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绪言 1

第一篇 土的工程地质性质的研究 7

第一章 土的物质成分和结构 7

第一节 土的粒度成分 7

一、粒组及其划分 7

二、土的粒度成分及粒度分析的概念 10

三、土按粒度成分的分类 11

第二节 土的矿物成分 15

一、土粒矿物成分的类型 15

二、土的矿物成分与粒度成分的关系 18

三、各类矿物特性及对土性质的影响 19

四、土的矿物成分研究方法简介 22

一、土中水的类型与特性 24

第三节 土中的水和气体 24

二、各类土孔隙中水的不同特点 27

三、土中的气体 27

第四节 粘粒与水的相互作用 27

一、粘粒的胶体特性及其双电层的形成 28

二、粘粒表面结合水的形成与影响因素 31

三、土中的离子交换与影响因素 34

第五节 土的结构 35

一、土的结构连结 36

二、土粒排列方式与土的结构类型 38

三、研究土结构特征的方法简介 42

第二章 土的物理性质和水理性质 43

第一节 土的物理性质 43

一、土的重量及其指标 43

二、土的含水性及其指标 45

三、土的孔隙性及其指标 46

四、各物理性质指标间的关系 47

第二节 粘性土的稠度和可塑性 49

一、粘性土的稠度和可塑性及其指标 50

二、粘性土稠度状态变化的本质 53

三、影响粘性土可塑性的因素 54

四、研究土的稠度和可塑性的意义 57

第三节 粘性土的膨胀性和收缩性 59

一、粘性土的膨胀性和收缩性的本质 59

二、土的膨胀性和收缩性的指标 60

三、影响土的膨胀性和收缩性的因素 61

第四节 土的毛细性和透水性 64

一、土的毛细性 64

二、土的透水性 65

三、影响土的毛细性和透水性的主要因素 66

第二节 土的压缩性 70

一、基本概念 70

第三章 土的力学性质 70

第一节 概述 70

二、压缩试验和压缩系数 71

三、土的弹性变形和残余变形 74

四、土的前期固结压力 76

五、载荷试验和变形模量 78

六、土的变形模量和压缩模量的关系 81

七、土的压缩过程及固结系数 84

八、粘性土和无粘性土的不同特点 87

第三节 土的抗剪性 88

一、基本概念 88

二、土的抗剪强度和库伦定律 89

三、三轴剪切试验 91

四、总应力强度指标和有效应力强度指标 93

五、土的峰值强度和残余强度 96

六、土的蠕变特性和长期强度 99

七、粘性土和无粘性土抗剪强度的不同特点 100

第四节 动荷载作用下的力学性质 101

一、概述 101

二、动荷载对土的压缩性的影响 102

三、动荷载对土的抗剪强度的影响 104

四、土的击实性 107

第五节 影响土的力学性质的主要因素 109

一、粘性土 109

二、无粘性土 116

一、土的工程地质分类的意义及原则 120

二、土的工程地质分类的基本形式 120

第一节 土的工程地质分类的意义及原则 120

第四章 土的工程地质分类 120

第二节 国外土的工程地质分类简介 121

一、苏联萨瓦连斯基的分类及其它类似的分类 121

二、国外土质分类 124

第三节 国内土的工程地质分类简介 128

一、水电部土工试验规程中土的分类 128

二、工业与民用建筑工程地质勘察规范中土的分类 131

三、本书采用的土的工程地质分类 133

第五章 各种主要类型土的工程地质特征 134

第一节 一般土的工程地质特征 134

一、砾石类土的工程地质特征 134

二、砂类土的工程地质特征 136

三、粘性土的工程地质特征 137

第二节 几种特殊土的工程地质特征 138

一、淤泥类土 138

二、黄土类土 148

三、红粘土 152

四、膨胀土 155

五、盐渍土 159

六、人工填土 161

七、冻土 163

第三节 主要成因类型土的工程地质特征 168

一、残积物和斜坡堆积物的基本特点 169

二、流水沉积物的基本特点 170

三、静水沉积物的基本特点 171

四、冰川沉积物的基本特点 171

第四节 土的工程地质研究的基本原则 171

第六章 人工土质改良方法原理 174

第一节 人工土质改良的任务和方法 174

一、拌和法 175

第二节 常用的人工土质改良方法简介 175

二、灌浆法 176

三、机械压实法 178

四、予压加固法 180

五、其它土质改良方法 180

第三节 选择人工土质改良方法的基本原则 181

附篇一 土的室内试验指导书 183

第一节 土的粒度分析之一(筛析法) 183

第二节 土的粒度分析之二(比重计法) 185

第三节 土中水溶盐含量试验(水提取法、酸提取法和气量法) 195

第四节 土中有机质含量试验(容量法) 201

第五节 土粒比重试验(比重瓶法) 203

第六节 土的容重试验(环刀法和蜡封法) 205

一、环刀法 205

二、蜡封法 207

第七节 土的含水量试验(烘干法) 208

第八节 砂土相对密度试验(倒转法和振击法) 210

一、倒转法--最大孔隙比的测定 210

二、振击法--最小孔隙比的测定 211

三、计算相对密度 212

第九节 粘性土液限、塑限试验(圆锥法和搓条法) 213

第十节 粘性土膨胀和收缩试验 218

一、自由膨胀率的测定 218

二、无荷载的膨胀率的测定 220

三、不同压力下的膨胀率的测定(压缩仪法) 221

四、收缩性指标的测定(收缩试验) 223

第十一节 粘性土渗透试验(南55型渗透仪法) 226

第十二节 压缩试验(杠杆式压缩试验法) 230

第十三节 直接剪切试验(应变式和应力式剪切仪法) 236

第十四节 三轴剪切试验(应变控制式三轴仪法) 240

第十五节 无侧限抗压强度试验(应变控制式抗压仪法) 248

第十六节 粗粒土天然坡角试验(圆盘法) 250

第十七节 击实试验(标准型击实仪法) 252

第十八节 土样的采取和制备 256

第二篇 岩石(体)工程地质性质的研究 263

概述 263

第七章 岩石的矿物成分及结构的工程地质研究 265

第一节 岩石中矿物成分的工程地质意义 265

一、矿物成分的相对稳定性及其对岩石抗风化能力的影响 265

二、岩石矿物成分对强度的影响 265

三、某些易溶矿物、粘土矿物、不稳定矿物成分对岩石工程地质性质的影响 266

第二节 岩石结构的工程地质研究 267

一、岩石结构连结的类型及其意义 267

二、岩石中的微结构面(缺陷Defect)及其量测 268

一、岩石比重(G) 272

第一节 岩石的重量 272

第八章 岩石的物理、水理性质 272

二、岩石容重(γ) 273

第二节 岩石的空隙性 274

第三节 岩石的吸水性 275

一、岩石吸水率(ω1) 275

二、岩石饱水率(ω2) 275

三、饱水系数(K？) 276

第四节 岩石的透水性 276

第九章 岩石的力学性质 278

第一节 岩石单向受压条件下的变形 278

一、岩石的应力-应变曲线及变形阶段 278

二、岩石变形指标 281

三、单向循环加、卸载条件下岩石的变形特征 282

四、岩石变形本质的探讨 283

一、岩石的抗压强度R 286

第二节 岩石强度 286

二、岩石的抗拉强度σt 291

三、岩石的剪切强度τ 292

第三节 岩石三向受压条件下的变形及破坏 294

一、岩石在常规三轴试验条件下的力学特征 294

二、岩石在真三轴试验条件下之力学特征 300

三、岩石在三向均匀压缩条件下的变形特征 301

第四节 岩石的蠕变(Creep) 302

一、岩石的蠕变阶段 302

二、岩石蠕变的三种情况及长期强度 302

三、岩石蠕变模型 303

四、岩石蠕变方程、蠕变常数及蠕变指数 304

五、几种主要岩石的蠕变特征 305

第五节 水对岩石力学性质的影响 307

第六节 温度对岩石力学性质的影响 308

第十章 岩体结构特征 310

第一节 结构面工程地质研究 310

一、结构面的成因类型 310

二、结构面特征 312

三、几种特殊结构面 316

第二节 岩体结构类型 319

一、结构体的形状 320

二、岩体结构类型的划分 320

第十一章 岩体的力学性质 323

第一节 岩体的变形 323

一、岩体变形现场试验--承压板法 323

二、岩体变形特征 324

第二节 岩体抗剪强度 328

二、岩体剪切破坏机理及特征强度 329

一、岩体抗剪强度试验 329

三、岩体中结构面的抗剪强度 331

四、节理化岩体的抗剪强度 339

第三节 岩体的动力特性 342

一、岩体中应力波的传播规律 343

二、动荷载下岩石和岩体的强度 347

三、动荷载下岩石与岩体的弹性性质 348

第十二章 风化作用对岩体工程地质性质的意义 352

第一节 风化作用及其降低岩体工程地质性能的机理 352

第二节 影响岩体风化的地质因素 353

第三节 岩体风化程度的评定(划分)方法 354

一、利用室内岩石物理力学性质指标评定岩石风化程度 355

二、用点荷载试验的方法 356

三、声波及超声波法 358

第四节 岩体的风化速度问题 359

一、岩浆岩工程地质特征 361

第十三章 岩体工程地质特征及岩体工程地质分类 361

第一节 不同成因类型岩体的工程地质特征 361

二、变质岩的工程地质特征 362

三、沉积岩的工程地质特征 363

第二节 岩体工程地质分类 364

一、迪尔和米勒的双指标分类法 365

二、岩石质量指标R.Q.D 366

三、按岩体结构类型的分类 367

四、巴顿(Barton)岩体分类 368

五、岩体质量指标R.M.Q(简称M)分类法 370

附篇二 岩石室内试验指导书 374

第一节 岩石比重试验 374

第二节 岩石容重试验 376

一、量积法 376

二、水中称重法 378

三、蜡封法 379

第三节 岩石吸水率试验 380

第四节 岩石膨胀试验 382

第五节 岩石静力弹性参数试验 383

第六节 岩石动力弹性参数试验 387

第七节 岩石单轴抗压强度试验 390

第八节 岩石软化系数试验 392

第九节 岩石抗拉强度试验 392

一、直接拉伸法 392

二、劈裂法 394

第十节 岩石剪切试验(变角板法) 396

第十一节 岩石室内三轴试验 399

附录一、 403

附录二、 403