土力学与基础工程PDF电子书下载

1绪论 1

1.1土力学、地基与基础 1

1.2本学科的发展概况 2

1.3本课程的内容、要求和学习方法 3

2土的物理性质及工程分类 4

学习要点 4

重点和难点 4

2.1概述 4

2.2土的成因和组成 4

2.2.1土的形成 4

2.2.2土的组成 6

2.2.3土的结构与构造 13

2.3土的物理性质指标 15

2.3.1土的三相组成 15

2.3.2土的三相指标的测定和计算 16

2.3.3土的三相指标换算 19

2.4无黏性土的物理特性 22

2.4.1无黏性土的密实度 22

2.4.2无黏性土的密实度指标的测定 22

2.5黏性土的物理特征 24

2.5.1黏性土的界限含水量 25

2.5.2黏性土的指标及其工程应用 26

2.6土的压实性 28

2.6.1黏性土的压实性 28

2.6.2无黏性土的压实性 29

2.7土的工程分类 30

2.7.1土的工程分类原则和体系 30

2.7.2土的工程分类方法 31

思考题与习题 36

3土的渗透性及渗流 37

学习要点 37

重点和难点 37

3.1概述 37

3.2地下水运动的基本形式 38

3.2.1按地下水的流线形态分类 38

3.2.2按迹线形态分类 38

3.3土的渗透性与达西定律 39

3.3.1水头及水力坡降 39

3.3.2达西定律 40

3.3.3达西定律的适用范围 41

3.4渗透系数及其测定 41

3.4.1渗透系数的室内测定 42

3.4.2渗透系数的现场测定 43

3.4.3成层土的等效渗透系数 44

3.4.4影响渗透系数的因素 45

3.5渗透力及渗透破坏 46

3.5.1渗透力 46

3.5.2临界水力坡降 48

3.5.3渗透变形的类型和防治措施 49

3.6二维渗流及流网应用 50

3.6.1二维稳定渗流场中的基本微分方程 51

3.6.2流网的特征及应用 52

3.7有效应力原理 53

3.7.1基本概念 54

3.7.2有效应力原理 54

3.7.3有效应力的计算 55

3.7.4孔隙压力系数 57

思考题与习题 59

4土中应力 61

学习要点 61

重点和难点 61

4.1概述 61

4.1.1研究土中应力的目的 61

4.1.2土中一点的应力状态 62

4.1.3计算理论 62

4.2土的自重应力 63

4.2.1 竖向自重应力 63

4.2.2水平向自重应力 64

4.3基底压力 65

4.3.1基底压力分布和计算 65

4.3.2基底附加压力 68

4.4地基中的附加应力 69

4.4.1竖向集中力下地基附加应力 69

4.4.2分布荷载作用下地基附加应力 71

思考题与习题 81

5土的压缩性及地基沉降量计算 82

学习要点 82

重点和难点 82

5.1概述 82

5.2土的压缩性 83

5.2.1土的压缩性及其影响因素 83

5.2.2压缩试验和压缩指标 83

5.2.3土的侧压力系数及变形模量 86

5.3地基沉降量的计算 88

5.3.1概述 88

5.3.2分层总和法 88

5.3.3《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）法 91

5.3.4弹性力学方法 93

5.4饱和土体的渗流固结理论 94

5.4.1饱和土的固结 94

5.4.2太沙基一维固结理论 95

5.4.3固结度 98

5.4.4地基沉降与时间的关系 99

5.5应力历史对地基沉降的影响 101

5.5.1土的回弹与再压缩 101

5.5.2正常固结土、欠固结土和超固结土 101

思考题与习题 102

6土的抗剪强度 103

学习要点 103

重点和难点 103

6.1概述 103

6.2库仑公式 104

6.2.1土体中任一点的应力状态 104

6.2.2土强度理论的库仑公式 106

6.2.3莫尔-库仑强度理论 106

6.2.4土的极限应力状态 107

6.2.5极限应力状态的应用 109

6.3抗剪强度的测试方法 110

6.3.1直接剪切试验 110

6.3.2三轴压缩试验 112

6.3.3无侧限抗压强度试验 118

6.3.4十字板剪切试验 119

6.4砂类土的抗剪强度特征 120

6.4.1砂类土抗剪强度机理 120

6.4.2砂类土的抗剪强度特征 121

6.4.3无黏性土的内摩擦角 122

6.5黏性土的抗剪强度特征 122

6.5.1不固结不排水抗剪强度 122

6.5.2固结不排水抗剪强度 123

6.5.3固结排水抗剪强度 124

6.6应力路径 125

6.6.1应力路径的概念 125

6.6.2三轴压缩试验中几种典型的加载应力路径 126

思考题与习题 127

7土压力理论 128

学习要点 128

重点和难点 128

7.1概述 128

7.1.1挡土墙的类型 128

7.1.2土压力的种类 128

7.1.3影响土压力的因素 130

7.2静止土压力计算 131

7.2.1产生条件 131

7.2.2计算公式 131

7.3朗肯土压力理论 133

7.3.1基本原理和假定 133

7.3.2朗肯主动土压力 134

7.3.3朗肯被动土压力 136

7.3.4几种典型情况下的朗肯土压力 138

7.4库仑土压力理论 141

7.4.1基本原理与假定 141

7.4.2库仑主动土压力计算 141

7.4.3库仑被动土压力计算 151

7.4.4几种特殊情况下的库仑土压力计算 152

7.5两种经典土压力的讨论 154

7.6埋管土压力的计算 158

7.6.1埋管上的土压力特点 158

7.6.2沟埋式埋管顶部的垂直土压力 159

7.6.3上埋式埋管顶部的垂直土压力 159

7.6.4埋管侧向土压力 159

7.7挡土墙设计 159

7.7.1挡土墙的类型 160

7.7.2重力式挡土墙的设计 161

思考题与习题 164

8地基承载力 166

学习要点 166

重点和难点 166

8.1概述 166

8.2地基破坏形式 166

8.2.1垂直荷载作用下地基破坏的形式及其判别 166

8.2.2倾斜荷载作用下地基的破坏模式 168

8.3地基极限承载力的计算理论 168

8.3.1临塑荷载和临界荷载 169

8.3.2普朗德尔极限承载力 172

8.3.3太沙基底基承载力 175

8.3.4汉森极限承载力 177

8.4地基承载力的确定 178

8.4.1按理论公式确定 179

8.4.2建筑地基基础规范的地基承载力 179

8.4.3现场原位试验 182

思考题与习题 184

9土坡稳定性分析 185

学习要点 185

重点和难点 185

9.1概述 185

9.2无黏性土坡的稳定性分析 186

9.2.1无渗流作用时的无黏性土坡 186

9.2.2有渗流作用时的无黏性土坡 187

9.3黏性土坡的稳定性分析 188

9.3.1整体圆弧滑动法 189

9.3.2瑞典条分法 190

9.3.3毕肖甫条分法 191

9.3.4简布法 195

9.3.5有限元法 197

9.3.6土体边坡稳定性的一点讨论 199

思考题与习题 201

10浅基础设计 202

学习要点 202

重点和难点 202

10.1概述 202

10.1.1地基基础的设计等级 202

10.1.2地基基础的设计规定、内容和步骤 203

10.2浅基础的类型 204

10.2.1扩展基础 204

10.2.2连续基础 211

10.3地基设计 218

10.3.1基础埋置深度的选择 218

10.3.2地基承载力的确定 223

10.3.3基底尺寸的确定 224

10.3.4地基变形的计算和验算 227

10.3.5减轻不均匀沉降危害的措施 229

思考题与习题 231

11桩基础及其他深基础 233

学习要点 233

重点和难点 233

11.1概述 233

11.2桩及桩基础的分类 234

11.2.1按承载性状分类 234

11.2.2按制桩材料分类 234

11.2.3按桩径（设计直径d）大小分类 235

11.2.4按施工方法分类 235

11.2.5按成桩方法分类 235

11.3单桩竖向承载力的确定 236

11.3.1确定单桩竖向极限承载力Quk 237

11.3.2确定基桩或复合基桩竖向承载力特征值R 241

11.3.3确定作用在基桩或复合基桩顶的荷载 242

11.3.4桩基竖向承载力的验算 243

11.4桩的负摩阻力 245

11.4.1负摩阻力产生的原因 245

11.4.2负摩阻力的计算 246

11.5群桩的竖向承载力 248

11.5.1群桩效应 248

11.5.2软弱下卧层承载力验算 249

11.6桩基础承台的设计 251

11.6.1桩平面布置的原则 251

11.6.2承台的构造要求 251

11.6.3承台的计算 252

11.7桩基础设计 256

11.7.1选定桩基的类型、桩长及截面尺寸 256

11.7.2确定单桩竖向承载力特征值R 256

11.7.3确定桩数及平面布置 256

11.7.4桩基础的验算 256

11.8其他深基础简介 258

11.8.1沉井基础 259

11.8.2地下连续墙 259

思考题与习题 259

12地基处理 261

学习要点 261

重点和难点 261

12.1概述 261

12.2软黏土地基处理 261

12.2.1形成条件 261

12.2.2结构成分及特点 262

12.2.3软黏土划分标准 262

12.2.4物理力学性质 262

12.2.5较显著的触变性和蠕变性 262

12.2.6置换拌入法 263

12.2.7排水固结法 267

12.2.8土工合成材料 268

12.3松散土地基处理 269

12.3.1重锤夯实法 269

12.3.2强夯法 270

12.3.3振冲挤密法 270

12.4特殊土地基处理 271

12.4.1湿陷性黄土地基 271

12.4.2膨胀土地基 274

12.4.3红黏土地基 276

12.4.4季节性冻土地基 277

思考题与习题 278

参考文献 279