土力學與基礎工程

土力學與基礎工程是高等學校土建類專業重要的課程。本書以最新專業規範為依據，結合了編者的教學和工程經驗進行編寫。全書包括11章：緒論、土的物理性質及工程分類、土中應力計算、土的壓縮性及地基沉降計算、土的抗剪強度、土壓力與土坡穩定、天然地基上淺基礎、樁基礎及其他深基礎、基坑支護、軟弱地基及其處理、特殊土地基。本書圖文並茂，注重工程實際應用，基礎工程部分每章均設置了實際工程案例。

本書可作為應用型本科院校土木工程專業教材，也可用作交通、地質、冶金、石油、農業、林業等相關專業的教學參考書，還可供其他相關專業和工程技術人員參考、使用。 ^[1] 

第1章緒論

1.1土力學、地基與基礎的概念

1.2本課程在建築工程中的重要性

1.3本課程的特點與學習要求

1.4本學科的發展概況

第2章土的物理性質及工程分類

2.1土的三相組成

2.1.1土的固相

2.1.2土的液相

2.1.3土的氣相

2.2土的結構與構造

2.2.1土的結構

2.2.2土的構造

2.3土的物理性質指標

2.3.1土的直接指標

2.3.2土的間接指標

2.3.3土的指標的換算

2.4土的物理狀態指標

2.4.1無黏性土的密實狀態

2.4.2黏性土的狀態及指標

2.5土的擊實性

2.5.1土的擊實性及擊實試驗

2.5.2影響擊實的因素

2.5.3填土壓實的質量控制

2.6土(巖)的工程分類

2.6.1岩石的工程分類

2.6.2碎石土的工程分類

2.6.3砂土的工程分類

2.6.4黏性土的工程分類

2.6.5粉土的工程分類

2.6.6常遇到的幾種特殊土

2.7土的滲透性

2.7.1滲流模型

2.7.2土的層流滲透定律

本章小結

思考題

習題

第3章土中應力計算

3.1土中自重應力

3.1.1均質土層中的自重應力

3.1.2成層土中的自重應力

3.1.3地下水和不透水層對土中自重應力的影響

3.1.4水平向自重應力

3.2基底壓力與基底附加壓力

3.2.1基底壓力的分佈

3.2.2基底壓力的簡化計算

3.2.3基底附加壓力

3.3地基中的附加應力

3.3.1空間問題附加應力計算

3.3.2平面問題附加應力計算

3.4非均值和各向異性地基中的附加應力

3.4.1雙層地基中的附加應力

3.4.2薄交互層地基（各向異性地基）附加應力

3.4.3變形模量隨深度增大的地基附加應力

3.5有效應力原理

3.5.1毛細水上升時土中有效自重應力的計算

3.5.2土中水滲流時(一維滲流)有效應力的計算

本章小結

思考題

習題

第4章土的壓縮性與地基沉降計算

4.1概述

4.2研究土體壓縮的方法及壓縮性指標

4.2.1室內壓縮試驗及壓縮指標

4.2.2土的回彈再壓縮曲線

4.2.3現場載荷試驗及變形模量

4.2.4彈性模量

4.2.5壓縮性指標間的關係

4.3地基最終沉降量

4.3.1分層總和法

4.3.2《建築地基基礎設計規範》（GB50007—2011）方法

4.3.3按彈性理論方法計算沉降量

4.4考慮應力歷史的固結沉降計算

4.4.1考慮應力歷史的最終沉降量

4.4.2用e-lgp曲線計算地基最終沉降量

4.5飽和黏性土地基的滲流固結

4.5.1太沙基一維固結理論

4.5.2固結微分方程求解

4.5.3固結度

4.5.4用實測沉降推算後期沉降

本章小結

思考題

習題

第5章土的抗剪強度

5.1概述

5.2土的抗剪強度規律

5.2.1庫侖公式及抗剪強度指標

5.2.2莫爾庫侖強度理論

5.2.3土中任一點的極限平衡條件

5.3土的剪切試驗

5.3.1直接剪切試驗

5.3.2三軸剪切試驗

5.3.3無側限抗壓強度試驗

5.3.4十字板剪切試驗

5.4不同排水條件的強度指標及測定方法

5.4.1不固結不排水抗剪強度試驗（UU試驗）

5.4.2固結不排水剪抗剪強度試驗（CU試驗）

5.4.3固結排水剪抗剪強度試驗（CD試驗）

5.5剪切試驗方法的分析與工程中試驗方法的選用

本章小結

思考題

習題

第6章土壓力與土坡穩定

6.1擋土牆的作用與土坡的劃分

6.2擋土牆的土壓力類型

6.3朗肯土壓力理論

6.3.1基本原理

6.3.2主動土壓力理論

6.3.3被動土壓力

6.4庫侖土壓力理論

6.4.1主動土壓力

6.4.2被動土壓力

6.4.3黏性土壓力的庫侖理論

6.4.4規範法

6.5特殊情況下的土壓力理論

6.5.1土表面作用有連續均布荷載

6.5.2牆後有成層填土

6.5.3填土中有地下水

6.6擋土牆設計

6.6.1擋土牆的類型

6.6.2重力式擋土牆的構造

6.6.3擋土牆抗傾覆驗算

6.6.4擋土牆抗滑移驗算

6.6.5擋土牆基底壓力驗算

6.6.6擋土牆牆身強度驗算

6.6.7擋土牆設計

6.7土坡穩定分析

6.7.1土坡穩定的意義與影響因素

6.7.2簡單土坡穩定分析

6.8工程案例

本章小結

思考題

習題

第7章天然地基上淺基礎

7.1基礎的劃分及地基基礎設計原則

7.2淺基礎的類型

7.2.1淺基礎的結構類型

7.2.2基礎的材料

7.3基礎埋置深度的確定

7.3.1建築物的用途、類型和基礎構造形式

7.3.2基礎上荷載大小、性質及有無地下設施

7.3.3工程水文地質條件

7.3.4相鄰建築物的基礎埋深

7.3.5地基土凍脹的融陷

7.4地基承載力的確定

7.4.1按靜載荷試驗確定地基承載力特徵值

7.4.2按強度理論公式計算地基承載力

7.4.3岩石地基承載力特徵值的確定

7.4.4軟弱下卧層承載力的驗算

7.5基礎的設計與計算

7.5.1軸心荷載作用下基礎底面尺寸的確定

7.5.2偏心荷載作用下基礎底面尺寸的確定

7.5.3無筋擴展基礎剖面尺寸的確定

7.5.4擴展基礎設計

7.5.5地基變形驗算

7.5.6地基穩定性驗算

7.6上部結構、基礎和地基共同工作的概念

7.6.1基礎剛度的影響

7.6.2地基條件的影響

7.6.3上部結構剛度的影響

7.7柱下條形基礎

7.7.1柱下條形基礎的構造

7.7.2基礎底面尺寸

7.7.3內力計算

7.7.4地基模型簡介

7.8十字交叉基礎

7.9片筏基礎

7.9.1構造要求

7.9.2內力計算

7.9.3結構承載力計算

7.10箱形基礎

7.11減輕不均勻沉降的措施

7.11.1建築措施

7.11.2結構措施

7.11.3施工措施

7.12工程案例：×××辦公大樓基礎設計

本章小結

思考題

習題

第8章樁基礎及其他深基礎

8.1概述

8.1.1樁基礎的應用

8.1.2樁基設計原則

8.2樁基礎的分類和樁身質量檢測

8.2.1樁基礎的分類

8.2.2樁身質量檢測

8.3豎向荷載作用下單樁的工作性能

8.3.1樁的荷載傳遞

8.3.2單樁的破壞模式

8.3.3單樁豎向承載力的確定

8.3.4樁基豎向承載力

8.4樁的水平承載力

8.4.1試驗裝置

8.4.2加荷方法

8.4.3終止加荷的條件

8.4.4資料整理

8.4.5水平臨界荷載和水平極限荷載的確定

8.5羣樁沉降計算

8.5.1應計算或可以不計算沉降的建築物

8.5.2樁基沉降計算方法

8.5.3樁基沉降計算內容

8.6樁基礎的設計與計算

8.6.1樁基礎的設計步驟

8.6.2確定樁的類型及其規格尺寸

8.6.3樁數及樁的平面佈置

8.6.4樁的設計

8.7樁基礎工程案例：某電網調度大樓樁基礎設計

本章小結

思考題

習題

第9章基坑支護

9.1概述

9.1.1基坑工程的概念及特點

9.1.2支護結構的類型及適用條件

9.1.3支護結構的選型與佈置

9.1.4基坑工程設計原則和設計內容

9.1.5支護結構的計算和驗算

9.2樁(牆)式支護結構

9.2.1懸臂式支護

9.2.2單層支錨支護

9.2.3多層支錨樁(牆)

9.3土釘牆

9.3.1概述

9.3.2土釘牆設計

9.4工程案例：某深基坑設計方案比選

9.4.1工程概況

9.4.2基坑支護設計分析

9.4.3基坑監測

9.4.4結語

本章小結

思考題

習題

第10章軟弱地基及其處理

10.1概述

10.1.1地基處理的目的與意義

10.1.2地基處理的對象

10.1.3地基處理方法的分類

10.1.4地基處理方法的選用原則

10.2換填法

10.2.1換填法的處理原理及適用範圍

10.2.2砂墊層的設計

10.2.3砂墊層的施工

10.3強夯法

10.3.1強夯法作用機理

10.3.2強夯法設計要求

10.3.3強夯法機具設備與施工方法

10.4預壓法

10.4.1預壓法的處理原理及應用

10.4.2排水固結法設計

10.4.3預壓荷載大小和堆載速率

10.4.4砂井設計

10.5擠密法及振衝法

10.5.1擠密法

10.5.2振衝法

10.6複合地基的變形模量和地基承載力

10.6.1複合地基分類

10.6.2複合地基承載力的計算

10.7化學加固法

10.7.1高壓噴射注漿法

10.7.2深層攪拌法

10.8託換法

10.8.1樁式託換法

10.8.2灌漿託換法

10.8.3基礎加固法

10.9工程案例：寶雞第二發電廠4座冷卻水塔及附屬工程Ⅳ級

自重濕陷性地基處理

本章小結

思考題

習題

第11章特殊土地基

11.1紅黏土地基

11.2膨脹土地基

11.3濕陷性黃土地基

11.4地震區地基及動力機器基礎

11.4.1動力機器基礎設計原理

11.4.2地基基礎抗震設計

11.5工程案例：某新機場地基處理

本章小結

思考題

習題

參考文獻