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第1章 总论1

1．1 桩基的作用1

1．2 桩基发展简史1

1．3 桩的分类2

1．3．1 按成桩方法对土层的影响分类2

1．3．2 按桩材分类2

1．3．3 按桩的功能分类3

1．3．4 按成桩方法分类3

1．4 桩型和成桩方法的选择4

1．4．1 预制桩的类型、特点和适用条件4

1．4．2 灌注桩的类型、特点和适用条件5

1．4．3 钢桩的类型特点和适用条件7

1．4．4 其它类型的桩7

1．4．5 桩型和成桩方法的选择8

第2章 竖向荷载下单桩和群桩的承载力9

2．1 综述9

2．1．1 竖向承载桩基的应用9

2．1．2 竖向承载桩基的工作原理11

2．1．3 桩基的竖向极限承载力12

2．1．4 影响单桩竖向承载力的因素13

2．1．5 单桩竖向承载力的确定方法14

2．2 竖向荷载下单桩的性状15

2．2．1 桩侧阻力的性状15

2．2．2 桩端阻力的性状23

2．2．3 桩、土体系的荷载传递25

2．2．4 单桩的荷载-沉降特性27

2．3 桩端阻力和桩侧阻力的深度效应30

2．3．1 端阻力的深度效应31

2．3．2 考虑深度效应极限端阻力的计算34

2．3．3 桩侧阻力的深度效应36

2．4 静力法计算单桩承载力36

2．4．1 桩端阻力的计算36

2．4．2 桩侧阻力的计算40

2．5 原位测试法确定单桩承载力42

2．5．1 静力触探试验(CPT)确定单桩承载力42

2．5．2 标准贯入试验(SPT)确定单桩承载力47

2．5．3 旁压试验确定单桩承载力(SETRA-LCPC 1985)49

2．6 经验方法确定单桩承载力51

2．6．1 建筑桩基技术规范JGJ94—94中的方法51

2．6．2 铁路桥涵设计规范TBJ2—85中的方法53

2．6．3 波兰PN-83/B—02482桩和桩基承载力规范中的方法56

2．6．4 前苏联建筑法规-桩基础СНиП2．02．03-85中的方法59

2．7 大直径灌注桩的承载力63

2．7．1 概述63

2．7．2 大直径桩的承载性状63

2．7．3 大直径桩承载力的确定64

2．8 嵌岩灌注桩的承载力68

2．8．1 概述68

2．8．2 嵌岩灌注桩的承载性状68

2．8．3 嵌岩灌注桩承载力的确定72

2．9 钢管桩的竖向承载力74

2．9．1 钢管桩的应用74

2．9．2 钢管桩的承载性状75

2．9．3 钢管桩单桩竖向承载力计算79

2．10 竖向荷载下群桩的性状与群桩效应80

2．10．1 承台、桩群和土的相互作用80

2．10．2 群桩效应81

2．10．3 砂土中的摩擦型群桩84

2．10．4 粉土中的摩擦型群桩85

2．10．5 粘性土中的摩擦型群桩93

2．10．6 群桩的桩顶荷载分布97

2．11 承台土反力和承台分担荷载的作用102

2．11．1 概述102

2．11．2 承台土反力与桩、土变形的关系103

2．11．3 承台土反力分布特征104

2．11．4 承台荷载分担比随有关因素的变化107

2．11．5 承台土反力的时间效应109

2．11．6 承台土反力及承台分担荷载值的计算113

2．12 群桩极限承载力计算117

2．12．1 以单桩极限承载力为参数的群桩效率系数法117

2．12．2 以土强度为参数的极限平衡理论法118

2．12．3 以侧阻力、端阻力为参数的经验计算法120

2．12．4 考虑承台、桩、土相互作用分项群桩效应系数计算法121

2．13 群桩软下卧层的承载力计算126

2．13．1 概述126

2．13．2 按冲剪破坏极限状态计算126

2．13．3 按线弹性理论验算软下卧层的容许承载力129

2．14 桩基承载力的时间效应130

2．14．1 饱和粘性土中挤土桩承载力的时间效应131

2．14．2 粘性土中非挤土灌注桩承载力的时间效应133

2．14．3 饱和粘土中挤土型群桩承载力时效133

参考文献135

第3章 单桩和群桩的沉降计算139

3．1 单桩的沉降计算139

3．1．1 概述139

3．1．2 荷载传递法140

3．1．3 弹性理论法144

3．1．4 剪切变形传递法156

3．1．5 其它方法157

3．2 群桩沉降的性状164

3．2．1 概述164

3．2．2 打入群桩性状的试验研究164

3．2．3 钻孔群桩沉降性状的试验研究170

3．2．4 影响群桩沉降性状的因素171

3．3 等代墩基法计算群桩的沉降173

3．3．1 等代墩基法计算群桩的沉降173

3．3．2 按Mindlin解确定地基土附加应力177

3．4 非粘性土中群桩的沉降195

3．4．1 采用原位测试估算群桩沉降195

3．4．2 沉降比法197

3．5 弹性理论法计算群桩的沉降199

3．5．1 两根桩的相互作用199

3．5．2 群桩沉降的弹性理论解199

3．5．3 土参数的确定219

参考文献222

第4章 水平荷载下单桩和群桩的承载力和变位225

4．1 概述225

4．2 刚性短桩的计算分析230

4．2．1 简述230

4．2．2 极限地基反力法232

4．2．3 地基反力系数法232

4．3 弹性长桩的计算分析236

4．3．1 简述236

4．3．2 地基反力系数沿深度为常数的计算分析方法240

4．3．3 地基反力系数沿深度按线性增大的计算分析方法241

4．3．4 地基反力系数沿深度按凸抛物线增大的计算分析法269

4．3．5 p-y曲线法271

4．4 群桩承载力和变位281

4．4．1 简述281

4．4．2 高承台群桩基础的计算分析285

4．4．3 低承台群桩基础的分析计算296

4．5 提高桩的水平承载力的措施306

4．5．1 提高桩的刚度和强度306

4．5．2 提高桩周土抗力308

参考文献309

第5章 被动桩310

5．1 定义和机理310

5．2 被动桩与土体相互作用的研究现况310

5．2．1 工地试验310

5．2．2 室内试验311

5．2．3 计算分析311

5．3 阻滑桩的设计原则312

5．3．1 塑性变形理论法312

5．3．2 散体极限平衡理论法317

5．4 码头桩基与岸坡的相互作用321

5．4．1 现场观测322

5．4．2 土工离心模型试验324

5．4．3 计算分析328

5．4．4 结语330

参考文献331

第6章 桩基的结构设计333

6．1 桩基的构造要求333

6．1．1 桩身的构造要求333

6．1．2 承台的构造要求339

6．2 桩身的结构计算346

6．2．1 施工阶段预制混凝土桩的桩身结构计算346

6．2．2 使用阶段桩顶荷载及桩身结构计算351

6．3 承台的结构计算358

6．3．1 荷载及桩顶反力的计算358

6．3．2 承台结构承载能力和正常使用状态计算359

参考文献366

第7章 桩基的设计原则367

7．1 各类桩基的设计原则367

7．1．1 建筑物的桩基367

7．1．2 桥梁的桩基369

7．1．3 港工的桩基371

7．1．4 近海平台的桩基372

7．2 布桩与桩的几何尺寸的确定原则374

7．2．1 桩径、桩长的确定374

7．2．2 桩脚持力层的选择378

7．2．3 桩的平面布置与桩距的确定380

7．3 桩基按概率极限状态设计的有关问题384

7．3．1 概述384

7．3．2 基本概念385

7．3．3 桩基设计的概率特征392

7．3．4 概率极限状态的设计方法395

参考文献405

第8章 预制钢筋混凝土桩的施工407

8．1 预制桩的制作及养护407

8．1．1 普通钢筋混凝土桩407

8．1．2 预应力钢筋混凝土桩410

8．2 预制桩的起吊、堆放及运输412

8．2．1 桩的起吊412

8．2．2 桩的运输412

8．2．3 桩的堆放413

8．3 锤击法沉桩414

8．3．1 锤击法沉桩机理414

8．3．2 锤击法沉桩机械设备及衬垫的选择415

8．3．3 锤击法沉桩施工435

8．3．4 送桩及接桩443

8．3．5 沉桩阻力及停打标准444

8．3．6 锤击法沉桩常见问题及处理450

8．3．7 质量检验457

8．4 振动法沉桩461

8．4．1 振动法沉桩机理461

8．4．2 振动法沉桩适用范围461

8．4．3 振动法沉桩机械设备的选择462

8．4．4 振动法沉桩施工468

8．5 静压法沉桩469

8．5．1 静压法沉桩机理469

8．5．2 静压法沉桩适用范围469

8．5．3 静压法沉桩机械设备470

8．5．4 静压法沉桩施工471

8．6 辅助沉桩法476

8．6．1 预钻孔辅助沉桩476

8．6．2 冲水辅助沉桩478

8．6．3 振动辅助沉桩480

8．7 预制桩施工对环境影响及其防治措施481

8．7．1 施工噪音及防护481

8．7．2 振动影响及防护483

8．7．3 挤土影响及防护491

参考文献495

第9章 钢桩的施工497

9．1 概述497

9．1．1 钢桩的特点及应用范围497

9．1．2 钢桩的桩型及构造497

9．1．3 钢桩的接头及附件498

9．1．4 钢桩的材料质量控制及验收标准501

9．2 钢桩施工机械设备503

9．2．1 打桩机及桩锤、桩帽503

9．2．2 焊接设备及材料506

9．2．3 送桩管508

9．2．4 钢管桩的地下内切割机509

9．3 沉桩施工510

9．3．1 沉桩施工流程要点510

9．3．2 测量及样桩控制510

9．3．3 施工流水顺序安排原则512

9．3．4 沉桩施工及施工记录512

9．3．5 电焊接钢桩515

9．4 施工质量控制及标准518

9．4．1 平面位移519

9．4．2 垂直度519

9．4．3 打入深度控制、沉桩阻力及停打标准520

9．4．4 焊接质量控制及检测522

9．5 钢桩施工常见问题及处理523

9．5．1 桩的偏位523

9．5．2 桩的扭转524

9．5．3 桩的损坏和折断524

9．6 工程实例526

参考文献528

第10章 桩基水上施工530

10．1 概述530

10．1．1 桩基水上施工的特点530

10．1．2 桩基水上施工的应用范围530

10．1．3 桩基水上施工常用的桩型和桩材531

10．1．4 桩及桩材制作531

10．1．5 打桩船打桩锤及衬垫的选择531

10．1．6 桩的起吊、堆放、装船及水上运输537

10．2 桩基水上施工准备540

10．2．1 水文、气象条件对上桩基施工的影响540

10．2．2 水上桩基施工组织设计的基本内容541

10．2．3 施工水域探摸及障碍物的清理；水深地形复测541

10．2．4 申请抛锚证及施工许可证543

10．2．5 水上桩基施工测量543

10．2．6 施工警戒区的确定和安全防护措施545

10．2．7 锚缆平面布置545

10．3 锤击法水上沉桩547

10．3．1 锤击法水上沉桩施工顺序及工艺547

10．3．2 水上沉桩施工水位的确定547

10．3．3 水上沉桩桩位控制548

10．3．4 锤击法水上沉桩施工管理及记录550

10．3．5 水上接桩及送桩551

10．3．6 沉桩阻力和停打标准553

10．3．7 水上沉桩的质量控制及质量检验555

10．4 水上静压法沉桩555

10．4．1 水上静压法沉桩的实用意义555

10．4．2 水上压桩设备556

10．4．3 压桩适用条件与桩的设计、施工要点560

10．5 水上辅助沉桩法563

10．5．1 振动沉桩法563

10．5．2 水冲辅助沉桩法563

10．5．3 其他水上辅助沉桩法565

10．6 特殊桩型的水上施工566

10．6．1 预应力混凝土管桩566

10．6．2 超长桩的施工566

10．6．3 板桩水上施工567

10．7 水上桩基施工常见问题及其处理567

10．7．1 钢管桩的防腐蚀措施567

10．7．2 水中斜坡上打桩的岸坡稳定问题568

10．7．3 水上桩基施工的其他问题568

参考文献569

第11章 非挤土灌注桩的施工570

11．1 概述570

11．1．1 分类570

11．1．2 灌注桩施工的一般规定570

11．2 干作业螺旋钻孔灌注桩578

11．2．1 适用范围及原理578

11．2．2 施工机械及设备579

11．2．3 干作业钻孔灌注桩施工588

11．3 贝诺特灌注桩592

11．3．1 适用范围及原理592

11．3．2 施工机械及设备593

11．3．3 施工工艺601

11．4 人工挖(扩)孔灌注桩606

11．4．1 适用范围及原理606

11．4．2 人工挖(扩)孔灌注桩施工607

11．5 反循环钻成孔灌注桩614

11．5．1 适用范围及原理614

11．5．2 施工机械及设备616

11．5．3 施工工艺620

11．6 正循环钻成孔灌注桩628

11．6．1 适用范围及原理628

11．6．2 施工机械及设备628

11．6．3 施工工艺632

11．7 潜水钻成孔灌注桩637

11．7．1 适用范围及原理637

11．7．2 施工机械及设备638

11．7．3 施工工艺641

11．8 钻孔扩底灌注桩646

11．8．1 基本原理及分类646

11．8．2 干作业钻孔扩底桩646

11．8．3 水下作业钻孔扩底桩651

11．9 钻斗钻成孔灌注桩658

11．9．1 适用范围及原理658

11．9．2 施工机械及设备659

11．9．3 钻斗钻成孔灌注桩施工662

11．10 水下混凝土灌注669

11．10．1 概述669

11．10．2 导管灌注的主要机具670

11．10．3 水下混凝土灌注674

参考文献681

第12章 挤土及部分挤土灌注桩的施工683

12．1 沉管灌注桩683

12．1．1 适用范围及原理683

12．1．2 施工机械与设备684

12．1．3 沉管灌注桩施工697

12．2 冲击钻成孔灌注桩705

12．2．1 适用范围及原理705

12．2．2 施工机械与设备705

12．2．3 施工工艺710

12．3 其它灌注桩714

12．3．1 打孔灌注桩714

12．3．2 福兰克桩715

12．3．3 夯扩桩717

12．3．4 阿尔法桩719

12．3．5 干法振动成孔灌注桩721

12．3．6 爆扩成孔灌注桩722

12．3．7 孔底压力注浆桩728

12．3．8 小桩730

12．3．9 PIP法、MIP法和CIP法灌注桩733

12．3．10 桩端压力注浆桩737

12．3．11 旋转挤压式灌注桩740

参考文献742

第13章 桩的现场静载试验743

13．1 概述743

13．2 轴向承压荷载试验744

13．2．1 试验的目的和意义744

13．2．2 试验装置、仪表和测试元件744

13．2．3 试桩制备、加载与测试748

13．2．4 试验成果整理749

13．2．5 单桩轴向极限荷载的确定751

[实例13—1]大直径钻孔灌柱桩测试实例752

[实例13—2]400mm×400mm×35m钢筋混凝土试验桩测试实例757

13．3 水平荷载试验764

13．3．1 试验的目的和要求764

13．3．2 试验装置765

13．3．3 加载与测试766

13．3．4 试验成果整理768

[实例13—3]码头试桩实例778

[实例13—4]上海S工程实例783

参考文献784

第14章 桩的质量检验和动力法测定竖向承载力786

14．1 概述786

14．2 桩基施工容易发生的质量问题790

14．2．1 沉管灌注桩790

14．2．2 冲、钻孔灌注桩790

14．2．3 人工挖孔灌注桩791

14．2．4 混凝土预制桩792

14．3 成孔质量检验792

14．3．1 孔形声波法检测793

14．3．2 井径仪796

14．3．3 孔底沉渣测定797

14．4 成桩质量检验799

14．4．1 开挖检查799

14．4．2 钻芯法799

14．4．3 闭路电视法800

14．4．4 γ射线法800

14．4．5 声波透射法801

14．4．6 动力检测法805

14．5 动力试桩若干问题讨论863

参考文献866

第15章 桩基工程的原型观测869

15．1 概述869

15．2 桩基原型观测的目的及仪器869

15．2．1 桩基原型观测的目的869

15．2．2 仪器埋设870

15．2．3 几种仪器类型及其特点870

15．3 桩基性状及其监测871

15．3．1 桩基中的荷载分布872

15．3．2 桩基中的负摩擦力877

15．3．3 桩基与土体的相互作用879

15．4 工程实例881

15．4．1 高层建筑下的桩基881

15．4．2 大面积堆土或堆载附近的桩基894

15．4．3 岸坡上的码头桩基903

15．5 结语909

参考文献909

索引911