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出版者:天津大学出版社

作者:王成华 编

出品人:

页数:221

译者:

出版时间:2002-1

价格:19.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787561815960

丛书系列:

图书标签:

• 土力学
• 地基工程
• 岩土工程
• 土木工程
• 工程地质
• 边坡稳定
• 地基处理
• 土的力学性质
• 土的物理性质
• 基础设计

土的奥秘：构建未来的基石 在广袤的地球表面，覆盖着一层看似平凡却蕴含无限能量的物质——土。它不仅是孕育生命、支撑植被的载体，更是人类文明发展不可或缺的基石。从宏伟的摩天大楼到深邃的隧道，从横跨江河的桥梁到稳固的堤坝，无一不与脚下这片土地的特性息息相关。深入理解土的本质，掌握其行为规律，便是解锁工程安全与可持续发展的关键。 本书将带领您踏上一段探索土的奇妙旅程，揭示隐藏在其看似粗糙外表下的精妙科学。我们将从土的起源与组成出发，深入剖析构成土体的颗粒特性，如同细致地描绘每一颗沙粒、每一片黏土的形状、大小、表面纹理及其带来的影响。这些微观的差异，将直接决定土体的宏观表现，赋予它们千变万化的性质。我们将探讨颗粒间的接触机制，理解这些微小力量如何累积，最终形成我们所见的土壤结构。 接着，我们将聚焦于影响土体行为的核心要素：孔隙水。水的存在，是土体性质发生巨大变化的关键。我们将详细阐述水的毛细现象、渗透性，以及水压如何作用于土颗粒，改变土体的应力状态。渗流问题，作为土力学中的经典难题，我们将对其进行深入的探讨，分析不同地质条件下水的流动路径，以及它对边坡稳定性、基础沉降等工程问题产生的深远影响。理解渗流，就是理解了土体在水作用下的“呼吸”与“脉动”。 应力与应变，是描述物质受力变形的基本法则。在土力学中，这一法则的应用尤为复杂。我们将剖析土体内部应力的传递机制，理解外荷载如何在土颗粒间传递，以及应力状态的分布规律。我们还将深入研究土体在不同应力条件下的变形特性，包括压缩、剪切等。固结理论，作为土体沉降预测的核心，我们将对其进行详尽的解析，理解时间在土体变形过程中的关键作用，以及如何评估和控制工程建设带来的沉降。 土体的强度，是决定其承载能力和稳定性的关键指标。我们将系统地介绍土体的抗剪强度理论，包括库仑定律等经典模型，并探讨影响土体强度的各种因素，如有效应力、孔隙水压力、颗粒间的摩擦以及黏聚力。我们将学习如何通过室内和现场试验来测定土体的抗剪强度参数，并将其应用于边坡稳定性分析、地基承载力计算等实际工程问题中。理解土体的强度，就是为工程的安全“保驾护航”。 地下水的复杂性，以及其对土体行为的影响，是土力学中不可忽视的重要课题。我们将探讨不同类型地下水的形成、分布及其对土体性质的影响。地下水位的变化，如季节性波动、抽水引起的降落漏斗等，都会显著改变土体的应力状态和稳定性。我们将学习如何进行地下水位监测、分析地下水流场，并将其纳入工程设计与施工的考量之中。 在理解了土体的基本力学行为之后，我们将转向更为宏观的应用层面。基础工程，是几乎所有地面工程的起点。我们将深入探讨不同类型的基础，如浅基础和深基础，以及它们的设计原则和施工要点。我们将学习如何根据土体的性质和上部结构的荷载，合理选择和设计基础，确保工程的安全与稳定。 边坡工程，是土力学应用的重要领域之一。无论是天然斜坡还是人工边坡，其稳定性都直接关系到人民生命财产安全。我们将学习边坡失稳的各种模式，如滑动、崩塌等，并掌握边坡稳定性分析的方法，包括极限平衡法等。我们将探讨提高边坡稳定性的各种加固措施，如排水、挂网、锚固等，为建设安全可靠的边坡提供理论指导。 岩土工程中的另一项重要挑战是土动力学，尤其是在地震等动力荷载作用下的土体行为。我们将探讨地震波在土体中的传播、土体的动力特性以及场地土的动力反应。液化现象，作为地震中常见的灾害，我们将对其产生机制、判别方法以及防治措施进行深入的解析，以应对地震带来的严峻挑战。 土体改良技术，是应对不良土体、改善工程性能的有效手段。本书将介绍多种常用的土体改良方法，如换填、挤密、注浆、固化等，并分析它们的作用机理、适用范围以及工程效果。通过这些技术，我们可以将原本不适合工程建设的土体，转化为稳定可靠的工程介质。 最终，我们将目光投向可持续发展的时代要求。在工程建设中，如何最大限度地利用现有土体资源，减少对环境的影响，已成为重要的课题。我们将探讨绿色土力学的理念，如土工织物的应用、再生材料的使用等，以及如何通过优化设计和施工，实现工程与环境的和谐共生。 这本书并非枯燥的理论堆砌，而是将深奥的土力学原理与生动的工程实例相结合，力求让您在阅读过程中，能够清晰地描绘出土体在各种作用下的“姿态”，理解其“喜怒哀乐”，并最终能够运用这些知识，去解决现实世界中的工程难题，构建更加安全、可靠、可持续的未来。无论是正在工程领域深耕的专业人士，还是对脚下这片土地充满好奇的求知者，都能从中获得启发与收获。

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这本关于岩石力学与工程学的专著，从最基础的岩石力学参数测定讲起，内容之详实，令人叹为观止。作者似乎倾注了毕生的心血，将各种室内外试验方法，如单轴压缩试验、三轴试验、直剪试验等，描述得如同手把手教学一般清晰。特别是关于岩石强度和变形特性的分析部分，引入了许多前沿的模型，例如基于损伤力学的蠕变模型和应力松弛模型，这些在其他同类书籍中往往是一笔带过的内容，在这里却被深入剖析，配以大量的实际工程案例，使得理论知识不再是空中楼阁。对于我们这些在隧道和边坡工程领域摸爬滚打多年的工程师来说，这本书简直就是一本活字典，每当遇到疑难问题，翻开查阅，总能找到令人茅塞顿开的解释和可靠的计算依据。唯一略感遗憾的是，对于非常规岩体，例如强烈风化的岩石或者高应力深埋岩体中的非线性变形问题，探讨的深度似乎还有提升空间，当然，考虑到篇幅限制，这或许是难以避免的取舍。但总而言之，这是一部极具参考价值的工具书。

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我个人对这本书中关于岩石动力学响应的章节印象最为深刻。在许多岩土工程教材中，地震荷载下的岩石响应往往被简化处理。然而，这本书却用专门的篇幅，深入探讨了冲击荷载和高应变率下岩石材料的非线性行为，例如应变率敏感性、动态拉伸强度与压缩强度的差异等。作者引用了最新的冲击试验技术和高速摄像数据，清晰地展示了裂纹的萌生、扩展和聚合过程在不同应变率下的形态变化。这对于核电站基础、高边坡抗震或者爆破工程的应用来说，具有极其重要的指导意义。更难能可贵的是，作者在讨论这些高难度课题时，所选用的参考文献列表极新且广泛，几乎涵盖了近十年国际顶级期刊上的最新研究成果，这使得这本书的知识体系非常扎实且具有前瞻性，完全可以作为一本高级研究生和科研人员的参考用书。

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说实话，一开始拿到这本厚重的著作，心里还有些打鼓，担心内容过于晦涩难懂，毕竟岩石力学是个出了名的“硬骨头”。但翻开目录后，发现作者在叙述上采用了非常亲民的笔法。它避开了那些过度复杂的数学公式堆砌，而是侧重于物理图像的构建和工程意义的阐述。比如，在讲解岩体结构面的强度特性时，作者没有直接抛出复杂的滑动准则，而是先通过大量实测数据和模型试验的对比，直观地展示了粗糙度和尺度的影响，然后才引出理论公式，并且对公式中的每个参数都给出了明确的物理含义和取值范围的建议。这种“先现象，后理论，再应用”的讲解模式，极大地降低了初学者的学习门槛。对于我这样一名正在准备相关专业资格考试的学生来说，这本书简直是雪中送炭，它不仅教会了我“是什么”，更教会了我“为什么会这样”以及“在实际中该如何应用”。

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这本书在处理岩体工程尺度效应和数值模拟方法结合方面，展现出了极高的专业水准。作者并未将理论分析和计算方法割裂开来，而是紧密地将两者结合。在岩体结构强度分析章节，详细阐述了如何将基于结构面和块体几何学的离散元方法（DEM）与基于连续介质假设的有限元方法（FEM）进行耦合分析，以应对不同尺度的工程问题。特别是关于大型地下洞室的支护设计部分，作者不仅提供了经验公式，还指导读者如何利用数值模拟软件（虽然没有直接点出具体软件名称，但其描述的方法论指向性很强）来模拟支护结构的受力过程和岩体的变形破坏模式。这种对现代计算岩石力学方法的重视，使得这本书紧跟时代前沿，而非仅仅停留在上世纪的经典理论框架内。它为工程界提供了一套系统性的、从宏观到微观、从解析到数值的完整解决方案。

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我对这本书的结构安排和逻辑推演感到由衷的敬佩。它并没有采用那种干巴巴的、纯理论的叙述方式，而是巧妙地将地质背景知识融入到岩土材料本构关系的研究之中。开篇对岩石矿物组成、结构构造的介绍，虽然看似基础，却为后续理解岩石各向异性和不均匀性奠定了坚实的理论基础。随后，章节的过渡自然流畅，从弹性力学分析过渡到塑性理论，再到更复杂的粘弹性、粘塑性行为，每一步的逻辑推导都环环相扣，毫无跳跃感。更难得的是，作者在讨论到孔隙水压力和有效应力原理时，不仅引用了经典的Terzaghi理论，还结合了现代的固结理论，并用精美的图示清晰地展示了不同加载速率下孔隙水压力的演化过程，这对于理解饱和软岩工程的长期稳定性至关重要。这本书的编排，体现了一种深厚的学术功底和严谨的治学态度，让人在阅读过程中能感受到作者对学科脉络的精准把握。

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