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绪论 1

0.1 土力学的概念及学科特点 1

0.2 本学科的发展简史 2

0.3 本课程的内容、要求和学习方法 3

1 土的物理性质和分类 5

1.1 概述 5

1.2 土的形成 5

1.3 土的三相组成、结构及构造 6

1.3.1 土的固体颗粒 7

1.3.2 土中水 9

1.3.3 土中气 11

1.3.4 土的结构和构造 11

1.4 土的物理特性 13

1.4.1 土的三相比例指标 13

1.4.2 三相比例指标的换算 16

1.4.3 黏性土的物理特性 19

1.4.4 无黏性土的密实度 22

1.5 土的工程分类 23

1.5.1 土的工程分类标准 23

1.5.2 建筑地基土的分类 25

1.6 土的压实性 26

1.6.1 击实试验及土的压实特性 26

1.6.2 土的压实机理及影响土压实的因素 28

1.6.3 压实系数及其工程应用 29

思考与练习题 30

2 土的渗透性 33

2.1 概述 33

2.2 土的渗透性及测定 34

2.2.1 土的渗透定律 34

2.2.2 土的渗透系数测定 35

2.2.3 成层土的等效渗透系数 37

2.2.4 影响渗透系数的主要因素 39

2.3 土的渗流和流网 39

2.3.1 二维渗流微分方程 40

2.3.2 流网特征与绘制 41

2.3.3 流网的工程应用 42

2.4 渗透破坏与控制 44

2.4.1 渗流力 44

2.4.2 流砂破坏及其防治 45

2.4.3 管涌破坏及其防治 46

思考与练习题 47

3 地基中的应力 49

3.1 概述 49

3.1.1 土中应力 49

3.1.2 土体的应力-应变关系 50

3.2 地基中的自重应力 50

3.2.1 均质土的自重应力 51

3.2.2 成层土的自重应力 51

3.2.3 地下水升降时的自重应力 52

3.3 基底压力 52

3.3.1 基底压力分布 53

3.3.2 基底压力的简化计算 53

3.3.3 基底附加压力 55

3.4 地基附加应力 56

3.4.1 竖向集中力作用下的地基附加应力 56

3.4.2 分布荷载作用下的地基附加应力 59

3.4.3 非均质和各向异性地基中的附加应力 72

3.5 有效应力原理 75

3.5.1 毛细水上升时土中有效自重应力的计算 76

3.5.2 土中水渗流时（一维渗流）有效应力计算 77

思考与练习题 79

4 土的压缩性和地基变形 82

4.1 概述 82

4.2 土的压缩性 83

4.2.1 基本概念 83

4.2.2 室内压缩试验及压缩性指标 83

4.3 地基沉降量计算 86

4.3.1 概述 86

4.3.2 分层总和法 87

4.3.3 《建筑地基基础设计规范》推荐的沉降计算公式（应力面积法） 91

4.4 应力历史对地基沉降的影响 97

4.4.1 先期固结压力 97

4.4.2 天然土层应力历史 98

4.4.3 原始压缩曲线及其相关指标 99

4.4.4 考虑应力历史的地基最终沉降计算 100

4.5 土的变形模量 101

4.5.1 载荷试验 101

4.5.2 土的变形模量 103

4.5.3 压缩模量与变形模量之间的关系 104

4.6 土的弹性模量 105

4.6.1 土的回弹曲线 105

4.6.2 土的弹性模量 106

4.7 地基沉降与时间的关系 107

4.7.1 饱和土的渗透固结理论 108

4.7.2 太沙基一维固结理论 108

4.7.3 实测沉降-时间关系的经验公式 114

4.7.4 地基沉降组成 115

4.8 建筑物沉降观测 115

思考与练习题 116

5 土的抗剪强度和地基承载力 119

5.1 概述 119

5.2 土的抗剪强度和极限平衡条件 120

5.2.1 库仑公式 120

5.2.2 莫尔-库仑强度理论及极限平衡条件 121

5.3 抗剪强度的试验方法 123

5.3.1 直接剪切试验 123

5.3.2 三轴压缩试验 125

5.3.3 无侧限抗压强度试验 127

5.3.4 十字板剪切试验 128

5.4 孔隙压力系数 130

5.5 饱和黏性土的抗剪强度 132

5.5.1 黏性土在不同固结和排水条件下的抗剪强度指标 132

5.5.2 黏性土的残余强度指标 139

5.5.3 无黏性土的抗剪强度指标 140

5.5.4 抗剪强度指标的选择 141

5.6 应力路径在强度问题中的应用 142

5.6.1 应力路径的基本概念 142

5.6.2 三轴压缩试验中的总应力路径和有效应力路径 143

5.7 浅基础破坏模式 145

5.8 地基的临塑荷载、临界荷载和极限荷载 146

5.8.1 地基的临塑荷载和临界荷载 146

5.8.2 地基的极限荷载 148

5.8.3 地基承载力的安全度 152

5.9 地基承载力特征值 153

5.9.1 按土的抗剪强度指标确定 154

5.9.2 按地基载荷试验确定 156

5.9.3 按地基规范承载力表确定 157

思考与练习题 163

6 土压力及土坡稳定 165

6.1 概述 165

6.2 挡土墙 166

6.2.1 挡土墙的用途及名称 166

6.2.2 挡土墙分类 166

6.3 土压力的分类 168

6.3.1 土压力的分类 168

6.3.2 静止土压力计算 170

6.4 朗金土压力理论 171

6.4.1 基本原理与假定 171

6.4.2 朗金土压力计算 172

6.5 库仑土压力理论 179

6.5.1 库仑主动土压力计算 179

6.5.2 库仑被动土压力计算 182

6.5.3 黏性土的库仑土压力 183

6.6 朗金土压力和库仑土压力理论的比较 184

6.7 重力式挡土墙 185

6.7.1 挡土墙的计算 186

6.7.2 重力式挡土墙的体型选择和构造措施 188

6.8 板桩墙 189

6.8.1 静力平衡法 190

6.8.2 等值梁法 191

6.8.3 弹性支点法 194

6.9 无黏性土坡的稳定性 194

6.9.1 无渗流作用时的无黏性土坡 194

6.9.2 有渗流作用的无黏性土坡 195

6.10 黏性土坡的稳定性 196

6.10.1 整体圆弧滑动法 196

6.10.2 瑞典条分法 196

6.10.3 毕肖普条分法 198

6.11 土坡稳定性的影响 200

思考与练习题 201

7 土的动力特性 203

7.1 概述 203

7.1.1 应变范围 204

7.1.2 静力和动力加载条件的差异 205

7.2 土的动强度 205

7.2.1 冲击荷载作用下土的动强度 205

7.2.2 不规则荷载作用下土的动强度 207

7.2.3 动强度的测试方法 208

7.2.4 动强度曲线 209

7.2.5 土的动强度指标 210

7.2.6 破坏标准 211

7.3 土的振动液化 213

7.3.1 土的振动液化机理及其试验分析 213

7.3.2 振动孔隙水压力的发展 216

7.3.3 土液化的主要影响因素 217

7.3.4 液化危害性分析 220

7.3.5 地基液化判别与防治 220

7.4 周期荷载下土的强度和变形特征 224

思考与练习题 226

8 地基勘察和测试 227

8.1 概述 227

8.1.1 地基的定义及分类 227

8.1.2 基础的定义 228

8.2 工程地质概述 230

8.2.1 地质作用和地质年代 230

8.2.2 矿物、岩石的类型及特征 233

8.2.3 第四纪沉积物 233

8.2.4 地下水 235

8.2.5 常见的不良地质作用 236

8.3 地基勘察的任务 239

8.3.1 勘察的目的 239

8.3.2 勘察的要求 239

8.3.3 工程勘察等级 241

8.3.4 地基勘察内容的准备工作 242

8.3.5 勘察工作的布置及规定 243

8.3.6 地基勘察的程序 244

8.4 地基勘察方法 244

8.4.1 工程地质测绘和调查 245

8.4.2 开挖勘探 246

8.4.3 钻探 247

8.4.4 物探 249

8.5 岩土工程测试 249

8.5.1 试验设计 249

8.5.2 取样 250

8.5.3 试验操作 252

8.6 地基勘察报告 257

8.6.1 岩土工程勘察报告 257

8.6.2 岩土工程勘察报告的附件 259

8.6.3 岩土工程勘察报告的阅读和使用 259

8.6.4 岩土工程勘察报告实例 260

思考与练习题 263

参考文献 265