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绪论 1

第1章 土的物理性质及分类 4

1.1 概述 4

1.2 土的形成 4

1.2.1 风化作用 4

1.2.2 搬运与沉积 6

1.3 土的组成 7

1.3.1 固体颗粒 7

1.3.2 土中水 14

1.3.3 土中气 16

1.4 土的结构与构造 16

1.4.1 土的结构 16

1.4.2 土的构造 17

1.5 土的物理性质指标 17

1.5.1 基本指标 18

1.5.2 换算指标 19

1.5.3 指标之间的换算 22

1.6 土的物理状态指标 24

1.6.1 无黏性土的相对密度 24

1.6.2 黏性土的界限含水量及状态指标 25

1.7 土的分类 28

1.7.1 土的分类原则 28

1.7.2 《土的工程分类标准》的分类 28

1.7.3 《建筑地基基础设计规范》的分类 30

1.8 土的压实 33

1.8.1 黏性土的压实 33

1.8.2 无黏性土的压实 35

思考题 36

习题 37

第2章 土中应力 39

2.1 概述 39

2.2 应力、应变和土的弹性变形 39

2.2.1 应力 39

2.2.2 应变 42

2.2.3 胡克定律 43

2.3 有效应力原理 45

2.4 土的自重应力 48

2.4.1 竖向自重应力 48

2.4.2 水平自重应力 50

2.5 基底压力 51

2.5.1 柔性基础与刚性基础的基底压力分布 52

2.5.2 基底压力的简化计算 53

2.5.3 基底附加压力 55

2.6 地基附加应力 56

2.6.1 集中力作用下的地基附加应力 56

2.6.2 分布荷载作用下的地基附加应力 60

2.6.3 平面应变问题的地基附加应力 73

思考题 83

习题 83

第3章 土的渗透性与渗流 86

3.1 概述 86

3.2 土的渗透规律 87

3.2.1 水头与水力梯度 87

3.2.2 达西渗透定律 87

3.2.3 渗透系数的测定 89

3.2.4 影响渗透系数的因素 93

3.2.5 层状地基的等效渗透系数 95

3.3 渗透力及渗透破坏 98

3.3.1 渗透力 98

3.3.2 渗透破坏 99

3.4 二维渗流与流网 100

3.4.1 二维稳定渗流场的拉普拉斯方程 100

3.4.2 流网及其应用 101

3.4.3 各向异性土体的流网 103

思考题 106

习题 106

第4章 土的一维压缩与固结 108

4.1 概述 108

4.2 土的一维压缩特性及压缩性指标 109

4.2.1 侧限压缩试验 109

4.2.2 压缩性指标 110

4.2.3 应力历史对土的压缩性的影响 113

4.3 地基沉降量的计算 117

4.3.1 均质薄土层的一维压缩计算 118

4.3.2 地基沉降量计算的分层总和法 122

4.4 饱和土的渗流固结 125

4.4.1 饱和土的渗流固结模型 125

4.4.2 太沙基一维渗流固结理论 126

4.5 固结系数的确定方法 135

4.5.1 时间平方根法 135

4.5.2 时间对数法 136

4.6 黏土的次固结沉降 137

思考题 138

习题 139

第5章 土的剪切性状和抗剪强度 141

5.1 概述 141

5.2 排水条件下土的典型剪切性状 141

5.2.1 剪应力作用下土的典型性状 141

5.2.2 法向有效应力对土的剪切性状的影响 143

5.3 土的抗剪强度理论 143

5.3.1 库仑公式及抗剪强度指标 143

5.3.2 莫尔－库仑强度理论 146

5.3.3 土的极限平衡状态 146

5.4 土的剪切试验 148

5.4.1 直接剪切试验 148

5.4.2 常规三轴试验 150

5.4.3 无侧限抗压强度试验 154

5.4.4 十字板剪切试验 155

5.4.5 其他试验方法 156

5.5 常规三轴试验中土的等向压缩性状和剪切性状 157

5.5.1 三轴应力条件下的孔隙压力系数 157

5.5.2 常规三轴压缩试验的应力路径 160

5.5.3 常规三轴试验中土的等向压缩性状 165

5.5.4 常规三轴压缩试验中砂土的剪切性状 165

5.5.5 常规三轴压缩试验中黏土的剪切性状 169

思考题 173

习题 174

第6章 土的临界状态和本构模型 176

6.1 概述 176

6.2 土的临界状态 176

6.2.1 临界状态的定义 176

6.2.2 基于临界状态的黏土行为预测 178

6.3 弹塑性模型及塑性理论基础 183

6.3.1 弹塑性模型 183

6.3.2 塑性理论基础 184

6.4 剑桥黏土模型 187

6.4.1 原始剑桥黏土模型 187

6.4.2 修正剑桥黏土模型 192

6.5 与状态相关的剪胀性砂土模型 197

6.5.1 与状态相关的剪胀性 197

6.5.2 三轴应力空间简化砂土模型 198

思考题 201

习题 202

第7章 土压力理论 203

7.1 概述 203

7.2 挡土结构及土压力 203

7.2.1 挡土结构的类型 203

7.2.2 土压力类型 204

7.2.3 土压力理论 205

7.3 静止土压力的计算 205

7.4 朗肯土压力理论 207

7.4.1 朗肯主动土压力 208

7.4.2 朗肯被动土压力 209

7.5 库仑土压力理论 212

7.5.1 库仑主动土压力 213

7.5.2 库仑被动土压力 215

7.5.3 黏性土的库仑土压力 218

7.6 朗肯与库仑土压力理论的比较 219

7.7 几种常见情况下的土压力计算 220

7.7.1 作用均布荷载时 220

7.7.2 墙后土体分层 222

7.7.3 有地下水作用 223

思考题 225

习题 225

第8章 土坡稳定分析 227

8.1 概述 227

8.2 无黏性土坡稳定分析 228

8.2.1 无渗流作用时的无黏性土坡 228

8.2.2 有渗流作用时的无黏性土坡 228

8.3 黏性土坡稳定分析 229

8.3.1 整体圆弧滑动法 230

8.3.2 条分法 232

8.4 黏性土土坡稳定分析的其他方法 240

8.4.1 稳定数法 240

8.4.2 不平衡推力法 241

思考题 242

习题 243

第9章 地基承载力 244

9.1 概述 244

9.2 地基破坏模式 244

9.2.1 整体剪切破坏 244

9.2.2 局部剪切破坏 245

9.2.3 冲切破坏 245

9.3 地基临塑荷载和临界荷载 246

9.3.1 塑性区边界方程的推导 246

9.3.2 临塑荷载及临界荷载 248

9.4 地基极限承载力 250

9.4.1 普朗德尔－瑞斯纳公式 250

9.4.2 太沙基公式 251

9.4.3 汉森公式 256

9.4.4 地基承载力的安全度 258

思考题 260

习题 260

附录A 常用术语符号表 262

附录B 习题参考答案 267

参考文献 270