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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