土力學（第2版）[李廣信、張丙印、於玉貞著圖書]

《土力學（第2版）》是清華大學出版社2013年出版的圖書，作者是李廣信、張丙印、於玉貞。

圖書簡介

本書系統地闡述了土的基本特性、土力學的基本原理；重點介紹了土體中的滲流及土體的變形與穩定的分析方法，以及它們在工程實踐中的套用；為適應本學科近年來的發展，也適當介紹了一些新的內容與發展。　全書分為9章，包括土的物理性質與工程分類，土的滲透性與滲流問題，土體中的應力計算與有效應力原理，土的變形計算與固結理論，土的抗剪強度及其理論，土壓力理論，土坡穩定的分析方法，地基承載力及土的動力特性。本書突出了基本概念與分析方法，其中書後的附錄可供教學與自學時參考。　本書可作為高等學校土木工程、水利工程等專業的教材，也可作為大專院校相關專業的參考書以及岩土工程技術人員的技術參考書。

第2版前言

由陳仲頤、周景星和王洪瑾編寫的《土力學》教材第1版出版於1994年，在當時和直到今天，都是國內本科土力學教材中內容最豐富的版本之一。這些老一輩教授們學風嚴謹，知識淵博，有著長期、豐富的教學經驗，在編寫過程中他們投入了很大的精力，反覆研讀國內外的有關教材和專著，力求概念準確，表述清楚，精益求精，這是目前我們很難做到的。它主要是針對當時學制5年的清華大學生源優秀的土木與水利等專業的本科生編寫的，近20年一直是本校的本科教材。國內也有不少院校使用它作為教材或者參考書，很多工程技術人員在工作中和繼續學習中也使用它。這本教材為傳播和普及土力學基本知識，為培養岩土工程專業技術人才做出了很大貢獻。也是我校土力學學科值得珍視和繼承的一份寶貴的財富。拋開本校原來的教材，動輒變成一本新人編寫的新教材的作法，既不利於保留本單位的學科傳統，也難以界定有關內容的歸屬。
目前各大學本科學制都統一為4年，而且隨著現代知識增長，尤其是信息類科學技術迅速發展，本科學生的課程數量和教學環節不斷增加，土力學的教學課時有所減少。另一方面，岩土工程的學科領域及學科重點有所變化，由原來的單純的工程建設向環境、災害、生態和資源等方面擴展，許多對社會和人類發展有重大影響的大尺度岩土工程課題呼喚大岩土的形成，作為岩土工程重要方面的土力學也不可能不受其影響。近20年來，在土力學的科學研究和工程實踐中也有不少新的發展，有關規範不斷更新，某些原來屬於陽春白雪的知識也逐漸普及而出現在本科教材之中。針對這些情況，這本《土力學》教材的改版就勢在必行了。
首先，由於我們已經出版了研究生教材《高等土力學》，原來教材中一些屬於提高性質的內容，如與《高等土力學》重複，就不再涉及；為了適應目前課時，突出土力學的基本概念和基本要求，將一些更深層次的內容與正文分開放在附錄中，以備教師、學生與讀者自學和查閱時參考。也增加了一些已經逐漸普及的新成果和新技術。隨著計算機套用的普及，壓縮了原版中一些係數的圖表。
此版的第1、3、6、7、8章由李廣信改編，第2、5章由張丙印改編，第4、9章由於玉貞改編，全書由李廣信統校。在改版編寫過程中，陳仲頤先生、周景星和王洪瑾老教授給予了密切的關注和熱心的指導；張建民、胡黎明、張建紅、陳輪、介玉新和張嘎老師都提出了寶貴的意見並參與了審閱 、董威信、陳濤同學在試做例題、習題中做出了很大貢獻，在此一併表示感謝。
土力學是一門很難精準的學科，其基本概念、原理和方法也還存在有待深入和明確的空間。編者們自知水平有限，不妥甚至謬誤之處敬請批評指正。

編者[]2013年5月

目錄

緒論1
第1章土的物理性質和工程分類4
1.1土的形成4
1.1.1土的搬運和沉積4
1.1.2風化作用和土的主要特點5
1.2土的三相組成6
1.2.1固體顆粒6
1.2.2土中水15
1.2.3土中氣體17
1.3土的物理狀態18
1.3.1土的三相組成的比例關係18
1.3.2土的物理狀態指標23
1.4土的結構28
1.4.1粗粒土的結構28
1.4.2細粒土的結構29
1.4.3反映細粒土結構特性的兩種性質30
1.5土的工程分類31
1.5.1土的工程分類依據32
1.5.2水利部《土工試驗規程》（SL 237—1999）分類法32
1.5.3《建築地基基礎設計規範》（GB 50007—2011）
分類法36
1.5.4細粒土的活性指數38
1.6土的壓實性39
1.6.1細粒土的壓實性39
1.6.2粗粒土的壓實性42
習題43第2章土的滲透性和滲流問題46
2.1概述46
2.2土體的滲透性47
2.2.1土體的滲透定律——達西定律47
2.2.2滲透係數的測定和影響因素53
2.2.3層狀地基的等效滲透係數58
2.3二維滲流與流網60
2.3.1平面滲流的控制方程60
2.3.2流網的繪製及套用63
2.4滲透力和滲透變形68
2.4.1滲透力和臨界水力坡降68
2.4.2土的滲透變形（或稱滲透穩定）73
習題78土力學(第2版)目錄第3章土體中的應力計算82
3.1概述82
3.2有效應力原理85
3.2.1飽和土中的兩種應力85
3.2.2有效應力原理要點86
3.3地基的自重應力計算87
3.3.1地基中自重應力計算的基本方法87
3.3.2靜水與自重應力計算88
3.3.3豎直穩定滲透下自重應力計算89
3.4基底壓力計算93
3.4.1基底壓力的分布規律94
3.4.2基底壓力的簡化計算96
3.5地基中的附加應力計算98
3.5.1集中荷載作用下的附加應力計算98
3.5.2矩形面積上各種分布荷載作用下的附加應力計算101
3.5.3條形面積上各種分布荷載作用下的附加應力計算108
3.5.4圓形面積豎直均布荷載作用時中心點下的附加應力計算116
3.5.5影響土中附加應力分布的因素116
3.6超靜孔隙水壓力與孔隙水壓力係數119
3.6.1靜孔隙水壓力與超靜孔隙水壓力119
3.6.2孔隙水壓力係數121
3.6.3孔隙水壓力係數的討論123
習題124第4章土的變形特性和地基沉降計算127
4.1土的變形特性試驗方法127
4.1.1側限壓縮試驗127
4.1.2常規三軸壓縮試驗130
4.1.3土的變形特點和本構模型133
4.2土的一維壓縮性指標135
4.2.1壓縮曲線及壓縮性指標135
4.2.2先期固結壓力136
4.2.3原位壓縮曲線和原位再壓縮曲線139
4.3地基沉降量計算141
4.3.1一維壓縮基本課題142
4.3.2沉降計算分層總和法143
4.3.3關於地基沉降計算的討論151
4.4飽和土體滲流固結理論153
4.4.1太沙基一維滲流固結理論153
4.4.2關於滲流固結理論的研究進展162
習題164第5章土的抗剪強度168
5.1概述168
5.2土的抗剪強度理論169
5.2.1直剪試驗與庫侖公式169
5.2.2土的抗剪強度機理171
5.2.3莫爾\|庫侖強度理論172
5.3土的抗剪強度的測定試驗180
5.3.1直剪試驗180
5.3.2三軸剪下試驗183
5.3.3無側限壓縮試驗187
5.3.4十字板剪下試驗187
5.4應力路徑和破壞主應力線190
5.4.1應力路徑及表示方法190
5.4.2強度包線與破壞主應力線192
5.4.3總應力路徑與有效應力路徑193
5.5土的抗剪強度指標198
5.5.1總應力強度指標和有效應力強度指標198
5.5.2三軸試驗強度指標200
5.5.3直剪試驗強度指標206
5.5.4殘餘抗剪強度指標208
5.5.5土的強度指標的工程套用209
習題213第6章擋土結構物上的土壓力217
6.1概述217
6.1.1擋土結構類型對土壓力分布的影響218
6.1.2牆體位移與土壓力類型219
6.2靜止土壓力計算221
6.2.1靜止土壓力p0221
6.2.2靜止土壓力分布及總土壓力222
6.2.3關於靜止土壓力係數K0222
6.3朗肯土壓力理論223
6.3.1基本原理223
6.3.2朗肯土壓力計算224
6.4庫侖土壓力理論228
6.4.1方法要點228
6.4.2數解法230
6.4.3圖解法233
6.5朗肯理論與庫侖理論的比較235
6.5.1分析方法的異同235
6.5.2適用範圍236
6.5.3計算誤差239
6.6幾種常見情況的主動土壓力計算242
6.6.1成層土的土壓力242
6.6.2牆後填土中有地下水243
6.6.3填土表面有荷載作用244
6.6.4牆背形狀有變化的情況247
6.6.5牆後滑動面受限248
6.6.6加筋擋土牆248
6.6.7地震主動土壓力計算250
6.6.8填土性質指標與填土材料的選擇252
習題253第7章土坡穩定分析255
7.1概述255
7.2無黏性土坡的穩定分析257
7.2.1均質乾坡和水下坡257
7.2.2有滲透水流的均質土坡258
7.2.3非線性抗剪強度的影響260
7.2.4部分浸水土坡261
7.3黏性土坡的穩定分析262
7.3.1整體圓弧滑動法262
7.3.2條分法的基本概念263
7.3.3瑞典條分法264
7.3.4畢肖甫法265
7.3.5簡布法266
7.3.6有限元法269
7.3.7最危險滑動面的確定方法和容許安全係數273
7.3.8邊坡穩定分析圖解法275
7.4邊坡穩定分析的總應力法和有效應力法276
7.4.1基本概念276
7.4.2穩定滲流期土坡穩定分析278
7.4.3施工期的邊坡穩定分析284
7.5天然土體的邊坡穩定問題286
7.5.1裂隙硬黏土的邊坡穩定286
7.5.2軟土地基上土坡的穩定分析287
習題289第8章地基承載力291
8.1概述291
8.2地基的失穩形式和過程292
8.2.1臨塑荷載pcr和極限承載力pu292
8.2.2豎直荷載下地基的破壞形式292
8.3地基的極限承載力293
8.3.1無重介質地基的極限承載力——
普朗德爾(Prandtl L 1920)\|瑞斯納(Reissner H 1924)公式294
8.3.2基礎下形成剛性核時地基的極限承載力——
太沙基公式298
8.3.3考慮基底以上土體抗剪強度時地基的極限承載力——
梅耶霍夫公式(Meyerhof G G 1951)302
8.3.4漢森（Hansen J B ）極限承載力公式304
8.3.5地基承載力機理及其公式的一般形式305
8.4地基的容許承載力307
8.4.1地基容許承載力的概念307
8.4.2按控制地基中極限平衡區（塑性區）發展範圍的
方法確定地基的容許承載力307
8.4.3按《建築地基基礎設計規範》（GB 50007—2011）確定地基承載力310
習題314第9章土的動力特性316
9.1動荷載316
9.2土的動強度319
9.2.1衝擊荷載作用下土的動強度319
9.2.2周期荷載作用下土的動強度321
9.2.3不規則荷載作用下土的動強度326
9.3土的振動液化328
9.3.1液化的基本概念328
9.3.2振動孔隙水壓力的發展329
9.3.3影響土液化的主要因素330
9.3.4土單元體的液化可能性判別332
9.4土的動應力\|應變關係和阻尼特性332
9.4.1土的動應力\|應變關係332
9.4.2土的阻尼特性334
習題338附錄Ⅰ布辛內斯克半無限空間彈性體表面上豎向集中力作用的
附加應力與位移解340附錄Ⅱ求附加應力的感應圖法342附錄Ⅲ有黏聚力和地面均布荷載的庫侖主動土壓力係數公式344附錄Ⅳ無限斜面土坡的朗肯土壓力計算345附錄Ⅴ埋管與地下工程的土壓力348附錄Ⅵ地震期邊坡穩定分析353附錄Ⅶ極限平衡理論與用特徵線法求解無重介質地基的極限承載力356參考文獻365