地基基础

1.1 概述 1
1.1.1 土与土力学 1
1.1.2 地基与基础 2
1.2土力学及基础工程学科的发展概况 3
1.2.1 发展的脉络 3
1.2.2 土力学与基础工程的关系 5
1.3本课程的主要内容 5
1.3.1 教材的编写特点 5
1.3.2 课程的学习要求 6
思考题 6
第二章 土的物理性质及工程分类 7
2.1土的生成 7
2.1.1 残积土 8
2.1.2 坡积土 8
2.1.3 洪积土 9
2.1.4 冲积土 9
2.1.5 湖泊沉积土 11
2.1.6 海洋沉积土 11
2.1.7 冰积土 11
2.1.8 风积土 11
2.2土的组成 12
2.2.1 土中的固体颗粒 12
2.2.2 土中的水 15
2.2.3 土中的气体 17
2.3土的结构与构造 17
2.3.1 土的结构 17
2.3.2 土的构造 19
2.4土的三相比例指标 20
2.4.1 土的试验指标 20
2.4.2 土的换算指标 22
2.5土的物理性质指标 25
2.5.1 无黏性土的物理性质指标 25
2.5.2 黏性土的物理性质指标 26
2.6土的压实性 30
2.7地基土的工程分类 32
2.7.1 按土的颗粒级配或塑性指数分类 32
2.7.2 按土的特殊性质分类 34
2.7.3 细粒土按塑性图分类 35
思考题及习题 36
第三章 土的应力计算与地基沉降计算 37
3.1土的变形特性 37
3.2有效应力原理 37
3.3地基中的应力分布 38
3.3.1 均质土中的自重应力 38
3.3.2 成层土中的自重应力 39
3.3.3 基础底面附加压力 40
3.3.4 地基中的附加应力 43
3.4地基的最终沉降量 58
3.4.1 分层总和法 59
3.4.2 相邻荷载对地基沉降的影响 65
3.4.3 应力历史对地基沉降的影响 66
3.4.4 正常固结、超固结和欠固结的概念 66
3.4.5 正常固结土、超固结土与欠固结土的沉降计算 66
3.5地基沉降与时间的关系 69
3.5.1 地基沉降与时间关系计算目的 69
3.5.2 地基沉降与时间关系的计算 69
3.5.3 地基沉降与时间经验估算法 70
3.5.4 地基瞬时沉降、主固结沉降与次固结沉降 72
思考题及习题 75
第四章 土的抗剪强度与地基承载力 77
4.1概述 77
4.2土的极限平衡条件 78
4.2.1 土体中任一点的应力状态 78
4.2.2 莫尔-库仑破坏理论 79
4.2.3 土的极限平衡条件 80
4.3抗剪强度指标的测试方法 83
4.3.1 直接剪切试验 83
4.3.2 三轴压缩试验 86
4.3.3 无侧限抗压强度试验 88
4.3.4 十字板剪切试验 89
4.4影响抗剪强度指标的因素 91
4.4.1 抗剪强度的来源 91
4.4.2 影响抗剪强度指标的各种因素 91
4.5地基的承载力 92
4.5.1 地基变形的三个阶段 92
4.5.2 地基破坏的三种形式 93
4.5.3 地基承载力概念 94
4.6地基的临塑荷载和临界荷载 94
4.6.1 地基的临塑荷载 94
4.6.2 地基的临界荷载 97
4.6.3 临塑荷载及临界荷载公式说明 97
4.7地基的极限承载力 98
4.7.1 普朗德尔极限承载力理论 99
4.7.2 太沙基极限承载力理论102
4.7.3 汉森极限承载力理论104
思考题及习题 104
第五章 土压力与土坡稳定107
5.1概述 107
5.1.1 挡土墙的应用与分类107
5.1.2 土压力的分类109
5.1.3 影响土压力的因素110
5.2静止土压力的计算 110
5.2.1 产生条件110
5.2.2 计算公式110
5.2.3 静止土压力的应用111
5.3朗肯土压力理论 112
5.3.1 无黏性土的土压力112
5.3.2 黏性土的土压力115
5.3.3 几种常见情况下土压力的计算116
5.4库仑土压力理论 122
5.4.1 无黏性土主动土压力122
5.4.2 无黏性土被动土压力127
5.5挡土墙设计 128
5.5.1 挡土墙类型的选择128
5.5.2 挡土墙初定尺寸129
5.5.3 挡土墙的稳定性验算129
5.5.4 墙后回填土的选择131
5.5.5 墙后排水措施131
5.6土坡稳定性分析 132
5.6.1 土坡稳定的作用132
5.6.2 影响土坡稳定的因素133
5.6.3 简单土坡稳定性分析计算134
思考题及习题137
第六章 浅基础139
6.1概述 139
6.2浅基础的类型 142
6.2.1 扩展基础142
6.2.2 柱下条形基础144
6.2.3 筏板基础144
6.2.4 箱形基础145
6.3基础的埋置深度 145
6.3.1 与建筑物有关的条件145
6.3.2 工程地质和水文地质条件146
6.3.3 相邻建筑物的基础埋深147
6.3.4 地基土冻胀和融陷的影响147
6.4地基承载力验算 148
6.4.1 地基承载力设计值的确定148
6.4.2 地基承载力特征值的修正150
6.5地基变形验算 151
6.5.1 地基变形验算的范围151
6.5.2 地基变形量计算153
6.6基础底面尺寸的确定 155
6.6.1 按地基持力层的承载力计算基底尺寸155
6.6.2 软弱下卧层承载力验算158
6.7扩展基础设计 160
6.7.1 无筋扩展基础设计160
6.7.2 钢筋混凝土扩展基础设计161
6.8柱下条形基础设计 168
6.8.1 柱下条形基础的构造要求168
6.8.2 柱下条形基础的内力计算169
6.8.3 柱下交叉条形基础174
6.9筏形基础与箱形基础 178
6.9.1 筏形基础的特点和构造要求178
6.9.2 筏形基础的内力计算179
6.9.3 箱形基础的特点和构造要求180
思考题及习题 181
第七章 深基础183
7.1沉井基础 183
7.1.1 概述183
7.1.2 沉井的类型及一般构造184
7.1.3 沉井的施工188
7.2地下连续墙 194
7.2.1 概述194
7.2.2 地下连续墙的类型及适用范围195
7.2.3 地下连续墙的接头构造195
7.2.4 地下连续墙的施工196
思考题 200
第八章 桩基础201
8.1概述 201
8.1.1 桩基础的形式及特点201
8.1.2 桩基础的适用范围202
8.2桩及桩基础的分类 204
8.2.1 按桩的承台位置分类204
8.2.2 按桩身材料分类205
8.2.3 按桩的受力特性分类206
8.2.4 按桩的施工方法分类207
8.2.5 按桩的设置效应分类210
8.3桩的承载力计算 211
8.3.1 单桩竖向极限承载力211
8.3.2 单桩竖向容许承载力213
8.3.3 单桩水平承载力222
8.3.4 按桩身材料强度确定单桩承载力224
8.3.5 桩的负摩阻力226
8.4桩基础的设计计算 229
8.4.1 桩基础的设计原则和步骤229
8.4.2 桩基础类型的选择229
8.4.3 桩基础规格的拟定230
8.4.4 桩的根数及平面布置231
8.4.5 桩基础的设计实例233
思考题及习题 235
第九章 地基处理236
9.1概述 236
9.1.1 地基处理的目的236
9.1.2 地基处理的对象237
9.1.3 地基处理的原则238
9.1.4 地基处理规划程序239
9.1.5 地基处理的方法239
9.1.6 复合地基240
9.2换填垫层法 242
9.2.1 换填垫层法及其适用范围242
9.2.2 垫层的主要作用243
9.2.3 换填垫层的设计243
9.3振密、挤密法 246
9.3.1 强夯法246
9.3.2 挤密砂石桩法248
9.3.3 土桩、灰土桩、夯实水泥土桩法250
9.4排水固结法 252
9.4.1 排水固结法及其适用范围252
9.4.2 排水固结法的组成及功能253
9.4.3 排水固结法的类型及应用条件254
9.4.4 堆载预压法254
9.5化学加固法 256
9.5.1 化学浆液的基本特性256
9.5.2 水泥土搅拌法257
9.5.3 高压喷射注浆法262
9.6加筋法 265
9.6.1 加筋法及适用范围265
9.6.2 土工合成材料265
9.6.3 加筋土挡墙268
9.6.4 锚杆269
思考题271
第十章 储罐基础272
10.1 概述272
10.1.1 储罐的用途和分类273
10.1.2 储罐的结构构造特征276
10.2 储罐基础类型及适用范围277
10.2.1 储罐基础类型277
10.2.2 储罐基础设计选型280
10.3 储罐基础设计281
10.3.1 储罐基础设计原则281
10.3.2 储罐环墙基础设计与计算282
10.3.3 装配式环墙基础289
10.3.4 护坡式基础290
10.3.5 护圈式基础291
10.3.6 储罐基础材料及构造要求291
10.4 储罐地基承载力计算及变形验算294
10.4.1 储罐地基承载力计算294
10.4.2 导致储罐地基变形和倾斜的主要因素295
10.4.3 地基中的应力分析296
10.4.4 地基变形计算298
10.4.5 地基变形允许值300
思考题及习题302
第十一章 动力设备基础304
11.1 概述304
11.1.1 设计要求304
11.1.2 动力作用的类型305
11.2 动力设备基础的类型306
11.2.1 基本结构类型306
11.2.2 基础的设计步骤306
11.3 基础的隔振与加固307
11.3.1 基础振动的传播307
11.3.2 隔振的措施310
11.3.3 常用隔振器314
11.4 动力设备基础的不均匀沉降314
11.4.1 饱和砂土的振动液化315
11.4.2 地基容许承载力的降低315
11.4.3 基础和上部结构处理315
11.5 常规游梁式抽油机基础316
11.5.1 抽油机基础的结构类型316
11.5.2 基础的安装318
11.5.3 游梁式抽油机基础设计实例318
11.6 丛式井联动主机基础324
11.6.1 基础底面尺寸的确定325
11.6.2 丛式井联动主机基础设计326
11.7 丛式井井架基础334
11.7.1 丛式井井架基础的设计要求334
11.7.2 丛式井联动采油机构井架
基础设计 334
思考题及习题 342