本書結合我國土木工程專業(yè)土力學課程的授課內容,由BRAJAMM.DAS所在所著的《巖土工程原理》(第8版)定制而成。本書共14章,主要內容包括土和晶粒的起源,重量—體積關系(三相指標體系),土的塑性和結構,土的壓實,滲透性,滲流,原位應力,土中的應力,土的壓縮型,土的抗剪強度,側向土壓力,邊坡穩(wěn)定性,淺基礎地基的承載力。本書語句表述簡明,例題、習題豐富,并附有部分習題答案,便于讀者自學;章后的批判型思考題便于讀者開拓思路,融會貫通。本書可作為高等院校土力學雙語課程的參考教材,也可作為教學研究人員和科技人員的參考書。
布雷杰 M· 達斯(Braja M· Das)教授是加利福尼亞州立大學工程與計算機學院的名譽院長。他是美國土木工程師協(xié)會的終身會員、美國工程教育協(xié)會終身會員、美國國家科學研究委員會(華盛頓特區(qū))交通科學研究分會力學和化學穩(wěn)定研究委員會的名譽會員。達斯教授的主要研究領域包括淺基礎、土層錨桿和土工合成材料,發(fā)表了250多篇巖土工程方面的論文。同時,達斯教授教學經驗豐富,教學成果卓著,曾獲AMOCO基金會獎、美國工程教育協(xié)會為卓越教學頒發(fā)的AT&T獎、自動化協(xié)會頒發(fā)的Ralph Teetor獎、得克薩斯大學埃爾帕索分校為卓越教學頒發(fā)的杰出成就獎。達斯教授著有多本巖土工程方面的教材和參考書,其中《巖土工程原理》《基礎工程原理》《土動力學原理》等是其經典著作,在美國高校土木工程專業(yè)得到了廣泛使用。 《巖土工程原理》于1985年首次出版,并于1990年、1994年、1998年、2002年、2006年、2010年和2014年再版。第8版和達斯教授合作的是佛羅里達大西洋大學的哈立德·索班(Khaled Sobhan),其主要研究領域為地基處理、軟土的工程性質等。第8版保持了前幾版的邏輯結構體系,論述了土體物理、力學特性,涵蓋野外工程實踐及其基本工程流程,結合近年來巖土工程的發(fā)展,刪除了第7版的填埋場和土工合成材料的內容,對第2~6章、第9~15章的相關內容進行了適當增減,對大部分例題和習題做了修改。 為了讓我國讀者能夠順利閱讀到達斯教授的著作,機械工業(yè)出版社適時引進了這本優(yōu)秀教材。根據(jù)我國高校土力學課程的實際教學內容,本書刪除了《巖土工程原理》第8版的第5、14、17章,以及第1、2、6、7、8、11、15章的部分內容,縮編后以《土力學》的名稱出版。 本書強調對土力學基本原理的理解和工程實踐的應用,主要有以下幾個特點: 1)圖文并茂,敘述邏輯合理,從概念、巖土性質到工程原理,以闡明土力學的基本原理為主,不糾結過多的細節(jié),使學生能循序漸進地“暢游”其間。每章的開始都有一節(jié)概述,每章的最后都有總結,以快速回顧基本概念,指出內容之間的關聯(lián),所以特別適合自學。 2)附有大量的例題和習題,例題都給出了解答步驟,便于學生練習和鞏固所學內容。大多數(shù)章節(jié)在習題中還設置了判斷思考題,以促進學生對該章原理的理解和思考。 3)土木工程的實踐性和應用性很強,為使學生理解,在課堂中所學的是理想狀態(tài)的土力學知識,而工程實踐中巖土體工程性質存在難以準確預測的變化,在本書第10、14章中設置了實際工程案例。 4)參考近年來大量期刊和會議中有關巖土性質的文獻,緊密結合國際上巖土工程方面的新經驗、新技術和新工藝,便于學生能在未來的工程實踐中學以致用。 5)配有可供教師使用的配套資源(含教案和PPT),便于我國高校教師開展雙語課教學使用。 總之,本書具有良好的系統(tǒng)性、可讀性和較高的權威性,內容豐富,是一本優(yōu)秀的原版教材,不僅可以作為土木工程專業(yè)本科生、研究生教材,也是一本極好的大學教師和工程技術人員的參考書。 梁發(fā)云
影印版序
前言
作者簡介
第1章巖土工程歷史回顧 1
11概述1
1218世紀前的巖土工程1
13古典土力學前期 (1700—1776)5
14古典土力學—第Ⅰ階段 (1776—1856)6
15古典土力學—第Ⅱ階段(1856—1910)6
16現(xiàn)代土力學 (1910—1927)7
171927年后的巖土工程8
18一個時代的落幕 12
參考文獻13
第2章土的起源和粒徑15
21概述15
22巖石循環(huán)和土的起源 15
23土顆粒粒徑26
24黏土礦物 28
25相對密度 (Gs)36
26土的力學分析37
27粒徑分布曲線44
28土的顆粒形狀50
29小結51
習題52
判斷思考題54
參考文獻55
第3章重量體積關系 56
31概述56
32重量體積關系56
33重度、孔隙比、含水率和相對密度間的關系 59
34重度、孔隙率和含水率間的關系63
35各種重度間的關系64
36相對密實度 70
37emax 和 emin說明 73
38emax、emin、emaxemin和顆粒粒徑中值(D50)的關系76
39小結79
習題79
判斷思考題81
參考文獻81
vi土力學目錄vii
第4章土的塑性和結構 83
41概述 83
42液限 (LL) 83
43塑限 (PL) 90
44縮限 (SL) 92
45液性指數(shù)和稠度指數(shù)98
46活性 99
47塑性圖 101
48土的結構 103
49小結108
習題109
判斷思考題109
參考文獻110
第5章土的壓實112
51概述112
52壓實原理 112
53標準葡式貫入試驗 113
54影響壓實的因素116
55經改進的葡式貫入試驗120
56經驗公式120
57小結和說明127
習題128
判斷思考題129
參考文獻130
第6章滲透性132
61概述132
62伯努利方程132
63達西定律134
64滲透系數(shù) 136
65滲透系數(shù)的實驗室測定 138
66滲透性的方向變化145
67成層土的等效滲透系數(shù) 147
68野外抽水滲透系數(shù)試驗152
69壓實黏土的原位滲透系數(shù) 154
610小結和說明158
習題159
判斷思考題161
參考文獻162
第7章滲流 164
71概述164
72拉普拉斯連續(xù)方程164
73連續(xù)方程在簡單流問題中的應用 166
74流網 170
75流網中的滲流計算 171
76小結175
習題175
參考文獻176
第8章原位應力 177
81概述177
82無滲流飽和土中的應力177
83向上滲流時飽和土中的應力182
84向下滲流時飽和土中的應力186
85滲流力 186
86板樁繞流引起的土體隆起 191
87使用過濾層提高抗隆起安全系數(shù) 196
88部分飽和土的有效應力 199
89土中水的毛細上升現(xiàn)象 200
810毛細上升區(qū)域的有效應力 202
811小結和說明205
習題206
判斷思考題210
參考文獻210
viii土力學目錄ix第9章土體中的應力211
91概述211
92平面上的正應力和剪應力 212
93極點法確定平面應力216
94集中荷載作用下的應力 218
95豎向線荷載作用下的豎向應力 220
96水平線荷載作用下的豎向應力223
97豎向條形荷載(有限寬、無限長)作用下的豎向應力 224
98條狀三角形豎向荷載229
99堤壩荷載引起的豎向應力232
910圓形均布荷載作用下中心處的豎向應力236
911圓形均布荷載作用下任一點的豎向應力237
912矩形均布荷載作用下的豎向應力241
913豎向應力影響圖248
914小結和說明251
習題252
判斷思考題256
參考文獻258
第10章土的壓縮性 259
101概述259
102接觸壓力和沉降剖面260
103彈性沉降計算公式 262
104固結基本原理 270
105室內一維固結試驗 274
106孔隙比壓力曲線繪制 276
107正常固結和超固結黏土 280
108常規(guī)固結試驗說明282
109試樣擾動對孔隙比壓力關系曲線的影響 284
1010一維主固結沉降計算 285
1011壓縮指數(shù)(Cc)相關分析287
1012膨脹指數(shù) (Cs)相關分析 289
1013次固結沉降 295
1014固結時間效應297
1015小結和說明306
習題307
判斷思考題312
參考文獻313
第11章土的抗剪強度315
111概述315
112莫爾庫侖破壞理論 315
113剪力引起的斜平面破壞 317
114測定抗剪強度參數(shù)的室內試驗 319
115直剪試驗 319
116飽和砂及飽和黏土的排水直剪試驗 324
117直剪試驗說明 326
118常規(guī)三軸剪切試驗 331
119固結排水三軸試驗 332
1110固結不排水三軸試驗 341
1111不固結不排水三軸試驗347
1112飽和黏土無側限壓縮試驗 349
1113不排水黏聚力(cu)與有效上覆土層壓力(σ′o)的經驗公式 350
1114黏土的靈敏度和觸變性352
1115黏土強度的各向異性 355
1116十字板剪切試驗 356
1117測定不排水抗剪強度的其他方法 362
1118非飽和黏性土的抗剪強度 362
1119應力路徑 365
1120小結和說明370
習題371
x土力學目錄xi判斷思考題374
參考文獻375
第12章側向土壓力:靜止、朗肯和庫侖377
121概述377
122靜止壓力、主動壓力和被動壓力 377
123靜止土壓力 380
124部分浸沒土的靜止土壓力 382
125朗肯主動壓力理論 385
126朗肯被動壓力理論 387
127有限高度擋土墻的屈服 389
128坡狀回填時的朗肯主動壓力和被動壓力390
129擋土墻墻背側向土壓力分布圖392
1210庫侖主動壓力