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1土和土力学 1

1.1概述 1

1.2土的生成和演变 2

1.3土的物质组成 2

1.3.1土的固相 2

1.3.2土的液相 6

1.3.3土的气相 8

1.4土的结构和构造 9

1.4.1土的结构 9

1.4.2土的构造 11

1.5土力学学科特点与发展过程 11

思考题 13

复习题 14

2土的物理性质和工程分类 15

2.1概述 15

2.2土的三相比例指标 16

2.2.1土的三相图 16

2.2.2试验测定指标 16

2.2.3间接换算指标 17

2.2.4土的物理力学量的连续性 21

2.3无黏性土的密实度 24

2.3.1砂（类）土的密实度 24

2.3.2碎石（类）土的密实度 26

2.4黏性土的界限含水量 26

2.4.1黏性土的稠度状态 26

2.4.2黏性土的稠度界限（土的界限含水量） 27

2.4.3黏性土的塑性指数和液性指数 28

2.5黏性土的其他工程性质 28

2.5.1压实性 29

2.5.2胀缩性 30

2.5.3活动性、灵敏性和触变性 31

2.6土的工程分类 32

2.6.1《土的分类标准》（GBJ 145—90） 32

2.6.2《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011） 36

思考题 38

复习题 38

3土的应力应变定义和平衡微分方程 40

3.1概述 40

3.2土的应力 40

3.2.1干土的应力 41

3.2.2饱和土的应力 41

3.3土的应变 42

3.4土的应力状态 45

3.5土的平衡微分方程 47

3.5.1饱和土的总应力平衡微分方程 47

3.5.2饱和土的土骨架应力平衡微分方程 49

3.6有效应力方程 51

思考题 52

复习题 52

4饱和土渗流 53

4.1概述 53

4.2饱和土渗流的运动方程 53

4.2.1饱和土渗流的土水作用力 54

4.2.2饱和土渗流的运动方程 54

4.2.3达西定律 55

4.2.4渗透系数及影响因素 56

4.3饱和土渗流的连续方程 57

4.3.1连续方程 57

4.3.2饱和土的渗流方程 59

4.3.3求解渗流方程的边界条件 59

4.4流网及其应用 61

4.4.1流网及其性质 62

4.4.2流网的绘制 62

4.4.3流网的工程应用 63

4.5渗透破坏 64

思考题 66

复习题 66

5地基土体的应力计算 68

5.1概述 68

5.2土体的应力应变关系 68

5.3土体的自重应力计算 69

5.3.1天然土层自重作用下的垂直正应力 70

5.3.2饱和土层自重作用下的垂直正应力 70

5.3.3饱和土层在渗流和自重共同作用下的垂直正应力 72

5.3.4自重产生的水平正应力 74

5.4基底压力的计算 74

5.4.1基底压力的分布 75

5.4.2基底压力的简化计算方法 76

5.4.3基底附加压力（基底净压力）的计算 79

5.5地基附加应力计算 80

5.5.1平面问题的地基附加应力计算 80

5.5.2空间问题的地基附加应力计算 81

思考题 84

复习题 84

6地基的沉降与固结 86

6.1概述 86

6.2地基的沉降 86

6.2.1沉降产生的原因和类型 87

6.2.2土的压缩性 88

6.2.3应力历史及其对土的沉降的影响 94

6.3地基沉降量计算 97

6.3.1弹性理论法 97

6.3.2分层总和法 100

6.3.3应力面积法 103

6.4饱和土的固结理论 108

6.4.1一般三维饱和土地基的固结问题 109

6.4.2一维固结问题 111

6.4.3孔隙水压力系数 114

6.4.4地基沉降与时间关系计算 119

思考题 124

复习题 124

7土的强度理论 126

7.1概述 126

7.2莫尔应力圆表示一点的应力状态 127

7.3土的抗剪强度的库仑定律 128

7.4土体一点的极限平衡条件 129

7.5土体沿曲面的极限平衡状态与条件 131

7.5.1土体沿曲面的极限平衡状态 132

7.5.2土体沿曲面的极限平衡条件 132

思考题 134

复习题 134

8土力学试验 135

8.1概述 135

8.2土的基本物理性质试验 135

8.2.1颗粒分析试验 136

8.2.2土的基本物理性质指标试验 137

8.2.3土的物理状态指标试验 137

8.3击实试验 139

8.4渗透试验 140

8.4.1渗透规律的试验研究 140

8.4.2渗透系数的试验测定 141

8.5侧限压缩试验 142

8.6抗剪强度试验 143

8.6.1直剪试验测定土的抗剪强度 144

8.6.2三轴剪切试验测定土的抗剪强度 154

8.6.3无侧限压缩试验 159

8.6.4十字板剪切试验 159

8.7现场平板载荷试验 160

思考题 162

复习题 162

9挡土墙和土压力 164

9.1概述 164

9.2挡土墙和土压力的概念 164

9.2.1挡土墙 164

9.2.2土压力产生的条件和类型 165

9.2.3静止土压力计算 166

9.3朗肯土压力理论 167

9.3.1基本概念 167

9.3.2主动土压力计算公式 168

9.3.3被动土压力计算公式 169

9.3.4几种常见情况下的主动土压力计算 171

9.4库仑土压力理论 173

9.4.1主动土压力 173

9.4.2被动土压力 175

9.5挡土墙稳定性分析 177

9.5.1抗滑移稳定性验算 177

9.5.2抗倾覆稳定性验算 178

思考题 178

复习题 178

10地基承载力 180

10.1概述 180

10.2地基破坏模式与地基承载力的概念 180

10.2.1地基失稳破坏模式、特点和过程 180

10.2.2地基承载力的概念及确定方法 181

10.3地基容许承载力的确定 182

10.3.1按塑性区开展深度确定 182

10.3.2按地基极限承载力确定 185

10.3.3按原位试验确定 189

10.3.4按规范表确定 189

10.4影响地基承载力的因素 190

10.4.1地下水位 190

10.4.2基础的宽度 190

10.4.3基础的埋置深度 191

思考题 191

复习题 191

11土坡稳定分析 192

11.1概述 192

11.2安全系数的定义 192

11.3条分法的基本概念 194

11.4简单条分法 196

11.4.1一般计算公式 196

11.4.2有孔隙水压力作用时土坡稳定分析 197

11.4.3简单土坡最危险滑动面的确定方法 197

11.5简化毕肖普法 199

11.6有限元极限平衡法 201

11.6.1有限元极限平衡法的基本概念 201

11.6.2最危险滑动面搜索 202

11.6.3其他有限元稳定分析方法简介 203

11.6.4简单问题的应用举例 204

思考题 208

复习题 208

复习题答案 209

参考文献 211

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