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出版者:Marcel Dekker Inc

作者:Murthy, V. N. S.

出品人:

页数:1048

译者:

出版时间:

价格:109.95

装帧:HRD

isbn号码:9780824708733

丛书系列:

图书标签:

• 土力学
• 岩土工程
• 地基处理
• 边坡工程
• 地质灾害
• 土的力学性质
• 桩基
• 挡土墙
• 软土地基
• 基坑工程

建筑工程中的岩土力学与基础设计 一、 绪论：连接地表与结构的关键桥梁 本书旨在深入探讨土木工程领域中至关重要的一个分支——岩土工程。我们的焦点将集中于阐释地下工程环境的复杂性，以及如何将这些复杂的自然条件转化为安全、经济、持久的工程结构。与《岩土工程》（Geotechnical Engineering）的直接理论阐述不同，本书将侧重于工程实践中的应用、案例分析以及设计决策的逻辑推导过程，构建一个以问题解决为导向的学习框架。 我们将从宏观上审视岩土工程在基础设施建设中的地位，明确其在桥梁、高层建筑、隧道、挡土墙和边坡稳定等项目中的核心作用。本书不追求对基本土体力学概念的全新定义，而是假设读者已具备初步的力学基础，重点在于如何应用这些概念去理解和预测地基的响应。 二、 土的本构特性与现场测试的工程解读 本部分将超越实验室中对土样材料的理想化描述，深入剖析土体在实际应力状态下的行为。我们将详尽讨论土体的应力-应变关系，特别是剪胀性、孔隙水压力演化以及应力路径对土体强度指标（如内摩擦角和黏聚力）的实际影响。关键在于“如何解读”现场数据，而非简单地“计算”室内试验结果。 2.1 现场勘察的意义与方法论： 详细阐述钻孔取样（Standard Penetration Test, SPT；Cone Penetration Test, CPT；Pressuremeter Test, PMT）的目的。重点解析不同测试方法在特定地质条件下的局限性与互补性。例如，如何在软土地层中依赖CPT数据进行有效分层，以及如何利用SPT N值估算地基承载力。 2.2 土体流变性与固结： 我们将着重讨论时间对土体强度的影响。固结理论的学习将聚焦于超静孔隙水压力的消散过程及其对工期和沉降控制的制约。案例分析将涵盖大型填海工程或高层建筑基坑开挖后的短期与长期沉降预测模型，强调时间和刚度的耦合作用。 三、 地基承载力与沉降控制的工程决策 本章节是连接理论与结构设计的核心环节。我们将分析不同类型地基的承载特性，并探讨如何根据工程经济性做出最优选择。 3.1 浅基础设计考量： 区别于标准的承载力公式推导，本书侧重于地基的可靠性评估。讨论基础形式（独立基础、条形基础、筏板基础）的选择依据，尤其是在非均匀土层上进行承载力折减和沉降控制的工程经验。我们将分析土体破坏模式（整体剪切、局部剪切、冲剪）在实际设计中的识别与应对。 3.2 深基础设计与桩基础系统： 桩基础的设计是岩土工程的重中之重。内容将涵盖摩擦桩、端承桩的负功计算、单桩竖向极限承载力（基于静载试验和动力测试的校核）、以及群桩效应（桩间距、桩顶荷载分配）。一个核心论点是：如何通过优化桩长和桩端形式，在满足经济要求的前提下，控制结构物的差异沉降。 3.3 地基处理技术： 针对不良土层，本书将系统介绍提升地基性能的工程措施，如真空预压法、深层搅拌法（DCM/DSM）、高压喷射灌浆（Grouting）。详细分析这些技术的适用范围、施工控制参数（如搅拌深度、水泥浆液配比）及其对后续结构施工进度的影响。 四、 边坡稳定分析与土体抗滑设计 边坡工程是土木工程中风险最高的领域之一。本部分将集中于如何量化和控制土体边坡的失稳风险。 4.1 边坡稳定性评价方法： 介绍经典极限平衡法（如Bishop法、Fellenius法）的实际应用边界。重点讨论在饱和或浸水条件下的水文地质影响，以及如何通过监测预警系统来实时评估滑坡风险。 4.2 支护结构设计： 详述挡土结构的设计原则，包括重力式挡墙、悬臂式挡墙和锚定式支护（如锚杆、土钉墙）。设计流程将以实际案例为蓝本，强调如何精确计算主动土压力和被动土压力，以及支护结构的内力配筋与稳定性验算。 五、 基坑工程：地下空间的风险管理 基坑开挖涉及复杂的土体与地下水相互作用，是岩土工程师面临的严峻考验。 5.1 基坑稳定性与降水： 讨论不同开挖深度和周边环境（邻近建筑物）下的支护方案选择（如SMW工法、地下连续墙）。降水设计部分将聚焦于如何控制地下水位以减少对基坑底部的隆起和管涌风险，以及降水对周边环境的影响评估与补偿措施。 5.2 支撑结构与监测： 详细分析支撑体系（如内支撑、锚索）的受力分析与配筋设计。强调施工过程中的位移控制标准，介绍主流的变形监测技术（如应变计、测斜仪、沉降板），并建立基于监测反馈的动态设计调整机制。 六、 ভূমিকম্প作用下的岩土响应 地震荷载是影响工程安全的重要因素。本书将介绍地震岩土工程的基本概念，侧重于动力分析在工程实践中的应用。 6.1 土体液化评估与对策： 阐述地震作用下孔隙水压力急剧上升导致土体强度丧失的机理。重点讲解基于CPT或SPT数据的液化势评估方法，以及场地改良技术（如地基加固、排水法）的工程实施细节。 6.2 动力分析与结构相互作用： 讨论地震波在土层中的传播，以及场地效应如何放大或减小地震动。引入土体-结构相互作用（SSI）的基本概念，说明在抗震设计中如何将地基的动力特性纳入结构整体响应分析。 总结： 本书最终目标是培养工程师将理论知识转化为解决复杂工程问题的能力。通过大量的案例导向和工程决策分析，我们力求使读者超越标准教科书的范畴，真正理解岩土工程中“不确定性”的管理艺术，确保工程结构在真实地质环境中的长期安全与可靠性。

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