《清華大學土木工程系列教材:土力學(第2版)》系統地闡述了土的基本特性、土力學的基本原理；重點介紹了土體中的滲流及土體的變形與穩定的分析方法，以及它們在工程實踐中的套用；為適應本學科近年來的發展，也適當介紹了一些新的內容與發展。全書分為9章，包括土的物理性質與工程分類，土的滲透性與滲流問題，土體中的應力計算與有效應力原理，土的變形計算與固結理論，土的抗剪強度及其理論，土壓力理論，土坡穩定的分析方法，地基承載力及土的動力特性。《清華大學土木工程系列教材:土力學(第2版)》突出了基本概念與分析方法，其中書後的附錄可供教學與自學時參考。
基本介紹
- 中文名：清華大學土木工程系列教材 土力學
- 作者：李廣信 張丙印
- 出版社：清華大學出版社
- 頁數：366頁
- 開本：16
- 品牌：清華大學出版社
- 外文名：Soil Mechanics Second Edition
- 類型：建築
- 出版日期：2013年10月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787302331766
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
基本介紹
內容簡介
《清華大學土木工程系列教材:土力學(第2版)》可作為高等學校土木工程、水利工程等專業的教材，也可作為大專院校相關專業的參考書以及岩土工程技術人員的技術參考書。
作者簡介
李廣信，1941年生，1966年清華大學水利系畢業，後師從黃文熙先生從事土的本構關係研究，在清華大學獲得岩土工程專業工學碩士和博士學位。現為清華大學教授，博士生導師，從事岩土工程教學和土的本構關係、土工合成材料和基礎工程方面的研究工作。編寫教材11部，發表論文240餘篇，曾獲國家科技進步一等獎和國家自然科學三等獎。張丙印，清華大學水利水電工程系教授，博士生導師，國家級本科生精品課“土力學”課程負責人，主要從事土的本構特性、土工數值模擬計算方法和高土石壩工程等方面的研究工作。於玉貞，清華大學水利水電工程系教授，博士生導師，岩土工程研究所所長，主要從事高土石壩工程、岩土災害及安全評價等方面的研究工作。
圖書目錄
緒論1
第1章 土的物理性質和工程分類4
1.1土的形成4
1.1.1土的搬運和沉積4
1.1.2風化作用和土的主要特點5
1.2土的三相組成6
1.2.1固體顆粒6
1.2.2土中水15
1.2.3土中氣體17
1.3土的物理狀態18
1.3.1土的三相組成的比例關係18
1.3.2土的物理狀態指標23
1.4土的結構28
1.4.1粗粒土的結構28
1.4.2細粒土的結構29
1.4.3反映細粒土結構特性的兩種性質30
1.5土的工程分類31
1.5.1土的工程分類依據32
1.5.2水利部《土工試驗規程》（SL 237—1999）分類法32
1.5.3《建築地基基礎設計規範》（GB 50007—2011）
分類法36
1.5.4細粒土的活性指數38
1.6土的壓實性39
1.6.1細粒土的壓實性39
1.6.2粗粒土的壓實性42
習題43
第2章 土的滲透性和滲流問題46
2.1概述46
2.2土體的滲透性47
2.2.1土體的滲透定律——達西定律47
2.2.2滲透係數的測定和影響因素53
2.2.3層狀地基的等效滲透係數58
2.3二維滲流與流網60
2.3.1平面滲流的控制方程60
2.3.2流網的繪製及套用63
2.4滲透力和滲透變形68
2.4.1滲透力和臨界水力坡降68
2.4.2土的滲透變形（或稱滲透穩定）73
習題78
第3章 土體中的應力計算82
3.1概述82
3.2有效應力原理85
3.2.1飽和土中的兩種應力85
3.2.2有效應力原理要點86
3.3地基的自重應力計算87
3.3.1地基中自重應力計算的基本方法87
3.3.2靜水與自重應力計算88
3.3.3豎直穩定滲透下自重應力計算89
3.4基底壓力計算93
3.4.1基底壓力的分布規律94
3.4.2基底壓力的簡化計算96
3.5地基中的附加應力計算98
3.5.1集中荷載作用下的附加應力計算98
3.5.2矩形面積上各種分布荷載作用下的附加應力計算101
3.5.3條形面積上各種分布荷載作用下的附加應力計算108
3.5.4圓形面積豎直均布荷載作用時中心點下的附加應力計算116
3.5.5影響土中附加應力分布的因素116
3.6超靜孔隙水壓力與孔隙水壓力係數119
3.6.1靜孔隙水壓力與超靜孔隙水壓力119
3.6.2孔隙水壓力係數121
3.6.3孔隙水壓力係數的討論123
習題124
第4章 土的變形特性和地基沉降計算127
4.1土的變形特性試驗方法127
4.1.1側限壓縮試驗127
4.1.2常規三軸壓縮試驗130
4.1.3土的變形特點和本構模型133
4.2土的一維壓縮性指標135
4.2.1壓縮曲線及壓縮性指標135
4.2.2先期固結壓力136
4.2.3原位壓縮曲線和原位再壓縮曲線139
4.3地基沉降量計算141
4.3.1一維壓縮基本課題142
4.3.2沉降計算分層總和法143
4.3.3關於地基沉降計算的討論151
4.4飽和土體滲流固結理論153
4.4.1太沙基一維滲流固結理論153
4.4.2關於滲流固結理論的研究進展162
習題164
第5章 土的抗剪強度168
5.1概述168
5.2土的抗剪強度理論169
5.2.1直剪試驗與庫侖公式169
5.2.2土的抗剪強度機理171
5.2.3莫爾庫侖強度理論172
5.3土的抗剪強度的測定試驗180
5.3.1直剪試驗180
5.3.2三軸剪下試驗183
5.3.3無側限壓縮試驗187
5.3.4十字板剪下試驗187
5.4應力路徑和破壞主應力線190
5.4.1應力路徑及表示方法190
5.4.2強度包線與破壞主應力線192
5.4.3總應力路徑與有效應力路徑193
5.5土的抗剪強度指標198
5.5.1總應力強度指標和有效應力強度指標198
5.5.2三軸試驗強度指標200
5.5.3直剪試驗強度指標206
5.5.4殘餘抗剪強度指標208
5.5.5土的強度指標的工程套用209
習題213
第6章 擋土結構物上的土壓力217
6.1概述217
6.1.1擋土結構類型對土壓力分布的影響218
6.1.2牆體位移與土壓力類型219
6.2靜止土壓力計算221
6.2.1靜止土壓力p0221
6.2.2靜止土壓力分布及總土壓力222
6.2.3關於靜止土壓力係數K0222
6.3朗肯土壓力理論223
6.3.1基本原理223
6.3.2朗肯土壓力計算224
6.4庫侖土壓力理論228
6.4.1方法要點228
6.4.2數解法230
6.4.3圖解法233
6.5朗肯理論與庫侖理論的比較235
6.5.1分析方法的異同235
6.5.2適用範圍236
6.5.3計算誤差239
6.6幾種常見情況的主動土壓力計算242
6.6.1成層土的土壓力242
6.6.2牆後填土中有地下水243
6.6.3填土表面有荷載作用244
6.6.4牆背形狀有變化的情況247
6.6.5牆後滑動面受限248
6.6.6加筋擋土牆248
6.6.7地震主動土壓力計算250
6.6.8填土性質指標與填土材料的選擇252
習題253
第7章 土坡穩定分析255
7.1概述255
7.2無黏性土坡的穩定分析257
7.2.1均質乾坡和水下坡257
7.2.2有滲透水流的均質土坡258
7.2.3非線性抗剪強度的影響260
7.2.4部分浸水土坡261
7.3黏性土坡的穩定分析262
7.3.1整體圓弧滑動法262
7.3.2條分法的基本概念263
7.3.3瑞典條分法264
7.3.4畢肖甫法265
7.3.5簡布法266
7.3.6有限元法269
7.3.7最危險滑動面的確定方法和容許安全係數273
7.3.8邊坡穩定分析圖解法275
7.4邊坡穩定分析的總應力法和有效應力法276
7.4.1基本概念276
7.4.2穩定滲流期土坡穩定分析278
7.4.3施工期的邊坡穩定分析284
7.5天然土體的邊坡穩定問題286
7.5.1裂隙硬黏土的邊坡穩定286
7.5.2軟土地基上土坡的穩定分析287
習題289
……
第8章 地基承載力291
第9章 土的動力特性316
附錄Ⅰ布辛內斯克半無限空間彈性體表面上豎向集中力作用的附加應力與位移解340
附錄Ⅱ求附加應力的感應圖法342
附錄Ⅲ有黏聚力和地面均布荷載的庫侖主動土壓力係數公式344
附錄Ⅳ無限斜面土坡的朗肯土壓力計算345
附錄Ⅴ埋管與地下工程的土壓力348
附錄Ⅵ地震期邊坡穩定分析353
附錄Ⅶ極限平衡理論與用特徵線法求解無重介質地基的極限承載力356
參考文獻365
第1章 土的物理性質和工程分類4
1.1土的形成4
1.1.1土的搬運和沉積4
1.1.2風化作用和土的主要特點5
1.2土的三相組成6
1.2.1固體顆粒6
1.2.2土中水15
1.2.3土中氣體17
1.3土的物理狀態18
1.3.1土的三相組成的比例關係18
1.3.2土的物理狀態指標23
1.4土的結構28
1.4.1粗粒土的結構28
1.4.2細粒土的結構29
1.4.3反映細粒土結構特性的兩種性質30
1.5土的工程分類31
1.5.1土的工程分類依據32
1.5.2水利部《土工試驗規程》（SL 237—1999）分類法32
1.5.3《建築地基基礎設計規範》（GB 50007—2011）
分類法36
1.5.4細粒土的活性指數38
1.6土的壓實性39
1.6.1細粒土的壓實性39
1.6.2粗粒土的壓實性42
習題43
第2章 土的滲透性和滲流問題46
2.1概述46
2.2土體的滲透性47
2.2.1土體的滲透定律——達西定律47
2.2.2滲透係數的測定和影響因素53
2.2.3層狀地基的等效滲透係數58
2.3二維滲流與流網60
2.3.1平面滲流的控制方程60
2.3.2流網的繪製及套用63
2.4滲透力和滲透變形68
2.4.1滲透力和臨界水力坡降68
2.4.2土的滲透變形（或稱滲透穩定）73
習題78
第3章 土體中的應力計算82
3.1概述82
3.2有效應力原理85
3.2.1飽和土中的兩種應力85
3.2.2有效應力原理要點86
3.3地基的自重應力計算87
3.3.1地基中自重應力計算的基本方法87
3.3.2靜水與自重應力計算88
3.3.3豎直穩定滲透下自重應力計算89
3.4基底壓力計算93
3.4.1基底壓力的分布規律94
3.4.2基底壓力的簡化計算96
3.5地基中的附加應力計算98
3.5.1集中荷載作用下的附加應力計算98
3.5.2矩形面積上各種分布荷載作用下的附加應力計算101
3.5.3條形面積上各種分布荷載作用下的附加應力計算108
3.5.4圓形面積豎直均布荷載作用時中心點下的附加應力計算116
3.5.5影響土中附加應力分布的因素116
3.6超靜孔隙水壓力與孔隙水壓力係數119
3.6.1靜孔隙水壓力與超靜孔隙水壓力119
3.6.2孔隙水壓力係數121
3.6.3孔隙水壓力係數的討論123
習題124
第4章 土的變形特性和地基沉降計算127
4.1土的變形特性試驗方法127
4.1.1側限壓縮試驗127
4.1.2常規三軸壓縮試驗130
4.1.3土的變形特點和本構模型133
4.2土的一維壓縮性指標135
4.2.1壓縮曲線及壓縮性指標135
4.2.2先期固結壓力136
4.2.3原位壓縮曲線和原位再壓縮曲線139
4.3地基沉降量計算141
4.3.1一維壓縮基本課題142
4.3.2沉降計算分層總和法143
4.3.3關於地基沉降計算的討論151
4.4飽和土體滲流固結理論153
4.4.1太沙基一維滲流固結理論153
4.4.2關於滲流固結理論的研究進展162
習題164
第5章 土的抗剪強度168
5.1概述168
5.2土的抗剪強度理論169
5.2.1直剪試驗與庫侖公式169
5.2.2土的抗剪強度機理171
5.2.3莫爾庫侖強度理論172
5.3土的抗剪強度的測定試驗180
5.3.1直剪試驗180
5.3.2三軸剪下試驗183
5.3.3無側限壓縮試驗187
5.3.4十字板剪下試驗187
5.4應力路徑和破壞主應力線190
5.4.1應力路徑及表示方法190
5.4.2強度包線與破壞主應力線192
5.4.3總應力路徑與有效應力路徑193
5.5土的抗剪強度指標198
5.5.1總應力強度指標和有效應力強度指標198
5.5.2三軸試驗強度指標200
5.5.3直剪試驗強度指標206
5.5.4殘餘抗剪強度指標208
5.5.5土的強度指標的工程套用209
習題213
第6章 擋土結構物上的土壓力217
6.1概述217
6.1.1擋土結構類型對土壓力分布的影響218
6.1.2牆體位移與土壓力類型219
6.2靜止土壓力計算221
6.2.1靜止土壓力p0221
6.2.2靜止土壓力分布及總土壓力222
6.2.3關於靜止土壓力係數K0222
6.3朗肯土壓力理論223
6.3.1基本原理223
6.3.2朗肯土壓力計算224
6.4庫侖土壓力理論228
6.4.1方法要點228
6.4.2數解法230
6.4.3圖解法233
6.5朗肯理論與庫侖理論的比較235
6.5.1分析方法的異同235
6.5.2適用範圍236
6.5.3計算誤差239
6.6幾種常見情況的主動土壓力計算242
6.6.1成層土的土壓力242
6.6.2牆後填土中有地下水243
6.6.3填土表面有荷載作用244
6.6.4牆背形狀有變化的情況247
6.6.5牆後滑動面受限248
6.6.6加筋擋土牆248
6.6.7地震主動土壓力計算250
6.6.8填土性質指標與填土材料的選擇252
習題253
第7章 土坡穩定分析255
7.1概述255
7.2無黏性土坡的穩定分析257
7.2.1均質乾坡和水下坡257
7.2.2有滲透水流的均質土坡258
7.2.3非線性抗剪強度的影響260
7.2.4部分浸水土坡261
7.3黏性土坡的穩定分析262
7.3.1整體圓弧滑動法262
7.3.2條分法的基本概念263
7.3.3瑞典條分法264
7.3.4畢肖甫法265
7.3.5簡布法266
7.3.6有限元法269
7.3.7最危險滑動面的確定方法和容許安全係數273
7.3.8邊坡穩定分析圖解法275
7.4邊坡穩定分析的總應力法和有效應力法276
7.4.1基本概念276
7.4.2穩定滲流期土坡穩定分析278
7.4.3施工期的邊坡穩定分析284
7.5天然土體的邊坡穩定問題286
7.5.1裂隙硬黏土的邊坡穩定286
7.5.2軟土地基上土坡的穩定分析287
習題289
……
第8章 地基承載力291
第9章 土的動力特性316
附錄Ⅰ布辛內斯克半無限空間彈性體表面上豎向集中力作用的附加應力與位移解340
附錄Ⅱ求附加應力的感應圖法342
附錄Ⅲ有黏聚力和地面均布荷載的庫侖主動土壓力係數公式344
附錄Ⅳ無限斜面土坡的朗肯土壓力計算345
附錄Ⅴ埋管與地下工程的土壓力348
附錄Ⅵ地震期邊坡穩定分析353
附錄Ⅶ極限平衡理論與用特徵線法求解無重介質地基的極限承載力356
參考文獻365
