第一章 绪论 1
1.1土体的变形特性 1
1.1.1非线性和非弹性 1
1.1.2塑性体积应变和剪胀性 2
1.1.3塑性剪应变 3
1.1.4硬化和软化 4
1.1.5应力路径和应力历史对变形的影响 5
1.1.6固结压力的影响 7
1.1.7各向异性 8
1.1.8流变特性 9
1.1.9结构性 10
1.2土体本构模型研究进展 12
1.2.1本构模型的发展 12
1.2.2主要的本构模型形式 14
1.3各向异性研究进展 19
1.3.1 20世纪60年代以前的工作 19
1.3.2 20世纪70～80年代左右的成果 20
1.3.3 20世纪90年代至今 25
1.4土的本构关系的检验 29
1.4.1不同仪器的相同试验的检验 30
1.4.2土的本构关系的检验 31
1.5研究意义及研究内容 33
1.5.1研究意义 33
1.5.2研究内容 34
参考文献 34
试 验篇 37
第二章 土体加卸荷真三轴试验研究 37
2.1真三轴试验研究现状 37
2.2试验思路 39
2.3试验介绍 39
2.3.1常规三轴试验 39
2.3.2真三轴试验 40
2.4试验成果 41
2.4.1理论分析 41
2.4.2试验曲线汇总 44
2.5试验分析 46
2.6小结 48
参考文献 48
第三章 土体球形压加卸荷GDS试验研究 50
3.1试验土样 50
3.2原状土样的常规压缩试验 51
3.3原状土样的各向等压试验 52
3.3.1试验目的 52
3.3.2试验的应力路径 53
3.3.3试验结果及其分析 53
3.4不同应力路径下的球应力加载、卸载试验（CKC三轴仪） 55
3.4.1考虑土体初始各向异性的球应力加载、卸载试验 55
3.4.2考虑不同剪应力水平条件下的球应力加载、卸载试验 57
3.5模拟真空预压加载、卸载应力路径的原状样试验（GDS三轴应力系统） 60
3.5.1试验目的及试验方案 60
3.5.2具体试验应力路径、试验结果及其分析 61
3.6模拟真空预压加载、卸载应力路径的重塑样试验（GDS三轴仪） 67
3.6.1试样制备 67
3.6.2试验方案 68
3.6.3重塑土试验应力路径、试验结果及其分析 69
3.7小结 74
参考文献 74
第四章 土体小主应力向加卸荷平面应变试验研究 75
4.1问题的提出 75
4.1.1应力路径试验的研究 75
4.1.2基坑开挖条件下典型的应力路径分析 76
4.1.3平面应变试验的思路 77
4.2模拟基坑开挖过程的试验研究 78
4.2.1土体原始应力状态的模拟 78
4.2.2排水条件的模拟 79
4.3试验过程及结果 79
4.3.1常规三轴试验 79
4.3.2平面应变试验 80
4.4试验分析 86
4.5卸荷、加荷条件下的非线性切线弹性模量 88
4.5.1土体的D-C模型 88
4.5.2侧向卸荷条件下的非线性切线弹模公式推导 90
4.5.3侧向加荷条件下的非线性切线弹模公式推导 94
4.5.4竖向加荷条件下的非线性切线弹模公式推导 94
4.6不同应力路径下的试验结果及分析 95
4.6.1常规三轴试验 95
4.6.2平面应变的侧向卸荷试验 97
4.6.3平面应变的侧向加荷试验 98
4.6.4平面应变的竖向加荷试验 99
4.6.5试验的综合分析 100
4.7小结 103
参考文献 104
理 论篇 105
第五章 基于试验的土压力与侧向位移关系分析 105
5.1引言 105
5.2土体变形对土压力影响的机理 105
5.3土压力与基坑支护结构位移间的关系 106
5.3.1土压力与支护结构物位移间的关系 106
5.3.2卸荷土体的应力-应变关系研究 106
5.4主动侧土压力与侧向位移关系 108
5.5被动侧土压力与侧向位移关系 109
5.6小结 110
参考文献 111
第六章 真空预压加固地基承载力研究 112
6.1地基承载力的计算理论 112
6.1.1极限平衡法 112
6.1.2滑移线法 114
6.1.3极限分析法 114
6.2真空预压基本原理 114
6.3真空预压下的地基承载力确定方法 116
6.3.1数值计算方法的思路 116
6.3.2算例分析 118
6.3.3参数分析 119
6.4小结 122
参考文献 123
第七章 考虑位移的土压力计算模型研究 125
7.1土压力与变形关系的公式推导 125
7.1.1土压力随位移的发展规律 125
7.1.2考虑位移的土压力计算模型 126
7.1.3模型参数的关系 127
7.1.4参数求解 128
7.2计算模型的验证 129
7.2.1主动土压力的验证 129
7.2.2被动土压力的验证 131
7.3基于朗肯土压力理论的考虑位移的土压力计算公式 134
7.3.1计算公式的推导 134
7.3.2计算式中各参数的取值 135
7.4已有模型试验的验证 138
7.4.1主动土压力的验证 138
7.4.2被动土压力的验证 139
7.5土压力修正系数讨论 141
7.5.1被动土压力修正系数的讨论 141
7.5.2主动土压力修正系数的讨论 143
7.6小结 144
参考文献 145
应 用篇 147
第八章 土压力模型在沉桩问题中的应用 147
8.1沉桩问题的研究现状 147
8.1.1圆孔扩张法（CEM） 147
8.1.2应变路径法（SPM） 147
8.1.3有限单元法（FEM） 147
8.1.4滑移线理论 148
8.1.5研究新思路 148
8.2土压力模型在沉桩中的应用 149
8.2.1浅层土体隆起分界面公式的推导 149
8.2.2深部土体变形计算式 150
8.3数值计算及对比分析 151
8.3.1计算模型 151
8.3.2计算结果 152
8.3.3对比分析 154
8.4小结 155
参考文献 155
第九章 土压力模型在水平受荷桩问题中的应用 157
9.1引言 157
9.2研究现状 157
9.3考虑位移的土压力计算公式 160
9.4土压力模型在横向承载桩分析中的应用 161
9.4.1横向承载桩挠度计算公式 161
9.4.2挠度计算式中各项系数的正负性研究 164
9.4.3挠度计算式中各项的收敛情况 165
9.4.4挠度计算式中初始项系数的求解 165
9.4.5横向承载桩所受土反力计算公式 165
9.4.6计算公式适用范围讨论 166
9.5同一横截面上桩周各点的挠度和土反力计算式 167
9.5.1桩移动方向前方土体挠度的计算公式 167
9.5.2桩移动方向后方土体挠度的计算公式 168
9.5.3对挠度计算公式的讨论 169
9.5.4同一横截面桩周各点土反力计算式 169
9.6算例分析 169
9.6.1算例参数设定 169
9.6.2桩沿深度纵剖面的情况 170
9.6.3桩在同一横截面上的情况 170
9.7小结 171
参考文献 172
第十章 土压力模型在基坑开挖问题中的应用 173
10.1共同变形理论 173
10.1.1共同变形理论基本假定 173
10.1.2共同变形理论基本计算公式 173
10.2弹性杆系有限单元法 175
10.2.1支护结构的有限元离散 175
10.2.2单元分析 175
10.2.3整体分析 177
10.3基于共同变形理论考虑土压力受变形影响的有限单元法 179
10.3.1土压力的结点荷载转换 180
10.3.2被动区土体弹簧系数的处理 180
10.3.3支承条件引入总刚度矩阵 181
10.3.4程序初步设计框图 182
10.4算例分析及讨论 183
10.4.1悬臂式支护结构 183
10.4.2单支点式支护结构 184
10.4.3各类参数变化对变形的影响 185
10.5压顶圈梁对变形的影响 187
压顶圈梁对支护结构的作用的有限单元分析 188
10.6小结 190
参考文献 191
第十一章 基于土压力模型的复合挡土墙应用研究 192
11.1刚柔复合挡土结构概念 192
11.2刚柔复合挡土墙工作机理 193
11.2.1土压力与位移的关系 193
11.2.2柔性材料吸收能量 193
11.3刚柔复合挡土结构模型试验 194
11.3.1试验模型设计 194
11.3.2试验土体及柔性材料 198
11.3.3试验步骤及工况 199
11.3.4试验结果整理及分析 199
11.4刚柔复合支护结构二维数值分析 203
11.4.1计算模型的建立 203
11.4.2有限元计算结果 204
11.4.3参数分析 204
11.5刚柔复合支护结构三维数值分析 208
11.5.1计算模型 208
11.5.2传统支护结构 208
11.5.3刚柔复合支护 210
11.6工程实例 213
11.6.1传统支护 213
11.6.2刚柔复合支护 215
11.6.3对比分析 216
11.7小结 217
参考文献 218
第十二章 结论与展望 219
12.1结论 219
12.1.1试验研究 219
12.1.2理论研究 220
12.1.3应用研究 220
12.2展望 222
12.2.1试验研究 222
12.2.2理论研究 222
12.2.3应用研究 223
致谢 224