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第1章 总论 1

1.1 试验土工学的任务与重要性 1

1.2 土工试验的类型与试验方案设计的基本原则 2

1.2.1 土工试验的类型 2

1.2.2 土工试验方案设计的基本原则 3

1.3 《试验土工学》的基本框架 4

1.4 土工试验发展的基本趋向 5

1.5 小结 5

参考文献 7

第2章 土工试验方案的拟订 9

2.1 土工试验的生产型方案 9

2.1.1 生产型土工试验方案制订的原则方法 9

2.1.2 生产型土工试验方案制订的举例 12

2.2 土工试验的研究型方案 16

2.2.1 研究型土工试验方案制订的原则方法 16

2.2.2 研究型土工试验方案制订的举例 20

2.3 土工试验的生产研究型方案 25

2.3.1 生产研究型土工试验方案制订的原则方法 25

2.3.2 生产研究型土工试验方案制订的举例 27

2.4 土工试验方案中的正交试验设计方法 30

2.4.1 概述 30

2.4.2 正交表的概念、类型及特性 31

2.4.3 正交试验方案的举例 34

2.5 小结 38

参考文献 39

第3章 土工试验的土样采取与试样制备 40

3.1 概论 40

3.2 土工试验土样的采取 40

3.2.1 扰动土样的采取 41

3.2.2 原状土样的采取 41

3.2.3 钻孔方法与取土设备的适用范围 49

3.3 土工试验试样的制备 52

3.3.1 散状试样与块状试样 52

3.3.2 散状试样的制备 52

3.3.3 块状试样的制备 53

3.4 小结 57

参考文献 59

第4章 土的物质结构特性指标试验 60

4.1 概论 60

4.2 土矿物成分的试验测定 61

4.2.1 概述 61

4.2.2 粘土矿物的X射线粉晶分析法 62

4.2.3 粘土矿物的差热分析法 64

4.3 土化学成分的试验测定 67

4.3.1 概述 67

4.3.2 土中可溶盐（易溶盐、中溶盐、难溶盐）的测定 68

4.3.3 土中有机质的测定 73

4.3.4 土酸碱度（pH）的测定 75

4.3.5 土阳离子交换量的测定 75

4.3.6 土比表面积的测定 78

4.3.7 土中硅、铁、铝、钙、镁、钾等主要元素的全量测定 79

4.4 土微观结构特性的试验测定 80

4.4.1 概述 80

4.4.2 土结构特性的微观结构分析试验 81

4.5 小结 82

参考文献 84

第5章 土的基本物理性质特性指标试验 85

5.1 概论 85

5.2 土的湿度、密度特性指标试验 85

5.2.1 概述 85

5.2.2 土的密度（或重度）特性指标试验 86

5.2.3 土粒的相对体积质量特性指标试验 87

5.2.4 土的湿度特性指标试验 89

5.2.5 粘性土的塑限、液限特性指标试验 90

5.2.6 无粘性土的最大密度、最小密度特性指标试验 93

5.3 土的粒度特性指标试验 95

5.3.1 概述 95

5.3.2 筛析法测定颗粒分布曲线 95

5.3.3 密度计法测定颗粒分布曲线 96

5.3.4 移液管法测定颗粒分布曲线 99

5.4 土的结构特性指标试验 99

5.4.1 灵敏度试验 99

5.4.2 结构强度试验 100

5.4.3 综合结构势试验 100

5.5 小结 101

参考文献 103

第6章 土的基本力学性质特性指标试验 104

6.1 概论 104

6.2 土击实特性指标的试验 105

6.2.1 概述 105

6.2.2 击实试验、击实曲线与击实特性指标 107

6.2.3 含粗粒土的击实特性指标 108

6.2.4 击实试验与工程应用的关系 109

6.3 土压缩特性指标的试验 110

6.3.1 概述 110

6.3.2 压缩特性指标的计算 113

6.3.3 固结特性指标的计算 113

6.3.4 先期固结压力的计算 114

6.3.5 对压缩试验的若干讨论 116

6.3.6 连续加载的固结试验 117

6.4 土剪切特性指标的试验 123

6.4.1 概述 123

6.4.2 土抗剪特性指标的剪切试验 125

6.4.3 土残余强度指标的剪切试验 125

6.4.4 土长期强度指标的剪切试验 126

6.5 土渗透特性指标的试验 128

6.5.1 概述 128

6.5.2 定水头试验与变水头试验 130

6.5.3 对渗透试验的若干讨论 130

6.6 小结 131

参考文献 134

第7章 土工室内三轴试验 135

7.1 概论 135

7.2 常规三轴试验 136

7.2.1 概述 136

7.2.2 测定土的抗剪强度与强度指标 137

7.2.3 测定土的应力-应变关系 141

7.3 K0固结三轴试验 143

7.3.1 概述 143

7.3.2 K0条件的控制与试验方法 143

7.3.3 K0条件下土的弹性模量试验 144

7.4 应力路径三轴试验 145

7.4.1 概述 145

7.4.2 压缩路径和挤伸路径的三轴试验 147

7.4.3 等向应力压缩路径和纯剪应力路径的三轴试验 149

7.4.4 等应力比路径的三轴试验 152

7.5 平面应变三轴试验 152

7.6 真三轴试验 154

7.7 扭剪三轴试验 158

7.7.1 概述 158

7.7.2 扭剪三轴试验的试验方法 163

7.8 拉伸三轴试验 164

7.9 动三轴试验 166

7.9.1 概述 166

7.9.2 动强度曲线与动强度指标 167

7.9.3 土的抗液化剪应力 169

7.9.4 动应力-动应变曲线与它的特性指标 172

7.10 共振柱试验 175

7.10.1 概述 175

7.10.2 共振柱试验计算剪切模量的基本公式 177

7.10.3 共振柱试验计算阻尼比的基本公式 178

7.11 动扭剪三轴试验 179

7.12 流变三轴试验 180

7.13 小结 182

参考文献 186

第8章 特殊土的土工试验 187

8.1 概论 187

8.2 粗粒土的土工试验 187

8.2.1 相对密实度试验 188

8.2.2 击实、压缩、直剪与三轴试验 191

8.3 胀缩性土的土工试验 193

8.3.1 自由膨胀率、膨胀率、膨胀力的试验 193

8.3.2 缩限含水量、收缩指数和体积收缩率的试验 194

8.4 冻土的土工试验 195

8.4.1 概述 195

8.4.2 冻土物理参数的试验 196

8.4.3 冻土热学参数与冻融特性的试验 201

8.4.4 冻土力学参数与特性（融化压缩性、抗剪强度、应力-应变关系）的试验 211

8.5 湿陷性土的土工试验 215

8.5.1 湿陷变形系数δs 215

8.5.2 自重湿陷系数δzs 217

8.5.3 渗透溶滤变形系数δwt 217

8.6 非饱和土的土工试验 218

8.6.1 概述 218

8.6.2 非饱和土的吸力特性参数 218

8.6.3 非饱和土的渗透特性参数 223

8.6.4 非饱和土的抗剪特性参数 230

8.6.5 非饱和土的变形特性参数 232

8.7 分散性土的土工试验 236

8.7.1 概述 236

8.7.2 双比重计法 236

8.7.3 碎块崩解试验法 237

8.7.4 针孔试验法 237

8.7.5 孔隙水阳离子试验法 237

8.7.6 土的交换性阳离子试验法 239

8.8 其他特殊土类和土工材料的土工试验 239

8.8.1 盐渍土、污染土与杂填土 240

8.8.2 粉煤灰与尾矿料 242

8.8.3 土工合成材料的试验 243

8.9 小结 251

参考文献 253

第9章 土工原位、现场、原型试验 255

9.1 概论 255

9.2 土工原位试验 256

9.2.1 密度、湿度的原位试验 256

9.2.2 渗透的原位试验 260

9.2.3 载荷试验 271

9.2.4 十字板剪切试验 282

9.2.5 静力触探试验（电测式） 286

9.2.6 动力触探试验 292

9.2.7 标准贯入试验 296

9.2.8 旁压试验 302

9.2.9 原位直剪试验 320

9.3 土工现场试验 324

9.3.1 概述 324

9.3.2 现场块体振动试验 324

9.3.3 现场碾压试验 331

9.3.4 现场波速试验 331

9.4 土工原型观测 339

9.4.1 概述 339

9.4.2 土体原型观测的测试技术 341

9.4.3 土体原型观测的主要测试设备 350

9.5 小结 357

参考文献 358

第10章 土工物理模型试验 360

10.1 概论 360

10.2 土工物理模型试验与相似条件 360

10.3 土工模型试验与土工离心模型试验 363

10.4 土工离心模型试验及其发展 365

10.4.1 土工离心模型试验的特点和缺点 365

10.4.2 土工离心模型试验的发展 368

10.5 土工离心模型试验一般原理 370

10.5.1 土工离心模型试验的离心加速度 370

10.5.2 土工离心模型试验的模型相似条件 371

10.6 土工离心模型试验的设备与技术 377

10.6.1 土工离心模型试验的设备 377

10.6.2 土工离心模型试验技术 380

10.7 小结 385

参考文献 388

第11章 土工数值模型试验 389

11.1 概论 389

11.2 土工数值试验的正、反分析方法 391

11.2.1 土工数值试验的正分析方法 391

11.2.2 土工数值试验的反分析方法 394

11.3 土工数值反分析法的参数反演 396

11.3.1 正反分析法的参数反演 396

11.3.2 逆反分析法的参数反演 398

11.3.3 反分析法的参数反演举例 401

11.4 土工数值反分析法的模型识别 402

11.4.1 模型判别准则 403

11.4.2 模型识别方法 405

11.5 小结 408

参考文献 410

第12章 土工试验资料的整理与分析 411

12.1 概论 411

12.2 概率论基础 412

12.2.1 概率密度函数与概率分布函数 412

12.2.2 概率分布的数字特征 416

12.2.3 正态分布型的概率密度函数 419

12.3 数理统计基础 423

12.3.1 数理统计的点估计和区间估计 423

12.3.2 期望与方差的点估计 424

12.3.3 期望与方差的区间估计 427

12.3.4 假设检验 434

12.4 土性指标的最佳值与计算值 438

12.4.1 土性指标的最佳值 438

12.4.2 土性指标的计算值 439

12.5 指标间的关系曲线与经验公式 440

12.5.1 关系曲线的确定 440

12.5.2 经验公式的确定 441

12.5.3 一元回归计算 441

12.5.4 多元回归计算 470

12.6 小结 503

参考文献 506

第13章 土工试验现代化的理论与方法 508

13.1 概论 508

13.2 自动控制的土工三轴试验 509

13.2.1 概述 509

13.2.2 土工三轴仪及三轴试验的回顾 510

13.2.3 施加荷载的自动控制 515

13.2.4 试样体变的自动量测 520

13.2.5 GDS数字控制器的应用 521

13.2.6 试验过程的自动控制 522

13.2.7 数据的自动采集 524

13.3 测试理论应用的举例 527

13.3.1 概述 527

13.3.2 软件开发 530

13.4 小结 530

参考文献 532

中英文名词对照表 533