編輯推薦
注重以學生為本:站在學生的角度、根據學生的知識麵和理解能力來編寫,考慮學生的學習認知過程,通過不同的工程案例或者示例深入淺齣進行講解,緊緊抓住學生專業學習的動力點,鍛煉和提高學生獲取知識的能力。
注重人文知識與科技知識的結閤:以人文知識講解的手法來闡述科技知識,在講解知識點的同時,設置閱讀材料闆塊介紹相關的人文知識,增強教材的可讀性,同時提高學生的人文素質。
注重實踐教學和情景教學:書中配備大量實景圖和實物圖,並輔以示意圖進行介紹,通過模型化的教學案例介紹具體工程實踐中的相關知識技能,強化實際操作訓練,加深對理論知識的理解;設計有豐富的題型,在鞏固知識技能的同時啓發創新思維。
注重知識技能的實用性和有效性:以學生就業所需專業知識和操作技能為著眼點,緊跟最新的技術發展和技術應用,在理論知識夠用的前提下,著重講解應用型人纔培養所需的技能,突齣實用-性和可操作性。
內容簡介
《土力學學習指導與考題精解》是《土力學》教材的配套輔助用書,通過對主要概念進行梳理,方便考生在復習時進行查閱,避免遺漏;另外重點對土力學基本問題進行剖析,並藉助對大量的例題、習題和考題的分析,幫助初學者從不同角度更深刻地領會問題的本質。
《土力學學習指導與考題精解》可作為土木工程相關專業學生學習土力學課程的課後復習指導,為授課教師備課提供參考,也可供相關工程技術人員學習參考。
目錄
第1章 土的物理性質及工程分類
1.1 學習重點
1.1.1 土的生成
1.1.2 土的三相組成
1.1.3 土的三相比例指標與土的物理形態
1.1.4 土的結構與構造
1.1.5 土的壓實特性
1.1.6 地基土的工程分類
1.2 基本概念和原理
1.2.1 基本概念
1.2.2 基本規律與基本原理
1.3 考核要點
1.3.1 重點難點
1.3.2 常見考點
1.4 典型題型與例題
1.4.1 常見問題
1.4.2 例題分析
1.5 相關習題及參考解答
1.5.1 填空題
1.5.2 單項選擇題
1.5.3 是非題
1.5.4 簡答題
1.5.5 計算題
第2章 土中應力
2.1 學習重點
2.1.1 概述
2.1.2 地基中的自重應力
2.1.3 基礎底麵的基底壓力(又稱接觸壓力或基底反力)
2.1.4 地基中的附加應力計算
2.1.5 有效應力原理(在飽和土中)
2.2 基本概念和原理
2.2.1 基本概念
2.2.2 基本規律與基本原理
2.3 考核要點
2.3.1 重點難點
2.3.2 常見考點
2.4 典型題型與例題
2.4.1 常見問題
2.4.2 例題分析
2.5 相關習題及參考解答
2.5.1 填空題
2.5.2 單項選擇題
2.5.3 是非題
2.5.4 簡答題
2.5.5 計算題
第3章 土的壓縮性和地基沉降
3.1 學習重點
3.1.1 土的應力一應變關係特性
3.1.2 土的壓縮性
3.1.3 地基最終沉降量計算
3.1.4 有關地基沉降的幾個問題的討論
3.1.5 建築物沉降觀測與地基容許變形值
3.2 基本概念和原理
3.2.1 基本概念
3.2.2 基本規律與基本原理
3.3 考核要點
3.3.1 重點難點
3.3.2 常見考點
3.4 典型題型與例題
3.4.1 常見問題
3.4.2 例題分析
3.5 相關習題及參考解答
3.5.1 填空題
3.5.2 單項選擇題
3.5.3 是非題
3.5.4 簡答題
3.5.5 計算題
第4章 土的滲透性與固結
4.1 學習重點
4.1.1 地下水及埋藏條件
4.1.2 土的滲透性與滲透定律
4.1.3 動水力與滲流穩定
4.1.4 飽和土體一維滲流固結理論
4.1.5 變形與時間關係的計算
4.2 基本概念和原理
4.2.1 基本概念
4.2.2 基本規律與基本原理
4.3 考核要點
4.3.1 重點難點
4.3.2 常見考點
4.4 典型題型與例題
4.4.1 常見問題
4.4.2 例題分析
4.5 相關習題及參考解答
4.5.1 填空題
4.5.2 單項選擇題
4.5.3 是非題
4.5.4 簡答題
4.5.5 計算題
第5章 土的強度理論和地基承載力
5.1 學習重點
5.1.1 概述
5.1.2 土的抗剪強度和強度機理
5.1.3 土的極限平衡條件與莫爾一庫侖破壞理論
5.1.4 抗剪強度測定方法
5.1.5 土的抗剪強度指標
5.1.6 剪切試驗中土的性狀
5.1.7 地基在外荷載作用下的破壞形式
5.1.8 地基的臨塑荷載、臨界荷載與極限荷載
5.1.9 確定地基承載力的理論公式
5.1.10 地基承載力設計值的確定
5.1.11 影響地基承載力的因素
5.2 基本概念和原理
5.2.1 基本概念
5.2.2 基本規律與基本原理
5.3 考核要點
5.3.1 重點難點
5.3.2 常見考點
5.4 典型題型與例題
5.4.1 常見問題
5.4.2 例題分析
5.5 相關習題及參考解答
5.5.1 填空題
5.5.2 單項選擇題
5.5.3 是非題
5.5.4 簡答題
5.5.5 計算題
第6章 擋土結構物上的土壓力、土坡穩定分析
6.1 學習重點
6.1.1 概述
6.1.2 牆體位移與土壓力類型
6.1.3 靜止土壓力計算
6.1.4 朗肯土壓力理論
6.1.5 庫侖土壓力理論
6.1.6 幾種情況的土壓力計算
6.1.7 無粘性土坡穩定分析
6.1.8 粘性土坡的穩定分析
6.2 基本概念和原理
6.2.1 基本概念
6.2.2 基本規律與基本原理
6.3 考核要點
6.3.1 重點難點
6.3.2 常見考點
6.4 典型題型與例題
6.4.1 常見問題
6.4.2 例題分析
6.5 相關習題及參考解答
6.5.1 填空題
6.5.2 單項選擇題
6.5.3 是非題
6.5.4 簡答題
6.5.5 計算題
第7章 典型試捲精選
7.1 本科生課程試捲與答案
《土力學》A(1)
《土力學》A(2)
《土力學》A(3)
《土力學》A(4)
《土力學》A(5)
試捲A(1)答案
試捲A(2)答案
試捲A(3)答案
試捲A(4)答案
試捲A(5)答案
7.2 碩士研究生入學考試試捲
試捲一
試捲二
試捲三
試捲四
試捲五
參考文獻
精彩書摘
(17)飽和重度:土中孔隙完全被水充滿時土的重度。
(18)有效重度:在地下水位以下,受到水的浮力作用時土的重度。
(19)土粒相對密度(土粒比重):土的固體顆粒質量與同體積的4℃時純水的質量之比。
(20)土體相對密度(相對密實度):以土最大孔隙比與天然孔隙比之差和最大孔隙比與最小孔隙比之差的比值。其反映瞭無粘性土的密實狀態。
(21)結閤水:受靜電分子吸引力吸附在土粒錶麵的土中水。結閤水不能傳遞靜水壓力。
(22)自由水:存在於土粒錶麵電場影響範圍以外的水。
(23)毛細水:存在於地下水位(潛水位)以上的透水土層中,受到水與空氣交界麵處錶麵張力和重力共同作用的自由水。
(24)稠度:指土在各種不同濕度條件下,受到外力作用時所具有的活動強度。反映瞭顆粒間的粘結程度和聯結程度。公路建設中,土的液限與天然含水量之差,和塑性指數之比。(與液性指數不同,液性指數為天然含水量與塑限之差,和塑性指數之比。)
(25)界限含水量:粘性土由一種狀態轉到另一種狀態的分界含水量。對粘性土的分類和工程性質的評價有著重要意義。
(26)縮限:土由固態過渡到半固態(易碎的半固體)時的界限含水量。其是土內水進一步減少而不引起土體積進一步縮減的水量,即正好充滿乾燥土樣孔隙所需要的水量。
(27)塑限:土由半固態轉變到可塑狀態時的界限含水量。是土處於可塑狀態的最低含水量。
(28)液限:土由可塑狀態轉變到流動狀態(開始量粘滯泥漿狀並在其自重作用下能流動)時的界限含水量。
(29)塑性:在一定條件下(指含水量等)因受外力作用其形狀發生變化,但不産生裂隙(材料保持連續),外力卸去後,仍能保持既得形狀的一種性能。可塑性是粘性土區彆於無粘性土的重要特徵。
(30)塑性指數:是液限與塑限的差值(絕對值,且習慣上省去百分號),即土處在可塑狀態的含水量變化範圍,反映土的吸水能力。塑性指數綜閤反映瞭土的顆粒大小、礦物成分,是土的分類指標。其變化範圍越大,土的可塑性越好。
……
前言/序言
為瞭幫助廣大土木工程專業學生加深對土力學的基本概念、理論、計算方法的理解,能在短時間內抓住重點,應對各種考試,同時也為瞭滿足各類土木工程從業人員掌握及運用土力學知識的需要,我們編寫瞭這本《土力學學習指導與考題精解》。編者希望通過本書的學習幫助讀者能在較短的時間內掌握土力學知識以及提高運用土力學的能力。
本書是《土力學》教材的配套輔助用書,對主要概念進行梳理,方便考生在復習時進行查閱,避免遺漏;另外重點對土力學基本問題進行剖析,並藉助對大量的例題、習題和考題的分析,幫助初學者從不同角度更深刻地領會問題的實質。因此《土力學》教材中已經明確齣現的公式、計算用錶、理論敘述等在本書中就不再贅述。
本書內容包括七部分:土的物理性質及工程分類,土中應力,土的壓縮性和地基沉降,土的滲透性與固結,土的強度理論和地基承載力,擋土結構物上的土壓力、土坡穩定分析,典型試捲精選。
本書結構由知識提煉、解題指導和模擬試捲三部分組成。在第一部分中,我們將教材內容有機地融閤在一起,重新分門彆類列齣各較難理解的問題,並通過“學習重點”、“基本概念和原理”、“考核要點”等欄目逐條進行解釋。本書簡單分析瞭學習內容與要求,分析瞭每章經常齣題考試的內容,以便於讀者抓住重點;詳細分析瞭每章常見的考試題型。在第二部分中,我們對書中各章節中有代錶性的問題,通過“常見問題”、“例題分析”欄目,依照通行的考試題目類型編寫瞭填空題、單項選擇題、是非題、簡答題、計算題五類題型,並給齣詳盡答案且有針對性地作瞭解題要點說明。在第三部分中,按不同層次,給齣瞭本科課程模擬試捲,部分學校近年考研試捲,供讀者考查自己學習情況並備考使用。
為給備考的學生提供幫助,本書還專門對各類考試進行分析,指齣每一章節比較容易齣題的內容。根據研究,老師齣考題存在六大思維定式:第一,專門找最容易但最易被學生忽視的知識點齣題,為的是要全麵考查學生對所學知識的掌握情況;第二,專門齣較難解的題,這種題的主要知識點是重要章節的難理解部分,就是要查看學生學習知識的深度,這樣的題是相當少的,但每次考試都會有一題或兩題;第三,齣平時大傢都認為不是重點的題,而這類知識點卻要用到許多知識纔能解清楚,齣題的目的就是要齣其不意,考查學生綜閤運用知識的能力;第四,齣關鍵知識點的重點題,通常這類題是學生都知道的,但怎樣將題完美解齣、取得高分,就不一樣瞭;第五,把最復雜的問題錶麵化、簡單化,題目看上去容易,解答齣來就齣錯,目的是考查學生對知識的應變能力,動腦能力和自主思考能力;第六,選擇曾經考過的題,變個角度或形式再齣一遍,考查學生沉著應對的能力。
《地基沉降與變形分析》 內容簡介 地基沉降與變形是岩土工程領域中至關重要的研究課題,直接關係到建築物和基礎設施的穩定與安全。本書旨在係統深入地闡述地基沉降與變形的形成機理、影響因素、分析方法以及防治對策,為廣大岩土工程技術人員、研究生以及相關專業學生提供一本權威、實用、詳實的參考著作。 本書內容豐富,結構嚴謹,涵蓋瞭地基沉降與變形的各個方麵。我們將從理論基礎齣發,逐步深入到實際應用,力求使讀者對這一復雜問題有全麵而深刻的理解。 第一篇 理論基礎與形成機理 本篇將為讀者構建紮實的地基沉降與變形理論框架。 第一章 土的壓縮性與應力-應變關係 詳細介紹土的物理性質,特彆是孔隙比、含水量、密度等參數對土體壓縮性的影響。 深入剖析土在不同應力狀態下的應力-應變行為,包括綫彈性、彈塑性模型,以及黏性土和砂土的獨特性質。 闡述固結理論,詳細講解一維固結、三維固結的機理,以及超孔隙水壓力消散過程。 討論影響土體壓縮性的主要因素,如土的類型、固結曆史、應力路徑、排水條件等。 第二章 地基沉降的類型與分類 區分和定義不同類型的地基沉降,包括瞬時沉降、固結沉降、次固結沉降(蠕變)。 詳細闡述各類型沉降的形成原因和特徵。例如,瞬時沉降主要發生在加載初期,由土顆粒的擠壓和重新排列引起;固結沉降是由於土體排水固結引起體積收縮;次固結沉降則是在固結完成後,土體在長期荷載作用下緩慢變形。 介紹地基變形的常見形式,如整體沉降、不均勻沉降、傾斜、差異沉降等,並解釋其危害性。 第三章 影響地基沉降與變形的主要因素 荷載因素: 分析荷載的性質(靜荷載、動荷載)、大小、分布形式以及加載速率對地基沉降的影響。 土體因素: 深入探討土的物理力學性質(如壓縮模量、泊鬆比、滲透係數、內摩擦角、黏聚力等)對沉降變形的決定性作用。重點分析黏性土(飽和黏土、不飽和黏土)和砂土(飽和砂土、不飽和砂土)的差異。 地下水因素: 闡述地下水位變化、地下水抽取、基坑降排水對地基土體應力狀態和密實度的影響,以及由此引發的沉降。 環境因素: 討論溫度變化、地震作用、鄰近工程施工等外部因素對地基沉降的影響。 第二篇 地基沉降與變形的計算與分析方法 本篇將介紹和應用多種現代化的分析工具和方法。 第四章 彈性理論在地基沉降分析中的應用 介紹Boussinesq、Westergaard等經典彈性理論解,用於計算均質、各嚮同性半無限空間地基的應力分布和沉降。 講解如何利用這些理論解估算淺基礎的沉降,重點關注荷載形狀、土體彈性模量等參數的選取。 討論彈性理論的適用範圍和局限性,以及在復雜地基條件下的修正方法。 第五章 固結理論在沉降計算中的應用 詳細介紹Terzaghi一維固結理論,包括其基本假定、控製方程及其求解。 講解如何利用固結理論計算飽和黏性土地基的固結沉降量和固結度隨時間的變化。 介紹肖科(Skempton)的沉降計算公式,及其在確定土體壓縮性參數時的應用。 討論多層土地基、非均質土地基的固結計算方法。 引入並講解竪嚮應力隨深度的變化公式,以及在計算沉降時的應用。 第六章 經驗方法與經驗公式 介紹多種工程實踐中常用的經驗方法,如測壓管法、平闆載荷試驗法等,用於獲取土體的壓縮性參數。 梳理和分析各類經驗公式,如土壓實度與沉降的關係、砂土壓實與沉降的經驗公式等。 探討經驗方法的適用條件、優缺點以及在實際工程中的應用策略。 第七章 數值模擬方法在沉降分析中的應用 有限元方法(FEM): 詳細介紹有限元方法的原理,包括單元劃分、節點定義、單元剛度矩陣組裝、整體剛度矩陣求解等。 闡述如何建立不同復雜度的土體本構模型(如Mohr-Coulomb模型、Hardin-Drnevich模型、劍橋模型等)以反映土體的彈塑性行為。 介紹如何模擬各種荷載作用(均布荷載、集中荷載、不均勻荷載)、地下水變化以及施工過程對地基沉降的影響。 有限差分方法(FDM): 簡要介紹有限差分方法的原理及其在某些特定問題中的應用。 離散元方法(DEM): 探討離散元方法在模擬顆粒介質變形和破壞方麵的優勢。 強調數值模擬在處理復雜邊界條件、非均質土體以及動態過程分析中的強大能力。 第三篇 地基沉降與變形的監測與控製 本篇將聚焦於工程實踐中的監測技術和有效的控製手段。 第八章 地基沉降與變形的監測技術 沉降監測: 詳細介紹常用的沉降監測儀器和方法,包括水準儀、自動監測係統、GPS、相對位移監測等。 水平位移監測: 介紹測斜儀、全站儀、GPS等用於監測水平位移的儀器和技術。 傾斜與撓度監測: 闡述傾斜儀、撓度計等用於監測建築物和結構的傾斜和變形。 孔隙水壓力監測: 介紹測壓管、壓力傳感器等用於監測地下水位的儀器。 監測數據的處理與分析: 講解如何對監測數據進行預處理、趨勢分析、異常檢測,以及如何根據監測結果評估地基的穩定性和安全性。 第九章 地基沉降的防治對策 地基處理技術: 換填墊層法: 適用於淺層軟弱土層,通過換填性能更好的土料來改善地基承載力。 強夯法: 通過大型夯錘夯擊地錶,提高地基土的密實度,減小沉降。 擠密法: 如砂樁、碎石樁等,通過樁體擠密周圍土體,提高地基承載力和降低滲透性。 排水固結法: 如砂井、排水闆等,加速土體排水固結,減小後期沉降。 土體改良法: 包括化學灌漿、水泥攪拌樁、石灰樁等,改變土體性質,提高其強度和降低壓縮性。 高壓鏇噴樁/CFG樁: 形成水泥土樁體或水泥碎石樁,提高地基承載力,控製差異沉降。 基礎形式的選擇: 淺基礎: 強調在土體條件允許的情況下,選擇閤理的淺基礎形式(如條形基礎、獨立基礎、筏闆基礎)來分散荷載,減小基礎底麵應力。 深基礎: 介紹樁基礎(摩擦樁、端承樁、組閤樁)、沉箱基礎等,將荷載傳遞到更深、更堅硬的土層,有效減小地基沉降。 筏闆基礎和箱型基礎: 分析其整體性強的特點,能夠有效抵抗不均勻沉降。 荷載優化與控製: 提齣優化建築物荷載分布,減小局部應力集中,以及控製施工過程中的荷載變化。 地下水控製: 介紹基坑圍護、截水帷幕、迴灌等技術,維持地下水位穩定,避免因地下水位變化引起的額外沉降。 第四篇 工程實例與案例分析 本篇將結閤實際工程案例,加深讀者對理論知識的理解和應用。 第十章 典型工程地基沉降與變形案例分析 高層建築: 分析高層建築地基沉降的特點、監測難點以及控製措施。 橋梁與隧道: 探討橋梁墩颱、隧道襯砌在地基沉降作用下的受力變形分析。 大型水工結構: 講解大壩、港口碼頭等工程中地基沉降的特殊性及處理方法。 城市地下工程: 分析地鐵、地下商場等工程對周邊地基沉降的影響與控製。 曆史建築保護: 探討如何評估和控製曆史建築因周邊施工或環境變化引起的地基沉降。 第十一章 疑難問題與前沿探討 膨脹土與凍脹土的地基沉降: 介紹這些特殊土體在溫濕度變化下的變形機理及防治。 復雜地質條件下的沉降分析: 如軟弱夾層、不規則基岩、斜坡地帶等。 動態荷載下的地基變形: 如地震、交通振動等。 未來發展趨勢: 展望地基沉降與變形分析在智能化監測、大數據應用、多場耦閤模擬等方麵的最新進展。 本書的特點 理論與實踐相結閤: 既有嚴謹的理論推導,又緊密結閤工程實際,提供豐富的案例分析。 方法全麵: 涵蓋瞭從經典理論到現代數值模擬的各種分析方法。 內容詳實: 對各個章節的知識點進行瞭深入細緻的闡述。 圖文並茂: 配以大量圖錶、示意圖和實景照片,幫助讀者直觀理解。 實用性強: 能夠為實際工程設計、施工和監測提供直接指導。 通過對本書的學習,讀者將能夠係統地掌握地基沉降與變形的理論知識,熟練運用各種分析方法,並能有效地針對實際工程問題提齣閤理的解決方案,從而確保工程的安全與可靠。