《基礎(chǔ)工程》為高職高專土建類規(guī)劃教材，主要依據(jù)2001年以來發(fā)布的《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》、《公路橋梁抗震設(shè)計細則》等一系列新的行業(yè)標準和國家標準進行編寫。全書共八章，內(nèi)容包括緒論、天然地基上的淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)的構(gòu)造與施工、樁基礎(chǔ)設(shè)計計算、沉井基礎(chǔ)與其他深基礎(chǔ)、地基處理、特殊土地基與基礎(chǔ)工程的抗震設(shè)計。
《基礎(chǔ)工程》為高職高專道路與橋梁工程技術(shù)專業(yè)的教材，也可作為其他土建類相關(guān)專業(yè)的教材以及公路工程技術(shù)人員的參考用書。
第一章 緒論
第一節(jié) 基礎(chǔ)工程概述
一、地基與基礎(chǔ)的概念
二、地基與基礎(chǔ)的類型
三、基礎(chǔ)工程的作用
四、基礎(chǔ)工程的設(shè)計原則與要求
五、基礎(chǔ)工程設(shè)計所需資料
第二節(jié) 作用、作用效應(yīng)組合
一、作用的概念及分類
二、作用效應(yīng)組合
三、地基與基礎(chǔ)的設(shè)計組合要求
四、進行作用效應(yīng)組合時應(yīng)注意的幾個問題
第三節(jié) 基礎(chǔ)工程學(xué)科發(fā)展概況
第四節(jié) 本課程的特點及學(xué)習(xí)方法
一、本課程的主要內(nèi)容
二、本課程與其他課程的關(guān)系
三、本課程的學(xué)習(xí)方法和要求
思考題
第二章 天然地基上的淺基礎(chǔ)
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 基礎(chǔ)埋置深度的選擇
一、工程地質(zhì)條件
二、河流的沖刷深度
三、當(dāng)?shù)氐膬鼋Y(jié)深度
四、上部結(jié)構(gòu)形式
五、地形地貌條件
六、保證持力層穩(wěn)定的最小埋置深度
第三節(jié) 地基承載力的確定
一、根據(jù)現(xiàn)場荷載試驗確定地基容許承載力
二、根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范確定地基容許承載力
第四節(jié) 剛性擴大基礎(chǔ)設(shè)計
一、基礎(chǔ)尺寸的確定
二、荷載偏心距的確定
三、地基承載力驗算
四、基底合力偏心距驗算
五、基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗算
六、地基穩(wěn)定性驗算
七、基礎(chǔ)沉降驗算
八、埋置式橋臺剛性擴大基礎(chǔ)設(shè)訓(xùn)示例
第五節(jié) 剛性擴大基礎(chǔ)施工
一、旱地上基坑開挖及圍護
二、基坑排水
三、水下基坑開挖時的圍堰工程
第六節(jié) 板樁墻的計算
一、側(cè)壓力計算
二、懸臂式板樁墻的計算
三、單支撐板樁墻的計算
四、多支撐板樁墻的計算
五、基坑穩(wěn)定性驗算
六、封底混凝土厚度計算
小結(jié)
思考題
習(xí)題
第三章 樁基礎(chǔ)的構(gòu)造與施工
第一節(jié) 概述
一、樁基礎(chǔ)的概念
二、樁基礎(chǔ)的適用范圍
三、樁基礎(chǔ)的優(yōu)缺點
第二節(jié) 樁的分類
一、按樁的承載性狀分類
二、按成樁方法分類
三、按樁徑大小分類
四、按樁體材料分類
五、按施工方法分類
第三節(jié) 樁基礎(chǔ)的構(gòu)造
一、各種基樁的構(gòu)造
二、樁的布置和間距
三、承臺的構(gòu)造
第四節(jié) 單樁容許承載力
一、豎向荷載作用下基樁的工作性能
二、單樁豎向容許承載力的確定
三、樁的負摩阻力
第五節(jié) 樁基工程的施工與檢測
一、鋼筋混凝土預(yù)制樁施工
二、鋼筋混凝土鉆(沖)孔灌注樁施工
三、鋼筋混凝土挖孔灌注樁施工
四、鋼筋混凝土套管成孔灌注樁施工
五、鋼筋混凝土爆擴灌注樁施工
六、灌注樁后壓漿施工
七、樁基工程檢測
小結(jié)
思考題
習(xí)題
第四章 樁基礎(chǔ)設(shè)計計算
第一節(jié) 單排樁的內(nèi)力和位移計算
一、基本概念
二、“m”法計算樁的內(nèi)力和位移
三、單排樁設(shè)計計算示例
第二節(jié) 多排樁的內(nèi)力和位移計算
一、基本概念
二、多排樁的內(nèi)力和位移計算
三、多排樁設(shè)計計算示例
第三節(jié) 群樁基礎(chǔ)計算
一、群樁基礎(chǔ)的工作性狀及其特點
二、群樁基礎(chǔ)承載力驗算
第四節(jié) 承臺驗算
一、樁頂處的局部受壓驗算
二、樁對承臺的沖剪驗算
三、承臺抗彎及抗剪強度驗算
第五節(jié) 樁基礎(chǔ)設(shè)計
一、樁基礎(chǔ)類型的選擇
二、樁徑、樁長的擬定
三、確定基樁根數(shù)及其平面布置
小結(jié)
思考題
習(xí)題
第五章 沉井基礎(chǔ)與其他深基礎(chǔ)
第一節(jié) 沉井基礎(chǔ)
一、沉井的類型及適用范圍
二、沉井的構(gòu)造
三、沉井的施工
四、沉井下沉過程中的常見問題及處理
五、沉井的設(shè)計與計算
第二節(jié) 墩基礎(chǔ)
一、墩基礎(chǔ)的特點及類型
二、墩基礎(chǔ)的構(gòu)造
三、墩基礎(chǔ)的施工與檢測
四、墩基礎(chǔ)設(shè)計要點
第三節(jié) 地下連續(xù)墻
一、地下連續(xù)墻的特點及適用范圍
二、地下連續(xù)墻的類型與構(gòu)造
三、地下連續(xù)墻的施工
四、地下連續(xù)墻的設(shè)計要點
小結(jié)
思考題
第六章 地基處理
第一節(jié) 概述
一、地基處理的概念
二、地基處理的目的
三、地基處理的對象及其特性
四、地基處理方法分類及適用范圍
五、地基處理方案的選擇
六、地基處理施工注意事項
第二節(jié) 復(fù)合地基概論
一、復(fù)合地基的定義、分類與形成條件
二、復(fù)合地基面積置換率、樁土荷載分擔(dān)比和復(fù)合模量的概念
三、復(fù)合地基的承載力
四、復(fù)合地基的沉降計算
第三節(jié) 換填墊層法
一、換填墊層的加固機理
二、換填墊層的作用
三、換填墊層的適用范圍及應(yīng)注意的問題
四、換填墊層法處理地基設(shè)計
五、換填墊層法的施工
六、質(zhì)量檢驗
第四節(jié) 排水固結(jié)法
一、排水固結(jié)法的加固機理與分類
二、排水固結(jié)法的適用范圍
三、排水固結(jié)法處理地基設(shè)計要點
四、排水固結(jié)法施工
五、質(zhì)量檢驗
第五節(jié) 強夯法
一、強夯法的加固機理與適用范圍
二、強夯法設(shè)計計算
三、強夯法施工
四、質(zhì)量檢驗
第六節(jié) 水泥粉煤灰碎石樁法
一、水泥粉煤灰碎石樁法(CFG樁)的加固機理
二、CFG樁法的適用范圍
三、CFG樁復(fù)合地基的設(shè)計計算
四、CFG!樁施工方法
五、質(zhì)量檢驗
第七節(jié) 灰土擠密樁法和土擠密樁法
一、灰土擠密樁法和土擠密樁法的加固機理
二、灰土擠密樁法和土擠密樁法的適用范圍
三、灰土擠密樁和土擠密樁復(fù)合地基設(shè)計
四、灰土擠密樁和土擠密樁的施工
五、質(zhì)量檢驗
第八節(jié) 水泥土攪拌法
一、水泥土攪拌法的基本概念
二、水泥土攪拌法的適用范圍
三、水泥土攪拌樁復(fù)合地基主要設(shè)計內(nèi)容
四、水泥土攪拌樁的施工
五、質(zhì)量檢驗
小結(jié)
思考題
第七章 特殊土地基
第一節(jié) 濕陷性黃土地基
一、濕陷性黃土的分布及主要特征
二、濕陷性黃土的判定和地基評價
三、濕陷性黃土地基的處理與結(jié)構(gòu)措施
四、濕陷性黃土的容許承載力和沉降計算
第二節(jié) 膨脹土地基
一、膨脹土的判別及脹縮性指標
二、膨脹土的地基變形量計算
三、膨脹土地基承載力
四、膨脹土地區(qū)橋涵地基基礎(chǔ)的設(shè)計與施工
第三節(jié) 凍土地區(qū)基礎(chǔ)工程
一、概述
二、季節(jié)性凍土地區(qū)的地基基礎(chǔ)
三、多年凍土地區(qū)的地基基礎(chǔ)
小結(jié)
思考題
習(xí)題
第八章 基礎(chǔ)工程的抗震設(shè)計
第一節(jié) 概述
一、地震的概念
二、地震波及地震反應(yīng)
三、震級與烈度
第二節(jié) 地基基礎(chǔ)的震害現(xiàn)象
一、地震災(zāi)害情況
二、地基的震害
三、建筑基礎(chǔ)的震害
第三節(jié) 建筑地基基礎(chǔ)抗震設(shè)計
一、抗震設(shè)計的任務(wù)與要求
二、抗震設(shè)計的目標和方法
三、場地選擇
四、地基基礎(chǔ)方案選擇
五、天然地基抗震承載力驗算
六、液化判別及其抗震措施
七、樁基礎(chǔ)的抗震要求
第四節(jié) 公路橋梁基礎(chǔ)工程的抗震設(shè)計
一、基礎(chǔ)工程抗震設(shè)計的基本要求
二、選擇對抗震有利的場地和地基
三、地基基礎(chǔ)抗震強度和穩(wěn)定性驗算
四、基礎(chǔ)工程的抗震措施
小結(jié)
思考題
習(xí)題
附錄習(xí)題提示與答案
參考文獻
�。ㄈ┗A(chǔ)工程設(shè)計采用概率極限狀態(tài)設(shè)計法
應(yīng)用可靠度理論進行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是當(dāng)前國際上一種共同發(fā)展的趨勢，是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域一次帶有根本性的變革�？煽啃苑治鲈O(shè)計又稱概率極限狀態(tài)設(shè)計。可靠性含義就是指系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)在規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的概率。系統(tǒng)不能完成預(yù)定功能的概率即是失效概率。這種以統(tǒng)計分析確定的失效概率來度量系統(tǒng)可靠性的方法即為概率極限狀態(tài)設(shè)計方法。
在20世紀80年代，我國在建筑結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域開始逐步全面引入概率極限狀態(tài)設(shè)計原則，1984年頒布的國家標準《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標準》采用了概率極限狀態(tài)設(shè)計方法；以分項系數(shù)描述的設(shè)計表達式代替原來的用總安全系數(shù)描述的設(shè)計表達式。1999年6月建設(shè)部批準頒布了推薦性國家標準《公路工程可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》，2001年11月建設(shè)部又頒發(fā)了新的國家標準《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》。根據(jù)《公路工程可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》的規(guī)定，一批結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范都作了相應(yīng)的修訂，采用了概率極限狀態(tài)法的設(shè)計表達式，如《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》等。
由于地基土是在漫長的地質(zhì)年代中形成的，是大自然的產(chǎn)物，其性質(zhì)十分復(fù)雜。不僅不同地點的土性差別很大，即使同一地點、同一土層的土，其性質(zhì)也隨位置不同而發(fā)生變化。所以地基土具有比任何人工材料大得多的變異性，它的復(fù)雜性質(zhì)不僅難以人為控制，而且要清楚認識它也很不容易。在進行地基可靠性研究的過程中，取樣、代表性樣品選擇、試驗、成果整理分析等各個環(huán)節(jié)都有可能帶來一系列的不確定性，增加測試數(shù)據(jù)的變異性，從而影響到最終分析結(jié)果。地基土因位置不同引起的固有可變性，樣品測值與真實土性值之間的差異性，以及有限數(shù)量所造成誤差等，就構(gòu)成了地基土材料特性變異的主要來源。這種變異性比一般人工材料的變異性大。因此，地基可靠性分析的精度，在很大程度上取決于土性參數(shù)統(tǒng)計分析的精度。如何恰當(dāng)?shù)貙Φ鼗列詤?shù)進行概率統(tǒng)計分析，是基礎(chǔ)工程最重要的問題之一。
我國基礎(chǔ)工程可靠度研究始于20世紀80年代初，雖然起步較晚，但發(fā)展很快，研究涉及的課題范圍較廣，有些課題的研究成果，已達國際先進水平。但由于研究對象的復(fù)雜性，基礎(chǔ)工程的可靠度研究落后于上部結(jié)構(gòu)可靠度的研究�？上驳氖乾F(xiàn)已將基礎(chǔ)工程可靠度研究成果納入設(shè)計規(guī)范，進入實用階段。
《公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTGD63-2007）引入了公路橋涵設(shè)計的極限狀態(tài)原則。根據(jù)地基的變形性質(zhì)，明確將地基設(shè)計定位于正常使用極限狀態(tài)，相應(yīng)的作用采用短期效應(yīng)組合或長期效應(yīng)組合。地基承載力計算時，承載力的選取以不出現(xiàn)長期塑性變形，同時考慮相應(yīng)于承載力的地基變形與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形具有不同的功能，作用不采用構(gòu)件變形計算的短期效應(yīng)組合，而取用短期效應(yīng)標準值組合�；A(chǔ)沉降計算時，則不僅考慮結(jié)構(gòu)自重力對沉降有影響，而且在橋涵使用期內(nèi)可變作用的準永久值持續(xù)時間很長，對沉降也有很大的影響，作用采用了其長期效應(yīng)組合，摒棄了原規(guī)范按結(jié)構(gòu)自重力計算的規(guī)定。至于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，與結(jié)構(gòu)構(gòu)件一樣也進行兩類極限狀態(tài)設(shè)計：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力和穩(wěn)定性按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計；裂縫寬度等按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計；使得公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范與公路橋梁系列設(shè)計規(guī)范的體系相協(xié)調(diào)。
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