土力学

绪论

0．1 土力学的概念及学科特点

0．2 本学科的发展简史

0．3 本课程的内容、要求和学习方法

1 土的物理性质和分类

1．1 概述

1．2 土的形成

1．3 土的三相组成、结构及构造

1．3．1 土的固体颗粒

1．3．2 土粒成分

1．3．3 土中水

1．3．4 土中气

1．3．5 土的结构和构造

1．4 土的物理特性

1．4．1 土的三相比例指标

1．4．2 三相比例指标的换算

1．4．3 黏性土的物理特性

1．4．4 无黏性土的密实度

1．5 土的工程分类

1．5．1 土的工程分类标准

1．5．2 建筑地基土的分类

1．6 土的压实性

1．6．1 击实试验及土的压实特性

1．6．2 土的压实机理及影响土压实的因素

1．6．3 压实系数及其工程应用

思考与练习题

2 土的渗透性

2．1 概述

2．2 土的渗透性及测定

2．2．1 土的渗透定律

2．2．2 土的渗透系数测定

2．2．3 成层土的等效渗透系数

2．2．4 影响渗透系数的主要因素

2．3 土的渗流和流网

2．3．1 二维渗流微分方程

2．3．2 流网特征与绘制

2．3．3 流网的工程应用

2．4 渗透破坏与控制

2．4．1 渗流力

2．4．2 流砂(或流土)破坏及其防治

2．4．3 管涌破坏及其防治

思考与练习题

3 地基中的应力

3．1 概述

3．1．1 土中应力

3．1．2 土体的应力一应变关系

3．2 地基中的自重应力

3．2．1 均质土的自重应力

3．2．2 成层土的自重应力

3．2．3 地下水升降时的自重应力

……

4土的压缩性和地基变形

5土的抗剪强度和地基承载力

6土压力及土坡稳定

7土的动力特性

8地基勘察和测试

参考文献

0.1土力学的概念及学科特点

由土所构成的广表大地是人类居住的场所,万物生长之地，土也是人类工程经济活动的基地、建筑物和构筑物的地基、地下空间开发的围岩、土工构筑物的填筑材料等。因此,土是人类赖以居住和生存的必备条件之一。

土是地壳表层的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积等地质作用所形成的各种松散堆积物的总称。在土木工程中,天然土层常被作为各种建筑物的地基，如在土层上建造房屋、桥梁、涵洞、堤坝等;或利用土作为建筑物周围的环境，如在土层中修筑地下建筑、地下管道、渠道、隧道等;还可利用土作为土工建筑物的材料,如修建土堤、土坝等。因此,土是土木工程中应用最广泛的建筑材料或介质。

土中固体颗粒是岩石风化后的碎屑物质,简称土粒。土粒集合体构成土的骨架，土骨架的孔隙中存在液态水和气体。因此,土是由土颗粒(固相)、土中的孔隙水(液相)和孔隙气(气相)所组成的三相物质;当土中孔隙被水充满时,则是由土粒和土中水组成的二相体。土体具有与一般连续固体材料(如钢、木、混凝土及砌体等建筑材料)不同的孔隙特性，它不是刚性的多孔介质,而是大变形的孔隙性物质。在孔隙中水的流动显示土的渗透性(透水性);土孔隙体积的变化显示土的压缩性、胀缩性;在孔隙中土粒的错位显示土内摩擦和黏聚的抗剪强度特性。土的密度、孔隙率和含水量是影响土的力学性质的重要因素。土粒大小悬殊,有粒径大于60 mm的巨粒粒组,有粒径小于0.075 mm的细粒粒组,粒径介于0.075~60 mm的则为粗粒粒组。

工程用土总体上分为一般土和特殊土。广泛分布的一般土又可以分为无机土和有机土。原始沉积的无机土大致可分为碎石类土、砂类土、粉性土和黏性土四大类。当土中巨粒、粗粒粒组的含量超过全重的50%时,则此土属于碎石类土或砂类土;反之，属于粉性土或黏性土。碎石类土和砂类土总称为无黏性土，一般特征是透水性大，无黏性,其中砂类土具有可液化性;黏性土的透水性小，具有可塑性、湿陷性、胀缩性和冻胀性;而粉性土兼有砂类土的可液化性和黏性土的可塑性等。特殊土有遇水沉陷的湿陷性土(如常见的湿陷性黄土)、湿胀干缩的胀缩性土(膨胀土)、冻胀性土(冻土)、红黏土、软土、填土、混合土、盐渍土、污染土、风化岩与残积土等。

……

本书共分九章, 内容包括土的物理性质和工程分类, 土的渗透性和渗流问题, 土体中应力计算和有效应力原理, 土的压缩和变形理论, 土的抗剪强度理论及地基承载力, 土压力理论和土坡稳定的分析方法, 土的动力特性, 以及地基勘察与测试等。