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第1章 地下水 1

1.1 绪言 1

1.2 水文循环与地下水的分类 2

1.2.1 水文循环 2

1.2.2 饱和带、非饱和带与毛细带 5

1.2.3 地下水的分类 8

1.3 含水层与滞水层 14

1.4 地下水的流动系统 16

1.4.1 稳定流与非稳定流 16

1.4.2 稳定区域的地下水流系统 17

第2章 水在饱和土中的流动 22

2.1 前言 22

2.1.1 问题的提出 22

2.1.2 基本概念 23

2.2.1 土体中渗流的伯努利(Bernoulli)方程 24

2.2 基本定律 24

2.2.2 达而希(D arcy)定律和土的渗透系数 26

2.3 渗流方程 29

2.3.1 2-D渗流议程的推导 29

2.3.2 边界条件和方程的解 30

2.3.3 二维渗流方程的解析解举例 31

2.3.4 二维渗流方程的数值解一差分析 32

2.4.1 什么是流网 36

2.4 流网 36

2.4.2 流网的若干性质 37

2.4.3 绘制流网的要领 39

2.4.4 利用流网进行渗流分析的例子 40

2.5 在非均质土中的渗流 41

2.5.1 问题的提出 41

2.5.2 多层地层中的渗流 42

2.5.3 多层土中的一维流 44

2.5.4 各项异性土中的渗流 46

3.1 前言 50

第3章 水在非饱和土中的流动 50

3.2 基本概念 51

3.2.1 关于非饱和土 51

3.2.2 非饱和土的应力状态变量和基质吸力 52

3.2.3 非饱和土的有效饱和度与土-水特性曲线 54

3.2.4 非饱和土的渗透系数 57

3.3 液相和气在非饱和土中的流动 59

3.3.1 液相和气相在非饱和土中是怎样流动的 59

3.3.2 非饱和土中空气的流动和扩散 61

3.4 非饱和土中的稳态水流 62

3.4.1 一维渗注 62

3.4.2 二维与三维渗流 67

3.5 非饱和土中的非稳态水流 68

3.5.1 非饱和土液相的本构关系面 69

3.5.2 蜚饱和土中的二维非稳定流方程 70

4.1.2 边界条件的确定 72

4.1.1 数学描述 72

4.1 有限单元法的应用 72

第4章 饱和土与非饱和土中渗流的有限单元解法 72

4.2 稳定流的有限单元方法 73

4.2.1 坐标系与结点的选择 73

4.2.2 选择一个函数,用它将单元内任意点的流动势与结点的流动热联系起来 74

4.2.3 将单元内任意点的流动势表示为三角形单元3个顶点流动势的函数 75

4.2.4 用三角形单元3个顶点的流动势来表示单元内任意点的水力坡度 75

4.2.6 结点流量矩阵的建立 77

4.2.5 流动速率方程的构成 77

4.2.7 总体刚度矩阵的建立与边界条件的定义 78

4.2.8 稳定流分析举例 78

4.2.9 稳定流分析的解题技巧 81

4.3 有限元的加权残余解法 84

4.3.1 前言 84

4.3.2 加权残余法的步骤 85

4.4 非稳定流的有限元解法 88

4.4.1 前言 88

4.4.2 非稳定流的有限元解法 89

5.1 孔隙水压力与有效应力的基本概念 93

第5章 土体中孔隙水压力 93

5.2 水文环境及建筑条件的变化与孔隙水压力的分类 95

5.2.1 水文环境的变化及其对工程的影响 95

5.2.2 高层建筑工程分析评价的需求 98

5.2.3 孔隙水压力的分类 100

5.3 超孔隙水压力 102

5.4 渗流孔隙水压力（渗流孔压） 103

5.4.1 由渗流引起的孔隙水压力变化 103

5.4.2 渗流孔隙水压力与压力水头 107

5.4.3 建筑场地渗流孔隙水压力的分布 108

第6章 对建筑地基变形分析的影响 113

6.1 前言 113

6.2 由基底压力引起的土中应力分布与常用沉降计算方法 114

6.2.1 土中应力分布的布氏解 114

6.2.2 沉降计算的叶果洛夫法 115

6.2.3 沉降计算的分层决和法 117

6.3.2 土体中的有效自重应力 118

6.3 地下水的分布对沉降计算的影响 118

6.3.1 概述 118

6.3.3 孔隙水压力场对模量试验及结果的影响 121

6.3.4 孔隙水压力场对地基变形计算深度的影响 122

6.4 地基沉降计算实例 123

第7章 地下水对地基承载力的影响 129

7.1 前言 129

7.2 常用承载力公式 130

7.2.1 规范采用的承载力公式 130

7.2.2 刚塑体假定下承载力公式的建立 130

7.2.3 Terzaghi下限解及规范中对其思路的应用 134

7.2.4 弹塑体假定下承载力公式的建立 136

7.3 地下水对地基承载力的影响 138

7.3.1 概述 138

7.3.2 地下水位的最大影响深度 139

7.3.3 地下水对两规范影响的比较 142

7.3.5 工程实例分析 145

7.3.4 地下水位对高层建筑地基承载力评价的影响 145

第8章 地下水对建筑地基与边坡稳定性分析的影响 149

8.1 前言 149

8.2 圆弧滑动法的原理及研究进展的综述 150

8.2.1 边坡稳定分析方法及其进展 150

8.2.2 圆弧滑动条分方法的原理及常见方法比较 151

8.3 孔隙水压力分布对边坡稳定性的影响 159

8.3.1 问题的概述 159

8.3.2 影响分析 161

8.4 孔隙水压力分布对建筑地基稳定性的影响 165

8.4.1 问题的概述 165

8.4.2 影响分析 166

第9章 对基坑支护结构的影响 171

9.1 前言 171

9.1.1 概述 171

9.1.2 基坑支护的作用与极限状态 173

9.1.3 地下水对基坑工程影响的概述 174

9.2.1 对作用于支护结构上的水平荷载的影响 175

9.2 地下水的影响分析 175

9.2.2 地下水与基底抗隆起稳定性 182

9.2.3 地下水与支护体系的整体稳定性 183

9.3 工程实例分析 184

9.4 施工降水 188

9.4.1 与本间有关的问题 188

9.4.2 一种降水分析程序 189

第10章 建筑抗浮验算 193

10.1 前言 193

10.2.1 预测方法概述 194

10.2 最高水位的预测 194

10.2.2 地下水位动态预测的时间序列自回归——滑动平均模型[ARMA（n，m）模型] 199

10.3 工程实例 201

10.4 对 抗浮水位 概念的讨论 203

附录A 渗流分析程序 205

A.1 程序框图 205

A.2 源程序 206

参考文献 221