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基础工程

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天津武清

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作者王贵君隋红军李顺群李富荣

出版社清华大学出版社

ISBN9787302438588

出版时间2016-10

装帧平装

开本16开

定价35元

货号24073167

上书时间2024-12-18

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商品详情

品相描述：全新

商品描述: 前言
尽管有关基础工程的教材较多，但对于一般应用型工科院校的土木工程专业或相近专业的师生来说，找一本合适的教材并不容易。，很多基础工程教材的理论性较强，一般工科院校的本科生和授课教师、使用起来比较困难；第二，一般工科院校的基础工程课程的学时数在32～40，而已有的教材大多内容偏多，使用起来很不方便；第三，也是十分重要的，近年来，我国土木工程建设发展迅速，也带动了基础工程科学技术的发展和进步。因此，亟须编写出版适应新形势的适合应用型一般工科院校本科生使用的基础工程教材。
　　本教材充分考虑教学需求，注重基本原理和方法，强调解决问题(设计)，同时，在写作上与国家及行业相关规范保持一致，取材方面以房屋建筑为主，兼顾其他。
　　本教材由河北工业大学王贵君教授、大连海洋大学隋红军副教授、天津城建大学李顺群教授和盐城工学院李富荣教授编写，其中，王贵君编写第1，2，3，4章，隋红军编写第5章，李顺群编写第6章，李富荣编写第7章，全书由王贵君统稿。
　　在编写本教材过程中，参考和引用了一些公开发表的文献和资料，谨向这些作者表示诚挚的谢意。
　　由于编者水平有限，书中可能存在疏漏之处，敬请指正。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　编者

导语摘要
本教材是根据全国高等学校土木工程专业指导委员会编制的教学大纲编写的。编写过程中，参考了国家及行业*相关规范，包括《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)、《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)、《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—2012)、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)等。本教材主要内容为常见的基础工程基本原理、方法及设计，包括天然地基上浅基础设计的基本理论、浅基础的结构与构造设计、桩基础、沉井基础、基坑工程、动力机器基础与地基基础抗震简介等。本教材可供建筑工程、交通土建工程、岩土与地下工程等土建学科专业及相近专业的应用型一般工科院校本科生使用，也可供从事相关工作的设计、施工专业技术人员参考。

目录

　　地基为受建筑物影响的那一部分地层，是支承基础的土体或岩体。地基分为天然地基和人工地基。不需人工处理就可以直接建造建(构)筑物的地基称为天然地基，需经过人工处理后才能作为建(构)筑物地基的称为人工地基。

　　基础为将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。基础具有下列功能：①通过扩大基础底面积或深基础将上部结构荷载传递给地基土，满足地基土的承载力要求；②根据地基土的变形特征及上部结构的特点，利用基础所具有的刚度，与上部结构共同调整地基的不均匀沉降，使上部结构不致产生过大的次生应力；③基础具有一定的抗滑和抗倾覆的作用，以抵抗水平荷载；④作为振动设备的基础，还具有减振的功能。

　　按埋置深度基础可分为浅基础与深基础。浅基础的埋置深度通常不大，一般只需采用普通基坑开挖、敞坑排水的施工方法建造，施工条件和工艺都比较简单，设计时基础侧面与土体之间的摩阻力忽略不计。深基础埋深较大，要采用特殊的施工方法和施工机具建造，施工条件和工艺比较复杂，设计时要考虑基础与土体之间的摩阻力作用。

　　根据不同地基类型采用不同基础形式，形成下列4种地基基础方案：①天然地基上的浅基础；②天然地基上的深基础；③人工地基上的浅基础；④人工地基上的深基础。一般地说，第①种方案施工方便、技术简单、造价低，应该优先选用。如果第①种方案不能满足工程要求，应该通过技术、经济比较，选择第②或第③种方案。只有在极特殊的情况下，才考虑采用第④种方案，即深基础加局部地基处理。

　　地基基础设计必须根据工程上部结构、工程地质与水文地质、施工、造价等各种条件，合理选择地基基础方案，因地制宜，精心设计，以确保建(构)筑物的安全和正常使用，做到安全适用、技术先进、经济合理、质量可靠、保护环境。

　　地基基础设计中必须严格执行国家与行业的相关规范。例如，《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)，《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)，《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)，《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)等。

　　建筑物的安全和正常使用，不仅取决于其上部结构的安全储备，更重要的是要求地基基础有一定的安全度。因为地基基础是隐蔽工程，所以不论地基或基础哪一方面出现问题或发生破坏，均很难修复，轻者影响使用，重者还会导致建筑物被破坏甚至酿成灾害。因此，地基基础设计在建(构)筑物设计中举足轻重。

　　根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响其正常使用的程度，将地基基础设计分为三个等级，如表2.1所示。

(3) 体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体的建筑物；

(4) 大面积的多层地下建筑物(如地下车库、商场、运动场等)；

(9) 位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程；

(1) 场地和地质条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物；

(2) 非软土地区且场地地质条件简单、基坑周边环境条件简单、环境保护要求不高且开挖深度小于5.0m的基坑工程

　　根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合下列规定：

　　(1) 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定。

　　(2) 设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计。

　　(3) 设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时，应作变形验算。

　　②在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时。

　　⑤地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。

　　(4) 对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在斜坡上或边坡附近的建(构)筑物，尚应验算其稳定性。

　　(6) 建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，尚应进行抗浮验算。

　　表2.2所列范围内设计等级为丙级的建筑物，可不作变形验算。

注：① 地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3b(b为基础底面宽度)，独立基础下深度为1.5b，且厚度均不小于5m的范围(二层以下一般的民用建筑除外)。

②地基主要受力层中如有承载力特征值小于130kPa的土层时，表中砌体承重结构的设计应符合规范的有关要求。

③表中砌体承重结构和框架结构均指民用建筑，对于工业建筑，可按厂房高度、荷载情况折合成与其相当的民用建筑层数。

④表中吊车额定起重量、烟囱高度和水塔容积的数值系指值。

　　在进行地基基础设计时，应根据建筑使用过程中可能同时出现的荷载或作用，按设计要求和使用要求，取各自不利状态分别进行作用效应组合，其中所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定。

　　(1) 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合，相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。

　　(2) 计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用；相应的限值应为地基变形允许值。

　　(3) 计算挡土墙土压力、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但其分项系数均为1.0。

　　(4) 在确定基础或桩承台高度、支挡结构截面，计算基础或支挡结构内力，确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数；当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下作用的标准组合。

　　(5) 基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数 ? 0不应小于1.0。

　　承载能力极限状态下，由可变作用控制的基本组合的效应设计值为

式中：--按永久作用标准值Gk(基础自重和基础上的土重)计算的效应；

--第i个可变作用Qi的组合值系数，按GB50009《建筑结构荷载规范》取值，一般取0.5～0.9；

--第i个可变作用的准永久值系数，按GB 50009《建筑结构荷载规范》取值，一般取0.3～0.8；

--永久作用的分项系数，按GB 50009《建筑结构荷载规范》取值，一般取1.2；

--第i个可变作用的分项系数，按GB50009《建筑结构荷载规范》取值，一般取1.4。

　　对于永久作用控制的基本组合，也可采用简化规则，其效应设计值Sd可按式(2.4)确定：

　　(1) 选择地基基础方案，确定基础类型(包括材料和平面布置方式)。

　　基础类型较多，可以按埋深、受力特征、材料、构造等因素进行划分。常用的基础类型如表2.3所示。

只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造的一般埋置深度小于基底宽度的基础

采用桩、沉井等特殊施工方法建造的一般深度大于基底宽度的基础

由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础

将上部结构传来的荷载通过向侧边扩展成一定底面积，使作用在基底的压应力等于或小于地基土的允许承载力，而基础内部的应力应同时满足材料本身的强度要求，这种起到压力扩散作用的基础称为扩展基础

由钢筋混凝土顶板、底板、侧墙、内隔墙结构组成，具有一定高度的整体性基础，属于补偿性基础

建在地面以下足够深度，挖除的基坑土重可以明显减少由结构物引起的基底压力，从而减少建筑物沉降的基础

　　浅基础根据基础构造可以分为独立基础、条形基础、交叉梁基础、筏板基础、箱形基础、壳体基础等。按照基础受力及材料性能又可分为无筋扩展基础(刚性基础)和扩展基础(柔性基础)。

　　无筋扩展基础为由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。无筋扩展基础适用于多层民用建筑和轻型厂房。因为无筋扩展基础是由抗压性能较好，而抗拉、抗剪性能较差的材料建造，需具有非常大的截面抗弯刚度，受荷后基础不允许挠曲变形和开裂，所以过去习惯称其为"刚性基础"。设计无筋扩展基础时，必须规定基础材料强度及质量、限制台阶宽高比、控制建筑物层高和一定的地基承载力，一般无须进行繁杂的内力分析和截面强度计算。

　　砖基础是工程中常见的一种无筋扩展基础，其各部分的尺寸应符合砖的尺寸模数。砖基础一般做成台阶式，俗称"大放脚"。其砌筑方式有两种：①"二皮一收"，如图2.1(a)所示；②"二一间隔收"，但须保证底层为两皮砖，即120 mm高，如图2.1(b)所示。上述两种砌法都能满足台阶宽高比要求。"二一间隔收"较节省材料，同时又恰好能满足台阶宽高比要求。关于无筋扩展基础的宽高比要求详见第3章。

　　三合土基础和灰土基础构造如图2.2所示。三合土基础是用石灰、砂、骨料(矿渣、碎砖或碎石)三合一材料加适量的水分充分搅拌均匀后，铺在基槽内分层夯实而成。三合土基础常用于地下水位较低的四层及四层以下的民用建筑工程中。灰土基础由熟化后的石灰和黏性土按比例拌和并夯实而成。施工时每层虚铺灰土220～250mm，夯实至150mm，称为"一步灰土"。根据需要可设计成二步灰土或三步灰土。

　　混凝土和毛石混凝土基础的强度、耐久性与抗冻性都优于砖基础和灰土基础。当荷载较大或地下水位较高时，可考虑选用混凝土基础(图2.3)。在混凝土基础中掺入20%～30%(体积比)的毛石，以节约水泥用量，称为毛石混凝土基础。