土力学与地基基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:414

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出版时间:2010-1

价格:48.00元

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isbn号码:9787114080746

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• 土力学
• 地基基础
• 岩土工程
• 土木工程
• 地质工程
• 基础设计
• 土的力学性质
• 地基处理
• 边坡稳定
• 桩基技术

土的工程特性与结构物地基设计精要 本书聚焦于现代土力学理论在工程实践中的深度应用，旨在为岩土工程师、结构设计师以及相关专业学生提供一套系统、详尽且注重实操的指导手册。全书紧密围绕“土的本构关系、变形分析与地基承载力”三大核心支柱展开，深入剖析复杂地质条件下的工程挑战与应对策略。 --- 第一章：岩土材料的本构描述与应力状态分析 本章奠定全书的理论基础，从微观结构入手，探讨土体独特的粘性、颗粒接触和孔隙水影响下的宏观力学行为。 1.1 土的细观结构与水力学 详细阐述了土颗粒的类型、级配对工程特性的影响，重点分析土体孔隙水压力在静力与动力荷载下的瞬态与稳定分布规律。引入渗透张量概念，建立描述水流在不均匀土体中运动的偏微分方程组，并讨论如何通过固结试验数据反演渗透系数。对毛细现象在非饱和土中的作用进行深入探讨，这是理解浅层地基稳定性的关键。 1.2 广义应力与应变关系 系统回顾经典的弹性理论在土体中的适用边界，并重点引入广义粘塑性本构模型。我们不仅复习Mohr-Coulomb破坏准则，更将篇幅集中于修正剑桥模型（Modified Cam-Clay Model）的推导过程、参数标定方法及其在三维应力状态下的应用。深入讨论如何处理应力路径依赖性，特别是对于超固结土和正常固结土的屈服面描述。引入小应变本构理论，用于预测结构物在接近服务荷载时的微小变形，这对于精密结构如高层建筑和大型设备基础至关重要。 1.3 剪切特性测试与参数确定 详述室内外剪切试验的标准流程与数据解释方法，包括直剪、三轴压缩试验（UU, CU, CD）以及先进的直接剪切仪器的应用。特别强调如何从CU试验数据中准确提取有效应力参数（内摩擦角 $phi'$ 和粘聚力 $c'$），并对比不同加荷速率和围压条件下参数的变化趋势。引入孔隙水压力参数 $A$ 和 $B$的测定，这是预测快速加载或地震作用下地基失稳的关键指标。 --- 第二章：土的变形机理与固结沉降分析 本章聚焦于土体在荷载作用下的时间依赖性变形，这是结构设计中控制沉降量的核心环节。 2.1 一维和三维固结理论 详细推导Terzaghi一维固结理论，并修正其对边界条件和土体均匀性的假设。重点引入超固结比（OCR）的概念及其对固结速率和最终沉降量的影响。随后，扩展至 Schofield与Wroth的三维固结理论，讨论在实际工程中如何利用有限元软件模拟复杂荷载分布下的空间固结过程。对排水路径和固结速率的计算采用精确积分和数值迭代方法，指导工程师优化复合地基的施工方案。 2.2 沉降量的精确预测 区分初沉（弹性变形）、固结沉降（时间和超固结状态相关）和次固结沉降（有机质土和粘土的长期变形）。提供基于现场侧限室（oedometer）试验的沉降参数（压缩指数 $C_c$、回弹指数 $C_r$）与现场实测沉降量的相关性分析。针对软土地基，详细阐述了板载荷试验在确定地基抗力的同时，如何获取现场压缩模量的修正方法。 2.3 沉降差异与结构响应 深入分析不均匀沉降的危害性，并建立基于结构刚度的变形计算模型。讨论如何通过结构设计（如增加梁板刚度、设置沉降缝）来分散和控制差异沉降。对于大型箱形基础，引入刚塑性地基反力模型，模拟基础与地基之间的相互作用。 --- 第三章：地基极限承载力与稳定性分析 本章是岩土工程的实践核心，侧重于确定地基的安全系数和设计承载力。 3.1 浅层基础的极限承载力理论 系统梳理Terzaghi、Meyerhof、Hansen和Vesic的承载力公式，并详细对比这些经典方法的适用范围、系数修正的物理意义及其局限性。特别关注地基倾斜、基础埋深、基底偏心荷载对承载力系数的影响。提供一套基于现场SPT-N值或CPTU数据，快速估算粘性土和砂土抗剪强度参数，并代入承载力公式的工程图表法。 3.2 深层基础与桩基承载力 详尽分析单桩的极限抗拔力和抗压力的确定。对于摩擦桩，重点讨论$eta$法和 $alpha$法在不同土层中的应用精度，以及如何利用桩侧阻力测试（如静载荷试验、低应变动测）来校准计算值。对于大直径嵌岩桩，深入探讨了桩端扩底对承载力的贡献，并引入桩-土-结构相互作用（PSSI）的简化模型。 3.3 边坡与挡土结构稳定性评估 本节转向对土体整体稳定性的分析。详细介绍极限平衡法在评价土坡稳定性的应用，包括瑞典圆法、Bishop法和Fellenius法。重点展示如何利用应力-强度折减法的原理，建立有限元模型来精确计算安全系数。在挡土结构方面，系统分析了静止土压力、主动土压力和被动土压力的分布规律，并结合Rankine和Coulomb理论，指导工程师设计刚性、柔性挡墙和锚固结构。 --- 第四章：特殊地基处理技术与工程实例 本章从理论走向应用，介绍当代应对软土、高填方和液化风险的工程措施。 4.1 软土地基的加固与改良 全面介绍真空预压法的工作原理、施工控制标准和沉降监测体系。对比物理改良（如深层搅拌法、水泥土桩）与化学改良（如注浆）的适用性与经济性。针对深厚软土层，详细阐述复合地基的设计思路，包括垫层和桩体的荷载分配系数的确定，以及如何通过荷载试验验证加固效果。 4.2 地震作用下的地基响应 引入土体液化判据，侧重于利用锥形贯入试验（CPTU）的静力锥穿透阻力来评估液化潜力，并给出基于地震动参数的液化风险评估流程。介绍动力有限元分析的基本步骤，用于模拟土体在往复荷载下的非线性响应，以及如何通过粘滞性边界条件来减少模型尺寸效应。 4.3 边坡工程的风险控制 结合案例，探讨岩土工程信息化监测技术在边坡预警中的应用，如使用位移监测、孔隙水压力计和应变片来实时评估斜坡的稳定性。介绍微型桩、抗滑桩等主动支护措施的设计参数选取和施工质量控制要点。 --- 本书特色： 全书穿插大量真实的工程案例分析，并提供与国际主流规范（如Eurocode 7, AASHTO）相符的工程参数取值建议。公式推导严谨，图表直观，重点突出实用性，力求使读者能够将复杂的本构理论有效地转化为可靠的工程设计方案。本书是岩土工程领域从理论到工程实践的桥梁之作。

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对于我这种在设计院工作多年，主要负责项目初步设计的工程师而言，工具书的实用性是第一位的。这本书在提供理论背景的同时，对规范条文的解读和应用示例的详尽程度，远超我预期的“教材”范畴。书中附带的几个附录，比如常用的土工参数取值范围表、不同类型地基的经验公式汇总等，简直是我的“救命稻草”。我发现自己现在查阅规范时，常常会先翻阅这本书中的相关章节，因为作者的解释往往比规范原文更加通俗易懂，并且附带了适用条件和局限性说明。这极大地提高了我的工作效率，让我能够更自信地在项目初期做出合理的工程判断。它更像是一位经验丰富的前辈，随时待命，在你遇到设计难点时，提供清晰、有据可查的参考意见。

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这本书的作者团队显然具备深厚的学术背景和丰富的工程实践经验。他们在论述过程中展现出的那种对工程现象的深刻洞察力，是许多纯理论著作所缺乏的。例如，在探讨液化判别时，作者不仅讲解了标准贯入试验的结果应用，还结合了地震波的传播特性来解释为何某些土层更容易发生动力失稳，这种跨学科的融合使得对地质灾害的认识更加全面。此外，书中对计算软件结果的解读也给予了足够的重视，提醒读者要警惕“黑箱”操作的陷阱，始终回归到基本的力学原理上来验证计算结果的合理性。这种严谨的治学态度和对工程安全的高度责任感，贯穿了全书的始终，让人在学习知识的同时，也接受了一次深刻的职业道德教育，受益匪浅。

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初读这本教材时，我立刻被其逻辑严密的叙述方式所吸引。作者似乎拥有一种将庞杂知识体系化繁为简的魔力。例如，在阐述有效应力原理时，作者并没有直接抛出复杂的数学公式，而是先从毛细现象和孔隙水压力的物理意义入手，层层递进，使得即便是初次接触这一概念的学生也能迅速抓住其核心精髓。书中的案例分析部分尤其精彩，很多都是结合了近些年实际发生的重大工程事故进行的反思和剖析，这极大地增强了理论知识在实际工程中的指导意义。我发现自己不再是单纯地记忆公式，而是开始思考为什么这个公式在这种情况下成立，而另一种情况又该如何调整。这种从“知其然”到“知其所以然”的转变，正是一本优秀教科书的价值所在，它培养的不仅仅是操作技能，更是工程师的批判性思维。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了沉稳的深蓝色调，搭配着简洁有力的金色字体，透露出一种专业和严谨的气息。内页纸张的质感也相当不错，触感细腻，油墨印刷清晰，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。我特别欣赏作者在章节排版上下的功夫，图文并茂的布局使得复杂的理论概念变得直观易懂。比如在介绍土体变形机理那一部分，作者巧妙地穿插了大量的工程实例插图，将抽象的力学模型具象化了。书脊的装订也很牢固，翻阅起来十分顺手，即便是经常需要查阅的章节，也不会有松脱的担忧。整体而言，从硬件到软件的细致考量，都体现了出版方对专业书籍品质的坚持，对于我们这些需要反复研读的工程师来说，这本实体书的阅读体验绝对是加分的项，远胜于冷冰冰的电子版。我甚至愿意花时间在我的书架上为它腾出一个显眼的位置，因为它本身就是一件值得收藏的工具书。

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这本书的覆盖面广度确实令人印象深刻，几乎囊括了岩土工程领域的核心知识点，但令人称奇的是，它在保持广度的同时，对关键内容的深度挖掘也做得相当到位。特别是关于地基承载力的确定方法，书中详细对比了经典理论（如Terzaghi的理论）与现代数值模拟方法之间的异同，并给出了不同工况下适用方法的指导建议，这对于指导我们进行实际工程设计至关重要。我个人对其中关于土的固结沉降计算一节尤为推崇，它不仅给出了传统的一维固结理论，还引入了对二、三维固结问题的探讨，这对于处理大型、复杂工程（如海堤或大型填埋场）的设计难题时，提供了更接近现实的工具。这种循序渐进，由浅入深，同时兼顾理论前沿的编排思路，让这本书的价值在不同学习阶段都能得到体现。

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