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目录 1

第一章　序论（从安全系数到可靠度） 1

1.1　需要安全系数的理由 1

1.2　不确定性与设计的定义 1

1.3　安全系数法的定义与要求的基本事项 2

1.4　安全系数法的缺点和用可靠度评价安全性 2

1.5　对可靠性设计所寄予的期望 3

第二章　关于不确定性的各种问题 4

2.1　不确定性发生的地点及种类 4

2.2　处理不确定性的方法 7

3.2　可靠性与费用 9

3.1　可靠性的定义与可靠度 9

第三章　可靠性与工程问题 9

3.3　可靠性工程学的发展历史 10

3.4　在土质工程领域中的发展过程 10

第四章　可靠性设计的概念 12

4.1　强度及荷载的变动 12

4.2　破坏概率的定义 13

4.3　破坏概率和中值安全系数的关系 14

4.4　最佳设计方案的确定 15

4.5　可靠性设计的两个工作 17

第五章　可靠性设计存在的问题 19

5.1　代表性的问题 19

5.2.1　设计法的定义 20

5.2.2　设计法的误差 20

5.2　设计法本身具有的误差 20

5.3　可靠性设计法的应用界限 22

5.4　展望 23

第六章　决策和预测问题 24

6.1　事前最佳决策 24

6.2　力学现象预测技术的重要性 24

6.3　施工管理和改变设计 25

6.4　信息的价值 25

第七章　决策 29

7.1　决策所需要的项目 29

7.2　价值和评价项目 29

7.3　评价函数和评价标准 30

7.4.1　损失函数和决策标准 31

7.4　统计决策理论的设计优化 31

7.4.2　地基状态的不确定性和统计决策理论 34

7.4.3　关于预测破坏概率 37

第八章　土的统计性质 39

8.1　调查或试验结果变动的原因 39

8.2　统计整理需要的基础 40

8.2.1　均值、方差、自相关函数 40

8.2.2　土要素大小和在工程上的宏观范围 42

8.3　土的指数性质 43

8.3.1　粒度 43

8.3.2　孔隙比 43

8.3.3　含水量 44

8.3.4　容重 45

8.4.1　沿深度分布模型 47

8.4　饱和粘土的不排水强度 47

8.3.5　稠度 47

8.4.2 自相关性 53

8.4.3 固结产生的迁移特性 55

8.5　不饱和粘土强度 62

8.5.1　抗剪强度 62

8.5.2　强度系数 63

8.6　砂的强度 65

8.7　涉及沉降问题的土质参数 65

8.7.1　压缩指数与压缩比 65

8.7.2　体积压缩系数 67

8.7.3　固结系数 68

8.8.1　指数性质之间的相关关系 69

8.8　土质参数之间的相关关系 69

8.8.2 力学性质与指数性质之间的相关性 71

8.8.3　力学性能相互间的关系 74

8.9　岩石强度的统计性质 75

8.9.1　无侧限抗压强度和无侧限抗拉强度的变化 76

8.9.2　内摩擦角φ的分布推算 77

8.9.3　凝聚力C的分布推算 82

第九章　在饱和粘土层上填土的可靠性设计 85

9.1　填土的破坏和假定 85

9.1.1　破坏的形态和稳定计算法 85

9.1.2　不排水强度、设计法的误差、地基模型化 85

9.2　安全系数计算公式的推导 87

9.3.2　破坏概率公式推导和滑动面的确定 90

9.3.1　概念说明 90

9.3　破坏概率的计算 90

9.4　损失函数的形式 93

9.5　预测破坏概率 95

9.5.1　概念解释 95

9.5.2　未知参数的概率分布 96

9.5.3　预测破坏概率（破坏概率的统计推算） 98

9.6 填土形状的最佳设计 99

9.6.1　计算中值安全系数？的公式推导 99

9.6.2　破坏概率的计算（B模型） 106

9.6.3　填土边坡坡度的最佳设计示例 109

9.6.4　反压护道的最佳设计示例 113

9.7　复合地基（用压实砂桩加固的地基）的最佳设计 114

9.7.1　稳定分析法 115

9.7.2　中值安全系数的推算公式 116

9.7.3　最小安全系数圆的位置 120

9.7.4　破坏概率的计算 123

9.7.5　复合地基的最佳设计示例 123

9.8　分期（分阶段）填土的最佳设计 126

9.8.1　基本准备事项 126

9.8.2　问题的假设和计算方法 128

9.8.3　损失函数的形式 129

9.8.4　数值计算示例 130

9.9　从不同设计方案中选择最佳方案 132

9.9.1　设计方案的确定步骤 132

9.9.2　数值例分析 132

10.1　边坡稳定概论 140

10.1.1　边坡分类 140

第十章　边坡的可靠性设计 140

10.1.2　边坡稳定分析法的历史回顾 143

10.1.3　只有凝聚力的简单边坡稳定图表的精确化和几个问题的分析 150

10.2　只存在凝聚力的粘土边坡 157

10.2.1　设计对象及中值安全系数的确定 157

10.2.2　破坏概率的计算 158

10.2.3　损失函数 162

10.3　不饱和粘性土边坡 164

10.3.1　不饱和粘性土的强度 164

10.3.2　中值安全系数的计算 164

10.3.3　破坏概率的计算 167

10.3.4　损失函数 170

10.4　边坡在降雨时的可靠性设计 172

10.4.1　降雨引起的土中非稳定渗透分析 173

10.4.2　不用渗透分析推定土中最大含水状态 184

10.4.3　强度随水分变化的迁移特性 186

10.4.4　设计思想 193

10.4.5　边坡上铁塔保护工程的事例研究 196

第十一章 回填式挡土墙的可靠性设计 201

11.1　所研究的挡土墙和讨论的界限 201

11.1.1　回填式土压力和挖方式土压力 201

11.1.2　挡土墙的种类和设计土压力 201

11.1.3　研究的范围和问题 204

11.2 库仑主动土压力的概率分布 205

11.2.1　挡土墙和回填土 205

11.2.2　主动土压力的分布 206

11.2.3　破坏概率的计算 208

11.3　从边坡稳定问题判断土压力 209

11.4　在挡土墙设计上适当安全系数的概略值 212

第十二章　挖方挡土墙的可靠性设计 214

12.1　设计的顺序 214

12.2　设计方法的精度分析 215

12.2.1　作用在挡土墙背面的土压力 215

12.2.2　设计方法存在的误差 220

12.3　挡土墙的最佳设计 223

12.3.1　挖方现场的破坏概率和评价函数 223

12.3.2　利用数值计算的最佳设计例子（已知地基状态时） 224

12.3.3　数值计算的最佳设计示例（按统计法推断地基状态时） 229

12.3.4　与实测例的比较 231

第十三章　小直径埋管的可靠性设计 234

13.1　设计考虑方法 234

13.2　平时的破坏因素分析 235

13.2.1　输水管破坏的实际状态 236

13.2.2　输水管的折断和地基的关系 238

13.2.3　输水管埋设深度和折断的关系 239

13.2.4　输水管折断因素分析 239

13.2.5　因素分析结果对埋管设计的应用 242

13.3　地震时的破坏因素分析 242

13.3.1　影响埋管震害的因素 242

13.3.2　埋管的震害与地基N值的关系 244

13.3.3　埋管震害的因素分析 246

13.4　埋管的破坏概率 247

13.4.1 考虑埋管破坏影响范围的破坏概率 247

13.3.4　因素分析结果在埋管设计上的应用 247

13.4.2　地基的N值和破坏概率 251

13.4.3　破坏概率对设计的应用 255

13.5　埋管的最佳设计示例 256

13.5.1　最佳设计的评价方法和评价标准 256

13.5.2　埋管设计应确定的事项 257

13.5.3　埋管最佳设计的具体方法 257

第十四章　利用现场观测力学现象的预测技术 261

14.1　预测技术开发的重要性 261

14.2　软粘土地基上填土的破坏预测 262

14.2.1　根据现场实测示例提出的破坏预测法（施工管理图） 262

14.2.2　只测定填土中央处下面的沉降d和坡脚处的侧向位移δ的力学根据 265

14.2.3　利用数值计算分析变形特性 265

14.2.4　填土施工中荷载比例关系 268

14.3　挖方挡土墙的破坏预测 270

14.3.1　挖方施工现场的安全度 270

14.3.2　破坏预测的考虑方法和实测例 271

14.3.3　不作土压力观测的方法 277

14.4　降雨时边坡的破坏预测 279

14.4.1　灾害的预测 279

14.4.2　利用破坏概率预测技术的意义 279

14.4.3　实际边坡破坏概率的计算 280

14.4.4　破坏预测方法的力学背景 284

14.5　饱和粘土地基沉降的预测 288

14.5.1　固结理论公式的新的展开 289

14.5.2　浅冈·松尾方法的特点 291

14.5.3　观测和资料整理的顺序 292

14.5.5　利用短期观测预测近期沉降 293

14.5.4　最终沉降量的预测 293

14.5.7　应用事例 294

14.5.6　利用长期观测数据预测沉降 294

第十五章　动态可靠性设计 299

15.1　动态设计概要 299

15.2　动态设计的最优化（分阶段填土示例） 300

15.2.1　施工观测前的事前信息 300

15.2.2　利用施工观测修正ξ（？） 301

15.2.3　动态设计的最优化 304

15.2.4　粘性土地基上多阶段填土的数值算例 306

15.3　地基开挖时水平支撑位置的动态设计示例 309

15.3.1　问题的拟定 309

15.3.2　设计条件及最优决定 309

15.3.4　算例和分析 312

15.3.3　与施工的关系 312

第十六章　今后的展望 319

（1）按等效多层体系地基分析粘土层上填土的稳定 319

（2）考虑外力不确定性的可靠性设计 320

（3）填土及边坡的抗震设计及抗震诊断 320

（4）NATM的支护工程设计 321

（5）桩的承载力 321

（6）上、下部结构的整体可靠性设计 322

（7）输电铁塔基础的可靠性设计 322

（8）沉降的可靠性设计 323

（9）地基调查规模的确定 323

（10）设计图表化 324

（11）设计评价方法 324