理论土壤力学与实用基础工程 （上册） （增订五版）PDF电子书下载

第一章 土壤力学与基础工程的特色 1

对土壤力学的认识 1

土壤力学的由来 1

基础的目的与重要性 3

如何解决土壤工程的问题 4

土壤力学的发展 5

第二章 土壤的基本常识 7

第一节 土壤的构成 7

土壤的成因 7

土壤的定义 7

土壤的广义解释 7

工程上应用的土壤 7

第二节 土壤的性质和构造 7

土壤的天然性质 7

土壤的基本性质 8

土壤稠度的确定 13

土壤的构造与特性 19

单粒构造 19

蜂巢式构造 19

密簇式构造 19

混合构造 20

二次构造 21

第三节 土壤的分析法与分类法 21

土壤的分析 21

土壤的级配 21

筛分析 21

比重计分析的原理 22

比重计读数校正 25

土粒累积曲线的意义 26

土壤的分类法 26

土壤分类的目的 26

土壤分类的方法 26

土壤颗粒分类法 26

野外土壤的识别及特性的确定 33

第三章 土层内水流分析 37

第一节 概论 37

第二节 土壤的渗透性 39

土壤的透水性 39

线流与乱流 39

雷诺数值 39

达西定律 39

渗透性系数测定法 41

经验概估法 41

试验室测定法 41

野外测定法 42

自由表面与压力水位 42

工地抽水试验 43

由压密（或固结）试验结果来推算 45

成层土壤的渗透性系数 45

成层土壤水平水流方向的渗透性系数kH 45

成层土壤垂直水流方向的渗透性系数kV 46

既不水平又不垂直的水流经过成层土壤的渗透性系数ka 46

水流经过不均等管径的渗透现象 48

普怡锡里定律 48

水流经过不均等管径断面的情况 49

影响渗透性系数的因素 50

土壤的毛细管作用现象 51

表面张力现象 51

土壤内毛细管张力 53

毛细管内水头上昇的时间 54

各种土壤毛细管内水头hc的参考值 55

有效压力与孔隙压力 55

定义 55

图例说明有效压力与孔隙压力的关系 56

第三节 流线纲原理与渗流量的计算 59

流线纲原理的假设事项 59

流线纲原理的基本公式 60

连续性方程式 60

拉伯拉斯氏方程式 61

非轮流的条件 61

流线方程式 62

边界条件 63

渗流量与流线函数的关系 66

流速能量Ф与流线函数Ψ的关系 66

流线纲的原理 67

等势能线 67

流线纲的性质 68

流线纲的绘制 70

流线纲的应用 72

土壩内的稳定渗流 77

土壩内部自由表面的设定 77

下游端无滤层时渗流线的修正法 79

下游端有滤层时渗流线的修正法 82

当滤层为覆面滤料排水蓆时 82

当滤层为砾石端趾时 83

渗流压力 84

非均质非同向性土层的渗流情况 86

非均质土层 86

非同向性土层 88

滤层的设计 91

决定下游坡面滤层的厚度t的尺寸 91

选择滤层颗粒的规范 92

覆面滤料排水蓆的厚度t′的决定 92

第四节 井中的水流分析 93

自流井 93

浅供水层供水的情况 93

深供水层供水的情况 94

通常用的水井 94

普通水井 94

排列在一直线上二个以上水井的情况 95

水井群内降低地下水的情况 99

圆形排列的水井群 99

长方形排列的水井群 100

第四章 压密（或固结）理论 103

第一节 基本观念 103

第二节 压密试验 103

压密试验的目的 103

压缩指数Cc 104

压密系数Vv 104

压密试验的条件 104

压密试验所用的样品 104

压密试验假设的条件 104

压密试验的程序 104

第三节 压密原理 110

压密原理的基本方程式 110

单向度线性应力一应变关系之压密方程式 111

压密方程式的解法 112

平均压密百分比U与时间因数的关系 116

最初压缩、主要压缩、次要压缩的定义 119

辐射流的压密（或固结） 120

单向排水问题的计算 121

第五章 弹性地盘内应力的传播 131

第一节 概论 131

压力分布的简单假设 131

接触压力的计算 131

基础底面下压力的传播 131

载重面积大小封压力分布的影响 132

载重面积大小封压力分布的比较 132

临近基础压力之相互影响 133

第二节 弹性地盘内的应力 134

假设事项 134

地表面受表面荷重在土层内所产生的应力 134

布士尼士氏公式 134

威斯特嘉氏公式 137

长方形基础承受均匀载重在地层内所产生的应力 138

计算图表的绘制 139

Steinbrenner氏垂直压力影响图 139

Newmark氏垂直压力影响图 141

根据Boussinesq氏公式所绘制的垂直压力影响图 141

根据Westergaard氏公式所绘制的垂直压力影响图 146

第六章 地基承载力（兼论抗剪强度）的探讨 149

第一节 土壤的抗剪强度 149

概论 149

土壤抗剪强度的基本理论 149

基本观念 149

理论根据 150

土壤的剪力试验 150

直接剪力试验 150

直接剪力试验仪 150

直接剪力试验的分析 151

〔砂土的抗剪强度〕 151

〔粘土的抗剪强度〕 154

饱和粘土的抗剪强度 154

无压密无洩水剪力试验（UUtest） 154

压密无洩水剪力试验（CUtest） 155

压密洩水剪力试验（CDtest） 156

部份饱和粘土的抗剪强度 157

三轴式压缩试验 158

三轴式压缩试验仪 158

三轴式压缩试验的原理 158

三轴式压缩试验抗剪强度的力学分析 159

无侧束压缩试验 162

无侧束压缩试验的原理 162

无侧束压缩试验抗剪强度的力学分析 162

剪翼板试验 164

剪翼板试验仪 164

剪翼板试验的原理 164

第二节 地基承载力的综合讨论 165

概论 165

地基承载力的理论分析法 165

弹性理论分析法 165

侧压理论分析法 167

Pauker氏分析法 167

Rankine氏分析法 169

塑性理论分析法 171

连续基脚（条形基脚） 171

基础底面为完全光滑者 171

基础底面为粗糙者 171

有超载时底面（宽度＝B）为粗糙之基础 172

单独基脚（包括正方形、长方形、圆形等基脚 178

极限承载力公式（塑性理论）的应用与研讨 179

选用承载力公式的方法 179

承载力系数的改正与特殊情况的计算 181

承载力系数的一般改正法则 181

作用力倾斜时基脚之安定分析 182

基脚建筑于斜坡上地基极限承载力的计算 185

地下水位封承载力的影响 186

容许承载力的选用 186

地基承载力的试验估计法 187

Housel氏分析法 187

标准贯入试验法 188

加州载重比试验法 198

平钣载重试验法 200

经验安全承载力估计法 202

第七章 基础沉落分析 205

第一节 概论 205

沉落发生的原因 205

沉落的种类 205

依沉落状况来分 205

依沉落发生时间来分 206

依作用情形来分 207

第二节 分析及计算沉落量的方法 207

立即沉落的计算 207

理论分析法 207

讨论事项 208

压密沉落的计算 209

理论分析法 209

适用于竖向压力土层的一般计算式 209

适用于一般土壤的一般式 211

讨论 211

第三节 刚构架基旋沉落计算的方法 212

概论 212

分析的方法 212

符号法则 212

理论根据 212

第四节 避免及防止过度沉落的方法 235

第八章 土壤夯实、土壤含水量与密度的关系 239

第一节 概论 239

第二节 土壤夯实的基本理论 239

基本理论 239

夯实试验 241

实验室内夯实方式 241

工地的夯实方式 243

第三节 夯实对土壤工程的影响 247

土壤含水量与密度的基本关系 247

土壤含水量、密度与抗剪强度的关系 248

夯实封土壤渗透性的影响 248

夯实对土壤压密性与膨胀性的影响 248

夯实封土壤结构的影响 249

填土工程应注意事项 249

第九章 填土工程 251

第一节 概论 251

第二节 设计上应考虑的问题 251

填土坡面的坡度 251

填土材料的选择 252

第三节 施工 254

填土的施工计划 254

填土地盘的处理 255

填土的夯实 256

铁道填土的夯实规范 256

填土施工上一般应注意事项 258

填土坡面的施工与防护 259

第四节 路基填土（以铁道路基来说明） 260

路基填土材料的选择 260

与构造物接触部分的填土 262

第五节 天然因素对填土的影响 265

填土封降雨时的考虑 265

填土对地震的考虑 268

一般事项 268

软弱地盘上的填土 268

接于构造物上的填土 269

高岭上 269

倾斜地盘上的填土 270

填纯砂 270

第十章 侧向压力的理论 271

第一节 土压力的基本观念 271

由土壤的侧向应变（或位移）来解释土压力的种类 271

静止土压力 271

主动土压力 275

被动土压力 275

挡土墙变形与土压力分布形态的关系 275

挡土墙的摩擦力及其与土壤间的粘着力 275

第二节 土压力的理论分析法 276

朗金氏计算法 276

当地表面为水平顶面的情况时 276

当地表面为倾斜的情况时 283

库伦氏楔形理论分析法 285

库伦氏主动土压力的推求 285

库伦氏被动土压力的推求 287

第三节 土压力的图解分析法 289

概论 289

假设事项 289

符号法则 290

无粘性土壤土压力之图解法 290

无粘性土壤主动土压力之图解法 290

无粘性土壤被动土压力之图解法 303

粘性土壤土压力之图解法 311

粘性土壤主动土压力之图解法 311

粘性土壤被动土压力之图解法 315

第四节 由于外力作用而发生的侧向压力 318

受超载荷重而发生的侧向压力 318

均布超载荷重时 318

条形超载荷重时 318

线形超载荷重时 319

受点超载荷重时 319

受不规则形状超载荷重时 319

其他原因而产生的侧向压力 322

由渗流压力所产生者 322

由于地震力所产生者 323

其他 323

第十一章 坡度稳定 325

第一节 概论 325

第二节 土壤性质与坡面安定的关系 326

第三节 临界高度的分析 326

砂土的临界高度 326

乾燥砂土的斜坡 326

饱和砂土的斜坡 327

渗流与斜坡平行时的状况 327

渗流为水平时的状况 327

粘土的临界高度 329

垂直岸坡的临界高度 329

倾斜坡面的临界高度 332

第四节 坡度稳定的计算 335

平滑破坏面分析法 335

在原斜坡上填土后的安定分析 335

库门氏平滑破坏面分析法 336

圆弧破坏面分析法 337

基趾坍塌分析法 337

瑞典法（分割法） 338

微薄片法 345

摩擦圆法 347

底面破坏分析法 351

第五节 特殊问题的计算 352

第六节 土壤的稳定法 355

土壤稳定的重要性 355

土壤稳定的方法 355

现场补救法 355

压实稳定土壤法 355

水泥土壤之处理法 357

水泥土壤的性质 357

水泥土壤的施工 358

沥青的处理法 359

化学处理法 359

树脂处理法 360

油类处理法 361

其他处理法 361

第十二章 地基调查与土壤试验 363

第一节 地基调查 363

地基调查一鑽探的目的 363

调查与规划 364

收集能利用的资料 364

初步勘查 364

初步设计 365

详细探测 365

调查的范围与深度 365

鑽孔位置的决定 366

鑽孔深度的决定 366

第二节 鑽探的方法 367

鑽孔的方法 367

浅处土样的採集一试验坑（或试验孔） 367

螺丝鑽鑽探法 368

冲水鑽探法 368

取样的方法 370

取土器鑽探法 370

试验坑内用手工採取法 372

试样的处理与搬运 372

试验的方法 372

原地试验法 372

地球物理法 374

室内试验法 376

第三节 调查报告 377

鑽探孔的记录 377

土壤的调查报告 377

第十三章 浅基础 379

第一节 概论 379

浅基础的种类 379

单独基脚 379

扩展基脚 379

设计浅基础所假设的土壤承载力 379

基本钢筋混凝土 380

工作应力设计法 380

极限强度设计法 381

第二节 单独基脚之设计 382

工作应力设计法 382

极限强度设计法 392

承载钣与垫座 396

承载钣之设计 396

垫座之设计 400

长方形单独基脚 403

第三节 偏心及不对称单独基脚之设计 407

偏心荷重单独基脚之设计 407

不对称单独基脚之设计 415

第四节 扩展基脚之设计 419

扩展基脚的种类 419

连合基脚的设计 420

长方形连合基脚的设计 421

梯形连合基脚的设计 425

悬臂基脚的设计 429

筏式基础的设计 433

传统设计法 435

弹性设计法 438

差分计算法 445

第十四章 挡土（包括挡水）构造物 451

第一节 概论 451

挡土构造物之主要目的 451

挡土构造物的种类 451

挡土墙 451

版椿 451

围堰 451

设计挡土墙所需的资料 452

基本资料 452

地层下土质资料 452

超载荷重 452

第二节 挡土墙 452

挡土墙适用的场合 452

挡土墙的种类 453

挡土墙主要部分的名称 454

各种挡土墙的大小（长度、广度、宽度）尺寸一（初步设计的参考） 455

设计挡土墙所需资料的分析 456

土压力的估计 456

稳定分析 456

重力式挡土墙的设计 461

挡土墙囘填料的分类 461

各种囘填料的土压系数 462

应用半经验法推求安全倾斜度 466

悬臂式挡土墙的设计 476

扶壁式挡土墙的设计 484

笼框式挡土墙的设计 493

挡土墙施工时应注意事项 494

第三节 版樁 495

版樁适用的场合 495

版樁的种类 495

设计版樁所需的资料一（设计的步骤） 498

作用于版樁的侧压力 498

土压力、水压力及渗流压力的计算 498

作用于版樁的土压力 498

作用于版樁的不平衡水压力和渗流压力 499

悬臂式版樁的设计 500

假设事项 500

砂土层中悬臂式版樁的设计（c＝0） 500

粘土层中悬臂式版樁的设计（φ＝0） 507

锚着版樁的设计 510

自由端点法 510

固定端点法 520

灭低作用于版樁侧压力的几种方法 524

锚着版樁锚着结构物放置的位置 525

第四节 围堰 525

围堰适用的场合 525

围堰的种类 526

撑架围堰的设计 527

作用于撑架围堰的土压力 527

由于超载荷重而作用于撑架围堰的侧压力 530

撑架围堰主要单元的设计 531

撑架围堰的稳定分析 532

构体围堰的设计 539

构体围堰填充材料的选用 539

构体围堰的稳定分析（TVA分析法） 539

构体围堰的尺度 543

第十五章 深基础 547

第一节 概论 547

深基础适用的场合 547

深基础的种类 547

樁基 547

鑽式沉箱 547

沉箱 548

第二节 樁和樁基础 548

基樁的种类 548

依其用途来分 548

依其材料来分 549

其他分类法 551

木樁 551

适合于造樁的木材 551

木樁的保护措施 552

木樁的续接 552

木樁的尺度与樁帽的保护 552

预铸混凝土樁 552

预铸混凝土樁的设计 554

预铸混凝土樁的续接 554

就地灌筑混凝土樁 554

混合樁 554

混合樁的种类 554

混合樁的接头 554

钢樁 555

基樁承载力的分析 556

动力公式 557

静力公式 564

基樁承载力由其本身结构强度来决定 564

基樁承载力由四周土壤的强度来决定 565

载重试验 574

载重试验的方式 574

载重试验的程序 575

估计容许承载力的法则 576

载重试验的应用一讨论事项 578

基樁的反向表皮摩擦力 580

基樁的间隔及集体作用 582

基樁的间隔 584

樁群的集体作用 584

樁群下层土壤应力的计算 585

端点承樁群下层土壤垂直压力的估计法 585

摩擦樁群下层土壤垂直压力的估计法 585

樁群的沈落分析 586

摩擦樁群集体作用的承载力 589

斜樁的设计 590

樁基础的设计 593

第三节 鑽式沉箱（大口径樁） 595

鑽式沉箱适用的场合 595

鑽式沉箱的种类 597

鑽式沉箱承载力的探讨 597

粘土层中鑽式沉箱承载力的计算 597

砂土层中鑽式沉箱承载力的计算 598

埋入坚石中鑽式沉箱的承载力 598

作用于鑽式沉箱的水平力 599

鑽式沉箱顶端假设为自由点时 599

鑽式沉箱顶端假设为固定点时 599

鑽式沉箱考虑承受弯曲力矩的应力分析 600

鑽式沉箱的设计 600

第四节 沉箱 605

沉箱适用的场合 605

沉箱的种类 606

开口沉箱 606

气压沉箱 607

盒形沉箱或浮动沉箱 609

沉箱的尺度和形状 610

沉箱底面锐缘的刃口设计 610

沉箱施工中不可或失的一项工作——人工岛的建造 611

沉箱的设计 611

设计时如何估计载重量 611

沉箱的表面摩擦力 612

沉箱的底面承载力 612

混凝土封底的设计 612

盒形沉箱浮动的稳定分析 614

第十六章 地下结构物 617

第一节 概论 617

第二节 隧道 617

开挖隧道的主要方法 617

小矿坑开挖法 617

潛盾法 617

开挖后再囘填法 618

隧道主要部分的名称 618

隧道施工中的支承方法 618

顶拱石栓法 619

开挖隧道所用的机械 620

美国制大约翰隧道开挖机 620

瑞典制巨型支架鑿岩机 625

潛盾施工法 626

潛盾法与传统开挖法的比较 628

潛盾法的优劣点 628

作用于隧道压力的计算 628

理论分析法 628

经验估计法 632

隧道工程施工中发生的问题及其补救的方法 634

第三节 水道导管 634

作用于导管的压力分析 634

埋管与四周土壤的关系 636

地下埋管的施工一推进工法的介绍 637

推进工法的特点 637

施工步骤 638

第十七章 支撑和托底工程 641

第一节 概论 641

第二节 支撑的方法 641

一般的支撑 641

斜支撑 641

悬支撑 642

垂直支撑 643

变更下部基础时所作临时性的支撑 643

第三节 托底的方法 644

托底施工前的准备工作 644

托底的形式 645

托底的应用一移动建筑物 648

第十八章 基础的排水与防水 651

降低水位及排水的方法 651

排水坑法 651

点井法 652

深井抽水法 652

其他降低水位或排水的方法 653

开挖地层的稳定分析 655

基础排水与防水设施 656

基础的排水设施 656

选择滤料的标准 657

採用防水层及止水设施 657

冻结鼓起及其预防的措施 659

冰结晶层形成的条件 659

土壤冰结晶作用的说明 659

实用工程上现场情况的说明 660

预防冻结鼓起的有效措施 660

第十九章 软弱地盘及其相关的工程 661

第一节 概论 661

软弱地盘的定义 661

一般松软地层的生成概况 661

软弱土壤的特性 662

第二节 软弱地盘的调查 662

软弱地层勘查的目的 662

软弱地层调查前的准备工作 662

收集有关资料 662

实地踏勘 663

软弱地盘的正式调查 663

概略勘查 663

精细勘查 664

第三节 压密理论应用于软弱地层 664

压密理论应用于计算软弱地层的沉落量 664

计算压密所需时间的理论公式 665

第四节 软弱地盘上基础工程的设计 675

软弱地层处理施工法 675

震实砂樁的设计 676

浮式基础的设计 679

浮式基础的型式 679

浮式基础设计法则概要 681

第二十章 基础施工 685

第一节 现场的准备工作 685

临时施工道路 685

基地排水 685

现场行政指挥系统的设立 686

第二节 开挖的方法 686

挖土作业 686

挖石作业 686

开挖后的坡度稳定问题 686

粘土层开挖后的稳定问题 687

砂土层（或含砂粘土层）开挖后的稳定问题 687

岩石层开挖后的稳定问题 688

第三节 开挖时的支承与补强 689

在松砂与砾石层、软粘土与粉土层开挖面的支承措施 689

在硬粘土层、夯实或有粘性的乾砂层、弱岩石层开挖面的支承措施 690

正方形或长方形直井状（shafts）开挖的补强措施 690

大规模开挖的支承措施 691

第四节 开挖支承与补强的结构设 692

材料的选用 692

作用于开挖面侧向压力的计算 693

例题说明 694

第二十一章 有限元素法应用于土壤力学 699

有限元素法的理论 699

虚功原理 699

有限元素劲性法 702

利用有限元素法求解土壤力学或岩石力学的问题 705

土层内最初应力 705

如何处理土壤不能承受张力的方法 705

土壤非线性应力与应变的关系一双曲线近似法 708

求解填土或开挖构造物之程序 712

利用有限元素法求解的例子 713

土壤坡度分析的问题 713

土壤承载力与沉落量的问题 714

土壩的分析（施工过程中的统计资料） 715

土壤一结构物相互作用的问题 716

有坡度的岩石裂缝问题 720

分析深鑽孔的安定问题 721

分析隧道 722

解弹性基础梁的问题 723

有限元素法解平面应力、应变程式的示范 724

参考书目 739

各种土壤单位重量（Pcf） 744

单位换算 745

钢筋的参考资料 747

标准钢版樁断面尺度 749

北回铁路第五号隧道顶拱及左侧侧壁龟裂勘查报告 751

解析静不定结构物（包括刚构架）的电脑程式 766

著作者简历 785