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目录1

绪论1

0.1　土力学的学科性质1

0.2　学习本课程的目的1

0.3　土力学的学科发展历史1

0.4　土力学的基本内容与学习方法2

第1章　土的物理力学性质及工程分类4

1.1　土的生成4

1.1.1　地质作用与风化作用4

1.1.2　主要造岩矿物4

1.1.3　岩土的类型及其特征5

1.1.5　第四纪沉积物8

1.1.4　地质年代的概念8

1.2　土的三相组成12

1.2.1　土的固体颗粒12

1.2.2　土中水16

1.2.3　土中气体18

1.2.4　土的结构与构造18

1.3　土的三相比例指标19

1.3.1　指标的定义19

1.3.2　指标的换算22

1.4　无黏性土的相对密实度、黏性土的稠度及土的压实性25

1.4.1　无黏性土的相对密实度25

1.4.2　黏性土的稠度27

1.4.3　黏性土的灵敏度和触变性29

1.4.4　土的压实性30

1.5　土的工程分类32

1.5.1　建筑地基基础设计规范（GBJ 7—89）分类法33

1.5.2　土的分类标准（GBJ 145—90）分类法36

1.5.3　《公路土工试验规程》（JTJ 051—93）分类法39

思考题40

习题41

第2章　土中应力计算43

2.1　概述43

2.1.1　土中应力计算的目的和方法43

2.1.2　土中的应力状态44

2.2　土中自重应力45

2.2.1　竖向自重应力45

2.2.2　水平自重应力48

2.3　基底压力与基底附加压力49

2.3.1　基底压力分布的分析49

2.3.2　基底压力的简化计算50

2.3.3　基底附加压力52

2.4　地基中的附加应力计算52

2.4.1　竖向集中应力作用下的地基附加应力53

2.4.2　局部荷载作用下的地基附加应力57

2.4.3　均匀线荷载作用下的地基附加应力65

2.4.4　条形荷载作用下的地基附加应力66

2.4.5　非匀质和各向异性地基中的附加应力71

2.4.6　荷载作用面积对地基土中附加应力的影响72

2.5　有效应力原理74

2.5.1　有效应力原理74

2.5.2　按有效应力原理计算土中的自重应力75

思考题77

习题77

第3章　土的渗透性与渗流分析79

3.1　土的渗透性及举例79

3.2　土的水理性质80

3.2.1　土的毛细水性质80

3.2.2　土的冻胀83

3.3　土的渗透性84

3.3.1　渗流的基本规律——达西定律84

3.3.2　达西渗透定律的适用条件86

3.3.3　渗透系数的测定86

3.4　二维渗流与流网90

3.4.1　稳定渗流场中的拉普拉斯方程91

3.4.2　流网的性质和应用93

3.5　渗流力及渗透变形95

3.5.1　渗流力的概念95

3.5.2　渗透变形98

3.6　在静水和有渗流情况下的孔隙水应力和有效应力103

3.6.1　饱和土体中的孔隙水应力和有效应力103

3.6.2　在静水条件下水平面上的孔隙水应力和有效应力104

3.6.3　在稳定渗流作用下水平面上的孔隙水应力和有效应力105

3.6.4　根据流网确定孔隙水应力106

思考题108

习题109

第4章　地基变形分析110

4.1　概述110

4.2.2　压缩试验及压缩性指标111

4.2　土的压缩性及压缩性指标111

4.2.1　土的压缩性111

4.2.3　土的荷载试验及变形模量115

4.2.4　土的弹性模量121

4.2.5　旁压试验122

4.3　地基沉降计算123

4.3.1　薄压缩层地基沉降计算123

4.3.2　单向分层总和法计算地基最终沉降量124

4.3.3　计算最终沉降量的弹性力学公式131

4.3.4　黄文熙三维压缩地基沉降计算法133

4.4　应力历史对地基沉降的影响134

4.4.1　考虑不同变形阶段的沉降计算方法134

4.4.2　土的回弹曲线和再压缩曲线136

4.4.3　天然土层的应力历史137

4.4.4　前期固结压力的确定138

4.4.5　现场原始压缩曲线138

4.4.6　考虑应力历史影响的地基最终沉降量计算139

4.5　地基沉降与时间关系——土的单向固结理论141

4.5.1　饱和土的渗透固结142

4.5.2　饱和土的单向固结理论143

4.5.3　固结度145

4.5.4　地基沉降与时间关系的计算步骤148

4.5.5　地基沉降与时间关系的经验估算法150

4.6　地基允许变形值及防止地基有害变形的措施151

4.6.1　地基变形特征151

4.6.2　建筑物的地基变形允许值152

思考题153

4.6.3　防止地基有害变形的措施153

习题154

第5章　土的抗剪强度156

5.1　概述156

5.2　土的强度理论157

5.2.1　抗剪强度的库仑公式157

5.2.2　莫尔-库仑强度理论158

5.2.3　总应力法和有效应力法162

5.3　抗剪强度指标的测定方法164

5.3.1　直接剪切试验164

5.3.2　三轴压缩试验165

5.3.3　无侧限抗压强度试验167

5.3.4　十字板剪切试验168

5.4　饱和黏性土的抗剪强度171

5.4.1　不固结不排水抗剪强度171

5.4.2　固结不排水抗剪强度173

5.4.3　固结排水抗剪强度175

5.4.4　抗剪强度指标的选择181

5.5　无黏性土的抗剪强度182

5.6　应力路径183

5.7　抗剪强度的影响因素186

思考题189

习题189

第6章　挡土结构物上土压力计算191

6.1　概述191

6.1.1　挡土结构物191

6.1.2　土压力的类型192

6.1.3　影响土压力的因素193

6.1.4　挡土结构类型对土压力分布的影响193

6.2　静止土压力计算194

6.3　朗肯土压力理论197

6.3.1　基本原理197

6.3.2　朗肯主动土压力计算198

6.3.3　朗肯被动土压力计算202

6.4　库仑土压力理论204

6.4.1　基本原理204

6.4.2　主动土压力计算204

6.4.3　库尔曼图解法确定主动土压力209

6.4.4　被动土压力计算211

6.4.5　朗肯与库仑土压力理论的讨论212

6.5　几种特殊情况下的库仑土压力计算213

6.5.1　地面荷载作用下的库仑土压力213

6.5.2　成层土体中的库仑主动土压力213

6.5.3　黏性土中的库仑土压力214

6.5.4　车辆荷载作用下的土压力计算215

6.5.5　支撑结构物上的土压力计算218

6.5.6　地震时土压力计算方法简介222

6.6　埋管土压力224

6.6.1　沟埋式管顶的垂直土压力计算225

6.6.2　上埋式管的垂直土压力计算225

6.6.3　埋管侧向土压力计算225

思考题226

习题226

7.1　概述228

第7章　边坡稳定分析228

7.2　无黏性土土坡稳定分析229

7.2.1　一般情况下的无黏性土土坡229

7.2.2　有渗流作用时的无黏性土土坡229

7.3　黏性土土坡整体圆弧滑动及条分法230

7.3.1　土坡圆弧滑动体的整体稳定分析232

7.3.2　条分法分析土坡稳定237

7.3.3　常用条分法的简化假设240

7.4　瑞典条分法240

7.4.1　基本假设和基本公式240

7.4.2　成层土和坡顶有超载时安全系数计算241

7.4.3　有地下水和稳定渗流时安全系数计算242

7.4.4　考虑地震作用时安全系数计算244

7.5　毕肖普条分法246

7.6　非圆弧滑动面土坡稳定分析248

7.6.1　杨布条分法248

7.6.2　不平衡推力传递法254

7.7　讨论256

7.7.1　土的抗剪强度指标及安全系数的选用256

7.7.2　坡顶开裂时的稳定计算256

7.7.3　有水渗流时的土坡稳定计算257

7.7.4　按有效应力法分析土坡稳定258

7.7.5　挖方和填方边坡的特点258

7.7.6　边坡稳定的计算机分析方法259

思考题262

习题262

8.1　概述264

第8章　地基承载力264

8.2　按塑性开展区深度确定地基承载力266

8.3　极限承载力269

8.3.1　按极限平衡理论求解极限荷载的概念270

8.3.2　按假定滑动面确定极限荷载272

8.4　按规范方法确定地基允许承载力278

8.4.1　《公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 024—85）》地基承载力表及计算公式278

8.4.2　《港口工程地基规范》（JTJ 250—98）地基承载力表及计算公式282

8.4.3　《建筑地基基础规范》（GBJ 7—89）确定地基承载力基本值或标准值的方法283

思考题287

习题287

9.1　土在动荷载作用下的变形和强度性质288

9.1.1　作用于土体的动荷载和土中波288

第9章　土的动力特性288

9.1.2　土的动力变形特性289

9.1.3　土的动强度291

9.1.4　土动力性质试验293

9.2　地震作用下砂土的振动液化294

9.2.1　概述294

9.2.2　砂土液化的机理及其影响因素295

9.2.3　砂土地基液化可能性的判别297

9.2.4　防止土体液化的工程措施简介301

9.3　土的击实试验与压实原理302

9.3.1　土的击实试验302

9.3.2　土的压实特性303

思考题307

习题307

参考文献308