岩土力学/21世纪高等学校土木建筑类创新型应用人才培养规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

内容简介

　　《岩土力学/21世纪高等学校土木建筑类创新型应用人才培养规划教材》系统、深入地阐述了岩土力学的基本概念、基本理论和基本方法。其内容包括：岩土力学的基本概念，岩土的基本物理、力学及工程性质；结构面、岩体的基本力学性质；地应力计算；岩土的工程分类；挡墙岩土压力计算、岩土边坡稳定性分析、地下硐室围岩压力与稳定分析和地基变形与承载力计算；岩土的动力学特性等。
　　《岩土力学/21世纪高等学校土木建筑类创新型应用人才培养规划教材》主要作为教材，供土木工程、水利工程、采矿工程、地质工程、道路与桥隧工程等专业的本科生使用，也可作为相关科研人员和教师的参考书。

内页插图

目录

绪论
0.1 岩土力学的概念、内容及研究方法
0.2 岩土力学的发展与展望
0.3 岩土力学的特点、学习目的与基本要求

第1章 岩土的物理性质
1.1 岩土的形成
1.2 土的三相组成
1.3 岩土的结构及构造
1.4 岩土的物理性质指标
1.5 土的三相比例指标
1.6 土的物理状态
1.7 土的压实性
1.8 岩土的其他物理性质
习题

第2章 岩土的渗透性
2.1 概述
2.2 岩土的渗透性和渗透规律
2.3 渗透力与渗透变形
习题

第3章 岩土中的应力
3.1 原岩应力
3.2 原岩应力场的分布规律
3.3 土中自重应力
3.4 基底应力分布与计算
3.5 地基附加应力
3.6 土中有效应力原理
习题

第4章 岩土的变形
4.1 概述
4.2 岩石的变形
4.3 土的变形
4.4 地基最终沉降量计算
4.5 土的渗透固结理论
习题

第5章 岩土的强度
5.1 概述
5.2 岩石的强度
5.3 土的抗剪强度试验
5.4 三轴压缩试验中的孔隙压力系数
5.5 岩土强度准则
5.6 饱和黏性土的抗剪强度
习题

第6章 岩体的力学性质
6.1 概述
6.2 结构面的力学性质
6.3 岩体的力学性质
习题

第7章 岩土的工程分类
7.1 土的工程分类
7.2 工程岩体分类
习题

第8章 岩土压力
8.1 概述
8.2 挡土墙侧的土压力
8.3 朗肯土压力理论
8.4 库仑土压力理论
8.5 朗肯理论与库仑理论的比较
8.6 岩体侧压力计算
习题

第9章 岩土地基工程
9.1 概述
……
第10章 岩土边坡工程
第11章 岩土地下工程
第12章 岩土的动力特性

前言/序言

《岩土力学：21世纪高等学校土木建筑类创新型应用人才培养规划教材》—— 现代工程的基石 在浩瀚的工程领域中，岩土力学扮演着举足轻重的角色，它是连接地下世界与地上宏伟建筑的桥梁，是理解并驾驭土壤、岩石等自然地基行为的科学。本书，《岩土力学：21世纪高等学校土木建筑类创新型应用人才培养规划教材》，正是为了满足新时代对高素质、创新型土木建筑人才的迫切需求而精心编撰。本书旨在为广大学子系统地、深入地阐释岩土力学的基本原理，并着重强调其在解决现代工程实践中面临的复杂问题时的应用价值，为培养具有国际视野和创新精神的工程技术人才奠定坚实的理论基础和实践指导。 一、 源起与定位：为何需要这本教材？ 21世纪，土木建筑工程正以前所未有的速度发展，面对日益严峻的资源约束、环境挑战以及更高的工程安全和技术要求，传统的工程理念和方法已不足以应对。特别是在地下工程、高层建筑、特大型桥梁、边坡稳定、地基处理等诸多领域，对岩土体行为的精准把握成为工程成败的关键。岩土力学作为研究岩石和土体性质、变形、强度及其工程应用的学科，其重要性愈发凸显。 本书的编写，正是基于这一时代背景。它不仅是对现有岩土力学知识体系的梳理和整合，更是对未来工程人才培养方向的深刻洞察。本书将传统岩土力学的经典理论与当前工程实践中的热点、难点问题紧密结合，强调理论与实践的融通，培养学生解决实际工程问题的能力。同时，本书也注重引入现代化的研究方法和技术手段，如数值模拟、信息技术等，以期提升学生的创新意识和应用能力，契合“创新型应用人才培养”的核心目标。 二、 内容体系：全面而深入的知识构建 本书的体系设计力求严谨、逻辑清晰，从基础概念出发，逐步深入到复杂的工程应用。其内容涵盖了岩土力学的核心要素，并围绕“创新应用”的理念进行了优化设计： 1. 岩土材料的本构与性质： 土力学基础： 深入剖析土的组成、颗粒级配、界限含水量、塑性指标等基本物理性质。讲解土的有效应力原理，这是理解土体行为的基石。阐述土的压缩性与固结理论，特别是Terzaghi的单向固结理论及其在分析沉降和渗流中的应用，并介绍多维固结的概念。 岩石力学基础： 介绍岩石的物理力学性质，如抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比等。分析岩石的结构面（节理、裂隙、层理）对其宏观力学行为的影响，这是岩石工程与土力学最显著的区别之一。讲解单轴、三轴压缩试验的原理与数据解读，为后续的强度分析奠定基础。 应力-应变关系： 详细阐述岩土材料的应力-应变特性，包括线弹性、弹塑性模型。介绍常见的本构模型，如Mohr-Coulomb模型、Drucker-Prager模型等，并讨论不同模型在模拟岩土体行为时的适用性。关注岩土材料的应变软化、应变硬化等非线性特性。 2. 岩土体的强度与稳定性分析： 土的抗剪强度： 深入讲解Mohr-Coulomb强度理论，包括内聚力（c）和内摩擦角（φ）的概念及其测试方法。分析不同应力路径（如三轴压缩、直剪）下土的抗剪强度变化。介绍有效应力原理在抗剪强度分析中的应用，特别是在饱和土体中的固结不排水和固结不排水条件下。 岩石的抗剪强度： 探讨岩石的强度准则，如Mohr-Coulomb准则在岩石中的应用，以及其他适用于特定岩石类型的强度模型。强调岩石结构面（如节理、断层）的抗剪强度对整体岩体稳定性的关键作用。 边坡工程稳定性分析： 详细介绍经典的边坡稳定性分析方法，包括极限平衡法（如瑞典法、Bishop法、Janbu法）及其原理。讲解滑动面形状的假设、安全系数的定义以及影响边坡稳定性的因素（如土体强度、地下水位、外部荷载）。引入数值方法在边坡稳定性分析中的应用。 挡土墙与基坑工程： 分析挡土墙（如重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、锚杆挡土墙）的受力特点和设计原理。讲解被动土压力和主动土压力的计算，特别是Rankine和Coulomb理论。介绍基坑工程中的支护结构设计、土体坍塌分析以及坑底隆起和涌水等问题的处理。 3. 地基与基础工程： 地基承载力： 深入讲解地基承载力的理论计算方法，如Terzaghi、Meyerhof、Hansen等人的承载力公式。分析影响地基承载力的因素，包括土的性质、基础形状、埋深、荷载类型等。介绍现场试验（如平板载荷试验、静力触探）在地基承载力评价中的作用。 基础沉降分析： 阐述基础沉降的机理，包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降。介绍计算沉降的方法，如弹性理论法、经验法等。重点分析总沉降和差异沉降对上部结构的影响。 桩基工程： 介绍桩基的分类（按传力方式、材料、施工方法等）。详细讲解单桩竖向承载力、水平承载力以及桩基沉降的计算。分析桩土相互作用、群桩效应以及桩基的适用条件。 地基处理： 介绍多种地基处理技术，包括换填、夯实、挤密、排水固结、强夯、振冲、桩锤挤密、注浆、水泥土搅拌桩、塑料排水固结法等。分析不同处理方法的适用范围、技术原理及效果评价。 4. 特殊土与特殊工程问题： 软土工程： 深入分析软土的特殊性质，如高含水量、低密实度、高压缩性、低抗剪强度等。重点讲解软土地区基础沉降和稳定性的控制技术，如排水固结、堆载预压、真空预压等。 膨胀土与冻土： 介绍膨胀土的胀缩性机理及其对工程的影响，以及相应的处理对策。阐述冻土的冻胀冻融机理、冻土地区工程建设的特殊要求和技术。 地下水与渗流： 讲解达西定律及其在渗流分析中的应用。介绍地下水位对土体稳定性和基础承载力的影响。分析截流、排水等地下水控制措施。 地震作用下的岩土工程： 讨论地震波的传播、场地土的动力特性和地震液化现象。介绍抗震设计的基本原则和方法，如抗震烈度、液化判别、抗震地基处理等。 三、 创新与应用：培养面向未来的工程师 本书在内容设计上，始终贯穿“创新型应用人才培养”的主线： 强调原理的深入理解： 不仅教授“是什么”，更注重讲解“为什么”。通过对基本原理的透彻分析，引导学生掌握解决问题的“根”。 突出工程实例的分析： 选取了大量国内外典型工程案例，如高层建筑基础、大型桥梁桩基、深基坑工程、复杂边坡治理、隧道工程等，分析岩土工程问题在实际工程中的体现，以及所采用的解决方案。 引入现代技术方法： 鼓励学生学习和运用数值模拟软件（如FLAC、ABAQUS等）进行岩土工程分析，培养学生利用先进技术解决复杂问题的能力。 关注可持续发展： 在涉及地基处理、边坡防护等方面，引导学生考虑环境影响和资源利用效率，培养绿色工程理念。 鼓励独立思考与研究： 在每章末尾设置了思考题和实践练习，鼓励学生进行深入思考，并对实际问题进行初步的探究。 四、 教学特色：理论与实践的完美融合 本书的教学设计也充分考虑了“创新应用”的需求： 概念清晰，语言精炼： 采用清晰、准确、生动的语言，避免晦涩难懂的专业术语堆砌，让概念的理解更加直观。 图文并茂，直观易懂： 配备了大量原理图、实例照片、工程示意图、数据图表，使抽象的理论变得生动形象，便于学生理解和记忆。 习题设计贴近实际： 习题类型多样，包括理论计算、概念辨析、案例分析等，旨在巩固所学知识，并引导学生将理论应用于实际工程问题。 拓展阅读与前沿追踪： 鼓励教师引导学生关注岩土力学领域的最新研究进展和技术发展，培养学生的终身学习能力。 五、 结语：面向挑战，铸就未来 《岩土力学：21世纪高等学校土木建筑类创新型应用人才培养规划教材》不仅仅是一本教科书，它更是一张通往岩土工程领域广阔天地的地图，一份培养面向未来的工程师的行动指南。通过学习本书，相信广大学子能够建立起扎实的岩土力学理论基础，掌握分析和解决岩土工程问题的能力，为我国乃至世界的土木建筑事业做出贡献。本书致力于培养具有发现问题、分析问题、解决问题能力的创新型应用人才，为21世纪土木建筑工程的蓬勃发展注入新的活力。