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序(Preface) 吴奕良 1

前言(Foreward) 林宗元 1

1 总论(Introduction) 1

1.1 岩土工程治理的涵义及业务范围(Significance and Extent of Geotechnical Pro-cessing) 1

1.2 岩土工程治理方法分类及应用范围(Classification and Application of Geotechni-cal Processing) 1

1.2.1 地基加固 1

1.2.2 桩基础、基坑与边坡加固 5

1.2.3 特种岩土工程 9

1.3 岩土工程治理的基本原则及发展现状(Principle and Current Development of Geotechnical Processing) 12

1.3.1 岩土工程治理的基本原则 12

1.3.2 岩土工程治理的发展现状 12

2 地基加固(Ground Stabiliztion) 13

2.1 换(填)土处理(Replacement) 13

2.1.1 概述 13

2.1.3.1 土的压实原理 14

2.1.3 压实原理及压实参数 14

2.1.2 勘察要求 14

2.1.3.2 压实参数 16

2.1.4 换(填)土压实方法 18

2.1.4.1 机械碾压法 18

2.1.4.2 重锤夯实法 19

2.1.4.3 振动压实法 21

2.1.5 砂(砂砾、碎石)垫层 21

2.1.5.1 砂(砂砾、碎石)垫层设计 21

2.1.5.2 砂(砂砾、碎石)垫层施工 24

2.1.5.3 砂(砂砾、碎石)垫层质量检验 25

2.1.5.4 工程实例 26

2.1.6 土(素土、灰土、二灰土)垫层 27

2.1.6.1 土垫层设计 27

2.1.6.2 土垫层施工 28

2.1.7 粉煤灰垫层 29

2.1.6.3 土垫层质量检验 29

2.1.7.1 粉煤灰垫层设计 30

2.1.7.2 粉煤灰垫层施工 31

2.1.7.3 粉煤灰垫层质量检验与工程验收 32

2.1.8 高炉干渣垫层 32

2.1.8.1 设计 32

2.1.8.2 施工 33

2.1.8.3 质量检验 33

2.1.9 褥垫法 33

2.1.9.1 原理 34

2.1.9.2 褥垫构造 34

2.1.9.3 褥垫施工 34

2.1.10 工程实例 34

2.1.10.1 换(填)上垫层实例 34

2.1.10.2 砂土、素土垫层和重锤夯实处理实例 35

2.1.10.3 粉煤灰垫层实例 36

2.2 复合地基设计(Design of Composite Ground) 38

2.2.1 概述 38

2.2.2 复合地基应力应变机理 38

2.2.2.1 桩土应力分配和应力比 38

2.2.2.2 桩土相互作用与荷载传递 41

2.2.2.3 破坏模式 42

2.2.2.4 应力应变曲线 42

2.2.2.5 强度的时间效应 43

2.2.3 复合地基承载力计算 44

2.2.3.1 散体材料桩桩柱体承载力 44

2.2.3.2 柔性桩桩柱体承载力 45

2.2.3.3 桩间土承载力 47

2.2.3.4 复合地基承载力 47

2.2.3.5 软弱下卧层的强度验算 49

2.2.4 复合地基的变形计算 50

2.2.5.1 试验方法 52

2.2.5 实测复合地基承载力和变形模量 52

2.2.5.2 试验深度、时间和技术要求 53

2.2.5.3 承载力标准值的确定 55

2.2.5.4 变形模量的确定 55

2.2.6 复合地基设计的程序和方法 56

2.2.6.1 基础方案选择和加固技术 56

2.2.6.2 设计的基本程序 57

2.2.6.3 确定加固目标和加固技术 57

2.2.6.5 初期设计 57

2.2.6.4 分析研究勘察资料 58

2.2.6.6 制桩试验 63

2.2.6.7 施工图设计 66

2.2.7 复合地基施工质量检验 66

2.3.2 对勘察的技术要求 68

2.3 土桩与灰土桩(Soil Pile and Lime-Soil Pile) 68

2.3.1 概述 68

2.3.3 加固机理 69

2.3.3.1 侧向挤密 69

2.3.3.2 土桩挤密机理 72

2.3.3.3 灰土桩加固机理 74

2.3.4 设计与计算 76

2.3.4.1 设计依据和基本要求 76

2.3.4.2 桩径、桩距、排距 77

2.3.4.3 处理范围 79

2.3.4.4 桩的布置形式 80

2.3.4.5 地基承载力和变形模量 80

2.3.5 土桩与灰土桩施工 83

2.3.5.1 施工准备 83

2.3.5.2 桩体材料 84

2.3.5.3 填夯设备 90

2.3.5.4 制桩工艺 104

2.3.5.5 施工中可能出现的问题和处理方法 105

2.3.6 施工质量与加固效果检验 106

2.3.6.1 桩身填夯质量检验 106

2.3.6.2 桩间土挤密质量检验 107

2.3.6.3 载荷试验 108

2.3.6.4 其它检测方法 109

2.3.6.5 沉降观测 110

2.3.7 工程实例 110

2.3.7.1 土桩挤密地基试验实例 110

2.3.7.2 灰土挤密地基实例 111

2.3.7.3 洛阳某工程灰土桩质量事故分析 112

2.4 石灰桩(Lime Pile) 114

2.4.1 概述 114

2.4.2.2 吸水作用 115

2.4.2.3 膨胀挤密作用 115

2.4.2 加固机理和适用范围 115

2.4.2.1 成孔挤密作用 115

2.4.2.4 反应热 116

2.4.2.5 离子交换作用 116

2.4.2.6 胶凝作用 116

2.4.2.7 桩身的置换作用 116

2.4.3 提高石灰桩复合地基承载力的途径 117

2.4.3.1 提高桩身强度的方法 117

2.4.3.2 改善桩间土加固效果的措施 118

2.4.4 石灰桩复合地基设计 119

2.4.4.1 设计原则 119

2.4.4.2 桩的参数设计 120

2.4.4.3 下卧层承载力验算 122

2.4.4.4 石灰桩复合地基的承载力 122

2.4.4.5 石灰桩复合地基的沉降计算 123

2.4.5 石灰桩复合地基的施工 125

2.4.5.1 成桩工艺 125

2.4.4.6 地基稳定验算 125

2.4.5.2 成桩方法及设备 126

2.4.5.3 桩身材料 128

2.4.5.4 施工要点 129

2.4.6 施工质量和加固效果检验 130

2.4.7 工程实例 131

2.4.7.1 南京人民商场综合楼工程 131

2.4.7.2 隆德县医院工程 133

2.5.2 砂桩的加固机理 136

2.5.2.1 在松散砂土中的加固机理 136

2.5.1 概述 136

2.5 砂桩(Sand Pile) 136

2.5.2.2 在软弱粘土中的加固机理 137

2.5.3 砂桩设计与计算 137

2.5.3.1 布桩形式 137

2.5.3.2 砂桩直径 137

2.5.3.3 砂桩长度 137

2.5.3.4 桩距计算 137

2.5.3.5 砂桩的布置范围 143

2.5.3.6 垫层 143

2.5.4 砂桩施工 143

2.5.4.1 砂桩材料 143

2.5.4.2 施工机械 143

2.5.4.3 施工方法 144

2.5.5 施工效果检验 147

2.5.5.1 载荷试验 147

2.5.6 工程实例 148

2.5.5.2 触探试验 148

2.6 干法碎石桩(Gravel Piles by Dry Methods) 151

2.6.1 概述 151

2.6.2 锤击碎石桩 152

2.6.2.1 设备 153

2.6.2.2 桩料 153

2.6.2.3 制桩工艺 153

2.6.2.4 施工记录 154

2.6.2.5 质量标准与质量控制 154

2.6.2.6 设计中应注意的事项 156

2.6.2.7 施工质量检验 157

2.6.3 工振碎石桩 157

2.6.3.1 机具 157

2.6.3.2 制桩工艺 157

2.6.3.4 加固效果 158

2.6.3.3 适用条件 158

2.6.4 振挤碎石桩 159

2.6.4.1 机具 159

2.6.4.2 制桩工艺 159

2.6.5 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩) 159

2.6.6 强夯碎石桩 160

2.6.7 工程实例 160

2.6.7.1 珠海石榴园综合楼锤击碎石桩工程 160

2.6.7.2 武汉取水楼住宅锤击碎石桩 162

2.6.7.3 承德市粮食街营业楼干振碎石桩工程 163

2.6.7.4 某火电厂附属建筑物和储煤场振挤碎石桩工程 163

2.7 振动水冲(Vibroflotation) 165

2.7.1 概述 165

2.7.2 振冲器 166

2.7.2.1 振动方式比较 166

2.7.2.2 振冲器结构 166

2.7.2.4 振动参数选择 167

2.7.2.3 工作原理 167

2.7.3 振冲加密 169

2.7.3.1 加密机理 169

2.7.3.2 可加密土类 170

2.7.3.3 加密工艺 171

2.7.3.4 加密设计 172

2.7.3.5 抗震防止液化机理 174

2.7.4 置换加固 175

2.7.4.1 加固机理 175

2.7.4.2 适用土类 176

2.7.4.3 加固设计 177

2.7.4.4 碎石桩承载力的确定 178

2.7.4.5 复合地基承载力 179

2.7.4.6 复合地基沉降计算 179

2.7.5.2 施工前准备 180

2.7.5.3 施工工艺 180

2.7.5 施工 180

2.7.5.1 施工机具 180

2.7.5.4 质量控制 181

2.7.5.5 施工中常见问题处理 182

2.7.6 效果检验 183

2.7.7 工程实例 184

2.7.7.1 松体坝水库主坝后坡玄武岩碎石土坝壳振冲加固 184

2.7.7.2 铜子街水电站堆石坝漂卵石层下粉细砂振冲加密 185

2.7.7.3 烟台交通大厦地基振冲加固 186

2.8 深层搅拌(Decp Mixing Method) 188

2.8.1 概述 188

2.8.2 深层搅拌法加固机理 189

2.8.2.1 加固材料 189

2.8.2.2 浆液喷射深层搅拌加固原理 189

2.8.3 设计对勘察的特殊要求 190

2.8.2.3 粉体喷射深层搅拌加固原理 190

2.8.4 深层搅拌法地基加固设计 191

2.8.4.1 水泥土的室内配比试验 191

2.8.4.2 水泥土物理力学特征 191

2.8.4.3 搅拌桩复合地基受力性状 195

2.8.4.4 设计计算 195

2.8.5 浆液喷射深层搅拌施工 200

2.8.5.1 搅拌机设备类型及性能 200

2.8.5.2 施工 201

2.8.6 粉体喷射深层搅拌施工 204

2.8.6.1 粉体喷射搅拌法的特点 204

2.8.6.2 施工机械及配套设备 206

2.8.6.3 施工工艺 206

2.8.7 质量检验与工程验收 207

2.8.7.1 质量检验 207

2.8.8 工程实例 208

2.8.7.2 工程验收 208

2.8.8.1 昆明某小区软土地基深层搅拌法加固工程 209

2.8.8.2 水泥土基坑挡墙支护工程 210

2.8.8.3 石灰粉体喷射搅拌桩工程 213

2.9 废渣混凝土桩(Waste Concrete Pile) 216

2.9.1 概述 216

2.9.2 基本原理 217

2.9.3 设计计算 218

2.9.3.1 复合地基承载力计算 218

2.9.3.2 复合地基沉降计算 219

2.9.3.3 设计计算步骤 219

2.9.3.4 设计参数选取 220

2.9.4 施工工艺 221

2.9.4.1 废渣混凝土配合比 221

2.9.4.2 垫层施工 224

2.9.5.2 废渣混凝土桩复合地基 225

2.9.5 质量与效果检测 225

2.9.5.1 废渣混凝土强度与和易性 225

2.9.5.3 垫层密实度 226

2.9.6 工程实例 226

2.9.6.1 天津蓟县电厂冷却塔地基处理 226

2.9.6.2 南京造纸厂地基处理 227

2.9.6.3 南京浦厂住宅楼地基处理 227

2.10 高压喷射注浆(Jet Grouting) 229

2.10.1 概述 229

2.10.1.1 主要特点 229

2.10.1.2 工程实用范围 230

2.10.2 基本原理 230

2.10.2.1 高压喷射流的有关性质 230

2.10.2.2 半置换法成桩(壁)机理 231

2.10.2.3 固结体的基本性状 231

2.10.3 对工程勘察的特殊要求 232

2.10.4 高压喷射注浆设计 233

2.10.4.1 室内配方与现场喷射试验 233

2.10.4.2 设计程序 233

2.10.4.3 固结体尺寸的设定 233

2.10.4.4 固结体强度的设定 233

2.10.4.5 旋喷桩承载力 234

2.10.4.6 喷射孔间距及布置 234

2.10.4.7 喷射注浆材料及配方 234

2.10.4.8 浆液量计算 236

2.10.5 施工设备与器具 237

2.10.5.1 施工设备 237

2.10.5.2 专用器具 239

2.10.6 施工工艺 245

2.10.6.1 施工程序 245

2.10.6.2 喷射技术参数 245

2.10.6.3 操作要领及注意事项 247

2.10.6.4 常见故障的防治 248

2.10.7 质量与效果检测 249

2.10.7.1 主要内容 249

2.10.7.2 检测方法 249

2.10.8 工程实例 250

2.10.8.1 宝钢初轧一号铁皮坑开挖工程 250

2.10.8.2 邢台某煤矿轨道衡地基加固工程 255

2.11 灌浆(Grouting) 258

2.11.1 概述 258

2.11.1.1 应用领域 258

2.11.1.2 灌浆分类 258

2.11.2 浆液组成材料 259

2.11.2.1 粘土 259

2.11.2.2 水泥 260

2.11.2.5 外加剂 263

2.11.2.4 砂 263

2.11.2.3 水 263

2.11.3 粒状浆液 268

2.11.3.1 粘土浆 268

2.11.3.2 水泥浆 278

2.11.3.3 水泥粘土浆 282

2.11.3.4 水泥砂浆与水泥粘土砂浆 285

2.11.3.5 水泥水玻璃浆 287

2.11.4 化学浆液 288

2.11.4.1 防渗型化学浆液 288

2.11.4.2 补强型化学浆液 295

2.11.4.3 其它化学浆液 297

2.11.5 灌浆施工机具 303

2.11.5.1 钻孔机械 303

2.11.5.2 灌浆泵 304

2.11.5.4 钻具及专用器具 313

2.11.5.3 浆液搅拌机 313

2.11.6 灌浆试验与设计 323

2.11.6.1 灌浆试验 323

2.11.6.2 灌浆设计 333

2.11.7 灌浆工艺 333

2.11.7.1 成孔工艺 333

2.11.7.2 洗孔与压水试验 336

2.11.7.3 灌浆方法 338

2.12 预压排水固结(Consolidation by Preloading Methods) 353

2.12.1 概述 353

2.12.2 预压排水固结的原理与分类 353

2.12.2.1 预压排水固结原理 354

2.12.2.2 预压排水固结分类 354

2.12.3 预压排水固结设计计算 355

2.12.3.1 预压荷载计算 355

2.12.3.2 砂井排水固结的设计计算 358

2.12.3.3 沉降计算 364

2.12.3.4 地基强度增长计算 369

2.12.3.5 地基稳定性分析 369

2.12.4 排水固结施工工艺 372

2.12.4.1 竖向排水通道施工 373

2.12.4.2 水平排水层施工 378

2.12.4.3 预压荷载施工 379

2.12.5 施工观测及效果检测和应用 384

2.12.5.1 孔隙水压力观测 384

2.12.5.2 沉降观测 386

2.12.5.3 边桩水平位移观测 388

2.12.5.4 真空度观测 388

2.12.5.5 地基土物理力学指标检测 388

2.12.6 工程实例 388

2.12.6.1 天津港东突堤南侧码头软基加固 389

2.12.6.2 安微铜陵磷铵仓库堆载预压 390

2.13 强夯(Dynamic Compaction) 392

2.13.1 概述 392

2.13.2 强夯加固地基的机理 392

2.13.2.1 强夯在地基中引起的波动 392

2.13.2.2 加固机理 393

2.13.3 强夯施工参数选择 396

2.13.3.1 夯击能量 396

2.13.3.2 夯点布置 398

2.13.3.6 间歇时间 399

2.13.4 强夯施工机具 399

2.13.4.1 起重机 399

2.13.3.5 加固范围 399

2.13.3.4 夯击遍数 399

2.13.3.3 夯点间距 399

2.13.4.2 夯锤 403

2.13.4.3 脱挂钩装置 404

2.13.4.4 辅助机械 407

2.13.5 强夯施工 408

2.13.5.1 准备阶段 408

2.13.5.2 施工阶段 410

2.13.5.3 收尾阶段 411

2.13.5.4 安全技术措施 411

2.13.6 工程实例 411

2.13.6.1 郑州某厂三号水源地水池强夯加固 411

2.13.6.2 山西省某技工学校宿舍楼地基强夯加固 412

3 桩基础、基坑与边坡加固(Plle Foundation, Pit and Stope Stabilization) 416

3.1 钻、冲、抓、挖孔桩(Piles Formed by Drilling, Percussion, Grabbing, Digging) 416

3.1.1 概述 416

3.1.1.1 适用范围与特点 416

3.1.1.2 灌注桩分类 418

3.1.2 对勘察的技术要求 419

3.1.2.1 钻孔间距 419

3.1.2.2 钻孔深度 420

3.1.2.3 岩土工程勘察资料 420

3.1.3 设计与计算 420

3.1.3.1 设计基本原则 420

3.1.3.2 桩的布置 421

3.1.3.3 桩的构造 422

3.1.3.4 桩基计算 424

3.1.3.5 承台计算 437

3.1.4 施工 438

3.1.4.1 成孔原理 438

3.1.4.2 正循环回转钻孔灌注桩施工工艺 439

3.1.4.3 反循环回转钻孔灌注桩施工工艺 452

3.1.4.4 无循环螺旋钻孔灌注桩施工工艺 456

3.1.4.5 冲抓成孔灌注桩施工工艺 462

3.1.4.6 人工挖孔施工工艺 470

3.1.4.7 钢筋笼制作工艺及吊装 472

3.1.4.8 混凝土搅拌工艺及灌注注意事项 473

3.1.5 桩基质量检查与验收 475

3.1.5.1 成桩质量检查 475

3.1.5.2 单桩承载力检测 475

3.1.6 工程实例 476

3.1.6.1 辽宁凌源钢厂厂房钻孔灌注桩工程 476

3.1.6.2 辽阳某公司人工挖孔桩工程 477

3.1.6.3 浙江某厂冲抓桩基工程 477

3.2.1.2 沉管灌注桩的优点及特殊功能 479

3.2.1.1 沉管灌注桩的定义和适用范围 479

3.2.1.3 沉管灌注桩成桩方法分类 479

3.2.1 概述 479

3.2 沉管灌注桩(Driven Cast-in-Place-Pile) 479

3.2.2 沉管灌注桩的工作原理 481

3.2.2.1 激振力的计算 482

3.2.2.2 振动沉管有关参数计算 483

3.2.3 对勘察工作的技术要求 485

3.2.3.1 了解工程结构特性及设计意图 485

3.2.3.2 设计应具备的勘察资料 485

3.2.3.3 对勘察工作的特殊要求 486

3.2.4 设计与计算 486

3.2.4.1 沉管灌注桩的布置原则 487

3.2.4.2 特殊地基桩基设计原则 487

3.2.4.3 桩身配筋设计 488

3.2.4.4 沉管灌注桩承载力的确定 488

3.2.4.5 用扩头法增大桩的承载力设计 490

3.2.5.1 施工工艺流程 492

3.2.5 施工工艺及成桩质量控制 492

3.2.5.2 施工工艺要点 493

3.2.5.3 施工过程应注意的事项 497

3.2.5.4 常见质量事故及防治措施 499

3.2.5.5 施工设备选择 502

3.2.5.6 沉管桩尖及取土器 506

3.2.7.1 厚层软土地基沉管灌注桩工程 508

3.2.7 工程实例 508

3.2.6.2 工程验收 508

3.2.6.1 成桩质量检测 508

3.2.6 质量检测与工程验收 508

3.2.7.2 振动沉管取土爆扩灌注桩工程 510

3.3 静压桩(Jack up Pile) 512

3.3.1 概述 512

3.3.1.1 全液压压桩机的结构与工作原理 513

3.3.2.1 适用条件 514

3.3.2 静压桩的适用条件与勘察要求 514

3.3.1.3 静压桩的优越性和局限性 514

3.3.1.2 沉桩机理 514

3.3.2.2 对岩土工程勘察的要求 515

3.3.2.3 单桩竖向极限承载力估算 516

3.3.2.4 沉桩可行性分析与设备选型 516

3.3.3 预制钢筋混凝土静压桩的设计与制作 517

3.3.3.1 桩型 517

3.3.3.2 设计中有关技术参数的规定 517

3.3.3.3 按桩与送桩 517

3.3.3.4 桩的检验 522

3.3.4 沉桩工艺 523

3.3.4.1 施工前的准备工作 523

3.3.4.2 沉桩程序及要求 524

3.3.4.3 沉桩质量控制 524

3.3.4.4 单桩承载力评估 526

3.3.5.1 对环境的影响因素 527

3.3.4.5 补强 527

3.3.5 对环境影响及施工监控 527

3.3.5.2 减少压桩对环境影响的措施 530

3.3.5.3 常用的监测方法 531

3.3.5.4 监测资料整理与报警 531

3.3.6 单桩容许承载力评估实例 532

3.4 地下连接墙(Diaphragm Wall) 534

3.4.1 概述 534

3.4.1.1 地下墙的类型及其使用 536

3.4.1.2 深井(槽)结构的支锚形式 538

3.4.2 地下墙设计施工所需基本资料 539

3.4.2.1 施工所需的基本资料 539

3.4.2.2 对工程勘察的技术要求 540

3.4.2.3 基床反力系数 541

3.4.2.4 土、水侧压力计算 543

3.4.2.5 附加荷载所产生的侧压力 544

3.4.2.6 深井构筑物积水后的冻胀力 545

3.4.2.7 地震力 546

3.4.3 地下墙设计 547

3.4.3.1 设计原则 548

3.4.3.2 地下墙插入坑底深度的确定 550

3.4.3.3 平板式地下墙静力计算与结构设计 555

3.4.3.4 支承(或锚杆)结构计算 566

3.4.3.5 圆形和折线形地下墙静力计算 569

3.4.3.6 地下墙的设计构造 573

3.4.4 地下墙的成槽机具 581

3.4.4.1 挖斗式成槽机 582

3.4.4.2 冲击式成槽机 583

3.4.4.3 旋转式成槽机 586

3.4.5.1 导墙 587

3.4.5 地下墙连续施工 587

3.4.5.2 泥浆护壁 589

3.4.5.3 成槽及其质量管理 591

3.4.5.4 钢筋笼制作与吊放 592

3.4.5.5 水下混凝土浇注 593

3.4.5.6 槽段间及与其它结构间的衔接 593

3.4.5.7 基坑开挖支撑 593

3.4.5.8 逆作业法与信息法施工 595

3.4.6 桩排式和装配式地下墙 596

3.4.6.1 灌注桩式地下墙施工方法 597

3.4.6.2 预制桩式地下墙施工方法 597

3.4.6.3 桩排式地下墙分类 597

3.4.6.4 桩排式地下墙施工 598

3.4.6.5 装配式地下墙 599

3.4.7.1 由下而上内衬施工法 601

3.4.7 地下连续墙复合(叠台)结构的内衬施工 601

3.4.8 减少地下墙插入坑底深度的措施 602

3.4.7.2 由上而下内衬施工法 602

3.4.9 常遇事故处理及其预防 603

3.4.9.1 成槽(孔)事故处理及其预防 603

3.4.9.2 水下混凝土浇注事故及其处理 604

3.4.9.3 地下墙插入坑底深度不够的处理与预防 604

3.4.9.4 坑底土体失稳后的处理 604

3.4.9.5 橹段间接头管拔不出的处理 605

3.4.9.6 钢筋笼放不下槽孔的处理 605

3.4.9.7 钻孔未堵塞引起坑底管涌事故与预防 606

3.4.9.8 地下墙变形过大的处理 606

3.5 板桩墙(Sheet Pile Retaining Wall) 607

3.5.1 概述 607

3.5.1.1 板桩墙的类型 608

3.5.2 板桩墙上的土压力计算 609

3.5.1.2 板桩墙的用途 609

3.5.2.1 无粘性土 610

3.5.2.2 粘性土 611

3.5.3 悬臂式板桩墙的设计 611

3.5.3.1 墙的变形和土压力分布 612

3.5.3.2 设计步骤 612

3.5.3.3 计算实例 612

3.5.4 锚定式极桩墙的设计 614

3.5.4.1 墙的变形与土压力分布 614

3.5.4.2 设计步骤 614

3.5.4.3 计算实例 615

3.5.5 板桩墙的施工 615

3.5.5.1 准备工作 615

3.5.5.2 施工机械 616

3.5.5.3 施工计划 617

3.5.6 上海静安一希尔顿酒店板桩工程实例 618

3.6 锚固(Anchoring) 620

3.6.1 概述 620

3.6.1.1 锚固技术在岩土工程中的应用 620

3.6.1.2 锚固的种类及特点 623

3.6.2 锚固的作用原理 623

3.6.2.1 摩擦力锚固 623

3.6.2.2 被动抗力锚固 628

3.6.3 灌浆锚杆设计 630

3.6.3.1 场地勘察要求 630

3.6.3.2 锚杆的配置及设计拉力确定 631

3.6.3.3 锚杆体的设计 633

3.6.3.4 基坑锚杆护壁的整体稳定性验算 636

3.6.4 灌浆锚杆的施工 638

3.6.4.2 锚杆钻机的选择与钻孔工艺 639

3.6.4.1 施工准备 639

3.6.4.3 锚杆的制作与组装 640

3.6.4.4 锚拉杆的防锈 642

3.6.4.5 灌浆工艺 642

3.6.4.6 初期拉紧力 643

3.6.5 现场试验与监测 644

3.6.5.1 极限抗拔力试验 644

3.6.5.2 特殊试验 645

3.6.5.3 张拉试验 645

3.6.5.4 确认试验 646

3.6.6 工程实例 646

3.6.6.1 北京王府井宾馆地库工程 646

3.6.6.2 锚喷支护处理隧洞坍方 647

3.7 螺旋锚(Helical Anchors) 649

3.7.1 概述 649

3.7.2.1 普通型螺旋锚 650

3.7.2 螺旋锚的结构类型 650

3.7.2.2 灌浆螺旋锚 651

3.7.3 螺旋锚的设计 651

3.7.3.1 设计前的必备条件 651

3.7.3.2 螺旋锚的尺寸选择 652

3.7.3.3 单螺抗拔承载力的确定 652

3.7.3.4 螺旋锚的施工及运行维护 656

3.7.4 工程实例 657

3.7.4.1 实例一 657

3.7.4.2 实例二 659

3.7.5 国外应用经验 661

3.7.5.1 高压输电线路铁塔基础 661

3.7.5.2 用于海洋与水工结构抗浮 661

3.7.5.3 多级螺旋锚在拉线基础的应用 662

3.8.1 概述 664

3.8 土钉(Soil Najling) 664

3.8.2 土钉的分类 666

3.8.3 土钉的适用土层及其可行性评价 667

3.8.4 土钉的技术作用及其工作机理 667

3.8.4.1 土钉在原位土体中的作用 667

3.8.4.2 土钉界面摩阻力分析 669

3.8.4.3 土钉支挡体系中面层土压力分布 670

3.8.4.4 土钉复合体潜在滑裂面确定 671

3.8.5 土钉支挡体系设计 673

3.8.5.1 方案布置 673

3.8.5.2 施工图设计 674

3.8.6 土钉墙体系的施工 681

3.8.7 土钉原位抗拔试验方法和标准 682

3.8.8 工程实例 683

3.8.9 土钉支挡边坡工程的变形监测 686

3.9.1 概述 688

3.9 土工合成材料的应用(Applications of Geosynthetics) 688

3.9.2 土工合成材料的类别、特性和测试方法 689

3.9.2.1 基础原料 689

3.9.2.2 主要类别和特性 689

3.9.2.3 土工合成材料的主要功能 691

3.9.2.4 材料特性和测试方法 693

3.9.3 土工合成材料用作反滤层 699

3.9.3.1 用途、机理和应用举例 699

3.9.3.2 反滤准则 701

3.9.3.3 反滤设计和算例 703

3.9.3.4 施工要点 705

3.9.4 土工合成材料用作排水层 706

3.9.4.1 用途、机理和应用举例 706

3.9.4.2 排水设计和算例 707

3.9.5.1 隔离的含义、作用和应用举例 712

3.9.5 土工合成材料用作隔离层 712

3.9.4.3 施工要点 712

3.9.5.2 隔离应用对材料的要求 713

3.9.5.3 工程设计 715

3.9.6 土工合成材料用于加筋土体 717

3.9.6.1 用途、机理和应用举例 717

3.9.6.2 加筋设计 719

3.9.6.3 施工要点 726

3.9.7 土工合成材料用于防护 726

3.9.7.1 意义、用途和应用举例 726

3.9.7.2 工程设计 731

3.9.8 土工合成材料用于防渗 735

3.9.8.1 土工膜的类型与特性 735

3.9.8.2 应用举例 736

3.9.8.3 工程设计 737

3.9.8.4 施工要点 742

3.10.1 概述 743

3.10.2 排水法 743

3.10 降排水工程(Dewatering and Drainage Engineering) 743

3.10.3 降水法 746

3.10.3.1 降水在岩土工程治理中的作用 746

3.10.3.2 降水方法及其适用范围 746

3.10.3.3 轻型井点降水 747

3.10.3.4 喷射井点降水 753

3.10.3.5 电渗井点降水 755

3.10.3.6 管井降水 757

3.10.3.7 砂(砾)渗井降水 758

3.10.4 降水方案的制定 759

3.10.4.1 明确任务要求，了解设计意图 759

3.10.4.4 选择降排水方法 760

3.10.4.5 设计降水方案 760

3.10.4.3 现场踏勘了解施工条件 760

3.10.4.2 研究工程水文地质条件 760

3.10.4.6 编制降水施工纲要 772

3.10.5 井点施工技术要求 772

3.10.6 降水监测与管理 773

3.10.6.1 观测点的布置 773

3.10.6.2 监测与管理 773

3.10.7 降水对邻近建筑物的影响与预防措施 774

3.10.8 工程实例 775

3.10.8.1 宝钢某工程轻型井点降水 775

3.10.8.2 宝钢某工程二级轻型井点降水 776

3.10.8.3 宝钢初轧厂喷射井点降水 776

3.10.8.4 北京京城大厦自渗降水工程 776

3.10.8.5 管井降水实例 777

3.10.8.6 上海友谊商店降水工程 779

4 特种岩土工程(Special Geotechnical Engineering) 781

4.1 托换(Underpinning) 781

4.1.1 概述 781

4.1.1.1 定义及分类 781

4.1.1.2 托换一般过程 782

4.1.1.3 方案选择 782

4.1.1.4 建筑物病害产生的原因 784

4.1.1.5 地基容许变形值的确定 784

4.1.1.6 建筑物损坏程度判断 785

4.1.1.7 监测技术 786

4.1.1.8 托换技术的发展状况 786

4.1.2 坑式托换 787

4.1.2.1 基础加宽托换 787

4.1.2.2 基础加深托换 792

4.1.3 桩式托换 797

4.1.3.1 预试桩托换 798

4.1.3.2 压入桩托换 799

4.1.3.3 灌注桩托换 树根桩 803

4.1.3.4 石灰桩、灰土桩托换 805

4.1.4 灌浆托换工程实例 808

4.1.4.1 水泥灌浆托换实例 808

4.1.4.2 硅化灌浆托换实例 809

4.1.4.3 碱液灌浆托换工程实例 809

4.1.4.4 高压喷射灌浆托换工程实例 810

4.1.5 综合托换工程实例 810

4.1.5.1 石灰桩与碱液灌浆综合托换工程实例 810

4.1.5.2 高压喷射灌浆与树根桩综合托换实例 811

4.2 房屋与构筑物纠偏(Rectification of Buildion and Structures) 812

4.2.1 概述 812

4.2.2 纠偏方法的分类与实施步骤 814

4.2.3.1 顶升纠偏 817

4.2.3 各类纠偏方法分述 817

4.2.3.2 降水纠偏 821

4.2.3.3 浸水纠偏 821

4.2.3.4 掏土(砂)纠偏 826

4.2.3.5 地基应力解除法纠偏 827

4.2.3.6 堆载与加压纠偏 830

4.3 盾构(Shield Method) 833

4.3.1 概述 833

4.3.1.1 盾构法施工的特点 833

4.3.1.2 盾构分类 833

4.3.1.3 几种盾构的适用范围 836

4.3.1.4 盾构的构造 837

4.3.2.1 调查内容及要求 840

4.3.2.2 工程勘察内容 840

4.3.2 环境调查和工程勘察 840

4.3.2.3 工程勘察要求 843

4.3.2.4 调查实例 843

4.3.3 质构设计 845

4.3.3.1 盾构推力计算 845

4.3.3.2 盾构推力 847

4.3.3.3 手掘式盾构 847

4.3.3.4 挤压式盾构 848

4.3.3.5 半机械式盾构 849

4.3.3.6 机械式盾构 851

4.3.3.7 土压平衡盾构 855

4.3.3.8 泥水加压盾构 858

4.3.4 隧道衬砌 862

4.3.4.1 钢筋混凝土管片 862

4.3.4.2 复合管片 864

4.3.4.5 管片设计 865

4.3.4.4 楔形管片 865

4.3.4.3 铸铁管片 865

4.3.4.6 管片计算 868

4.3.4.7 圆形遂道的荷载 874

4.3.4.8 圆形遂道的覆土 879

4.3.4.9 管片生产工艺及管片配比 879

4.3.4.10 钢筋混凝土管片断面设计 880

4.3.5 盾构掘进施工 881

4.3.5.1 掘进准备 881

4.3.5.2 盾构推进 882

4.3.5.3 衬砌拼裂 883

4.3.5.4 壁后压浆 884

4.3.5.5 盾构施工测量 886

4.3.5.6 常见故障及预防处理方法 886

4.3.5.7 防水堵漏 887

4.3.5.8 盾构施工安全 887

4.3.6.1 气压施工法 890

4.3.6 辅助施工法 890

4.3.6.2 降水施工法 892

4.3.6.3 注浆加固施工法 892

4.3.6.4 冻结法 892

4.3.6.5 基础托换施工法 893

4.3.7 盾构施工的监控测试 896

4.3.7.1 监测的项目 896

4.3.7.2 土体沉降、位移的量测 896

4.3.7.3 土体实力和孔隙水压力的量测 897

4.3.7.4 地表沉降的测量 898

4.3.7.5 邻近构筑物的保护监测 898

4.3.7.6 施工监测的数据处理 898

4.3.7.7 地层移动的原因分析 898

4.3.8 工程实例 902

4.3.8.1 延安东路隧道盾构施工 902

4.3.8.2 上海地铁隧道土压平衡盾构施工 905

4.4 顶管(Conduit Jacking) 909

4.4.1 概述 909

4.4.1.1 顶管应用 909

4.4.1.2 顶管分类 909

4.4.1.3 顶管施工程序 911

4.4.2 顶管工程勘察 911

4.4.3 顶管工程设计 911

4.4.3.1 设计程序 911

4.4.3.2 管子受力计算 912

4.4.3.3 管子尺寸设计 913

4.4.4.1 顶管管子分类 916

4.4.4 管子 916

4.4.3.4 设计注意事项 916

4.4.4.2 顶管管子选择 917

4.4.4.3 管子衬内 920

4.4.4.4 塑料防腐层 920

4.4.5 顶管 920

4.4.5.1 工作并与接收井 920

4.4.5.2 穿墙止水 921

4.4.5.3 破土方法 922

4.4.5.4 顶进 925

4.4.5.5 接口 929

4.4.5.6 减阻顶进 932

4.4.6.5 牵引扩孔法顶管 933

4.4.6.4 逐步扩孔法顶管 933

4.4.6.6 爆破成孔法顶管 933

4.4.6.7 真空振动法成孔顶管 933

4.4.6.2 水平干式钻孔顶管 933

4.4.6.1 水平钻孔法顶管 933

4.4.6 小口径顶管 933

4.4.6.3 湿式钻孔顶管 933

4.4.6.10 筒套钻进法顶管 934

4.4.6.11 压力式顶管 934

4.4.6.12 漂砾层小口径SH法顶管 934

4.4.6.9 导管引向法顶管 934

4.4.6.8 气动冲孔法顶管 934

4.4.7 土坝放水涵管顶管 935

4.4.7.1 施工准备 935

4.4.7.2 预制涵管 936

4.4.7.3 顶峰施工 936

4.4.8 尾矿坝排渗涵管顶管 937

4.4.8.1 排渗原理 937

4.4.8.2 涵管 937

4.4.8.4 水平涵管顶管 938

4.4.8.3 垂直竖井施工 938

4.5 沉井与沉箱(Open Caisson and Box Caisson) 939

4.5.1 概述 939

4.5.1.1 适用条件与发展状况 939

4.5.1.2 沉井的类型及其使用情况 939

4.5.1.3 沉井与沉箱的施工步骤 940

4.5.2 沉井与沉箱设计 940

4.5.2.1 尺寸确定 940

4.5.2.2 沉井的一般构造 942

4.5.2.3 下沉系数和稳定系数的计算 945

4.5.2.4 沉井底节验算 947

4.5.2.5 刃脚计算 948

4.5.2.6 沉井井壁计算 955

4.5.2.7 封底计算 962

4.5.2.8 沉井的抗浮稳定计算 964

4.5.2.9 沉井下沉对周围的影响 966

4.5.3.1 结构设计的特点 967

4.5.3 浮运沉井的设计 967

4.5.3.2 下水浮运就位计算 970

4.5.4 沉井施工 976

4.5.4.1 一般要求 976

4.5.4.2 场地准备 977

4.5.4.3 陆地沉井制作 978

4.5.4.4 浮运沉井的制造与就位 981

4.5.4.5 沉井下沉 985

4.5.4.6 促沉与阻滞的几种方法 995

4.5.4.7 基底处理与封底 1000

4.6 尾矿坝建造与治理(Construction and Improvement of Tailings Dam) 1005

4.6.1 概述 1005

4.6.2 尾砂筑坝技术 1006

4.6.2.1 建造方式及其主要特点 1006

4.6.2.2 上游法尾矿冲填筑坝技术 1008

4.6.2.4 废石筑坝法 1009

4.6.2.3 下游法与中线法建造尾矿坝 1009

4.6.3 尾矿坝工程勘察 1010

4.6.3.1 勘察目的与要求 1010

4.6.3.2 坝体及坝基勘察的内容 1011

4.6.4 尾矿坝病害及失事的原因 1011

4.6.4.1 常见病害及其原因 1011

4.6.4.2 尾矿坝失事的主要原因 1013

4.6.5 尾矿坝常见病害的防治 1014

4.6.5.1 病害治理的设计顺序及防治措施 1014

4.6.5.2 坝坡稳固及暴雨冲刷的防治 1016

4.6.5.3 坝体渗流病害的防治 1016

4.6.5.4 初期堆石坝渗漏防治 1018

4.6.6 尾矿坝稳定性加固补强技术 1018

4.6.6.1 加固目的与加固设计顺序 1018

4.6.6.2 加固补强措施 1019

4.6.7 降低尾矿抓浸润线技术 1021

4.6.7.1 降低坝体浸润线的目的 1021

4.6.7.2 坝坡排渗降水技术的发展与应用 1022

4.6.7.3 管井法降低浸润线失败的原因 1023

4.6.7.4 轻型井点法降水 1023

4.6.7.5 水平井自流排渗降水技术 1024

4.6.7.6 垂直与水平井联合自流排渗降水技术 1025

4.6.7.7 辐射井降水技术 1026

4.7 坝基置换(Dam Foundation Underpinning) 1029

4.7.1 概述 1029

4.7.2 混凝土重力坝坝基的混凝土置换 1030

4.7.2.1 加固治理 1030

4.7.2.2 深层抗滑稳定的治理 1033

4.7.3.1 断层破碎带的置换 1034

4.7.3 拱坝坝基的置换治理 1034

4.7.3.2 岸坡的锚固和坝肩置换 1036

4.7.4 工程实例 1037

4.7.4.1 加固防渗实例 1037

4.7.4.2 深层抗滑稳定治理实例 1039

4.7.4.3 安砂水电站坝基渗漏的置换治理实例 1041

4.7.4.4 龙羊峡水电站拱坝坝基置换实例 1042

4.7.4.5 鲁布革工程进出口边坡的治理 1044

4.7.4.6 安康水电站右岸滑坡治理锚固桩施工 1045

4.8 土石坝加固(Bankment Dam Stabilization) 1047

4.8.1 概述 1047

4.8.2 坝体主要破坏形式 1048

4.8.2.1 管涌与流土渗透破坏 1048

4.8.2.2 滑坡 1049

4.8.2.3 裂缝 1051

4.8.2.4 地震破坏规律 1054

4.8.3.1 勘探及监测的一般要求 1055

4.8.3 隐患勘探及监测要求 1055

4.8.3.2 其它勘探方法 1056

4.8.4 土石坝砂壳抗震加固 1056

4.8.4.1 土石坝砂壳填筑质量检验 1057

4.8.4.2 坝基或坝体液化或破坏区的判别 1057

4.8.4.3 坝坡整体性稳定分析 1059

4.8.4.4 土石坝抗震加固措施 1060

4.8.5 土坝劈裂灌浆加固技术 1062

4.8.5.1 土坝劈裂灌浆原理 1062

4.8.5.2 灌浆设计 1065

4.8.5.3 灌浆施工 1073

4.8.5.4 灌浆效果检查与验收 1077

4.8.5.5 黄前水库劈裂灌浆治理实例 1078

4.8.6 堤坝地基劈裂灌浆 1084

4.8.6.1 堤坝地基劈裂灌浆机理 1085

4.8.6.2 灌浆设计 1087

4.8.6.3 灌浆施工要点 1092

4.8.6.4 工程实例 1092

4.9 地下工程防水(Underground Engineering Waterproofing) 1095

4.9.1 地下工程防水设计 1095

4.9.1.1 设计所需的工程地质和水文资料 1095

4.9.1.2 地下工程防水等级 1096

4.9.1.3 地下工程防水方案 1096

4.9.2 防水混凝土 1096

4.9.2.1 防水混凝土的防水机理 1096

4.9.2.2 防水混凝土和级配混凝土的区别 1096

4.9.2.3 防水混凝土允许的裂缝宽度 1096

4.9.2.4 防水混凝土的技术要求 1096

4.9.2.5 防水混凝土原材料 1097

4.9.2.6 防水混凝土配合比计算步骤 1098

4.9.3.2 减水剂防水混凝土 1100

4.9.3 外加剂防水混凝土 1100

4.9.3.1 防水混凝土中掺用外加剂的适用范围 1100

4.9.3.3 加气剂防水混凝土 1101

4.9.3.4 加气剂防水混凝土的配制 1101

4.9.3.5 三乙醇胺防水混凝土 1102

4.9.3.6 氯化铁防水混凝土 1102

4.9.3.7 膨胀剂防水混凝土 1102

4.9.3.8 膨胀水泥防水混凝土 1103

4.9.3.9 泵送防水混凝土 1103

4.9.3.10 防水混凝土施工要点 1103

4.9.4 水泥砂浆防水层 1104

4.9.4.1 基层处理 1106

4.9.4.2 刚性多层抹面水泥砂浆防水层 1106

4.9.4.4 聚合物砂浆防水层 1107

4.9.4.5 无机水性水泥密封剂防水层 1107

4.9.4.3 防水砂浆防水层 1107

4.9.5 卷材防水层 1108

4.9.5.1 防水卷材的分类 1108

4.9.5.2 沥青防水卷材技术指标 1109

4.9.5.3 石油沥青油毡使用的粘结剂 1109

4.9.5.4 石油沥青卷材防水层的选用 1110

4.9.5.5 改性沥青油毡及高分子卷材的技术性能 1111

4.9.5.6 卷材防水层施工要点 1112

4.9.6 涂料防水层 1114

4.9.6.1 防水涂料的技术性能 1114

4.9.6.2 加筋涂料防水层 1115

4.9.6.3 涂料防水层施工要点 1115

4.9.7 金属防水层 1115

4.9.7.1 适用条件 1115

4.9.7.2 金属防水层的施工要点 1115

4.9.8.2 水泥浆液 1117

4.9.8.1 注浆防水分类 1117

4.9.7.3 焊缝质量检查 1117

4.9.8 注浆防水 1117

4.9.8.3 化学类浆液 1118

4.9.9 防水混凝土施工缝、变形缝及细部构造 1119

4.9.9.1 施工缝 1120

4.9.9.2 变形缝 1121

4.9.9.3 止水带的品种和特性 1124

4.9.9.4 地下室窗井构造 1124

4.9.9.5 热力管道穿墙防水 1125

4.9.9.6 耐高温及振动较大的设备基础防水 1125

4.9.10 盾构防水堵漏 1126

4.9.10.1 防水标准 1126

4.9.10.6 螺检孔防水 1127

4.9.10.8 堵漏技术 1127

4.9.10.7 管片外防水 1127

4.9.10.4 防水密封垫 1127

4.9.10.5 填缝 1127

4.9.10.3 双层衬砌防水 1127

4.9.10.2 单层衬砌防水 1127

4.9.10.9 工程实例 1131

4.9.11 排水法 1131

4.9.11.1 渗排水层 1131

4.9.11.2 盲沟排水 1132

4.9.11.3 土工织物引排水 1132

4.10 填海岩土工程(Offshore Filling Geotechnical Engineering) 1134

4.10.1 概述 1134

4.10.1.1 填海岩土工程的主要特点 1134

4.10.1.2 方法分类及其适用范围 1135

4.10.2.1 勘察方案与工作量的确定原则 1136

4.10.2.2 施工勘察的具体要求 1136

4.10.2 填海岩土工程勘察特殊技术要求 1136

4.10.2.3 填方试验 1138

4.10.3 填海岩土工程设计 1139

4.10.3.1 填海岩土工程设计要点 1139

4.10.3.2 填海岩土工程加固设计计算 1145

4.10.4 填海岩土工程施工 1145

4.10.4.1 水上吹填施工 1145

4.10.4.2 干填法施工 1154

4.10.4.3 排水固结施工 1156

4.10.4.4 强夯法施工 1157

4.10.4.5 振动水冲法施工 1157

4.10.4.6 土工合成材料施工 1157

4.10.5 填海岩土工程监测与质量控制 1157

4.10.5.1 填海岩土工程监测 1157

4.10.5.2 质量控制与检查 1160

4.10.5.3 填海岩土工程加固处理的质量控制 1161

4.10.6 工程实例 1162

4.10.6.1 天津港围埝造陆工程 1162

4.10.6.2 青岛前湾港区无围埝吹填砂施工 1165

4.10.6.3 蛇口工业区填海造陆工程 1167

附录(Appendix) 1171

附录A 常用建筑材料 1171

A1 水泥 1171

A2 砂浆 1174

A3 混凝土 1175

A4 外加剂 1177

A5 钢材 1179

A6 常用材料质量 1182

附录B 常用法定计量单位与非法定计量单位的关系 1184

主要符号(Main Symbols) 1188

索引(Index) 1191