地基沉降計(jì)算的新方法及其應(yīng)用

第1章地基沉降計(jì)算的現(xiàn)狀及其存在的問題

11沉降計(jì)算研究的現(xiàn)狀

12地基沉降變形的機(jī)理

13現(xiàn)行沉降計(jì)算方法的主要特點(diǎn)及存在問題

14地基應(yīng)力計(jì)算

15現(xiàn)行地基沉降計(jì)算方法介紹

151壓縮模量法

152彈性力學(xué)方法

153砂土地基的沉降計(jì)算

154利用壓板荷載試驗(yàn)計(jì)算基礎(chǔ)的沉降

16小結(jié)

17展望

第2章地基沉降計(jì)算新方法研究

21非線性雙曲線模型法

211概述

212雙曲線模型法

213應(yīng)用步驟

214試驗(yàn)檢驗(yàn)及應(yīng)用

215在殘積土地基上的應(yīng)用

216結(jié)論

22非線性沉降計(jì)算的原狀土雙曲線切線模量法

221概述

222原狀土的切線模量法

223依據(jù)荷載試驗(yàn)確定計(jì)算參數(shù)

224切線模量與應(yīng)力水平的關(guān)系

225工程應(yīng)用和驗(yàn)證

226結(jié)論

23非線性沉降計(jì)算的原狀土割線模量法

231概述

232原狀土割線模量法

233原狀土割線模量方程的建立

234割線模量中參數(shù)的分析和確定

235應(yīng)用和驗(yàn)證

236結(jié)論

24任意曲線的切線模量法

241概述

242任意曲線的切線模量法

243用試驗(yàn)數(shù)據(jù)直接求切線模量的應(yīng)用和驗(yàn)證

244工程應(yīng)用

25用旁壓和靜力觸探試驗(yàn)確定切線模量法的參數(shù)

251概述

252旁壓試驗(yàn)的基本原理

253旁壓試驗(yàn)的特征參數(shù)確定

254由旁壓試驗(yàn)的特征參數(shù)確定巖土體參數(shù)

255旁壓試驗(yàn)曲線推導(dǎo)荷載試驗(yàn)曲線的方法

256旁壓試驗(yàn)確定地層初始切線模量

257靜力觸探試驗(yàn)確定地基強(qiáng)度參數(shù)

258基于旁壓試驗(yàn)和靜力觸探試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算地基沉降

259結(jié)論

26考慮地基壓縮層深度的地基沉降簡易計(jì)算方法

261概述

262地基壓縮層深度的概念及確定方法

263利用地基沉降計(jì)算新方法驗(yàn)證地基壓縮層深度

264利用地基沉降計(jì)算新方法確定的地基壓縮層深度

265修正的地基沉降彈性理論計(jì)算方法

266結(jié)論

第3章地基沉降計(jì)算新方法的應(yīng)用

31采用割線模量修正的有限壓縮層地基模型

311概述

312地基柔度（剛度）矩陣的建立

313有限壓縮層地基模型

314割線模量修正的有限壓縮層地基模型

315相關(guān)參數(shù)的確定

316工程實(shí)例

317在筏板基礎(chǔ)中的應(yīng)用

318小結(jié)

32切線模量法在復(fù)雜荷載下地基沉降計(jì)算中的應(yīng)用

321概述

322工程實(shí)例

323小結(jié)

33切線模量法在樁基沉降計(jì)算中的應(yīng)用

331單樁沉降機(jī)理

332單樁非線性沉降計(jì)算的原狀土切線模量法

333算例計(jì)算

334小結(jié)

34基于切線模量法的剛性樁復(fù)合地基沉降計(jì)算方法研究

341概述

342基于原狀土切線模量法的剛性樁復(fù)合地基沉降計(jì)算方法

343切線模量法在工程中的應(yīng)用

344小結(jié)

35基于切線模量法的剛性樁復(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

351概述

352地基優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法

353復(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計(jì)及其應(yīng)用

354小結(jié)

36切線模量法在合理確定地基承載力中的應(yīng)用

361地基的破壞形式及曲線特點(diǎn)

362地基的極限承載力和臨塑承載力

363目前地基承載力取用及規(guī)范等確定地基承載力中存在的問題

364地基承載力確定的新方法

365地基承載力確定的案例分析

366比薩斜塔地基承載力的研究

367珊瑚礁巖地基承載力的研究

37切線模量法在CM復(fù)合地基設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

371CM三維高強(qiáng)復(fù)合地基的介紹

372CM樁復(fù)合地基沉降計(jì)算的切線模量法

373墊層作用的考慮

374方法的計(jì)算參數(shù)

375方法的程序設(shè)計(jì)

376工程案例分析

377CM樁復(fù)合地基沉降計(jì)算的切線模量法與規(guī)范法的比較

38基于原位試驗(yàn)確定高層建筑巖石地基承載力的應(yīng)用

381概述

382原位壓板試驗(yàn)確定巖基承載力

383沉降分析

384結(jié)果分析

385結(jié)論

39基于原位試驗(yàn)設(shè)計(jì)巖溶地區(qū)高層建筑筏板基礎(chǔ)的應(yīng)用

391概述

392工程概況

393壓板荷載試驗(yàn)結(jié)果

394地基承載力的分析

395基礎(chǔ)沉降及受力計(jì)算

396基礎(chǔ)板厚抗沖切驗(yàn)算和配筋

397實(shí)測結(jié)果

398結(jié)論

第4章工程案例

41荔灣商業(yè)大廈地基設(shè)計(jì)

411工程概況

412地質(zhì)情況

413優(yōu)化基礎(chǔ)方案的可能性及存在的問題

414不同土層厚度基礎(chǔ)的沉降分析

415荷載不均勻引起基礎(chǔ)沉降差的處理

416整體基礎(chǔ)的沉降及傾斜分析

417現(xiàn)場壓板試驗(yàn)結(jié)果

418小結(jié)

42楊箕綜合樓地基設(shè)計(jì)

421工程概況

422場地工程地質(zhì)條件

423優(yōu)化目的及內(nèi)容

424樁基礎(chǔ)及筏基基礎(chǔ)計(jì)算

425現(xiàn)場荷載試驗(yàn)結(jié)果

426小結(jié)

43德華大廈地基處理設(shè)計(jì)

431工程概況

432工程地質(zhì)情況

433地基土荷載板試驗(yàn)結(jié)果

434標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)果

435地基處理方案

436現(xiàn)場荷載試驗(yàn)結(jié)果

437優(yōu)化計(jì)算分析

438沉降計(jì)算結(jié)果分析

439小結(jié)

44淘金家園地基處理設(shè)計(jì)

441工程概況

442場地工程地質(zhì)條件

443基礎(chǔ)持力層荷載試驗(yàn)及分析

444復(fù)合地基靜荷載試驗(yàn)及分析

445現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果

446小結(jié)

45麗源居地基處理設(shè)計(jì)

451工程概況

452場地工程地質(zhì)條件

453計(jì)算分析內(nèi)容

454地基優(yōu)化及承載力、沉降復(fù)核

455結(jié)論和建議

46現(xiàn)場壓板靜載試驗(yàn)工程案例

461東莞某工程地基壓板荷載試驗(yàn)

462廣州某工程地基壓板荷載試驗(yàn)

第5章結(jié)論和展望

地基沉降計(jì)算是土力學(xué)中一個(gè)經(jīng)典而重要的內(nèi)容，自太沙基1925年出版第一部《土力學(xué)》至今近百年，地基沉降算不準(zhǔn)的難題仍未得到有效解決，以致嚴(yán)重影響到地基處理設(shè)計(jì)的水平和科學(xué)性，或使設(shè)計(jì)過于保守而浪費(fèi)，或過于冒進(jìn)而造成事故。目前，工程上應(yīng)用最多的地基沉降計(jì)算方法是地基設(shè)計(jì)規(guī)范中的分層總和法，該法要在理論計(jì)算結(jié)果上乘以一個(gè)02～14的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)進(jìn)行修正，相差達(dá)7倍，說明目前地基沉降計(jì)算的問題還沒有很好的解決。而造成這一狀況的原因，主要是因?yàn)橛糜谟?jì)算的土體參數(shù)不能很好地反映原狀土體的變形特性和受力狀態(tài)的影響。由室內(nèi)試驗(yàn)確定的土樣參數(shù)與實(shí)際原位土體的參數(shù)差異較大，所以只能通過工程實(shí)測與理論計(jì)算的對比總結(jié)出一套經(jīng)驗(yàn)系數(shù)來修正理論計(jì)算值。由于室內(nèi)試驗(yàn)不能很好地反映原位土的實(shí)際特性，即使采用現(xiàn)代的數(shù)值計(jì)算和復(fù)雜的本構(gòu)模型也難以使計(jì)算更準(zhǔn)確，而根本辦法是改進(jìn)土的參數(shù)的獲取方法，使其能更真實(shí)地反映工程中土的變形特性，提高土的計(jì)算參數(shù)的準(zhǔn)確性。為此，作者在前人工作的基礎(chǔ)上，提出一個(gè)從原位土的壓板荷載試驗(yàn)曲線來獲取原位土在不同應(yīng)力狀態(tài)下的非線性變模量參數(shù)的方法，然后將其用于分層總和法或有限元數(shù)值方法來計(jì)算地基的沉降。由于這樣獲取的參數(shù)可以較好地反映工程原位土的原狀性和應(yīng)力狀態(tài)的非線性，因此可以克服以往由室內(nèi)試驗(yàn)來確定參數(shù)的不足，使計(jì)算準(zhǔn)確性大為提高，解決了長期困擾土力學(xué)中地基沉降計(jì)算不準(zhǔn)的這一科學(xué)難題，并進(jìn)一步發(fā)展了利用其他原位測試方法確定原位土參數(shù)方法的研究，如旁壓試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)等。在研究中，根據(jù)土的壓板試驗(yàn)的ps曲線的特點(diǎn)，分別建立了雙曲線切線模量法、割線模量法和一般曲線下的切線模量法，將新方法應(yīng)用于樁基和各種基礎(chǔ)的沉降計(jì)算，并應(yīng)用于剛性樁復(fù)合地基的計(jì)算，進(jìn)行了剛性樁復(fù)合地基的優(yōu)化研究，實(shí)現(xiàn)了“缺多少補(bǔ)多少”的地基處理優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣，就可以充分利用天然地基的承載力，大大提高地基處理設(shè)計(jì)的水平，節(jié)省地基處理的費(fèi)用，為地基處理設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)由目前的承載力控制向變形控制發(fā)展提供科學(xué)的方法和堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，并可進(jìn)一步推動(dòng)土力學(xué)的研究。新方法促使土力學(xué)研究從以往的注重室內(nèi)土樣試驗(yàn)的研究向以原位土的力學(xué)特性為主開展研究的原位土力學(xué)的方向發(fā)展，使土力學(xué)理論能更好地符合工程實(shí)際并能更好地解決實(shí)際工程問題。

作者自1997年在《地基處理》雜志第1期上發(fā)表《基礎(chǔ)非線性沉降變形計(jì)算的雙曲線模型法》以來，歷經(jīng)了十多年的深入、系統(tǒng)研究，形成了一套系統(tǒng)的地基非線性沉降計(jì)算新方法，并付諸工程應(yīng)用，包括最近用于港珠澳大橋海底隧道島頭過渡段的地基評價(jià)。本書內(nèi)容是作者過去十多年來帶領(lǐng)學(xué)生和同事們在這一方向上開展研究的一些成果及工程實(shí)踐的總結(jié)，書中還附有一些實(shí)際工程案例和試驗(yàn)的完整資料，可供讀者進(jìn)一步研究參考。作者認(rèn)為這是一個(gè)既具有重要理論意義又具有重要實(shí)用價(jià)值的課題。進(jìn)一步深入的研究和發(fā)展也在進(jìn)行，希望有興趣的同行一起為土力學(xué)這門古老的學(xué)科取得新的發(fā)展和應(yīng)用而共同努力！

本書的整理得到博士和碩士研究生們的大力幫助，他們是張玉成、溫勇、姚麗娜、王恩麒、劉惠康、范澤、張明飛、陳富強(qiáng)、官大庶、朱思軍、喬有梁、姜燕、王鵬華、劉鵬、駱以道、王俊輝、蘇卜坤、陳偉超、劉瓊和彭長學(xué)等。書中的工程案例是在廣東省水利水電科學(xué)研究院的同事們的參與下完成的，他們是李思平、杜秀忠、張君祿、蔡小英、曾進(jìn)群、李川、方大勇、周輝、李德吉、李艷華、梁華和陳夫等。在此，對他們的幫助以及其他給予幫助的同志一并表示感謝！

對孫鈞院士熱情為本書作序表示衷心感謝！



楊光華

2013年1月6日2100433B

《地基沉降計(jì)算的新方法及其應(yīng)用》可供土木工程，尤其是從事地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、處理和研究的同行參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的高年級本科生及研究生的教學(xué)參考書。

《工程造價(jià)快速估算新方法及其應(yīng)用》是由中國建筑工業(yè)出版社出版的。

2100433B

計(jì)算部位：樁基規(guī)范法的中心點(diǎn)處的沉降計(jì)算深度大于接近角點(diǎn)處的沉降計(jì)算深度。地基規(guī)范的接近角點(diǎn)處的沉降計(jì)算深度大于中心點(diǎn)處的沉降計(jì)算深度。

附加應(yīng)力：樁基規(guī)范的沉降計(jì)算深度隨附加應(yīng)力增大而增大。地基規(guī)范的沉降計(jì)算深度與附加應(yīng)力大小無關(guān)。

承臺(tái)底面寬度：樁基規(guī)范的沉降計(jì)算深度隨承臺(tái)底面寬度增大而減?。坏鼗?guī)范的沉降計(jì)算深度隨承臺(tái)底面寬度增大而增大。

樁長：樁基規(guī)范的沉降計(jì)算深度隨樁長增大而增大；地基規(guī)范的沉降計(jì)算深度與樁端下壓

縮模量大小變化有關(guān)。

土的容重：樁基規(guī)范的沉降計(jì)算深度隨土容重增大而減小，有可能出現(xiàn)兩個(gè)沉降計(jì)算深度；地基規(guī)范的沉降計(jì)算深度與土容重?zé)o關(guān)。

土的壓縮模量：樁基規(guī)范的沉降計(jì)算深度與土壓縮模量無關(guān)；地基規(guī)范的沉降計(jì)算深度隨壓縮模量增大而減小，有可能出現(xiàn)兩個(gè)以上的沉降計(jì)算深度。