《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)工程》內(nèi)容按照“項目教學(xué)”的要求來組織,將基本理論融入到工程實踐。在各個項目當(dāng)中,體現(xiàn)了“學(xué)做合一,邊學(xué)邊做,做中學(xué)、學(xué)中做”的教學(xué)理念,以建筑工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案為依據(jù),突出了建筑工程技術(shù)人員崗位能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。
本教材內(nèi)容由13個教學(xué)項目組成。分別為土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知、土的應(yīng)力計算與地基中土的應(yīng)力分布、地基變形的計算、土的抗剪強度與地基承載力的確定、土壓力與擋土墻的設(shè)計、工程地質(zhì)勘察、土方工程施工、天然地基淺基礎(chǔ)的設(shè)計、天然地基淺基礎(chǔ)的施工、樁基礎(chǔ)設(shè)計、樁基礎(chǔ)施工、基坑工程和軟土地基處理。
本教材內(nèi)容簡潔扼要,實用性強;突出高職高專特色,注重反映地基基礎(chǔ)領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范及推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝。為方便讀者的學(xué)習(xí),本教材每個項目還包括相應(yīng)的拓展練習(xí)題,并全書配有電子課件。
《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)工程》可作為高職高專建筑工程技術(shù)、監(jiān)理等土建類專業(yè)教材,亦可供土建專業(yè)勘察、設(shè)計、施工技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。
本書是按照“任務(wù)驅(qū)動,項目導(dǎo)向”的原則編寫而成的項目化教材,圍繞地基基礎(chǔ)工程施工崗位能力的培養(yǎng)目標(biāo),科學(xué)設(shè)計和選擇項目,以完成一個完整的工程項目所需要的知識、能力和素質(zhì)設(shè)計教材的內(nèi)容,以便于教師按照完成工程項目的流程組織實施教學(xué),使學(xué)生在完成項目的過程中,掌握知識,達到人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,滿足高職高專培養(yǎng)技能型人才的需要。在教材內(nèi)容安排上,主要根據(jù)高職高專學(xué)生的認(rèn)知特點、知識水平,由淺入深地按能力遞進選擇工程項目,按工作任務(wù)的難易程度編排教材內(nèi)容。本書總體內(nèi)容安排為:土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知、土的應(yīng)力計算與地基中土的應(yīng)力分布、地基變形的計算、土的抗剪強度與地基承載力的確定、土壓力與擋土墻的設(shè)計、工程地質(zhì)勘察、土方工程施工、天然地基淺基礎(chǔ)的設(shè)計、天然地基淺基礎(chǔ)的施工、樁基礎(chǔ)設(shè)計、樁基礎(chǔ)施工、基坑工程和軟土地基處理。
本教材的特點為:在汲取傳統(tǒng)教材優(yōu)點的基礎(chǔ)上,將基礎(chǔ)理論教學(xué)與實踐教學(xué)融合在一起,注重對學(xué)生專業(yè)技能的訓(xùn)練,貼近工程實際,針對性強,充分體現(xiàn)了“做中學(xué)、學(xué)中作、邊做邊學(xué)”的育人理念,故教材的適用性較強;本書實現(xiàn)了校企合編教材,案例教學(xué)和工程實踐緊密結(jié)合,達到了高職教育的“三結(jié)合”的教學(xué)目標(biāo)。
本教材建議總課時為120學(xué)時,由于本教材內(nèi)容是將地基與基礎(chǔ)設(shè)計、施工內(nèi)容整合在一起及以軟土地基地區(qū)為主編寫的,故在具體授課時應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的工程實際來選取授課內(nèi)容。需特別指出的是,實踐教學(xué)的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)地區(qū)實際合理選擇。
前言
項目一 土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)知1
教學(xué)目標(biāo)1
一、知識目標(biāo)1
二、能力目標(biāo)1
三、素質(zhì)目標(biāo)1
理論知識1
一、土的成因與組成1
二、土的物理性質(zhì)指標(biāo)8
三、土的工程性質(zhì)10
四、土的物理狀態(tài)指標(biāo)12
五、地基土(巖)的工程分類14
六、土的現(xiàn)場鑒別16
任務(wù)實施17
一、掌握土的物理性質(zhì)指標(biāo)的計算17
二、判斷土的物理狀態(tài)17
三、地基土(巖)的工程分類18
拓展練習(xí)19
項目二 土的應(yīng)力計算與地基中土的 應(yīng)力分布 20
教學(xué)目標(biāo)20
一、知識目標(biāo)20
二、能力目標(biāo)20
三、素質(zhì)目標(biāo)20
理論知識20
一、土體中的應(yīng)力計算與分布20
二、基底壓力的計算22
三、地基中的附加應(yīng)力計算25
任務(wù)實施30
一、地基土中自重應(yīng)力的計算30
二、基底壓力的計算31
三、基底附加應(yīng)力的計算32
拓展練習(xí)33
項目三 地基變形的計算34
教學(xué)目標(biāo)34
一、知識目標(biāo)34
二、能力目標(biāo)34
三、素質(zhì)目標(biāo)34
理論知識34
一、土的壓縮性35
二、基礎(chǔ)最終沉降量的計算37
三、建筑物沉降觀測與地基允許變形值42
任務(wù)實施44
一、用分層總和法計算地基變形44
二、用《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB 50007
—2002)推薦的方法計算地基變形45
拓展練習(xí)46
項目四 土的抗剪強度與地基承載力的
確定48
教學(xué)目標(biāo)48
一、知識目標(biāo)48
二、能力目標(biāo)48
三、素質(zhì)目標(biāo)48
理論知識48
一、土的抗剪強度49
二、抗剪強度的確定及試驗方法53
三、地基承載力57
任務(wù)實施61
一、利用土的極限平衡條件分析土的狀態(tài)61
二、確定地基承載力63
拓展練習(xí)63
項目五 土壓力與擋土墻的設(shè)計65
教學(xué)目標(biāo)65
一、知識目標(biāo)65
二、能力目標(biāo)65
三、素質(zhì)目標(biāo)65
理論知識65
一、土壓力的分類66
二、朗肯土壓力理論68
三、庫倫土壓力理論71
四、土坡穩(wěn)定分析的基本理論74
五、擋土墻的設(shè)計77
任務(wù)實施82
一、擋土墻主動土壓力的計算82
二、擋土墻的設(shè)計83
拓展練習(xí)86
項目六 工程地質(zhì)勘察87
教學(xué)目標(biāo)87
一、知識目標(biāo)87
二、能力目標(biāo)87
三、素質(zhì)目標(biāo)87
理論知識87
一、工程地質(zhì)勘察的相關(guān)知識87
二、工程地質(zhì)勘察報告94
三、基礎(chǔ)驗槽96
四、地基局部處理99
任務(wù)實施101
一、正確閱讀工程地質(zhì)勘察報告101
二、進行基礎(chǔ)驗槽114
拓展練習(xí)115
項目七 土方工程施工117
教學(xué)目標(biāo)117
一、知識目標(biāo)117
二、能力目標(biāo)117
三、素質(zhì)目標(biāo)117
理論知識117
一、工程場地的平整117
二、基坑(槽)、管溝土方開挖127
三、土方回填與壓實131
四、土方機械的選擇136
任務(wù)實施143
一、工程場地平整設(shè)計143
二、土方專項施工方案的編制149
三、基槽(溝槽)基坑土方量的計算149
拓展練習(xí)150
項目八 天然地基淺基礎(chǔ)的設(shè)計152
教學(xué)目標(biāo)152
一、知識目標(biāo)152
二、能力目標(biāo)152
三、素質(zhì)目標(biāo)152
理論知識152
一、淺基礎(chǔ)的類型153
二、淺基礎(chǔ)設(shè)計的基本規(guī)定156
三、基礎(chǔ)埋置深度的確定159
四、基礎(chǔ)底面尺寸的確定160
五、無筋擴展基礎(chǔ)設(shè)計(剛性基礎(chǔ))162
六、擴展基礎(chǔ)設(shè)計164
七、柱下條形基礎(chǔ)的使用范圍及構(gòu)造171
八、筏板基礎(chǔ)的構(gòu)造與設(shè)計要求171
九、減輕建筑物不均勻沉降的措施173
任務(wù)實施176
一、驗算地基持力層的承載力及確定基礎(chǔ)底面積176
二、剛性基礎(chǔ)的計算與分析179
三、墻下擴展基礎(chǔ)的計算與分析181
四、柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的計算與分析182
拓展練習(xí)186
項目九 天然地基淺基礎(chǔ)的施工189
教學(xué)目標(biāo)189
一、知識目標(biāo)189
二、能力目標(biāo)189
三、素質(zhì)目標(biāo)189
理論知識189
一、毛石基礎(chǔ)施工189
二、素混凝土基礎(chǔ)施工192
三、鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)施工194
任務(wù)實施202
依據(jù)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),閱讀或編制天然地基淺基礎(chǔ)施工方案202
拓展練習(xí)203
項目十 樁基礎(chǔ)設(shè)計204
教學(xué)目標(biāo)204
一、知識目標(biāo)204
二、能力目標(biāo)204
三、素質(zhì)目標(biāo)204
理論知識204
一、樁基礎(chǔ)概要204
二、樁豎向承載力的確定207
三、樁基礎(chǔ)計算218
四、樁基礎(chǔ)設(shè)計219
任務(wù)實施228
一、按經(jīng)驗參數(shù)法計算單樁豎向承載力特征值228
二、樁基礎(chǔ)軟弱下臥層驗算231
拓展練習(xí)233
項目十一 樁基礎(chǔ)施工234
教學(xué)目標(biāo)234
一、知識目標(biāo)234
二、能力目標(biāo)234
三、素質(zhì)目標(biāo)234
理論知識234
一、打入式鋼筋混凝土預(yù)制樁施工234
二、靜力壓入式鋼筋混凝土預(yù)制樁施工246
三、混凝土灌注樁施工251
任務(wù)實施262
一、掌握樁基礎(chǔ)施工方案的編制262
二、掌握樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量問題的處理方法262
拓展練習(xí)264
項目十二 基坑工程265
教學(xué)目標(biāo)265
一、知識目標(biāo)265
二、能力目標(biāo)265
三、素質(zhì)目標(biāo)265
理論知識265
一、基坑支護設(shè)計要點 265
二、基坑支護結(jié)構(gòu)施工267
三、基坑降水設(shè)計285
任務(wù)實施294
一、輕型井點降水設(shè)計294
二、基坑支護結(jié)構(gòu)施工方案的閱讀296
拓展練習(xí)296
項目十三 軟土地基處理297
教學(xué)目標(biāo)297
一、知識目標(biāo)297
二、能力目標(biāo)297
三、素質(zhì)目標(biāo)297
理論知識297
一、軟弱土的種類和性質(zhì)297
二、軟土地基處理方法分類及應(yīng)用范圍298
三、換填墊層法301
四、高壓噴射注漿法305
拓展知識308
一、強夯法和強夯置換法308
二、灰土擠密樁法和土擠密樁法311
任務(wù)實施314
一、換土墊層法地基處理分析計算314
二、旋噴樁復(fù)合地基設(shè)計316
三、強夯地基處理設(shè)計316
四、灰土擠密樁設(shè)計317
拓展練習(xí)318
附錄319
試驗一 土的密度試驗319
試驗二 界限含水率試驗320
試驗三 直接剪切試驗322
試驗四 土的三軸壓縮試驗 324
試驗五 無側(cè)限抗壓強度試驗327
參考文獻331