作者简介

　　赵树德，汉族，河南卫辉人，西安建筑科技大学教授、研究生导师。1940年10月生，1965年毕业于西安建筑科技大学（原西安冶金建筑学院），留校工作至今。从事建筑工程、地下工程、岩土工程方向的科研与教学工作。发表论文30余篇，参加多项科研项目，其中黄土地下工程成果获1978年全国科学大会奖。主要讲授工程地质、土力学、基础工程、地基处理、土与基础共同作用等课程。编写出版了《土力学》、《工程地质与岩土工程》、《高等工程地质学》、《高等基础工程学》、《岩土工程测试》、《土木工程地质》等研究生和本科生教材。

　　廖红建，西安交通大学教授，博士生导师，中国岩石力学与工程学会理事，日本学术振兴会（JSPS）高级外籍研究员。1987年获西安建筑科技大学工学硕士学位，1996年在日本获东海大学工学博士学位。西安交通大学力学博士后。先后担任土木工程系主任、建筑工程与力学学院副院长。主持多项国家级、省部级、中国科学院等科研项目，获省科技进步一等奖、市自然科学优秀学术论文一等奖。先后应邀在京都大学、名古屋工业大学、新加坡南洋理工大学、香港理工大学从事岩土材料强度特性研究。从教20余年，讲授土力学、工程地质、高等土力学等课程，培养硕士、博士生50余名。编写出版了《岩土工程数值分析》、《岩土工程测试》、《土木工程地质》等研究生和本科生教材。

　　参考书目

　　黄文熙主编：《土的工程性质》，水利电力出版社，北京，1983。

　　K．太沙基着，徐志英译：《理论土力学》，地质出版社，北京，1961。（K. Terzaghi，Theoretical Soil Mechanics, John Wiley & Sons，New York，1943.）

　　土力学．清华大学出版社[引用日期2013-11-26]．

　　土力学．中国建筑工业出版社[引用日期2014-05-5]．

　　土力学（清华大学土木工程系列教材）．清华大学出版社[引用日期2014-05-5]．

　　图书1

　　《土力学》

　　作者：靳雪梅、赵瑞兰

　　详细信息

　　ISBN：9787302344353

　　定价：25元

　　印次：1-1

　　装帧：平装

　　印刷日期：2013-11-14

　　图书简介

　　根据高职高专院校土建类专业土力学课程教学基本要求，依据现行有效规范(规程)、标准及工程技术动态，结合近年来土力学学科的发展和新时期对土木工程专业人才培养的要求，以“必需够用”为度编写，内容简明、突出实用。全书除绪论外共6章，主要内容包括土的物理性质与工程分类、地基土中的应力、地基土的变形、土的抗剪强度和地基承载力、边坡稳定及挡土墙、地基勘察与验槽。每章末均附有思考题及习题，并在书后附有思考题和习题答案。

　　既可作为高职高专建筑工程及相关专业的教材，也可作为广大自学者及土建领域工程技术人员的参考书。

　　前言

　　《土力学》是建筑工程技术专业的一门核心课程。同时，也广泛应用于水利水电、公路桥梁、港口、铁道、国防等行业中。本书是根据高职高专院校建筑工程技术专业教学大纲，依据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）、《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001）（2009年版）等现行有效规范、标准及工程技术动态，并结合本课程教学改革与探索的实践经验，适应高等职业教育，符合近年来土力学学科的发展和新时期对土木工程人才培养的要求而编写。

　　本教材力图展现学科发展新水平，结合新规范，反映土力学的成熟成果与观点。全书概念清楚、层次分明、重点突出，准确反映高职高专教育的特点，以“必需够用”为度，突出实用性和实践性，淡化了公式推导，重点说明各种理论和原理与工程实际的关系。理论体系简洁，内容有较强针对性，与实践结合紧密； 注重理论和概念的准确性和完整性，以及内容的充实性和新颖性，着重阐述基本理论、基本原理及新概念、新方法，重视实例和工程问题的介绍，以提高学生对工程问题的理解和分析能力。全书除绪论外共6章，主要内容包括土的物理性质与工程分类、地基土中的应力、地基土的变形、土的抗剪强度和地基承载力、边坡稳定及挡土墙、地基勘察与验槽。

　　为使学生明确学习目标和重点，本书每章设有知识目标和能力目标，并在章末进行小结； 为了方便学生自学与复习，加深其对知识的理解和掌握，本书每章安排有大量思考题和习题，并在书后列出详细参考答案。

　　参与本教材编写的人员都是来自高职高专教学一线的教师。其中，阳泉工程学院（筹）靳雪梅编写第1章、第2章、第5章、第6章和第7章； 阳泉工程学院（筹）赵瑞兰编写第3章和第4章。本书由靳雪梅统稿。

　　《土力学》一书既可作为高职高专建筑工程及相关专业的教材，也可作为广大自学者及工程技术人员的参考书。

　　限于时间和编者水平，书中难免有不足和疏漏之处，欢迎读者批评指正。

　　编者

　　2013年10月

　　目录

　　第1章绪论

　　1.1研究土力学的意义

　　1.1.1土及土力学的概念

　　1.1.2土在土木工程中的用途

　　1.1.3土力学研究的工程问题

　　1.2土力学的发展简史及展望

　　1.2.1经验积累阶段（远古—18世纪中叶）

　　1.2.2萌芽期（18世纪中叶—1925年）

　　1.2.3古典土力学（1925—1963年）

　　1.2.4现代土力学

　　1.3本课程的特点和学习要求

　　1.3.1本课程的特点

　　1.3.2本课程的学习要求

　　1.3.3本课程与其他课程的关系

　　第2章土的物理性质与工程分类

　　2.1土的形成及工程特性

　　2.1.1土的形成

　　2.1.2土的成因类型

　　2.1.3土的工程特性

　　2.2土的三相组成及结构构造

　　2.2.1土的三相组成

　　2.2.2土的结构

　　2.2.3土的构造

　　2.3土的物理性质指标

　　2.3.1土的基本物理性质指标及测定

　　2.3.2土的其他物理性质指标

　　2.3.3指标间的转换

　　2.4无黏性土的密实度

　　2.4.1砂土的密实度

　　2.4.2碎石土的密实度

　　2.5黏性土的物理特性

　　2.5.1土的界限含水量

　　2.5.2塑性指标和液性指标

　　2.5.3黏性土的触变性及灵敏度

　　2.6土体的击实性

　　2.6.1土的室内击实试验

　　2.6.2填土的击实特性

　　2.6.3压实填土在现场中的应用

　　2.7土的工程分类

　　小结

　　思考题与习题

　　第3章地基土中的应力

　　3.1地基土中的自重应力

　　3.1.1均质地基土中的自重应力

　　3.1.2成层地基土中的自重应力

　　3.1.3地下水位升降对自重应力的影响

　　3.1.4不透水层对自重应力的影响

　　3.2基底压力

　　3.2.1基底压力的分布规律

　　3.2.2基底压力简化计算

　　3.2.3基底附加压力

　　3.3竖向荷载作用下地基土中的附加应力

　　3.3.1集中力作用下土中附加应力的计算

　　3.3.2竖向矩形均布荷载作用下土中附加应力的计算

　　3.3.3竖向圆形均布荷载作用下地基土中的附加应力

　　3.3.4竖向条形荷载作用下地基土中的附加应力

　　小结

　　思考题与习题

　　第4章地基土的变形

　　4.1土的压缩试验及压缩指标

　　4.1.1土的压缩性

　　4.1.2室内侧限压缩试验及压缩性指标

　　4.1.3静载荷试验及变形模量

　　4.2地基最终沉降量计算

　　4.2.1分层总和法

　　4.2.2规范法

　　4.3地基沉降与时间的关系

　　4.3.1饱和土体的有效应力原理

　　4.3.2饱和土的单向渗透固结理论

　　4.4地基沉降观测与地基容许变形值

　　4.4.1建筑物的沉降观测

　　4.4.2地基允许变形值

　　小结

　　思考题与习题

　　第5章土的抗剪强度和地基承载力

　　5.1土的抗剪强度理论

　　5.1.1土的抗剪强度

　　5.1.2莫尔库仑强度理论

　　5.1.3土的极限平衡条件

　　5.2土的剪切试验

　　5.2.1直接剪切试验

　　5.2.2三轴剪切试验

　　5.2.3无侧限抗压试验

　　5.2.4十字板剪切试验

　　5.2.5不同排水条件下的试验方法及适用条件

　　5.3地基承载力的确定

　　5.3.1按地基载荷试验确定地基承载力

　　5.3.2按土的抗剪强度指标确定地基承载力

　　5.3.3按地基极限承载力理论公式确定地基承载力

　　5.3.4确定地基承载力的其他方法

　　5.3.5地基承载力特征值的修正

　　小结

　　思考题与习题

　　第6章边坡稳定及挡土墙

　　6.1土压力的类型

　　6.1.1挡土结构物

　　6.1.2土压力的类型

　　6.1.3土压力的影响因素

　　6.2静止土压力

　　6.2.1静止土压力产生的条件

　　6.2.2静止土压力计算

　　6.3朗肯土压力理论

　　6.3.1基本理论

　　6.3.2主动土压力

　　6.3.3被动土压力

　　6.3.4几种特殊情况下土压力的计算

　　6.4库仑土压力理论

　　6.4.1库仑理论研究课题

　　6.4.2主动土压力计算

　　6.4.3被动土压力计算

　　6.5挡土墙设计

　　6.5.1挡土墙的类型

　　6.5.2重力式挡土墙的计算

　　6.5.3重力式挡土墙的构造

　　6.6土坡稳定分析

　　6.6.1滑坡产生的原因与防治

　　6.6.2无黏性土坡稳定分析

　　6.6.3黏性土坡的稳定分析

　　小结

　　思考题与习题

　　第7章地基勘察与验槽

　　7.1岩土工程勘察

　　7.1.1地基勘察的目的和任务

　　7.1.2岩土工程勘察分级

　　7.1.3勘察阶段的划分

　　7.1.4勘探点的布置

　　7.2地基勘察方法

　　7.2.1工程地质测绘与调查

　　7.2.2勘探工作

　　7.2.3原位测试

　　7.2.4室内试验

　　7.3地基勘察报告及应用

　　7.3.1地基勘察报告的内容

　　7.3.2地基勘察报告的阅读和使用

　　7.3.3勘察报告实例

　　7.4验槽

　　7.4.1验槽的目的与内容

　　7.4.2验槽的方法

　　7.4.3基槽的局部处理

　　小结

　　思考题与习题

　　参考答案

　　参考文献

　　图书2

　　《土力学.图书》

　　书 名： 土力学

　　作者：钱德玲

　　出版社：中国建筑工业出版社

　　出版时间：2009-7-1

　　ISBN: 9787112109180

　　内容简介

　　本书为高等学校土木工程专业规划教材之一。根据高等学校土木工程专业教学大纲，为了适应新世纪土木工程教学要求和人才培养，本教材在书写时力求语言精炼、重视学科基础理论以及强调新技术和新方法在工程中的应用。

　　本书内容包括：绪论、土的物理性质及工程分类、土的渗透性和渗流、土体中应力的计算、土的压缩性和固结理论、地基最终沉降量的计算、土的抗剪强度及参数确定、土压力与挡土墙、地基承载力和土坡稳定性分析，各章后均附有思考题和习题。

　　本书适用于高等学校土木工程：建筑工程、岩土工程、道桥工程、地下工程和水利工程等专业的教学，也可作为土木和水利工程科研人员和工程技术人员的参考书。

　　图书目录

　　前言

　　土力学名人录

　　第1章绪论

　　1．1土及土力学的概念及其意义

　　1．2土力学的历史沿革

　　1．3与土力学相关的工程事故

　　1．4本课程的特点

　　1．5学习内容、方法和学习要求

　　第2章土的物理性质及工程分类

　　2．1概述

　　2．2土的生成

　　2．2.1土的搬运和沉积

　　2．2.2风化作用和土的主要特征

　　2．3土的组成和土的结构与构造

　　2．3.1土中固体颗粒

　　2．3.2土中水

　　2．3.3土中气体

　　2．3.4土的结构与构造

　　2．4土的物理性质指标

　　2．4.1土的三相比例关系图

　　2．4.2指标的定义

　　2．4.3指标的换算

　　2．5土的物理状态指标

　　2．5.1无黏性土的密实度

　　2．5.2黏性土的稠度

　　2．5.3黏性土的灵敏度和触变性

　　2．6土的压实性

　　2．6.1击实试验及土的压实特性

　　2．6.2影响压实效果的因素

　　2．6.3击实特性在现场填土中的应用

　　2．7土的工程分类

　　2．7.1土的分类原则和标准

　　2．7.2建筑地基土的分类

　　2．7.3公路路基土的分类

　　思考题

　　习题

　　本章参考文献

　　第3章土的渗透性和渗流

　　3．1概述

　　3．2土的渗透性

　　3．2.1渗流模型

　　3．2.2饱和渗流的基本定理一达西（H.Darcy）定律

　　3.2.3渗透系数确定方法及其影响因素

　　3．2.4成层土的平均渗透系数

　　3．3土中二维渗流及流网简介

　　3．3.1二维渗流的基本方程

　　3．3.2流网及其性质

　　3．3.3流网的绘制

　　3．3.4流网的应用

　　3．4渗透力及渗透稳定性

　　3．4.1渗透力

　　3．4.2渗透变形

　　思考题

　　习题

　　本章参考文献

　　第4章土体中应力的计算

　　4．1概述

　　4．2土体的自重应力的计算

　　4．3基底压力的计算

　　4．3.1基底压力的简化计算

　　4．3.2基底压力的分布规律

　　4．3.3基底附加压力

　　4．4地基附加应力

　　4．4.1竖向集中力作用下的地基附加应力

　　4．4.2矩形荷载和圆形荷载下的地基附加应力

　　4．4.3线荷载和条形荷载下的地基附加应力

　　4．4.4非均质和各向异性地基中的附加应力

　　思考题

　　习题

　　本章参考文献

　　第5章土的压缩性和固结理论

　　5．1概述

　　5．2固结试验和土的压缩性指标

　　5．2.1固结试验和压缩曲线

　　5.2.2侧限压缩性指标

　　5．2.3土的回弹与再压缩

　　5．3土的变形模量与弹性模量

　　……

　　第6章 地基最终沉降量的计算

　　第7章 土的抗剪强度及参数确定

　　第8章 土压力与挡土墙

　　第9章 地基承载力

　　第10章 土坡稳定性分析

　　图书3

　　《土力学》

装订： 平 出版日期： 2010-05-06 内容简介

　　本书系统地介绍了土的基本特性、土力学的基本原理和分析计算方法及其在工程实践中的应用，由浅人深、概念清楚、层次分明、重点突出。本书共10章，主要内容包括土的物理性质及工程分类、土中水的运动规律、土中应力计算、土的压缩性与地基沉降计算、土的抗剪强度、土压力与挡土墙、地基承载力、土坡稳定分析、土在动荷载作用下的力学性质、地基勘察及勘察报告的应用等，每章均附有较全面、详细的例题及习题。

　　本书主要作为普通高等学校土木工程专业本科的教学用书，亦可供其他专业师生及工程技术人员参考。

　　学科简介

　　土力学是应用工程力学方法来研究土的力学性质的一门学科。土力学的研究对象是与人类活动密切相关的土和土体,包括人工土体和自然土体,以及与土的力学性能密切相关的地下水。奥地利工程师卡尔·太沙基(1883-1963)首先采用科学的方法研究土力学，被誉为现代土力学之父。土力学被广泛应用在地基、挡土墙、土工建筑物、堤坝等设计中，是土木工程、岩土工程、工程地质等工程学科的重要分枝。

　　发展简史土力学的发展大致可分为三个阶段：

　　远在古代，由于生产和生活上的需要，人们已懂得利用土来进行工程建设。例如中国很早就修建了万里长城、大运河、灵渠和大型宫殿等伟大建筑物；古埃及和巴比伦也修建了不少农田水利工程；古罗马的桥梁工程和腓尼基的海港工程也都具有重要意义。由于社会生产发展水平和技术条件的限制，发展极慢。直到18世纪中叶，这门学科仍停留在感性认识阶段。这是本学科发展的第一阶段。

　　第二阶段开始于产业革命时期。大型建筑物的兴建和有关学科的发展，为研究地基与基础问题提供了条件，人们开始从已得的感性认识来寻求理性的解释。不少学者从工程观点来进行土的力学问题的理论和试验研究。法国科学家C.-A.de库仑发表了著名的土的抗剪强度和土压力理论（1773），英国W．J．M．兰金也发表了土压力理论这两种土压力理论至今还被广泛应用。18世纪中期以前﹐人类的建筑工程实践主要是根据建筑者的经验进行的。18世纪中叶至20世纪初期﹐工程建筑事业迅猛发展﹐许多学者相继总结前人和自己实践经验﹐发表了迄今仍然行之有效的﹑多方面的重要研究成果。例如法国的 C.-A. de库仑发表了土压力滑动楔体理论(1773)和土的抗剪强度准则(1776)﹔法国的H.P.G.达西在研究水在砂土中渗透的基础上提出了著名线性渗透定律(1856)﹔英国的W.J.M.兰金分析半无限空间土体在自重作用下达到极限平衡状态时的应力条件﹐提出了另一著名的土压力理论﹐与库仑理论一起构成了古典土压力理论﹔法国的J.V.博西内斯克(1885)提出的半无限弹性体中应力分布的计算公式﹐成为地基土体中应力分布的重要计算方法﹔德国的O.莫尔(1900)提出了至今仍广泛应用的土的强度理论﹔19世纪末至20世纪初期瑞典的A.M.阿特贝里提出了黏性土的塑性界限和按塑性指数的分类﹐至今仍在实践中广泛应用。19世纪中叶到20世纪初期，随着生产的发展，基础工程有了很大进步，桩基和深基础的理论和施工方法也大有发展。人们在工程实践中积累了大量有关土的实际观测和模型试验的资料，并对土的强度、土的变形和土渗透性等专门课题作了某些理论探讨。

　　从20世纪初以来是本学科发展的第三阶段。巨大工程的兴建、地基勘探、土工试验和现场观测技术的发展，促使人们开展理论研究并系统地总结实验成果。于是，土力学逐步形成了一门独立学科。奥地利学者K. 泰尔扎吉（又译太沙基）于1925年出版第一本土力学专着《土力学》，是土力学作为一个完整﹑独立学科已经形成的重要标志﹐在此专着中﹐他提出了著名的有效压力理论。苏联学者H. M. 格尔谢瓦诺夫于1931年出版《土体动力学原理》。后来陆续出版了一些着作。但是，以古典弹性力学和塑性力学为基础的土力学不能满足实践要求，有些学者便把相邻学科的新概念引入土力学，如50年代E. C. W. A. 盖兹和中国陈宗基将流变学基本概念引进土力学，随着生产的发展，大批土力学专着纷纷问世，现代物理学、物理化学和胶体化学、流变学、塑性力学等基础科学的发展和电子计算机的应用，更为土力学开辟了许多新的研究途径。

　　研究内容土体是一种地质体。这就决定了这一学科的研究工作必须采用在地质学研究基础上的实验研究和力学分析方法。土力学的研究内容分为基础理论和工程应用两个方面：

　　基础理论研究主要是研究土在静载荷和动载荷作用下的力学性质，并结合大型工程进行数值分析和理论探讨。在静载荷下主要研究：①土的变形特性。通常利用固结仪、三轴压缩仪研究土的固结和次时间效应，以确定相应的参量；②土的强度。通常利用直剪仪、三轴压缩仪、单剪仪等测定土的应力-应变关系，确定抗剪强度指标，研究和建立强度准则和强度理论；③土渗透性。通常利用渗透仪，研究土孔隙中流体（水或空气）的流动规律，并确定其渗透系数等。在动力载荷作用下，主要研究土动力性质。通常利用动力三轴仪研究土在动力条件下的应力-应变关系（包括阻尼、动力强度等与频率的关系），应力波在土中的传播规律以及砂土液化规律等。另外，通过试验主要研究土流变性能，建立应力-应变时间关系，长期强度和相应的极限平衡理论。具体包括以下方面﹕研究土的渗透性和渗流；研究土体的应力-应变和应力-应变-时间的本构关系﹐以及强度准则和理论﹔研究在均布荷载或偏心荷载以及在各种形式基础的作用下﹐基础与地基土体接触面上的和地基土体中的应力分布﹐地基的压缩变形及其与时间的关系﹐以及地基的承载能力和稳定性等。

　　工程应用研究主要是通过现场试验和长期观测，研究解决土工建筑物、地基、地下隧道和防护抗震工程等的稳定性及其处理措施以及土体作用于挡土结构物上的侧压力，即土压力的大小和分布规律等工程实际问题；根据极限平衡原理用稳定性系数评价天然土坡的稳定性和进行人工土坡的设计﹔计算在自重和建筑物附加荷载作用下土体的侧向压力﹐为设计挡土结构物提供依据﹔改进和研制为进行上述研究所必需的技术﹑方法和仪器设备。

　　发展趋势由于土的性质是极其复杂的，因而理论的发展是艰难的。关于土的理论，经过不少学者的艰辛研究和探讨，已取得不少成果，但进一步的发展还远没有结束。我认为，土力学的发展少不了三样法宝：理论、试验、计算机。作为当今科技的驱动器，计算机是不可或缺的，发展数值分析是土力学的一个研究方向。数学是一切自然学科的基石，数学的发展必将促进土力学的发展，作为一个工程师，扎实的数学功底是其巨大的优势。天然土是复杂的，不可能按某种配方将其制作出来，因此数值模拟和理论分析不能解决所有问题，试验对土力学的发展是必不可少的，是相当重要的，经不起实验检验的理论，即使再完美也是没有任何实际工程意义的。只有合理利用这三样法宝，土力学才能走得更远。

　　高大建筑物﹑核电站以及近海石油探采平台等世界性地兴建﹐不断对土力学提出更高的要求。裂隙对土体力学性能的控制性﹑非线性应力－应变的本构关系以及新的测试技术和设备等方面的研究将会有新的进展。

　　序言

　　本书系全国水利水电类高职高专统编教材，依据全国水利水电高职教研会制定的水利水电类各专业《土力学》教学大纲编写。编写中考虑教材适用地域广阔，以及水利水电专业发展的需要，广泛征求了水利水电类高职高专有关院校对本课程教学改革的意见，并吸收了本学科工程技术的最新进展。

　　考虑到高职高专学生的特点及培养目标的要求，在本教材中主要体现以下特点：

　　（1）突出土力学概念、原理以及有关计算公式的应用条件，减少了繁琐的公式推导过程，加强了工程应用内容，强调学生应用能力的培养。

　　（2）在有关知识点处提出了相关问题，便于学生在学习过程中进行深入思考，有利于培养学生的独立思考能力，加深理解。

　　（3）力求体现相关行业有关岩土工程的最新规范。教材吸收了国家以及水利、建筑、交通等行业颁布的最新规范，如《岩土工程勘察规范》《B50021-2001）、《建筑地基基础设计规范》（（3850007-2002）、《建筑抗震设计规范》《B50011-2001）、《土工试验规程》（SL237-1999）、《公路土工试验规程》（J17051-93）等不同行业的最新技术规范。

　　（4）本书在处理与技术规范的关系时，对不同行业的工程技术规范进行归纳分类，以介绍普遍性为主，同时兼顾不同行业的特殊性，使学生能灵活应用不同行业的规范，达到培养高职高专学生适应工程实践的能力的目的。

　　（5）考虑到各行业之间的广泛联系，加强了地基、基础设计和地基处理内容，介绍了特殊土的有关性质。