第一章 绪论 1
1.1土力学涉及的工程问题 1
1.1.1地基和基础工程问题 1
1.1.2边坡岩体稳定问题 3
1.1.3地震作用下的工程间题 4
1.2土力学的学科发展简介 5
1.3本课程的内容及学习意义 6
第二章 土的物理性质及工程分类 8
2.1概述 8
2.2土的三相组成 8
2.2.1土中固体颗粒(简称土粒) 8
2.2.2土中的水和气 12
2.2.3黏土矿物的结晶结构 14
2.2.4黏土颗粒与水的相互作用 15
2.3土的结构和构造 17
2.3.1土的结构 17
2.3.2土的构造 18
2.4土的物理性质指标 19
2.4.1土的三相图 19
2.4.2土的基本物理性质指标 20
2.4.3土的换算物理性质指标 21
2.4.4两类指标之间的换算 22
2.5土的物理状态指标 26
2.5.1无黏性土的密实度 26
2.5.2黏性土的物理状态指标 27
2.6土的工程分类 31
2.6.1岩石 32
2.6.2碎石土 32
2.6.3砂土 32
2.6.4粉土 33
2.6.5黏性土 33
2.6.6人工填土 34
2.6.7特殊土 34
2.6.8细粒土按塑性图分类 36
思考题与习题 37
第三章 地基中的应力计算 39
3.1地基中的应力状态及应力-应变关系 39
3.1.1地基中常见的应力状态 39
3.1.2土的应力-应变关系假定 40
3.2地基中的自重应力 41
3.2.1竖直自重应力σcz 42
3.2.2水平向自重应力σcχ和σcχ 45
3.3基底压力与基底附加应力 45
3.3.1基底压力及其影响因素 46
3.3.2基底压力简化计算 47
3.3.3基底附加压力 51
3.4地基中的附加应力计算 52
3.4.1竖向集中荷载作用下的地基附加应力 52
3.4.2矩形基础地基中的附加应力计算 55
3.4.3条形基础地基中的附加应力计算 64
3.4.4地基中应力分布规律 68
思考题与习题 69
第四章 土的压缩性与地基沉降计算 71
4.1土的压缩性及压缩性指标 71
4.1.1固结试验及压缩曲线 71
4.1.2压缩指标 72
4.1.3应力历史对压缩性的影响 74
4.1.4压缩性原位测试 76
4.1.5影响土压缩性的主要因素 78
4.2土的有效应力原理 80
4.2.1饱和土的有效应力原理 80
4.2.2有效应力原理的应用 81
4.3地基的沉降计算 81
4.3.1分层总和法 81
4.3.2《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)推荐方法 85
4.3.3考虑应力历史影响的地基沉降计算 91
4.4饱和黏性土地基沉降与时间的关系 92
4.4.1饱和土的渗流固结 92
4.4.2单向固结理论 93
4.4.3任意时刻的沉降量计算 96
4.4.4后期沉降量的估算方法 98
4.5建筑物沉降观测与地基允许变形值 99
4.5.1建筑物沉降观测 99
4.5.2地基变形特征值 100
4.5.3地基变形允许值 101
小结 102
思考题与习题 103
第五章 土的抗剪强度及地基承载力 105
5.1土的抗剪强度理论 105
5.1.1土的强度特点 105
5.1.2工程中土体的破坏类型 106
5.1.3莫尔-库仑强度理论 108
5.2土的极限平衡条件 110
5.2.1土的应力状态 110
5.2.2土的极限平衡条件 112
5.3土的抗剪强度指标测定方法 114
5.3.1直接剪切试验 114
5.3.2三轴剪切试验 116
5.3.3无侧限抗压强度试验 117
5.3.4十字板剪切试验 119
5.3.5抗剪强度指标的影响因素 120
5.3.6抗剪强度指标的工程选用 121
5.4地基承载力的基本概念 124
5.4.1地基承载力概述 124
5.4.2地基破坏形式 126
5.5地基承载力确定 128
5.5.1按极限平衡区发展范围确定地基承载力 128
5.5.2按极限荷载确定地基极限承载力 131
5.5.3按原位测试成果确定地基承载力 137
5.5.4按《建筑地基基础设计规范》确定地基承载力 143
思考题与习题 146
第六章 土压力计算理论 149
6.1概述 149
6.2朗肯土压力理论 150
6.2.1基本原理 150
6.2.2主动土压力计算 152
6.2.3被动土压力计算 153
6.2.4特殊情况下土压力计算 154
6.3库仑土压力理论 157
6.3.1基本原理 157
6.3.2土压力计算参数 159
6.3.3墙后地面为斜面时土压力强度分布 160
6.3.4特殊情况下库仑土压力计算 161
6.3.5库仑被动土压力 164
思考题与习题 164
第七章 土坡稳定性检算 165
7.1概述 165
7.2砂类土边坡稳定分析 165
7.3黏性土边坡稳定性分析 167
7.4滑动面为折线时边坡稳定性分析 171
思考题与习题 174
第八章 地下水及土的特殊性质 175
8.1地下水及其分类 175
8.1.1结合水 175
8.1.2自由水 176
8.2土的毛细性 177
8.2.1土中的毛细水分布 177
8.2.2毛细水上升高度 178
8.2.3毛细水压力 180
8.2.4与毛细水相关的工程问题 181
8.3土的渗透理论 181
8.3.1土的渗透性及达西定律 181
8.3.2土的渗透系数及其测定 186
8.3.3与渗透性相关的工程问题 189
8.4土的冻胀性及冻结深度 190
8.4.1土的冻胀性原理及其分类 190
8.4.2影响土的冻胀因素 191
8.4.3地基土的冻结深度 193
8.4.4防治冻胀的措施 194
8.5砂土振动液化 195
8.5.1土的振动液化机理 195
8.5.2砂土液化的主要影响因素 196
8.5.3砂土液化的防治措施 198
8.6土的动力性能指标及其测定 199
8.6.1作用于土体的动荷载类型 199
8.6.2土的动力变形特性 200
8.6.3土的动强度 202
8.6.4土的动力参数测定方法 202
小结 204
思考题与习题 204
主要参考文献 205