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出版者:机械工业

作者:国振喜,曲昭嘉

出品人:

页数:1436

译者:

出版时间:2008-1

价格:156.00元

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isbn号码:9787111214595

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《现代建筑工程技术丛书——深基坑工程设计与施工》 引言 在现代建筑业飞速发展的今天，高层建筑、地下空间开发以及复杂地质条件下的工程建设日益普遍。这些项目的成功与否，很大程度上取决于地基基础工程的安全与可靠。特别是在城市化进程加速、用地日益紧张的背景下，深基坑工程作为连接地面建筑与地下空间的桥梁，其重要性不言而喻。深基坑的开挖与支护，不仅是复杂的土木工程技术挑战，更是保障周边环境及人员生命财产安全的关键环节。本书《深基坑工程设计与施工》正是在这样的时代背景下应运而生，旨在为广大工程技术人员提供一套系统、前沿且实用的深基坑工程设计与施工理论指导和技术参考。 本书的编写，紧密结合了当前我国在深基坑工程领域最新的研究成果、工程实践经验以及国家相关规范标准。我们力求在理论深度、技术广度与实践指导性之间取得最佳平衡，既能帮助读者深入理解深基坑工程的基本原理，又能指导他们在实际工程中应对各种复杂情况，解决实际问题。 内容概述 本书内容涵盖了深基坑工程设计的各个方面，从地质勘察、支护结构的选择与设计，到施工技术的应用与监测控制，再到风险评估与应急处理，力求全面而详实。 第一篇：深基坑工程基础理论与地质勘察 第一章：深基坑工程概述 本章将首先界定深基坑的概念，阐述其在现代建筑工程中的重要作用和技术特点。我们将分析深基坑工程面临的主要挑战，包括围护结构的变形控制、地下水的影响、对周边环境的潜在风险等，并简要介绍深基坑工程的发展趋势，如智能化监测、绿色施工等。 第二章：地质勘察与岩土参数的确定 良好的地质勘察是深基坑工程成功的前提。本章将详细介绍深基坑工程所需的地质勘察内容、方法及勘察报告的编制要求。重点阐述如何根据工程需要，选择合适的勘察手段，如钻探、物探、原位测试（SPT、CPT、十字板试验等）和室内土工试验。 在此基础上，我们将深入探讨如何准确获取用于工程设计的岩土参数，包括岩土的物理力学指标（如内摩擦角、黏聚力、泊松比、弹性模量等）以及水文地质参数（如渗透系数）。我们将分析不同土体类别（如黏性土、砂土、软土、岩石等）对深基坑工程设计的影响，并介绍参数取值的原则和方法，包括基于规范、基于试验数据和基于数值模拟。 第三章：地下水控制 地下水对深基坑的稳定性、支护结构的安全以及周边环境有着显著的影响。本章将系统介绍地下水对深基坑工程的影响机理，分析静水压力、渗透流、扬压力等对基坑开挖和支护结构的作用。 我们将详尽介绍各类地下水控制技术，包括截水、排水和隔水。具体内容将涵盖： 截水技术： 帷幕注浆（化学注浆、水泥注浆）、地下连续墙、重力式截水等。 排水技术： 明沟排水、集水井排水（井点降水，包括轻型井点、喷射井点、管井井点）、虹吸排水等。 隔水技术： 止水帷幕（如高压旋喷桩、搅拌桩）、隔水挡墙等。 本章还将重点介绍地下水控制方案的选择原则，如何根据基坑深度、土质条件、地下水位、环境要求以及经济性等因素，综合评估和选择最优的地下水控制技术。同时，将涉及地下水处理和回灌的必要性及相关技术。 第二篇：深基坑围护结构设计 第四章：围护结构类型选择 深基坑围护结构是防止基坑坍塌、保护周边环境的关键构件。本章将全面介绍当前广泛应用的各类深基坑围护结构类型，并分析它们的适用条件、优缺点及典型应用案例。 主要围护结构类型包括： 地下连续墙： 泥浆法、抓斗法、冲击法等施工工艺，以及其作为永久性或临时性挡土结构的应用。 排桩结构： 钻孔灌注桩、高喷桩、旋喷桩等，包括单排桩、双排桩、相贯桩、排桩加内支撑等形式。 土钉墙： 适用于浅层和中深基坑，重点介绍土钉的设计、注浆、挡土板等组成部分。 重力式挡墙： 如水泥土挡墙、截粘土挡墙等。 钢板桩： 适用于快速施工和浅层基坑。 本章将提供详细的围护结构类型选择流程和决策依据，帮助工程师在满足安全、经济、环境等要求的前提下，做出最合适的选择。 第五章：挡土结构设计原理 本章将深入探讨挡土结构的设计理论。我们将从土压力理论出发，介绍朗肯土压力理论、库仑土压力理论及其在深基坑工程中的应用局限性。重点介绍基于数值分析方法的土压力计算，如极限平衡法、有限元法等。 我们将详细阐述挡土结构（如地下连续墙、排桩）的内力计算方法，包括弯矩、剪力、轴力等。本章将详细介绍考虑土层分布、地下水影响、附加荷载（如设备荷载、交通荷载）等因素下的内力计算。 我们将深入分析围护结构的变形控制设计，包括挠度计算、应力分析，以及如何通过优化结构形式、增加内支撑或锚固等措施来满足变形要求。 第六章：内支撑与锚固体系设计 内支撑和锚固体系是增强围护结构稳定性、减小基坑变形的重要组成部分。本章将详细介绍不同类型的内支撑和锚固体系。 内支撑体系： 钢管支撑、混凝土支撑、角钢支撑等，包括支撑的布置、截面设计、连接节点设计、预加轴力等。我们将分析不同层数支撑对基坑稳定性和变形的影响。 锚固体系： 土锚、岩锚、斜拉锚等。详细介绍锚固体的设计方法，包括锚固长度、锚固体材料的选择、受力分析及锚固角度的优化。 本章还将强调内支撑和锚固体系的施工顺序、预应力施加以及施工过程中的监测要求，确保体系的有效性和安全性。 第七章：其他结构构件设计 除了主要的挡土结构、内支撑和锚固体系外，深基坑工程还涉及其他重要的结构构件。本章将对这些构件的设计进行阐述。 坑底加固： 对于高水土压力或软弱地基中的深基坑，坑底的抗隆起和抗渗漏设计至关重要。本章将介绍坑底防隆起措施（如压重、桩基础）和防渗漏措施（如防渗铺盖、注浆）。 防水与防腐： 详细介绍地下连续墙、止水带、接缝处理等防水构造设计，以及钢结构防腐蚀的处理方法。 其他辅助构件： 如基坑边坡稳定、坡道设计、爬梯设计等。 第三篇：深基坑工程施工技术 第八章：基坑开挖技术 本章将系统介绍深基坑工程的各种开挖方法，并根据不同的地质条件、基坑形状和深度，提出相应的开挖技术选择建议。 机械开挖： 反铲挖土机、正铲挖土机、挖掘机、抓斗挖泥机等在不同土质中的应用。 爆破开挖： 在岩石地基中的应用，包括爆破方案设计、装药、起爆等。 人工开挖： 在复杂条件下的辅助应用。 本章还将重点讨论开挖过程中的土方量计算、弃土方案、坑底清理以及控制开挖深度和坡度等细节。 第九章：围护结构施工技术 本章将详细介绍各类围护结构的施工工艺和关键技术。 地下连续墙施工： 泥浆护壁、抓斗挖槽、导墙设置、钢筋笼吊装、混凝土灌注等关键工序的操作要点和质量控制。 排桩施工： 钻孔灌注桩的成孔、清孔、钢筋笼绑扎、混凝土浇筑，以及高喷桩、旋喷桩的施工工艺。 土钉墙施工： 土钉钻孔、安插、注浆、挡土板安装等。 钢板桩施工： 打设方法、连接方式、止水措施等。 我们将强调不同施工工艺的优缺点、适用范围以及施工过程中的注意事项，如泥浆性能控制、混凝土质量控制、桩位偏差控制等。 第十章：内支撑与锚固体系施工 本章将重点介绍内支撑和锚固体系的安装与施工要点。 内支撑安装： 支撑的吊装、定位、连接，以及支撑体系的调整和预应力的施加。我们将详细介绍支撑体系在不同施工阶段的受力变化和调整方法。 锚固体系施工： 锚固孔钻孔、锚杆安装、注浆、张拉等关键工序的操作规范和质量要求。 本章还将讨论支撑和锚固体系施工与基坑开挖之间的相互配合，确保施工安全和进度。 第十一章：地下水控制施工技术 本章将详细阐述各类地下水控制技术的施工方法和现场实施要点。 井点降水施工： 井点布置、管材选择、真空抽水或喷射抽水系统的安装与调试、运行监测。 注浆加固施工： 注浆材料的选择、注浆工艺（如劈裂注浆、劈裂注浆、压力注浆）、注浆参数的控制、注浆效果的监测。 地下连续墙/止水帷幕施工： 详细介绍其作为截水结构的施工要点。 本章还将强调地下水控制施工过程中的连续性、可靠性以及对周边环境的影响评估。 第十二章：基坑安全监测与监控 安全监测是深基坑工程的关键环节，贯穿于设计、施工和后期维护的全过程。本章将系统介绍深基坑工程安全监测的原则、内容、方法与技术。 监测内容： 围护结构（位移、应力、沉降）、支撑体系（轴力、变形）、周边环境（地面沉降、建筑物变形、地下管线）、地下水位等。 监测方法： 测斜仪： 用于监测围护结构侧向位移。 沉降观测： 导标仪、水准仪等用于监测地面和建筑物沉降。 钢筋计/土压力计： 用于监测围护结构内力。 压力计： 用于监测支撑轴力。 地下水位计： 用于监测地下水位变化。 全站仪/GPS： 用于监测变形。 监测数据分析与预警： 如何根据监测数据，及时发现安全隐患，并采取相应的预防和应急措施。本章将介绍数据分析软件的应用和预警指标的设定。 监控量测方案的制定： 如何根据工程特点、围护结构类型、施工方法以及风险评估结果，编制详细的监测监控方案。 第十三章：基坑工程风险评估与应急处理 深基坑工程固有的风险性决定了风险评估和应急处理的重要性。本章将重点介绍如何对深基坑工程进行风险识别、风险分析和风险评估，并制定相应的应急预案。 风险源识别： 地质风险（软弱土层、地下水涌水、流砂）、技术风险（设计失误、施工偏差、材料质量）、环境风险（周边建筑物、地下管线）、管理风险（组织不力、信息不畅）等。 风险分析与评估： 定性与定量相结合的风险评估方法，如模糊数学法、层次分析法、故障树分析法等。 应急预案编制： 针对可能发生的险情，如围护结构失稳、涌水、坍塌等，制定详细的应急响应程序、应急组织、应急物资准备、通讯联络方式等。 案例分析： 通过分析典型的深基坑工程事故案例，总结经验教训，提高风险意识和应急处理能力。 第四篇：深基坑工程特殊问题与发展趋势 第十四章：极端条件下的深基坑工程 本章将探讨在特殊地质条件（如高烈度地震区、膨胀土、冻土、饱和软粘土）、特殊环境条件（如邻近既有建筑、地下管线密集区、水体附近）下的深基坑工程设计与施工方法。 将详细分析这些极端条件下可能出现的特殊问题，如地震动力作用下的稳定性、膨胀土的胀缩性对围护结构的影响、冻胀融沉、高饱和度软土的强度衰减等，并提出相应的解决方案。 第十五章：智能化深基坑工程监测与施工 随着科技的发展，智能化技术在深基坑工程中的应用日益广泛。本章将介绍物联网、大数据、人工智能等技术在深基坑工程中的应用前景。 重点介绍基于传感器网络、云计算和大数据分析的智能化监测系统，实现实时、精准、高效的监测，并通过智能反馈系统优化施工参数。 还将探讨机器人技术在危险区域施工、精确开挖等方面的应用。 第十六章：绿色与可持续的深基坑工程 绿色施工理念是现代工程建设的重要发展方向。本章将从材料选择、施工工艺、环境保护等方面，探讨如何实现深基坑工程的绿色化和可持续发展。 将介绍绿色材料的应用（如可再生材料、低碳材料）、节能降耗的施工技术、减少扬尘和噪声污染的措施，以及废弃物的回收利用等。 结论 《深基坑工程设计与施工》一书，力求成为一本集理论性、系统性、实用性于一体的专业技术参考书。本书的出版，希望能为提高我国深基坑工程的设计与施工水平，保障城市建设的安全与可持续发展，贡献一份力量。我们期待本书能够为广大工程技术人员在实际工作中提供有力的支持和帮助。 致谢 本书的完成，离不开众多同行专家、科研机构以及一线工程实践者的宝贵意见和支持。在此，向所有为此书付出努力的人们表示衷心的感谢。

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从装帧和排版上看，这本手册的质量确实体现了其专业价值。纸张的厚度和光泽度都非常适合长时间阅读，即便是反复翻阅标记重点，也不会轻易损坏。更重要的是，图表的清晰度令人赞叹。那些关于基础沉降预测曲线、抗隆起验算图表，以及各种构件配筋示意图，线条流畅，标注清晰，即便是很小的细节数据也能一目了然。这在处理规范中常常出现的表格查阅和数据内插时，极大地减少了出错的可能性。我个人尤其关注其中关于抗震设计的部分，书中对场地类别划分和反应谱的选取给出了清晰的指引，并结合近年来几个典型震害案例进行了反向分析，这种将“亡羊补牢”的经验教训融入教材的方式，让人对安全冗余有了更深层次的理解。总的来说，它是一本真正为工程师日常工作流程优化而设计的工具书。

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这本书的篇幅虽然可观，但内容组织上却展现出高度的精炼性，几乎没有一句是空话套话。它最让我感到震撼的是对“不确定性”的系统性处理。建筑设计本就充满变量，而地基基础无疑是变数最大的环节。手册中对于荷载组合的选取、材料强度的折减系数的确定，以及如何通过敏感性分析来评估基础安全裕度，都有非常深入的探讨。它没有给出一个“万能公式”，而是教会读者如何根据项目自身的具体地质条件和使用功能，去定制化地选择最合适的计算模型和安全系数。这对于提升工程实践中的决策质量至关重要。我曾利用书中提到的地基处理效果评价指标，对一个历史遗留项目进行了复核，发现原有的处理深度确实存在不足，该书提供的后评估方法为此提供了强有力的技术支撑。

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这本《建筑地基基础设计手册》绝对是工程技术领域的一本“硬通货”。翻开目录，最先吸引我的是它对岩土工程勘察的详尽论述，那些关于地质分层的描述、标准贯入试验的参数解读，以及如何根据勘察报告来初步判断地基承载力的部分，写得极其细致入微。我记得有一次在项目现场遇到一个比较复杂的软土地基，按照手册里介绍的几种改良方案进行比对和计算，最终选定的预压固结方案竟然完全符合预期，这让我对这本手册的实用性深信不疑。它不仅仅是理论的堆砌，更像是一位资深工程师手把手教你如何应对真实世界里的不确定性。特别是关于地下水位的变化对基础设计的影响分析，结合了大量的案例数据，让人对潜在风险有了一个清晰的认识。对于初入行的新手来说，这是构建扎实地基理论框架的绝佳起点；而对于经验丰富的老手，其中的深化计算方法和新规范的引用，也足够让人受益匪浅，值得常置案头，随时翻阅核对。

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不得不提的是，这本书在结构设计与受力分析这块的阐述方式，非常具有逻辑性和层次感。它没有直接跳到复杂的公式，而是先用非常直观的力学原理图解来解释地基土与基础之间的相互作用，比如经典的弹性地基梁模型是如何简化和模拟实际情况的。我特别欣赏它对不同类型基础（如浅基础、桩基础、筏板基础）的适用条件和设计流程做了清晰的界限划分。举个例子，在处理深基坑支护设计时，书中详细对比了桩锚体系和地下连续墙的优劣，并附带了相应的内力计算简图和控制标准，这对于我们进行多方案经济性比较时提供了非常权威的参考依据。阅读过程中，我能感受到作者在力求严谨的同时，也极力避免了晦涩难懂的纯数学表达，而是注重将数学模型与工程实际的物理意义紧密结合起来，使得整个阅读过程流畅而高效，真正做到了“知其所以然”。

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读完这本《手册》，最大的感受是它构建了一个从宏观到微观、从理论到实践的完整知识闭环。它不仅仅停留在地基承载力的范畴，更是延伸到了更复杂的结构相互作用层面，比如关于复杂桩基在群桩效应下的受力转移机制，以及不同类型桩端阻力计算方法的适用边界。它甚至细致地探讨了施工过程中的质量控制要点，比如灌注桩的清孔标准、地基换填密实度的检验方法，这些“软性”的管理和质量控制环节，常常被纯理论书籍所忽略。这种对全生命周期质量的关注，使得这本书的价值远超一般的设计参考资料。它引导我们思考的不再是“如何满足规范要求”，而是“如何设计出真正可靠、经济合理的地下结构”，其深度和广度，绝对称得上是行业内的里程碑式著作。

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