《土力學實驗教程》是2023年清華大學出版社出版的圖書，作者是李旭。
基本介紹
- 中文名：土力學實驗教程
- 作者：李旭
- 出版時間：2023年9月1日
- 出版社：清華大學出版社
- ISBN：9787512149380
- 定價：59 元
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
室內土力學實驗是測量土體性質的最有效手段，是開展岩土工程實踐和科研工作的基礎。為了給岩土工程專業的學生和技術人員提供指導，《土力學實驗教程》系統地闡述了室內土力學實驗的原理和方法，並提供了相應的數據處理電子表格、實驗數據分析案例、土力學實驗教學視頻，從而在實驗方案制訂、執行及數據分析等3個方面給從事土力學實驗的人員提供切實可行的幫助。全書分為14章，主要包括3個方面的內容：① 土力學實驗的基本原則和數據分析方法；② 土的基本物理性質實驗，包括土的分類、實驗試樣的製備、土的物理特性實驗、土的物理狀態實驗、固結實驗、三軸實驗、直剪實驗、擊實實驗、滲透實驗等；③ 一些土體複雜特性測量實驗，包括非飽和土土水特徵曲線、滲透係數函式測量實驗、土體動三軸實驗、土體微觀孔隙結構測量實驗等。為了便於學生建立理論和實驗之間的橋樑，每個章節對理論部分都配有適當的解釋，用於闡明各土力學實驗的基本假定、適用條件和套用場景。
圖書目錄
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 土力學實驗的任務與意義 1
1.2 土力學實驗的作用 2
1.3 現代室內土力學實驗的主要內容 3
1.4 土力學實驗的一般原則和流程 4
1.4.1 服務於岩土工程實踐的土力學實驗 5
1.4.2 服務於岩土工程科學研究的土力學實驗 6
1.5 室內實驗技術發展展望 19
1.6 習題 20
第2章 土體工程分類標準 21
2.1 粒組劃分 21
2.2 液限與塑限 23
2.3 土的分類和代號 23
2.4 常用的土體分類 24
2.4.1 有機質土的判定 24
2.4.2 巨粒類土的分類 25
2.4.3 粗粒類土的分類 25
2.4.4 細粒類土的分類 26
2.5 土按簡易鑑別分類法分類 29
2.6 土樣描述 30
2.7 習題 31
第3章 土體試樣製備 32
3.1 原狀土樣的採集 32
3.1.1 土樣質量等級 32
3.1.2 取樣工具 33
3.1.3 原狀土樣的採集方法 34
3.1.4 特殊土層的取土方法 37
3.1.5 鑽孔中取樣的一些要求 38
3.2 試樣的製備 38
3.2.1 儀器設備 39
3.2.2 原狀土試樣的製備 39
3.2.3 擾動土試樣的製備 41
3.2.4 關於試樣製備的若干說明 45
3.3 試樣的飽和 46
3.3.1 儀器設備 47
3.3.2 試樣飽和步驟 47
3.3.3 關於試樣飽和的幾點說明 50
3.4 習題 50
第4章 土體基本物理特性實驗 51
4.1 三相草圖與三相指標 51
4.1.1 三相草圖 51
4.1.2 三相指標 52
4.2 密度實驗 54
4.2.1 環刀法 54
4.2.2 蠟封法 56
4.2.3 灌砂法 57
4.2.4 灌水法 61
4.3 比重實驗 62
4.3.1 比重瓶法 63
4.3.2 浮力法 65
4.3.3 虹吸筒法 67
4.4 含水率實驗 67
4.4.1 烘乾法 68
4.4.2 酒精燃燒法 69
4.4.3 接觸式土體含水率實時監測方法簡介 69
4.4.4 非接觸式土體含水率實時監測方法簡介 73
4.5 顆粒分析實驗 75
4.5.1 篩分法 75
4.5.2 密度計法 79
4.5.3 移液管法 85
4.6 顆粒分析實驗數據處理的電子表格法 87
4.6.1 顆粒分析實驗數據處理電子表格界面 87
4.6.2 數據處理過程 88
4.6.3 套用實例 89
4.7 習題 90
第5章 土體物理狀態實驗 92
5.1 界限含水率實驗 93
5.1.1 液塑限聯合測定法 93
5.1.2 縮限測定方法 96
5.2 相對密度實驗 99
5.2.1 最小乾密度實驗 99
5.2.2 最大幹密度實驗 101
5.3 液塑限聯合測定實驗數據處理的電子表格法 103
5.3.1 操作說明 103
5.3.2 計算示例 104
5.4 習題 106
第6章 擊實實驗 107
6.1 壓實原理 107
6.1.1 細粒土的壓實性 107
6.1.2 無黏性土的壓實性 108
6.2 儀器設備 109
6.3 操作步驟 110
6.3.1 土料準備 110
6.3.2 安裝擊實儀並分層擊實 111
6.3.3 在其他含水率條件下重複擊實實驗 112
6.4 數據記錄與處理 112
6.5 關於擊實實驗的討論 113
6.5.1 壓實功對擊實結果的影響 113
6.5.2 粗粒土和巨粒土的最大幹密度實驗 114
6.6 習題 115
第7章 壓縮固結實驗 117
7.1 基本原理 117
7.1.1 土的壓縮性 117
7.1.2 土的一維固結理論 119
7.2 實驗儀器及實驗步驟 120
7.2.1 實驗儀器 120
7.2.2 實驗步驟 121
7.2.3 注意事項 123
7.2.4 其他類型的固結實驗 123
7.3 實驗數據的記錄及分析 124
7.3.1 壓縮指標的計算 124
7.3.2 固結係數的求解 125
7.4 壓縮固結實驗數據處理的電子表格法 128
7.4.1 電子表格簡介 129
7.4.2 土性參數與實驗數據導入 131
7.4.3 固結實驗電子表格法計算 132
7.4.4 壓縮實驗電子表格法計算 134
7.5 習題 136
第8章 直剪實驗 137
8.1 實驗原理與類型 137
8.1.1 直剪實驗設備 137
8.1.2 直剪實驗的類型 138
8.1.3 直剪實驗的優缺點 139
8.1.4 土的滲透性對強度指標的影響 140
8.1.5 土體結構對其抗剪強度的影響 140
8.2 實驗步驟 141
8.2.1 快剪實驗 141
8.2.2 固結快剪實驗 143
8.2.3 慢剪實驗 143
8.2.4 砂土的直剪實驗 144
8.2.5 四聯動直剪實驗 144
8.2.6 大型直剪實驗 144
8.3 數據處理與記錄 145
8.4 注意事項 146
8.5 直剪實驗數據處理的電子表格法 148
8.5.1 電子表格簡介 148
8.5.2 計算示例 150
8.6 習題 152
第9章 三軸剪下實驗 153
9.1 理論基礎 153
9.1.1 強度準則 153
9.1.2 三軸實驗類型 155
9.1.3 3種實驗強度指標之間的關係 156
9.2 儀器設備 158
9.2.1 常規三軸儀 158
9.2.2 其他配套設備 160
9.3 試樣製備 161
9.3.1 試樣尺寸 161
9.3.2 原狀土試樣製備 162
9.3.3 擾動土試樣製備 163
9.3.4 正常固結土試樣製備 164
9.3.5 砂類土試樣製備 164
9.4 試樣飽和 165
9.4.1 真空飽和法 165
9.4.2 水頭飽和法 166
9.4.3 反壓飽和法 166
9.4.4 二氧化碳置換飽和法 167
9.4.5 試樣飽和度對實驗結果的影響 167
9.5 試樣的安裝、固結與剪下 168
9.5.1 實驗前的準備工作 168
9.5.2 不固結不排水剪實驗（UU實驗） 169
9.5.3 固結不排水實驗（CU實驗） 172
9.5.4 固結排水實驗（CD實驗） 173
9.5.5 剪下前閥門的狀態與剪下速率 173
9.6 關於三軸實驗的一些說明 174
9.6.1 注意事項 174
9.6.2 其他三軸實驗類型簡介 175
9.6.3 其他類型三軸儀簡介 176
9.7 實驗數據處理 178
9.7.1 計算公式 178
9.7.2 製圖和強度指標求解 179
9.8 三軸實驗數據處理的電子表格法 181
9.8.1 三軸實驗數據分析的電子表格法 181
9.8.2 CD實驗計算實例 185
9.8.3 CU實驗計算實例 189
9.8.4 UU實驗計算實例 193
9.9 基於三軸實驗數據的UH模型參數標定 197
9.9.1 UH模型基本簡介及參數物理意義 197
9.9.2 基於三軸實驗數據標定UH模型參數電子表格法示例 202
9.10 基於三軸實驗數據的CSUH模型參數標定 212
9.10.1 CSUH模型基本簡介及參數物理意義 212
9.10.2 基於三軸實驗數據標定CSUH模型參數電子表格法示例 216
9.10.3 基於多種實驗數據標定CSUH模型參數電子表格法簡介 223
9.11 習題 227
第10章 滲透實驗 228
10.1 滲透係數的測定原理 228
10.1.1 常水頭滲透實驗 228
10.1.2 變水頭滲透實驗 229
10.1.3 滲透係數的影響因素 230
10.2 常水頭滲透實驗方法 230
10.2.1 儀器設備 230
10.2.2 實驗步驟 230
10.2.3 實驗記錄與處理 232
10.3 變水頭滲透實驗方法 232
10.3.1 儀器設備 232
10.3.2 實驗步驟 233
10.3.3 實驗記錄與數據處理 234
10.4 注意事項 234
10.5 常水頭滲透實驗數據處理的電子表格法 235
10.6 變水頭滲透實驗數據處理的電子表格法 238
10.7 習題 240
第11章 非飽和土土水特徵曲線的測量 241
11.1 壓力板法 243
11.1.1 測量原理 243
11.1.2 儀器設備 244
11.1.3 實驗步驟 245
11.1.4 實驗記錄及結果整理 246
11.1.5 注意事項 246
11.1.6 套用實例 247
11.2 濾紙法 248
11.2.1 測量原理 248
11.2.2 儀器設備 248
11.2.3 標定濾紙含水率?基質吸力關係曲線 249
11.2.4 實驗步驟 250
11.2.5 實驗記錄及結果整理 252
11.2.6 套用實例 252
11.3 露點水勢儀法 253
11.3.1 測量原理 254
11.3.2 儀器設備 254
11.3.3 實驗步驟 255
11.3.4 實驗記錄及結果整理 256
11.3.5 注意事項 257
11.3.6 套用實例 257
11.4 土水特徵曲線的聯合快速測量方法 258
11.5 習題 260
第12章 非飽和土滲透係數的測量 261
12.1 濕潤鋒前進法 261
12.1.1 測定原理 261
12.1.2 儀器設備 263
12.1.3 實驗步驟 264
12.1.4 實驗記錄及結果整理 265
12.1.5 套用實例 265
12.2 瞬時剖面法 267
12.2.1 測定原理 267
12.2.2 實驗裝置和步驟 268
12.2.3 數據分析 269
12.3 注意事項 270
12.4 寬飽和度範圍內的滲透係數聯合測量方法 270
12.4.1 基本思路 270
12.4.2 案例分析 271
12.5 習題 273
第13章 振動三軸實驗 274
13.1 動三軸實驗發展歷程及實驗原理 274
13.1.1 動三軸實驗發展歷程 274
13.1.2 動三軸實驗原理 275
13.2 理論基礎 276
13.2.1 循環荷載下土體典型回響 276
13.2.2 土的動應力?動應變關係 279
13.2.3 動剪下模量和阻尼比 280
13.2.4 動強度 284
13.2.5 液化判定 285
13.3 實驗方法 287
13.3.1 儀器設備 287
13.3.2 試樣製備、飽和、安裝、固結與載入 288
13.3.3 振動三軸實驗類型 290
13.3.4 動強度（抗液化強度）實驗（不排水動三軸實驗） 291
13.3.5 動力變形特性實驗（以固結不排水實驗為例） 291
13.3.6 動力殘餘變形特性實驗（排水動三軸實驗） 292
13.4 計算結果 293
13.5 數據處理 294
13.5.1 動強度（抗液化強度） 294
13.5.2 動模量與阻尼比 295
13.5.3 動力殘餘變形 297
13.6 套用實例 298
13.6.1 實驗土樣 298
13.6.2 實驗步驟與方案 299
13.6.3 動剪下模量原始數據與數據分析 300
13.7 習題 301
第14章 土體微觀結構測量實驗 303
14.1 水銀壓入實驗 303
14.1.1 水銀壓入實驗的基本原理 303
14.1.2 採用冷凍乾燥法製備水銀壓入實驗所需的乾燥土樣 305
14.1.3 水銀壓入實驗的實驗步驟 305
14.1.4 水銀壓入實驗的注意事項 308
14.2 核磁共振實驗 309
14.2.1 核磁共振的基本原理 309
14.2.2 核磁共振的實驗步驟 315
14.2.3 核磁共振實驗的數據分析案例 319
14.2.4 核磁共振實驗的注意事項 321
14.3 習題 329
附錄A 不同等級土樣要求的取樣工具和方法 330
附錄B 水的黏滯係數表 331
附錄C 密度計法中的溫度校正值 332
附錄D 密度計法中的土粒相對密度校正值 333
附錄E 視頻資源索引表 334
參考文獻 337
