土力學(xué)

前言

　　為貫徹落實(shí)教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見(jiàn)》和《教育部關(guān)于以就業(yè)為導(dǎo)向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見(jiàn)》的精神，加強(qiáng)教材建設(shè)，確保教材質(zhì)量，中國(guó)電力教育協(xié)會(huì)組織制訂了普通高等教育“十一五”教材規(guī)劃。該規(guī)劃強(qiáng)調(diào)適應(yīng)不同層次、不同類(lèi)型院校，滿足學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，堅(jiān)持專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教材與教學(xué)急需的專(zhuān)業(yè)教材并重、新編與修訂相結(jié)合。本書(shū)為東南大學(xué)“十一五”規(guī)劃教材?！　?duì)人類(lèi)而言，土體是一種既熟悉又陌生的材料。熟悉是因?yàn)槿藗兠刻於紩?huì)接觸到它，近在咫尺；陌生是因?yàn)槿藗儗?duì)它的性質(zhì)（尤其是力學(xué)性質(zhì)）目前仍不甚清楚，捉摸不定。在人類(lèi)歷史上，曾發(fā)生過(guò)很多工程事故，事后的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)事故都是緣于地基基礎(chǔ)方面的問(wèn)題，而絕大多數(shù)地基基礎(chǔ)事故的發(fā)生原因和補(bǔ)救方案都可以以土力學(xué)的基本原理進(jìn)行解釋、作為指導(dǎo)?！　?998年國(guó)家教育部頒布了新的專(zhuān)業(yè)目錄，將原有的房屋建筑、橋梁建筑、地下建筑、巖土勘察、道路工程、鐵道工程、礦井建設(shè)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)合并成為一個(gè)土木工程專(zhuān)業(yè)?！　⊥亮W(xué)是土木工程專(zhuān)業(yè)的大類(lèi)學(xué)科平臺(tái)課程，該課程所包含的知識(shí)既是土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)又是學(xué)習(xí)工程地質(zhì)、基礎(chǔ)工程、地基處理等后續(xù)課程所必需的基礎(chǔ)知識(shí)。為了滿足專(zhuān)業(yè)拓寬后專(zhuān)業(yè)教學(xué)的需要，高等學(xué)校土木工程專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)通過(guò)國(guó)內(nèi)外同類(lèi)專(zhuān)業(yè)的調(diào)查以及教學(xué)思想和教學(xué)改革的研究，相繼制訂了一系列教學(xué)實(shí)施的指導(dǎo)性文件。

內(nèi)容概要

本書(shū)為普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。全書(shū)共分8章，主要內(nèi)容有土的物理性質(zhì)及分類(lèi)、土的滲透性與土中滲流、土中應(yīng)力、土的壓縮性與基礎(chǔ)沉降、土的抗剪強(qiáng)度、土壓力、土坡穩(wěn)定性、地基承載力等。為了緊密配合課堂教學(xué)，鞏固所學(xué)理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的基本技能，每章末均附有思考題與習(xí)題和參考答案。    本書(shū)結(jié)合土力學(xué)學(xué)科近年來(lái)的發(fā)展，系統(tǒng)介紹了土力學(xué)的基本原理和分析方法，注重基本理論、基本概念的闡述，強(qiáng)調(diào)基本原理的工程應(yīng)用。    本書(shū)可作為普通高等院校土木工程專(zhuān)業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。

書(shū)籍目錄

前言第1章　土的物理性質(zhì)及分類(lèi)　第1節(jié)　概述　第2節(jié)　土的組成　第3節(jié)　土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造　第4節(jié)　土的基本物理指標(biāo)　第5節(jié)　無(wú)黏性土的密實(shí)度　第6節(jié)　黏性土的物理特性　第7節(jié)　土的分類(lèi)　第8節(jié)　土的壓實(shí)特性　思考題與習(xí)題第2章　土的滲透性與土中滲流　第1節(jié)　概述　第2節(jié)　達(dá)西定律　第3節(jié)　滲透系數(shù)的測(cè)定　第4節(jié)　有效應(yīng)力原理(principle of effective stress)　第5節(jié)　滲流力和滲透破壞　第6節(jié)　二維滲流和流網(wǎng)　思考題與習(xí)題第3章　土中應(yīng)力　第1節(jié)　概述　第2節(jié)　土中自重應(yīng)力　第3節(jié)　基底壓力　第4節(jié)　地基附加應(yīng)力　思考題與習(xí)題第4章　土的壓縮性與基礎(chǔ)沉降　第1節(jié)　概述　第2節(jié)　土的壓縮性　第3節(jié)　基礎(chǔ)沉降　第4節(jié)　土的一維固結(jié)理論　   第5節(jié)　基礎(chǔ)沉降計(jì)算簡(jiǎn)要討論　思考題與習(xí)題第5章　土的抗剪強(qiáng)度　第1節(jié)　概述　第2節(jié)　土的抗剪強(qiáng)度理論　第3節(jié)　土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)　第4節(jié)　三軸試驗(yàn)中孔隙水壓力系數(shù)及應(yīng)力路徑　第5節(jié)　飽和黏性土的抗剪強(qiáng)度　第6節(jié)　無(wú)黏性土的抗剪強(qiáng)度　思考題與習(xí)題第6章　土壓力　第1節(jié)　概述　第2節(jié)　土壓力的類(lèi)型與影響因素　第3節(jié)　靜止土壓力的計(jì)算　第4節(jié)　朗肯土壓力理論　第5節(jié)　庫(kù)倫土壓力理論　思考題與習(xí)題第7章　土坡穩(wěn)定性　第1節(jié)　概述　第2節(jié)　均質(zhì)無(wú)黏性土坡的穩(wěn)定性　第3節(jié)　黏性土坡的穩(wěn)定性　第4節(jié)　復(fù)雜條件下的土坡穩(wěn)定性　思考題與習(xí)題第8章　地基承載力　第1節(jié)　概述　第2節(jié)　淺基礎(chǔ)的地基破壞模式　第3節(jié)　地基的界限荷載　第4節(jié)　地基極限承載力　第5節(jié)　載荷試驗(yàn)確定地基承載力　思考題與習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　土體（soil mass）簡(jiǎn)稱(chēng)土，是巖體（rock mass）經(jīng)歷物理和化學(xué)風(fēng)化作用，在各種自然環(huán)境中形成的沉積物。土再經(jīng)歷固結(jié)成巖作用，又可形成巖體（沉積巖類(lèi)巖體）?！　∽鳛樾螤畈灰?guī)則、粒徑大小不等的顆粒的集合體，土包括土顆粒（簡(jiǎn)稱(chēng)土粒）和土顆粒之間的孔隙（部分孔隙體積被水充填，其余孔隙體積被氣體占據(jù)）。在一年四季中，若溫度低于冰點(diǎn)，孔隙水將凝結(jié)為冰，導(dǎo)致土粒相互分離，造成土體積膨脹；當(dāng)冰融化為水時(shí)，土粒又相互靠緊，造成土體積縮小。這種土稱(chēng)為“季節(jié)性?xún)鐾痢保╯easonal frozen soil）。如果冰常年不化，這種冰～土混合物被稱(chēng)為“多年凍土”（perennially frozen soil）。顯而易見(jiàn)，孔隙水是一個(gè)狀態(tài)變量，可以隨著溫度處于水蒸氣、液態(tài)水或固態(tài)冰等狀態(tài)。孔隙水量的多少取決于氣候條件、土顆粒排列的密實(shí)程度及土是否處于飽和狀態(tài)?！　⊥量梢苑譃椤皻埛e土”（residual soil）或“運(yùn)積土”（transported soil）。殘積土由母巖在原地風(fēng)化后形成。在土層和巖層的交界區(qū)域常含有不同尺寸的、具有棱角的巖石碎塊。巖體在一個(gè)地方被風(fēng)化，風(fēng)化產(chǎn)物再經(jīng)過(guò)風(fēng)、水、冰或重力的搬運(yùn)作用至現(xiàn)在的位置所形成的土稱(chēng)為運(yùn)積土。殘積土和運(yùn)積土這兩個(gè)概念是相對(duì)而言的，因?yàn)楫?dāng)前的殘積土是由巖體在原地風(fēng)化而形成的，而這些巖體又可能是由更早地質(zhì)時(shí)期的運(yùn)積土經(jīng)過(guò)固結(jié)成巖作用而形成的。后來(lái)的地殼抬升使得這些巖體再次暴露成為風(fēng)化作用的新對(duì)象。石灰?guī)r、砂巖和頁(yè)巖等沉積巖是早期地質(zhì)年代運(yùn)積土的典型固結(jié)成巖產(chǎn)物。這些巖層被抬升后，經(jīng)受風(fēng)化作用后再變成土，然后又開(kāi)始新一輪地質(zhì)循環(huán)?！　∠啾容^而言，殘積土一般具有較好的工程性質(zhì)；而經(jīng)歷過(guò)搬運(yùn)作用的運(yùn)積土，往往工程性能較差。運(yùn)積土的典型特征為顆粒粒徑小，孔隙體積大，通常具有高壓縮性。但是，上述結(jié)論并不是絕對(duì)的，也存在性能較差的殘積土及性能較好的運(yùn)積土。有關(guān)土的形成方面的內(nèi)容詳見(jiàn)《工程地質(zhì)學(xué)》。

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