工程地质与土力学 9787508431666 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名:工程地质与土力学

定价：24.00元

售价：17.5元,便宜6.5元,折扣72

作者:巫朝新 等

出版社：水利水电出版社

出版日期：2005-08-01

ISBN：9787508431666

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.300kg

编辑推荐

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内容提要

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本书共分11章，章至第5章讲述岩石、地质构造、自然地质作用、地下水、水利工程的一般地质问题等的一些基础知识，并重点阐述了工程地质条件对水利工程建设的影响及水利工程的一般地质等问题。第6章至1章讲述土力学的基本知识，主要有土的物理性质、土的渗透性、土中应力及地基变形计算、土的抗剪强度与地基承载力、土压力等，并在此基础上论述了有关水利工程的地基处理的原理和方法。
　　本书可作为高等职业技术学院水利水电工程技术与水利工程管理专业的职业技术课教材，也可供从事水利水电工程、水利工程管理的技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《工程地质与土力学》是一门涵盖岩土工程核心理论与实践的关键学科。本书旨在系统阐述地质作用对工程建设的影响，以及岩土体在工程荷载作用下的力学行为。内容深入浅出，紧密联系工程实际，为读者提供坚实的理论基础和实用的分析方法。 第一部分：工程地质基础 本部分着重介绍与工程建设密切相关的地质学基础知识。 第一章：地质作用与地质体 地球的圈层结构与地质事件： 概述地球的内部结构（地壳、地幔、地核）及其动力学过程，如板块构造理论，阐释地震、火山活动等与地质灾害相关的自然现象。 岩石的形成与分类： 岩浆岩： 介绍岩浆的成分、性质，以及其冷却凝固形成的侵入岩（如花岗岩、闪长岩）和喷出岩（如玄武岩、安山岩）的典型特征、工程性质及分布规律。 沉积岩： 详细阐述沉积物的搬运、沉积、压实、胶结成岩的过程。重点介绍碎屑岩（如砂岩、泥岩、砾岩）和化学沉积岩（如石灰岩、蒸发岩）的成因、结构、性质，以及它们在工程中的常见问题（如渗透性、稳定性）。 变质岩： 解释变质作用（区域变质、接触变质）的原理，介绍由不同原岩形成的变质岩（如大理岩、板岩、片岩、片麻岩）的矿物成分、岩石结构（如片理、叶理）及其对工程性质的影响。 地层与地质年代： 介绍地层的划分原则（根据岩性、生物群、时序）和地质年代表，使读者理解不同地质年代形成的岩石所具有的不同地质背景和工程特征。 地质构造： 褶皱： 详细讲解褶皱的形成机制，各类褶皱（向斜、背斜）的几何形态，以及褶皱对地下水分布、岩体稳定性、隧道开挖的影响。 断层： 阐释断层的成因、分类（正断层、逆断层、走滑断层），断层破碎带的结构特征、力学性质（如摩擦系数、抗剪强度）及其对工程构筑物的破坏性。 节理与裂隙： 讨论节理的形成原因、发育特征（走向、倾角、间距），以及节理系统对岩体整体强度的削弱作用，尤其是在边坡、隧道和基础工程中的影响。 地貌与地质作用： 风化作用： 介绍物理风化（冻融、热胀冷缩）、化学风化（氧化、溶解、水解）和生物风化过程，以及它们对岩石性质的改变，如强度降低、渗透性增加。 侵蚀与堆积作用： 详细讲解流水（河流、湖泊、海洋）、风力、冰川、重力（滑坡、崩塌、泥石流）等外动力地质作用，以及它们形成的地貌类型（如冲洪积扇、河谷、冰碛物、风积沙丘）及其工程地质评价。 地下水： 地下水的赋存与运动： 介绍地下水的来源（大气降水、地表水渗漏）、类型（潜水、承压水）、含水层与隔水层，以及地下水的渗流理论（达西定律、流网分析）。 地下水对工程的影响： 探讨地下水压力（静水压力、动水压力）对边坡稳定性、地下工程渗漏、基坑围护结构的影响，以及地下水化学性质（腐蚀性）对混凝土、钢筋的侵蚀作用。 工程地质勘察： 勘察的目的与任务： 明确工程地质勘察在工程选址、设计、施工、运营阶段的作用。 勘察方法： 介绍地质填图、钻探（工程钻探、地质钻探）、物探（电法、地震法、重力法、磁法）、室内土工试验、现场试验（十字板剪切试验、旁压试验、标准贯入试验）等勘察手段。 勘察报告的编制： 强调勘察报告应包含的内容、地质图、工程地质剖面图的绘制要求，以及如何根据勘察结果进行工程地质评价。 第二部分：土力学基础 本部分深入研究土的性质、行为及其在工程荷载作用下的变形与破坏。 第二章：土的物理性质与分类 土的组成与土粒分析： 介绍土的基本组成（土粒、水、空气），以及土粒的粒径分布（粗砂、细砂、粉土、黏土）及其测定方法（筛分法、比重计法）。 土的密度与相对密度： 定义天然密度、干密度、饱和密度、比重，以及相对密度的概念及其工程意义。 土的孔隙与含水量： 介绍孔隙比、孔隙度、饱和度等参数，以及自然含水量、液限、塑限、塑性指数等指标，并分析这些指标与土的工程性质的关系。 土的土工试验方法： 详细介绍室内土工试验的规范操作，如比重测定、含水量测定、粒径分析、液塑限试验、密度试验等。 土的工程分类： 美国统一土壤分类法 (USCS)： 介绍基于粒径分布和塑性指标的USCS分类系统，以及不同土类（如砂土、粉土、黏土、有机土）的代号和基本特性。 中国土工分类标准： 阐述中国土工分类标准，包括土的粒组划分、天然密度、含水量、液塑限等指标，以及常见土的工程性质。 土的胀缩性与触变性： 讨论黏性土中由于吸湿和失水引起的体积变化（胀缩性）及其对工程的影响，以及触变性（触变性是指某些胶体失去稳定性后，经过一段时间的静置，又能恢复到原有稳定状态的性质）在软土中的表现。 第三章：土的应力与孔隙水压力 有效应力原理： 总应力、孔隙水压力与有效应力： 深入阐述Terzaghi有效应力原理，明确总应力、孔隙水压力和有效应力之间的关系：$sigma' = sigma - u$。 应力在土体中的传播： 讨论荷载在土体中的扩散情况，介绍Boussinesq应力叠加原理，分析集中荷载、均布荷载在土体内部产生的应力分布。 有效应力的工程意义： 强调有效应力是决定土的强度和变形的关键因素，解释在饱和土中，孔隙水压力的变化如何影响土体的承载能力。 渗流与孔隙水压力： 地下水的渗流： 再次回顾渗流基本定律（达西定律），介绍渗流的各项同性与异性，以及渗流对土体的固结与强度影响。 孔隙水压力在渗流中的计算： 阐述稳定渗流和非稳定渗流下的孔隙水压力计算方法，如流网分析的应用。 静水压力与动水压力： 定义并区分静水压力和动水压力，分析动水压力在高速渗流或非稳定渗流条件下的影响。 第四章：土的变形与固结 土的压缩性： 压缩试验： 介绍室内压缩试验（Oedometer试验），绘制压缩曲线，确定压缩模量、压缩系数等参数。 沉降计算： 基于压缩性参数，讲解如何计算均布荷载或集中荷载作用下土体的沉降量，包括瞬时沉降和固结沉降。 土的固结理论： 固结的定义与过程： 阐述固结是饱和土在荷载作用下，孔隙水逐渐排出，土骨架压缩，导致沉降的过程。 Terzaghi一维固结理论： 详细介绍Terzaghi的固结微分方程，定义固结度、固结时间系数，分析影响固结速率的因素（土的渗透性、排水路径长度、温度）。 固结沉降的计算： 讲解如何计算不同固结度下的沉降量，以及最终沉降的预测。 超孔隙水压力： 解释瞬时加载产生的超孔隙水压力及其消散过程。 第五章：土的强度与破坏 土的抗剪强度： 库仑-莫尔强度理论： 深入理解土体的抗剪强度由内摩擦角 ($phi$) 和黏聚力 ($c$) 共同决定。 影响土体强度的因素： 分析土的密实度、含水量、有效应力、围压、试验方法、加载速率等因素对土体强度的影响。 土的抗剪强度试验： 直剪试验： 介绍直剪试验的原理、步骤、结果分析，以及不同应力状态下获得剪切强度。 三轴剪切试验： 详述三轴剪切试验（UU、CU、CD试验）的原理、加载方式，以及如何获得土的 $phi$ 和 $c$ 值，并解释不同试验条件下获得的是总应力参数还是有效应力参数。 不排水剪切试验与排水剪切试验： 区分两类试验，分析其适用条件和对土体强度指标的影响。 土的破坏形态： 剪切破坏： 描述土体发生剪切破坏时的应力-应变行为，以及滑移面（剪切带）的形成。 抗压强度与抗拉强度： 讨论土体在不同应力状态下的抗压和抗拉能力。 土坡稳定性分析： 边坡失稳原因： 阐述导致边坡失稳的主要因素，包括土体自身性质、外部荷载、地下水作用、降雨、地震等。 稳定性分析方法： 介绍几种经典的边坡稳定性分析方法，如极限平衡法（瑞典法、毕肖普法、Fellenius法），计算安全系数。 加固措施： 讨论常见的边坡加固方法，如挡土墙、锚杆、土钉墙、排水、植被等。 第三部分：岩土工程应用 本部分将前两部分的理论知识应用于实际工程问题。 第六章：基础工程 基础的类型与选择： 浅基础： 介绍独立基础、条形基础、联合基础、筏式基础的构造、适用条件及计算要点。 深基础： 讲解桩基础（灌注桩、打入桩、螺旋桩）、沉箱、地下连续墙等深基础的类型、适用性、承载力计算及施工注意事项。 地基承载力计算： 极限承载力理论： 应用Terzaghi、Meyerhof等学者的承载力公式，计算浅基础的极限承载力。 允许承载力： 考虑沉降和安全系数，确定地基的允许承载力。 地基沉降计算： 结合固结理论，计算不同类型基础下的地基沉降，并判断是否满足使用要求。 特殊地基处理： 介绍处理软弱地基、液化地基、膨胀性土等不良地质条件的方法，如换填、挤密、桩基、排水固结等。 第七章：边坡与挡土结构 边坡的分类与评价： 区分天然边坡、开挖边坡、填方边坡，并对其进行工程地质评价。 挡土结构物的类型与设计： 重力式挡土墙： 介绍混凝土重力式挡土墙、毛石挡土墙的设计原理，考虑墙体自身的重量抵抗土压力。 悬臂式挡土墙： 讲解钢筋混凝土悬臂式挡土墙的受力特点，利用墙身的抗弯能力抵抗土压力。 锚杆挡土墙与土钉墙： 介绍利用锚杆或土钉的加固作用形成的组合式挡土结构，在复杂地质条件下的应用。 地下连续墙： 描述地下连续墙在大型基坑围护中的作用。 边坡工程中的常见问题与防治： 重点讨论滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的形成机理，以及相应的监测与预警措施。 第八章：地下工程 隧道工程： 隧道开挖支护： 介绍隧道掘进方法（爆破、机械掘进），以及初期支护（喷射混凝土、钢架、锚杆）和二次衬砌的作用。 围岩分类与支护设计： 讲解常用的围岩分类方法（如RMR、Q值法），并根据围岩级别确定合适的支护方案。 地下水对隧道的影响： 分析地下水涌入、涌出对隧道稳定性和施工的影响，以及防水堵漏措施。 基坑工程： 基坑开挖与支护： 讨论基坑开挖的原则、方法，以及常见的支护形式，如挡土桩、地下连续墙、土钉墙、排桩等。 降排水措施： 介绍集水明沟、坑底抽水、井点降水等降低地下水位的方法，以及其对周围环境的影响。 坑边与坑内稳定： 关注基坑开挖对周边建筑、地下管线的影响，以及坑底隆起、坑壁失稳等问题。 地下构筑物： 介绍地下室、地铁车站、地下管廊等地下构筑物的设计与施工中涉及的岩土工程问题。 第九章：岩石力学基础与应用 岩石的物理力学性质： 岩石的组成与结构： 介绍矿物成分、岩石结构、构造对岩石力学性质的影响。 岩石的力学参数： 讲解单轴抗压强度、单轴抗拉强度、弹性模量、泊松比、剪切强度等岩石力学参数的测定方法。 岩石的变形与破坏： 描述岩石在不同应力状态下的变形破坏机制。 岩体结构与性质： 结构面： 强调结构面（节理、层理、断层）在岩体中的重要性，其性质（摩擦角、黏聚力、粗糙度、张开程度）直接影响岩体的整体强度。 岩体强度与变形： 介绍基于结构面的宏观岩体强度理论（如块体理论、经验公式），以及经验方法（如经验折减法）在岩体参数取定中的应用。 岩体稳定性分析： 边坡稳定性： 针对岩质边坡，重点分析基于结构面的滑动模式（如平面滑动、倾斜滑动、阶梯状滑动、块状滑动），并应用相应的分析方法。 隧道围岩稳定性： 讨论岩石隧道在围岩压力、地下水作用下的变形与失稳机理。 高边坡与深基坑： 关注在高边坡和深基坑开挖中岩体的行为。 本书内容丰富，理论与实践结合紧密，旨在培养读者解决实际岩土工程问题的能力，是从事土木工程、水利工程、交通工程、地质工程等领域专业人员及相关专业学生的必备参考书。