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前言 1

绪论 1

0.1　土质学与土力学的研究对象及本课程与专业的关系 1

0.2　土质学与土力学的概念及发展简史 1

目录 1

0.3　土质学与土力学的学习内容 2

0.4　两个典型案例 3

第一章　土的物理性质和工程分类 5

1.1　土的形成与特性 5

1.1.1　土的形成 5

1.1.2　土的特性 5

1.2.1　土中固体颗粒 6

1.2　土的物质成分 6

1.2.2　土中水 11

1.2.3　土中气 13

1.3　土的结构与构造 13

1.3.1　土的结构 13

1.3.2　土的构造 15

1.4　土的三相比例指标 15

1.4.1　土的实测指标 15

1.4.2　土的换算物理指标 17

1.4.3　基本物理性质指标间的相互关系 20

1.5.1　无黏性土的物理状态 23

1.5　土的物理状态 23

1.5.2　黏性土的物理状态 26

1.6　土的工程分类 30

1.6.1　土工程分类的原则 30

1.6.2　建筑工程中地基土的分类方法 31

1.6.3　公路桥涵地基土的分类 35

1.6.4　公路路基土的分类 36

1.6.5　细粒土按塑性图进行细分 39

思考题与习题 40

2.1　黏粒表面的电化学力 42

2.1.1　黏粒的表面特性 42

第二章　土粒骨架与水溶液的相互作用 42

2.1.2　离子交换 45

2.2　土粒骨架与水溶液的相互作用的双电层理论 45

2.2.1　双电层的概念 46

2.2.2　影响双电层厚度的因素 47

2.3　黏粒之间的相互作用 48

2.4　黏粒与水的相互作用对土的性质的影响 50

2.4.1　土的黏性 50

2.4.2　对黏性土可塑性的影响 51

2.4.3　触变性 53

2.4.4　黏性土的胀缩性 54

思考题与习题 56

2.4.5　对强度和压缩性的影响 56

第三章　土中水的运动规律 57

3.1　土的毛细性 57

3.1.1　土层中的毛细水带 57

3.1.2　毛细水上升高度和上升速度 58

3.1.3　毛细压力 60

3.2　土的渗透性 60

3.2.1　渗流模型 60

3.2.2　土的层流渗透定律 61

3.2.3　土的渗透系数 62

3.2.4　影响土的渗透性的因素 67

3.2.5　动水压力及流沙现象 68

3.3　土的冻胀性 71

3.3.1　冻土现象及其对工程的危害 71

3.3.2　冻胀的机理与影响因素 72

3.3.3　冻结深度 73

思考题与习题 73

第四章　土中应力计算 75

4.1　概述 75

4.1.1　土的应力-应变关系 75

4.1.2　地基中的几种应力状态 76

4.2　土的自重应力 78

4.2.1　竖向自重应力 78

4.2.2　水平向自重应力 79

4.2.3　土坝的自重应力 80

4.2.4　地下水位升降及填土对土中自重应力的影响 82

4.3　基底压力与基底附加应力 83

4.3.1　基底接触压力的实际分布 83

4.3.2　基底接触压力的简化计算 84

4.3.3　基础底面附加压力 87

4.4　附加应力计算 87

4.4.1　布辛奈斯克解 88

4.4.2　空间问题 91

4.4.3　平面问题 103

4.4.4　附加应力计算的其他情况 108

思考题与习题 113

第五章　土的压缩性与地基沉降计算 115

5.1　概述 115

5.2　土的压缩性试验及压缩性指标 115

5.2.1　室内侧限压缩试验及压缩性指标 115

5.2.2　现场载荷试验及变形模量 118

5.2.3　压缩模量与变形模量的关系 120

5.2.4　土的卸荷再加荷性状 121

5.2.5　土的前期固结压力与土的应力历史 122

5.2.6　原位压缩e-lgp曲线及有关指标 123

5.2.7　弹性模量及试验测定 124

5.3.1　弹性理论法计算沉降 125

5.3　地基最终沉降量的计算 125

5.3.2　分层总和法计算最终沉降 127

5.3.3　建筑地基基础设计规范法计算最终沉降 131

5.3.4　用原位压缩曲线计算最终沉降 135

5.4　地基沉降与时间的关系 137

5.4.1　饱和土的渗流固结 138

5.4.2　太沙基一维渗流固结理论 139

5.4.3　固结度 141

5.5　利用沉降观测资料推算后期沉降与时间的关系 145

5.5.1　对数曲线法 145

5.6　饱和黏性土地基沉降的三个阶段 146

5.5.2　双曲线法 146

思考题与习题 148

第六章　土的抗剪强度 151

6.1　概述 151

6.2　土的库仑定律 152

6.2.1　土体中任一点的应力状态 152

6.2.2　土的库仑定律 154

6.3　土的莫尔-库仑强度理论 157

6.3.1　土的莫尔-库仑强度理论 157

6.3.2　莫尔-库仑破坏准则——土的极限平衡条件 158

6.3.3　土的极限平衡条件的应用 162

6.4　土的抗剪强度指标的测定 163

6.4.1　直接剪切试验 164

6.4.2　三轴压缩试验 166

6.4.3　无侧限抗压强度试验 170

6.4.4　十字板剪切试验 170

思考题与习题 173

第七章　土压力理论 175

7.1　概述 175

7.1.1　土压力的分布 175

7.1.2　土压力类型 176

7.1.3　静止土压力计算 178

7.2.1　基本原理 179

7.2　朗金土压力理论 179

7.2.2　水平填土面的朗金土压力 180

7.3　库仑土压力理论 190

7.3.1　基本原理 190

7.3.2　主动土压力 191

7.3.3　被动土压力 195

7.3.4　《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）推荐公式 195

7.3.5　朗金理论与库仑理论比较 197

7.4　挡土墙设计 198

7.4.1　挡土墙的类型 198

7.4.2　挡土墙的计算 201

7.4.3　重力式挡土墙的构造措施 203

思考题与习题 206

第八章　土坡稳定分析 209

8.1　土坡稳定分析的意义 209

8.2　无黏性土坡的稳定分析 210

8.2.1　无渗流作用时的无黏性土坡 210

8.2.2　有渗流作用时的无黏性土土坡 211

8.3　黏性土坡的稳定分析 212

8.3.1　简单条分法 214

8.3.2　Bishop条分法 217

8.3.3　Janbu条分法 219

思考题与习题 229

9.1　概述 230

第九章　地基承载力 230

9.1.1　地基土的破坏模式 231

9.1.2　影响地基破坏模式的因素 232

9.1.3　地基承载力的确定方法 234

9.2　比例极限与临界荷载 235

9.2.1　地基塑性区边界方程 235

9.2.2　地基的临塑荷载 238

9.2.3　地基的临界荷载 240

9.2.4　临塑荷载及临界荷载计算公式的适用条件 241

9.3　地基极限荷载 241

9.3.1　按极限平衡理论求解极限荷载 242

9.3.2　按假定滑动面确定极限荷载 244

9.3.3　承载力公式的应用问题 263

9.3.4　按原位试验确定地基承载力 266

9.4　规范法确定地基承载力 279

9.4.1　地基容许承载力和地基承载力特征值 279

9.4.2　《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）确定地基的承载力 279

9.4.3 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）确定地基的承载力 281

思考题与习题 287

第十章　土的动力性质和压实性 288

10.1　土在动荷载作用下的变形和强度性质 288

10.1.1　作用于土体的动荷载和土中波 288

10.1.2　土的动力变形特性 289

10.1.3　土的动强度 291

10.1.4　土动力性质试验 292

10.2　砂土和粉土的振动液化 293

10.2.1　土体液化现象及其工程危害 293

10.2.2　液化机理及影响因素 294

10.2.3　土体液化可能性的判别 297

10.2.4　场地液化危害性防治措施 299

10.3　土的压实性 300

10.3.1　土体压实性的工程意义 300

10.3.2　土的击实试验与压实原理 301

10.3.3　压实土的压缩性和强度 304

思考题与习题 305

参考文献 307