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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