Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Taylor & Francis

作者:Bakker, K. J./ Bezuijen, Adam/ Broere, W./ Kwast, E. A.

出品人:

页数:954

译者:

出版时间:2006-3

价格:$ 389.85

装帧:HRD

isbn号码:9780415391245

丛书系列:

图书标签:

• Geotechnical Engineering
• Underground Construction
• Soft Ground
• Tunneling
• Foundation Engineering
• Soil Mechanics
• Ground Improvement
• Risk Assessment
• Case Studies
• Excavation

岩土工程在软土地基地下工程中的应用 本书深入探讨了在软土地基条件下进行地下工程建设所面临的独特挑战、关键的岩土工程原理以及相应的施工技术。软土地基以其低强度、高压缩性和高渗透性而著称，这使得任何涉及深基坑、隧道或地下结构的项目都必须采用精细的岩土设计和严格的施工控制。本书旨在为岩土工程师、结构工程师、项目经理和相关研究人员提供一个全面的参考，帮助他们理解和应对软土地基的复杂性。 第一部分：软土地基的特性与评价 本部分首先对软土地基的形成、地质背景和关键物理力学性质进行了详尽的阐述。软土的定义不仅仅是基于其含水量，更重要的是其剪切强度低和应力历史。 1.1 软土的分类与地质背景 我们将介绍全球主要软土类型的地质成因，包括湖相沉积物、海洋沉积物、冲积层和冰碛物。重点讨论粘土、淤泥和有机质土在软土工程中的特殊性。软土的宏观特征，如颜色、气味和塑性，如何初步指示其工程行为。 1.2 关键的力学特性 深入分析软土的核心力学参数：不排水抗剪强度（$c_u$）、有效应力强度参数（内摩擦角 $phi'$ 和粘聚力 $c'$）、压缩性指标（压缩指数 $C_c$ 和回弹指数 $C_r$）以及渗透性。讨论如何通过现场和室内试验（如标准贯入试验（SPT）、静力触探试验（CPT）、现场测压计试验和三轴压缩试验）准确获取这些参数。特别强调现场测试在低强度条件下的可靠性和解释方法。 1.3 固结与沉降 软土工程中最大的不确定性来源于其长期的固结沉降。本章详细解释一维固结理论（泰尔扎吉理论），并引入修正后的模型，以更好地描述软土中复杂的应力历史（正常固结、超固结和诉讼固结）。分析初次加载、二次固结和回弹的机制，并建立沉降预测模型，包括时间效应的精确计算，这对于规划基础设施的长期运营至关重要。 第二部分：软土地基上的基础设计 软土对基础承载力的影响是决定性的。本部分聚焦于如何设计能够安全、经济地支撑上部结构的地下基础系统。 2.1 浅基础的承载力与稳定性 在软土中，浅基础的设计必须严格控制极限承载力和使用阶段的差异沉降。复习经典的极限承载力公式（如泰尔扎吉、梅耶霍夫），并针对软土的特点（特别是各向异性和低强度）进行修正和应用。讨论如何通过基础扩大部分或采用地基加固技术来提高浅基础的承载力。重点分析在饱和软土中，承载力破坏可能发生在不排水（短时）或有效应力（长时）条件下。 2.2 深基础：桩基础的选择与分析 当浅基础无法满足要求时，桩基础是首选。详细介绍摩擦桩和端承桩在软土中的性能差异。分析桩侧摩阻力（Skin Friction）和桩端阻力的确定方法，强调在软土中，桩周土的有效应力路径和施工引起的扰动对最终抗拔和抗压能力的影响。讨论沉降控制作为桩基础设计的关键目标，特别是对于群桩效应和桩间相互作用的分析。 2.3 桩基础施工对环境的影响 桩基施工（如预钻孔、打入或灌注）会引起孔隙水压力升高和土体扰动。评估这些施工过程对周边环境和既有结构的影响，并提出减小这些影响的施工控制措施。 第三部分：地下结构与挡土结构 地下工程（如地铁车站、地下管廊、地下室和地下通道）对周围软土环境构成显著扰动。本部分关注如何设计和建造能够抵抗软土中高水土压力和变形的围护结构。 3.1 软土中的挡土结构 系统介绍适用于软土地基的挡土结构类型，包括地下连续墙、SMW工法（水泥搅拌墙）、排桩和拉锚系统。重点分析这些结构的内力和稳定性，特别是主动土压力、被动土压力以及由于位移引起的侧向土压力系数（如 $mathrm{K}_{mathrm{a}}$, $mathrm{K}_{mathrm{o}}$, $mathrm{K}_{mathrm{p}}$）的选择。 3.2 施工降水与地下水控制 软土工程的成败在很大程度上取决于地下水位的控制。详细介绍各种降水技术，如井点系统、深井降水和电渗排水。分析降水对土体有效应力的影响，可能导致的地层固结、地面沉降以及对周边结构的额外沉降风险。讨论如何设计合理的降水方案以平衡施工安全与环境影响。 3.3 隧道施工中的支护与控制 在软土地基中开挖隧道（无论采用盾构还是钻爆法）都需要先进的支护策略。探讨开挖诱发沉降的机制，特别是软土中盾构隧道开挖导致的地面隆起和沉降拱。介绍盾构机密封、泥水土压平衡控制（EPB）以及二次衬砌的设计，以确保围岩稳定和控制沉降在可接受范围内。 第四部分：地基加固与改良技术 由于软土自身的强度不足以满足设计要求，地基加固和改良是软土地基工程的常态。本部分详述多种常用的改良技术，并评估其适用性和经济性。 4.1 排水固结法 这是处理厚层软土最经典和经济的方法。详细介绍塑料排水板（PVDs）和砂井的原理。分析其作用机理——加速孔隙水压力消散。讨论排水板的布置密度、铺设深度和排水效率的计算方法，以及如何通过预压荷载加速固结过程。 4.2 机械加固与挤密技术 探讨通过机械手段提高土体密实度和强度的技术。包括振冲法（Vibro-Replacement）和高压喷射灌注法（Jet Grouting）。重点分析振冲法在处理大面积饱和软土时的效果，特别是其对土体结构重塑的影响。对于喷射灌注，区分湿法、干法和复合法，以及它们在提高强度和降低渗透性方面的应用。 4.3 化学加固与固化 介绍利用化学药剂稳定软土的技术，如水泥、石灰或粉煤灰的混合固化。讨论混合比例、搅拌深度和养护时间对最终强度的影响。该方法特别适用于需要提高临时支撑强度或形成永久性地下结构基础的区域。 第五部分：监测、风险管理与案例分析 软土地基工程的高风险性要求对施工过程进行严格的实时监测。 5.1 施工过程中的岩土工程监测 详细说明在软土地基工程中必须实施的关键监测参数，包括地表沉降、地下水位变化、孔隙水压力、侧向位移和结构应力。介绍使用测斜管、沉降板、压力盒和GPS等先进监测设备的方法，并建立预警阈值，以便在偏差发生时及时采取纠偏措施。 5.2 风险评估与应对策略 识别软土地基工程的主要风险点，包括：突涌、管涌、降水过度导致的地面沉降、结构失稳和非均匀沉降。制定针对性的风险控制和应急预案，确保工程在动态变化的环境中保持安全。 5.3 典型软土地基工程案例回顾 通过分析国内外成功的软土地基深基坑、隧道和高层建筑的工程实例，展示理论知识在实际工程中的应用。剖析关键设计决策的合理性、施工过程中的难点以及如何通过监测和及时调整成功克服了挑战。 本书的最终目标是提供一个实用的框架，使工程师能够在软土地基这一复杂且敏感的环境中，实现安全、经济且可持续的地下工程建设。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆