Design of Pile Foundations in Liquefiable Soils pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Imperial College Press

作者:Gopal Madabhushi

出品人:

页数:232

译者:

出版时间:2009-9-15

价格:USD 81.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781848163621

丛书系列:

图书标签:

Pile Foundations
Liquefaction
Geotechnical Engineering
Soil Mechanics
Foundation Engineering
Earthquake Engineering
Ground Improvement
Risk Assessment
Soil-Structure Interaction
Deep Foundations

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具体描述

Pile foundations are the most common form of deep foundations that used both onshore and offshore to transfer large superstructure loads into competent soil strata. This book provides many case histories of failure of pile foundations due to earthquake loading and soil liquefaction. Based on the observed case histories, the possible mechanisms of failure of the pile foundations are postulated. The book also deals with the additional loading attracted by piles in liquefiable soils due to lateral spreading of sloping ground. Recent research at Cambridge forms the backbone of this book with the design methodologies being developed directly based on quantified centrifuge test results and numerical analysis. The book provides designers and practicing civil engineers with a sound knowledge of pile behaviour in liquefiable soils and easy-to-use methods to design pile foundations in seismic regions. For graduate students and researchers, it brings together the latest research findings on pile foundations in a way that is relevant to geotechnical practice.

基础工程的未来：深基与特殊地质条件下的创新设计本书旨在深入探讨现代土木工程领域中，尤其是在复杂地质条件和严苛环境要求下，如何实现结构安全与经济效益并重的创新性基础设计方法。本书聚焦于超越传统规范的限制，为工程师和研究人员提供一个前瞻性的技术平台，以应对日益严峻的工程挑战。第一部分：现代基础结构理论的演进与挑战本部分首先回顾了基础工程理论从经典的极限承载力理论向现代可靠性分析和性能化设计的转变。我们详细讨论了土体本构关系在非线性、应力历史依赖性以及动荷载作用下的复杂行为模型，特别是粘性土、膨胀土和岩溶地貌区地基的特殊反应机制。高级本构模型在浅基础设计中的应用：重点分析了修正的Cam-Clay模型、应变软化模型以及考虑应力历史效应的临塑性模型，并结合有限元分析软件（如ABAQUS、PLAXIS）进行实际案例的参数率定与模拟。沉降预测的精细化：探讨了基于固结理论和时间依赖性变形的长期沉降预测方法，包括非饱和土地区的初始应力状态对近期和远期沉降的耦合影响。极端荷载作用下的响应分析：阐述了风荷载、地震波输入（包括近断层脉冲效应）对基础系统动态响应的影响，以及如何通过概率风险评估来确定结构所需的抗震等级和冗余度。第二部分：复杂地质环境下的地基处理与加固技术在全球范围内，可用于标准深基础施工的工程地质条件越来越少。本部分致力于系统介绍针对特殊地质条件进行地基改良和基础替代的先进技术。软弱粘土地基的快速预压与排水优化：详细介绍了真空预压、替代砂井（如塑料排水板、蜡板）的优化布置方案。重点在于渗透性梯度对固结速率的影响，以及如何通过电渗固结技术加速排水进程。岩溶与采空区处理技术：深入剖析了针对溶洞、陷坑和不良岩层的勘察技术（如高密度电法、探地雷达）。重点阐述了基于浆液动力学和扩散特性的充填固结技术，包括高粘度水泥浆、水玻璃浆以及微细骨料混凝土的适用性与质量控制标准。膨胀土（活动土）的控制策略：区别于传统的换填或深埋，本章侧重于基于“平衡吸力”和“化学稳定化”的创新方法。包括石灰粉、粉煤灰以及新型聚合添加剂对土体膨胀潜势的抑制机理，并提供了湿陷性试验和应力路径模拟的指导。高边坡基坑的支护与止水：针对深基坑开挖带来的边坡失稳风险，详细讨论了多排桩、连续墙体、内支撑系统与土层锚杆的协同设计。强调了监测预警系统在动态调整支护压力中的作用。第三部分：新型桩基础结构与施工控制现代工程对基础的承载效率和施工精度提出了更高要求。本部分着重介绍高性能桩型及其在复杂条件下的施工工艺。大直径、超长桩的设计与负摩阻力控制：讨论了超长桩的柔度效应、桩身应力集中点分析。对于在软土层中受地层差异沉降影响而产生的负摩阻力，提出了基于桩体刚度分级、应用沥青涂层或膨胀材料隔离层的工程措施。预应力管桩和钢管桩的承载机制：分析了预应力张拉对桩身裂缝控制的长期效益，以及钢管桩在受压和受拉条件下的屈曲分析。特别关注了海洋工程中钢桩的腐蚀防护与抗疲劳设计。非旋转式（振动/冲击）沉桩的噪声与振动控制：在城市化密集区域，施工环境影响成为重要设计约束。本章提供了低振动沉桩技术（如静压桩、液压桩）的应用边界、设备选型及对周边结构的最小影响评估方法。灌注桩的质量控制与无损检测：阐述了从泥浆质量控制、导管注浆技术到成孔质量检测的流程化管理。重点介绍了低应变动力测试（LISF）、高应变测试（HSPT）以及声波透射法（UPV）在评估桩身完整性和承载力退化方面的应用。第四部分：可持续性与数字化在基础工程中的整合面向未来，基础设计必须融入环境友好和数字化管理的概念。再生材料在基础工程中的应用：探讨了使用工业废渣（如粉煤灰、矿渣）替代部分水泥，改善混凝土性能和降低碳足迹的实践。分析了再生骨料桩基础的长期力学性能。数字化孪生与实时监测：介绍了将传感器网络（如Piezometers, Strain Gauges）植入深基础结构，实现结构健康监测（SHM）。通过建立基础的数字化孪生模型，实现对基础状态的实时评估和寿命预测。人工智能辅助设计：初步探讨了机器学习算法在岩土工程参数反演、优化桩型选择和快速风险评估中的潜力与局限性。本书内容严谨，理论与工程实践紧密结合，特别适合于从事深基坑、桥梁、高层建筑和市政基础设施设计的结构工程师、岩土工程师以及相关领域的高校师生和研究人员。它不仅仅是一本技术手册，更是引领基础工程迈向更安全、更高效未来的思考工具。