土力學

前言

　　土力學是土木、水利等有關專業(yè)的重要專業(yè)基礎課。該課程的先導課程及相關課程為工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、材料力學、彈性力學等。本教材是根據(jù)高等院校土木類工程專業(yè)教學的基本要求，并結合目前教學改革發(fā)展的需要及在實際工程中專業(yè)的最新動態(tài)編寫的?！　∪珪卜?章，主要介紹土力學的基本原理、基本理論和基本方法。內(nèi)容包括土的物理力學性質(zhì)及工程分類、土中應力計算、土的滲透性與滲流分析、地基變形與分析、土的抗剪強度、土壓力計算、邊坡穩(wěn)定分析、地基承載力、土的動力特性等知識。在編寫過程中注重理論聯(lián)系實際.在工程應用上側重于路橋?qū)I(yè)的實際需要，具有一定的針對性。本書采用了新修訂的巖土工程規(guī)范、規(guī)程和標準，突出了應用性。　　本書由劉大鵬、尤曉幃擔任主編，劉大鵬編寫緒論、第2、3、4、8、9章，尤曉幃編寫第1章、第5.1 、5.2 、5.5 、5.6 和5.7 節(jié)，李維明編寫第6、7章，張青喜編寫第5.3 和5.4 節(jié)。全書由白冰主審?！　”窘滩牡木帉懳蘸徒梃b了前人同類教材的許多內(nèi)容和優(yōu)點，在此深表衷心感謝。由于編者的理論水平和實踐經(jīng)驗有限，本書錯誤和不妥之處在所難免，懇請使用本書的讀者批評指正。

內(nèi)容概要

土力學是土木、水利等有關專業(yè)的重要專業(yè)基礎課。本教材是根據(jù)高職高專、技術本科土木類工程專業(yè)教學的基本要求和培養(yǎng)目標編寫的。在編寫過程中注重理論聯(lián)系實際，在工程應用上側重于路橋?qū)I(yè)的實際需要，具有一定的針對性。全書共分九章，主要介紹土力學的基本原理、基本理論和基本方法。內(nèi)容包括土的物理力學性質(zhì)及工程分類、土中應力計算、土的滲透性與滲流分析、地基變形與分析、土的抗剪強度、土壓力計算、邊坡穩(wěn)定分析、地基承載力、土的動力特性等知識。每章篇首編有內(nèi)容提要和學習要求，篇尾附有思考題和習題。    本教材可供高職高專、技術本科土木類工程專業(yè)學生和工程技術人員使用。

書籍目錄

緒論   0.1  土力學的學科性質(zhì)   0.2  學習本課程的目的   0.3  土力學的學科發(fā)展歷史   0.4  土力學的基本內(nèi)容與學習方法  第1章  土的物理力學性質(zhì)及工程分類   1.1  土的生成    1.1.1  地質(zhì)作用與風化作用      1.1.2  主要造巖礦物      1.1.3  巖土的類型及其特      1.1.4  地質(zhì)年代的概念      1.1.5  第四紀沉積物     1.2  土的三相組成    1.2.1  土的固體顆粒      1.2.2  土中水      1.2.3  土中氣體      1.2.4  土的結構與構造     1.3  土的三相比例指標    1.3.1  指標的定義      1.3.2  指標的換算     1.4  無黏性土的相對密實、黏性土的稠度及土的壓實性    1.4.1  無黏性土的相對密實度      1.4.2  黏性土的稠度      1.4.3  黏性土的靈敏度和觸變性      1.4.4  土的壓實性     1.5  土的工程分類    1.5.1  建筑地基基礎設計規(guī)范（GBJ7—89）分類法      1.5.2  土的分類標準（GBJ145—90）分類法      1.5.3  《公路土工試驗規(guī)程》（JTJ051—93）分類法     思考題   習題  第2章  土中應力計算   2.1  概述    2.1.1  土中應力計算的目的和方法      2.1.2  土中的應力狀態(tài)     2.2  土中自重應力    2.2.1  豎向自重應力      2.2.2  水平自重應力     2.3  基底壓力與基底附加壓力    2.3.1  基底壓力分布的分析      2.3.2  基底壓力的簡化計算      2.3.3  基底附加壓力     2.4  地基中的附加應力計算    2.4.1  豎向集中應力作用下的地基附加應力      2.4.2  局部荷載作用下的地基附加應力      2.4.3  均勻線荷載作用下的地基附加應力      2.4.4  條形荷載作用下的地基附加應力      2.4.5  非勻質(zhì)和各向異性地基中的附加應力      2.4.6  荷載作用面積對地基土中附加應力的影響     2.5  有效應力原理    2.5.1  有效應力原理      2.5.2  按有效應力原理計算土中的自重應力     思考題   習題  第3章  土的滲透性與滲流分析   3.1  土的滲透性及舉例   3.2  土的水理性質(zhì)    3.2.1  土的毛細水性質(zhì)      3.2.2  土的凍脹     3.3  土的滲透性   3.3.1  滲流的基本規(guī)律———達西定律      3.3.2  達西滲透定律的適用條件      3.3.3  滲透系數(shù)的測定     3.4  二維滲流與流網(wǎng)    3.4.1  穩(wěn)定滲流場中的拉普拉斯方程      3.4.2  流網(wǎng)的性質(zhì)和應用     3.5  滲流力及滲透變形    3.5.1  滲流力的概念      3.5.2  滲透變形     3.6  在靜水和有滲流情況下的孔隙水應力和有效應力    3.6.1  飽和土體中的孔隙水應力和有效應力      3.6.2  在靜水條件下水平面上的孔隙水應力和有效應力      3.6.3  在穩(wěn)定滲流作用下水平面上的孔隙水應力和有效應力      3.6.4  根據(jù)流網(wǎng)確定孔隙水應力     思考題   習題  第4章  地基變形分析   4.1  概述   ……第5章  土的抗剪強度  第6章  擋土結構物上土壓力計算  第7章  邊坡穩(wěn)定分析  第8章  地基承載力  第9章  土的動力特性  參考文獻

章節(jié)摘錄

　　0.1 土力學的學科性質(zhì)　　土力學是力學的一個分支，是以土為研究對象的學科。土是巖石經(jīng)過物理、化學、生物等風化作用的產(chǎn)物，是礦物顆粒組成的松散集合體。因此，土是由固體顆粒、水和空氣組成的三相體。 土的生成機制在根本上決定了土的基本物理力學性質(zhì)。也決定了土力學的特點。土力學的研究內(nèi)容是通過研究土的物理、力學、物理化學性質(zhì)及微觀結構，進一步認識土和土體在荷載、水、溫度等外界因素作用下的反應特性，即土的壓縮性、剪切性、滲透性及動力特性等。土力學為各類土木工程的穩(wěn)定和安全提供科學的對策，包括土體加固和地基處理等。由于土的結構、構造特征與剛體、彈性固體、流體等都有所不同，所以土力學的研究必須在運用力學知識的基礎上，通過專門的土工試驗技術進行。土力學的先導及相關課程主要有工程地質(zhì)和水文地質(zhì)、材料力學、彈性力學等?！　?.2 學習本課程的目的　　建造各類建筑物幾乎都涉及土力學問題.以保證建筑物施工期的安全、竣工后的安全和正常使用。土力學學科需研究和解決工程中西大類問題。一是土體穩(wěn)定問題。這就要研究土體中的應力和強度，如地基的穩(wěn)定、土壩的穩(wěn)定等。當土體的強度不足時，將導致建筑物的失穩(wěn)或破壞；二是土體變形問題，即使土體具有足夠的強度能保證自身穩(wěn)定，然而土體的變形尤其是沉降（豎向變形）和不均勻沉降不應超過建筑物的允許值，否則，輕者導致建筑物的傾斜、開裂，降低或失去使用價值，重者將會釀成毀壞事故。此外，需要指出的對于土工建筑物（如土壩、土堤、岸坡）、水工建筑物地基或其他擋土擋水結構，除了在荷載作用下土體要滿足前述的穩(wěn)定和變形要求外，還要研究滲流對土體變形和穩(wěn)定的影響。為了解決上述工程問題，就要研究土的物理性質(zhì)及應力變形性質(zhì)、強度性質(zhì)和滲透性質(zhì)等力學行為，找到它們的內(nèi)在規(guī)律，作為解決土體穩(wěn)定和變形問題的基本依據(jù)。　　土力學是巖土工程學科的基礎，是水利水電工程、土木工程、地質(zhì)工程、環(huán)境工程、路橋及港口工程等專業(yè)的基礎力學課程之一，屬于專業(yè)基礎課程。土力學是解決許多工程問題的有利工具。

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