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出版者:

作者:钱德玲 编

出品人:

页数:232

译者:

出版时间:2009-7

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787112109180

丛书系列:

图书标签:

• 土力学
• 岩土工程
• 地基处理
• 土的物理性质
• 土的力学性质
• 边坡稳定
• 地基承载力
• 土动力学
• 桩基
• 挡土墙

土的工程特性与地基基础设计 导论：大地深处的智慧之光 在人类文明的进程中，建筑与工程活动无不依赖于脚下坚实的土地。从宏伟的摩天大楼到绵延的桥梁隧道，它们的力量与稳定性，最终都取决于与大地岩土层的紧密结合。然而，这看似静止的泥土，实则蕴含着极其复杂的物理、力学与水文特性。本书《土的工程特性与地基基础设计》，旨在系统而深入地剖析这些特性，并将其转化为可靠、经济的工程实践准则。我们不局限于传统教科书的框架，而是着重于现代工程实践中对土体行为的深入理解、先进的测试方法以及创新性的基础设计理念。 第一部分：土体的本构特性与本源 本部分将构建读者对土体作为一种多相介质的宏观认知与微观理解。 第一章 土的形成、分类与工程意义 土，并非单一的物质，而是由固体颗粒、孔隙水和孔隙气体构成的复杂体系。本章首先追溯了土的形成过程——风化、搬运、沉积和变质——如何决定了不同土类的初始工程属性。我们将详细阐述粒度分析（筛分与沉降法）在确定土的骨架结构中的核心作用，并深入探讨如阿特伯格界限（液限、塑限、塑性指标）这类经典指标如何量化粘性土体的可塑性范围及其对长期稳定性的影响。不同工程环境下（如冲积平原、黄土地貌、火山岩残积区）的土体，其工程特征存在显著差异，本章将通过大量工程案例，揭示这些地质背景对地基承载力和沉降控制的决定性影响。 第二章 土的渗透性与水文地质条件 水是土体工程行为的“催化剂”和“塑性剂”。本章将重点探讨土体的渗透性。达西定律是理解地下水流动的基石，但我们将超越其线性假设，探讨高渗透梯度和非饱和区渗流的复杂性。渗透系数的确定（室内和原位测试）是设计抗渗结构和评估渗流稳定性的关键。此外，水文地质条件，包括地下水位变化规律、潜水面形态及其对土压力和有效应力的影响，将被系统化地梳理。对于软弱土层，固结排水的速率直接决定了工期的长短和初期沉降的程度，本节将精细分析渗透路径对排水效率的制约。 第三章 土的应力状态与有效应力原理 卡尔·特扎吉提出的有效应力原理，是岩土工程的“阿基米德定律”。本章将从应力分解的角度，详尽阐述总应力、孔隙水压力和有效应力之间的微妙平衡。我们将通过实例分析，展示在静载荷、动载荷以及地下水位升降等不同荷载条件下，孔隙水压力的瞬变效应（超孔隙水压力）如何导致土体的强度瞬时下降和长期蠕变。本章将深入讨论应力路径法，揭示土体在三维应力状态下，不同加载方向对屈服面和强度参数的影响。 第四章 土的强度与变形特性 土的抗剪强度是抵抗失稳破坏的最终屏障。本章将聚焦于库仑破坏准则及其在工程中的应用。详细阐述三轴压缩试验（UU、CU、CD）在确定内摩擦角（$phi$）和粘聚力（$c$）中的关键作用，并探讨应力松弛和应变率对这些参数的影响。在变形特性方面，我们将引入广义的应力-应变关系模型，探讨如何利用弹性模量、剪切模量等参数来预测短期弹性变形。对于粘土，固结理论是连接应力与变形的关键桥梁，本章将深入探讨一维、二维固结沉降的计算方法，及其在长期变形预测中的不确定性管理。 第二部分：地基基础的设计与优化 掌握了土的本构特性后，本部分将侧重于如何将这些知识转化为安全、合理的结构设计。 第五章 浅基础的设计与承载力分析 浅基础是工程中最常用的基础形式。本章首先回顾特扎吉和梅耶霍夫的极限承载力公式，并详细讨论了影响承载力的各项修正系数，包括地基的形状、深度、荷载倾斜以及土体强度空间变异性。我们将重点分析在复杂地质条件（如非均匀地基、斜坡地基）下的承载力校核方法。沉降控制是浅基础设计的另一核心。本章将介绍总沉降、不均匀沉降的允许限值，并提供一套基于“允许不均匀沉降”而非“极限承载力”进行设计的实用流程。桩基础与筏板基础的交叉区域，如带形基础和箱形基础的设计，也将被详细阐述。 第六章 深基础的设计：桩的受力与沉降 当上部土层强度不足或对沉降要求极高时，深基础——特别是桩基础——成为必然选择。本章将系统分析桩在极限荷载下的承载机理：桩侧摩阻力和桩端阻力。我们将详细比较摩擦桩和端承桩的设计策略，并着重介绍原位桩（如钻孔灌注桩）和预制桩（如预应力管桩）的施工特点及其对承载力的影响。对于深厚软土地基中的桩群，桩间相互作用效应（桩群效应）对承载力的折减或增强作用，需要进行精确的评估。同时，桩基的侧向受力分析（如风荷载或地震作用下），将引入土体抗力的Winkler模型或更先进的弹性地基梁模型进行处理。 第七章 地基的稳定性分析与边坡工程 地基失稳（如整体剪切破坏、冲刷破坏或滑动破坏）是灾难性的。本章将着重于地基失稳的判据和分析方法。对于浅基础，采用极限平衡法（如$Phi=0$法、瑞典圆法）进行整体稳定性复核是标准流程。本章将详细解析如何通过安全系数的选取来控制工程风险。在边坡工程中，我们将讨论天然边坡、开挖边坡和填方边坡的稳定性问题。重点放在监测预警体系的建立，以及如何采用加筋土技术（如锚杆、土钉墙）来提高边坡的抗剪强度和整体稳定性。 第八章 特殊土体的处理与地基加固技术 现代工程面临的土层往往是软弱、液化或膨胀性的。本章专注于解决这些“顽固”土体问题。对于高含水量的软土地基，排水固结（如真空预压、堆载预压）是加速地基处理的有效手段。对于强度低、渗透性差的粘性土，采用石灰、水泥等化学材料进行改良是常见的策略。我们将深入探讨物理方法，如高压喷射灌浆（RCC）和搅拌桩技术，它们如何通过改善土体的密实度和掺入固化剂来显著提高地基的承载力和降低渗透性。对于膨胀土，控制地下水位和采用换填、隔水层等措施，是防止结构因胀缩而破坏的关键。 结语：面向未来的岩土工程 本书不仅是理论的集合，更是一本解决实际问题的工具书。在信息技术和新材料的推动下，岩土工程正朝着数字化、智能化方向发展。未来的设计将更依赖于原位测试数据的实时反馈、三维数值模拟（如有限元法、离散元法）对复杂荷载路径的精确预测，以及对环境影响的最小化。掌握本书所阐述的工程力学原理与设计方法，是每一位从事土木、结构、市政工程人员迈向严谨、高效工程实践的坚实基础。我们期待读者能够批判性地应用这些知识，在脚下的土地上，构筑起更加安全、持久的人类工程奇迹。

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这本书的插图和示例部分，可以说是全书最精彩的部分，完全挽救了我对它略显刻板的印象。那些手绘风格的剖面图，线条流畅且富有层次感，清晰地展示了土层、地下水位的相互作用关系，比那些用CAD软件生成的、缺乏“人情味”的工程图要生动得多。特别是关于模型试验的那些配图，简直就像是为每一个步骤都配上了高清的教学视频截图。而且，每一章末尾提供的习题设计得非常巧妙，它们不仅仅是数字的简单代入，而是将不同地质条件、不同荷载组合的情况都考虑进去了，真正做到了理论指导实践的闭环。我特别喜欢其中一个关于场地液化风险评估的案例分析，作者不仅展示了计算过程，还对结果进行了详细的工程意义解读，这比单纯罗列公式要高明太多。这些可视化和案例化的处理，让那些抽象的力学定律变得可触摸、可理解，极大地提升了学习的乐趣和效率。

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我花了将近一个月的时间才勉强将这本书的第一部分读完，最大的感受是它在参考文献和历史背景的追溯上做得非常扎实，简直像是一部小型学术史。作者似乎对这个领域的发展脉络有着近乎偏执的探究欲，在引用每一个重要理论时，都会标注出它在哪个年代，由哪位先驱学者首次提出，并简要提及当时的研究背景和局限性。这使得这本书不仅仅是一本工具书，更像是一部承载着学科发展记忆的文献集。我甚至根据书中的引用，去找到了几篇几十年前的经典论文进行对比阅读，这让我对当前主流方法的局限性有了更深刻的认识。这种严谨的学术态度，体现在对每一条规范和每一个假设条件的审视上，让人不敢有丝毫懈怠。虽然这使得阅读过程略显缓慢，需要不断地去查阅那些年代久远的文献背景，但对于渴望建立完整知识体系的读者来说，这种对历史的尊重和追溯，是弥足珍贵的财富，体现了作者深厚的学术底蕴。

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这本书的语言风格简直是一场灾难，充满了陈旧的学术腔调，读起来感觉像是在啃一块干巴巴的石头。大量使用长难句和过于专业化的术语，即便是带着查阅资料的心态去啃，也常常被绕晕在句子的结构里。例如，对某个应力状态的描述，用了足足两行半的文字才勉强勾勒出来，如果能用一个简洁的示意图或者更精炼的文字来表述，效果一定会好得多。更让我感到困惑的是，很多关键概念的首次提出，并没有做足铺垫，而是直接抛出定义，读者仿佛必须具备一定的预备知识才能跟上作者的思路。我不得不承认，作者的知识体系无疑是庞大的，但如何将这份知识以一种更容易被初学者接受的方式传递出来，似乎是本书编辑和作者疏忽的地方。每一次阅读，都需要我频繁地停下来，去搜索引擎上寻找那些被作者默认读者应该已经知道的背景知识，这极大地打断了知识吸收的连贯性，阅读体验大打折扣。

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我这次入手这本书，主要是冲着它在理论深度上的口碑去的，据说它对某些经典力学模型的推导过程处理得尤为透彻，这正是我目前在研究中遇到的一个瓶颈。然而，实际阅读体验下来，我发现它在内容组织上似乎走了一条更偏向工程实践的路径。它似乎更侧重于“如何应用”而不是“为何如此”，每一个章节的引入都紧密围绕着实际工程中的案例展开，比如基础沉降计算、边坡稳定性分析等。我期待看到更多关于本构关系微观机理的深入探讨，但书中更多的是对经验公式的罗列和在不同场地条件下的适用性讨论。这倒不是说它不好，只是与我预期的那种偏向理论物理的阐述方式有所出入。不过，对于现场工程师来说，这本书无疑是一本实用的手册，里面的图表和流程图清晰明了，可以直接拿去指导工作，只是对于我这种想要深挖底层逻辑的人来说，可能还需要搭配其他更偏向理论基础的文献来辅助阅读。这种实用导向的叙事风格，让全书的阅读节奏显得非常紧凑，几乎没有“闲笔”。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，那种沉稳的深蓝色调，配上烫金的字体，立刻就赋予了它一种专业而又不失格调的韵味。我是在一家老牌书店里偶然发现它的，当时只是被它摆放的位置所吸引，心想能被放在那个角落的书，想必有一定的分量。初翻几页，纸张的质感非常舒服，油墨印刷清晰，看得出出版社在细节上是下过一番功夫的。虽然我不是这个领域的专业人士，但光是看着那些密集的公式和严谨的图表排版，就能感受到编著者背后付出的心血。它给我的第一印象是“厚重”，不是那种徒有其表的重量，而是知识的密度带来的实在感。书脊的装订也很有韧性，即使经常翻阅，也不担心散架，这对于经常需要查阅工具书的读者来说，简直是福音。我甚至花了一点时间去研究了扉页和致谢部分，作者的学术背景介绍非常详尽，这让我对后续内容的权威性更有信心了。总而言之，从一个读者的角度来看，它的外在呈现已经达到了教科书级别的水准，让人爱不释手，愿意把它放在书架最显眼的位置。

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老师你敢不敢讲的慢点。我智商低啊，我操

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