土壤力學

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圖書描述

  本書重點在闡明土壤力學各構成要素之基本原理與應用﹐盡量將理論之背景、發展經過與數學式之物理意義加探討﹐以期這些理論能在廣泛大地工程中被正確地應用。為求符閤實用﹐本書有關數值及演算皆以公製或重力製為單 位﹐因此對於實際工作中之工程師而言﹐亦提供一便捷之參考資料。序論中略述土壤力學發展過程之關鍵時期及人物﹐第二至五章討論以土壤為工程材料時之基本物理化學性質與工程程上有係統之辨識法。第六至十一章則討論土 壤力學中各重要單元﹐並於第十章中謹慎公開相處多年之老友--「切片法邊坡穩定分析程式」﹐盼望能協助讀者將邊坡穩定分析之工作從「紙上談兵」帶入「實戰」之境界。

建築工程的基石:地下結構設計與施工實務 圖書定位: 本書旨在為土木工程、岩土工程、結構工程及相關領域的專業人士、研究生和高年級本科生提供一套全麵、深入且側重於工程實踐的地下結構設計與施工指南。它不僅僅是一本理論的匯編,更是一本指導如何在復雜地質環境下實現安全、經濟、可靠的地下工程解決方案的實用手冊。 內容概述: 本書嚴格聚焦於地下結構的設計原理、施工技術、風險控製及後評估,與傳統“土壤力學”中側重於土體的本構關係、滲透性、剪切強度測試等基礎理論的講解有所區分。本書的敘事邏輯緊密圍繞“如何建造和保護位於地下的工程實體”這一核心目標展開。 第一部分:工程環境的識彆與評估(超越基礎材料屬性) 本部分著重於如何將基礎的地質信息轉化為可用於結構設計的工程參數和環境約束。 第一章:場地工程地質勘察的精細化解讀 1.1 工程地質模型的構建: 如何從鑽探、物探、原位測試(如CPT、SPT)數據中提煉齣具有實際工程意義的岩土單元劃分。重點討論如何識彆軟弱夾層、斷層破碎帶、溶洞、高滲透性通道等對地下結構影響最大的地質隱患。 1.2 水文地質的動態評估: 不僅是靜止地下水位,更關注降雨、潮汐、季節性變化對地下水位的動態影響,以及滲透係數的現場測試方法。強調如何計算和預測結構物周圍的滲流梯度和水力劈裂風險。 1.3 岩體結構評定與分類係統的應用: 針對深基坑或隧道工程,詳細解析RMR、Q值係統在圍岩穩定性評估中的應用,以及如何根據這些分類確定初期支護參數。 第二章:地下水控製與環境影響評估 2.1 降水方案的優化選擇: 對比真空井點、管井降水、電滲法等降水技術的適用條件、經濟性分析及對周邊環境的沉降影響評估。重點分析大流量深井降水可能引發的地麵固結沉降和裂縫風險。 2.2 止水與防滲體係設計: 針對地下室、水池、隧道等結構,詳細介紹復閤防水體係的設計原則,包括防水闆的選型(HDPE、PVC)、接縫處理技術、以及在永久性高水壓作用下的防滲可靠性計算。 第二部分:關鍵地下結構的設計理論與構造 本部分將理論分析與結構抗力緊密結閤,指導工程師進行安全可靠的結構設計。 第三章:深基坑工程的支護結構設計 3.1 支護體係的分類與適用性分析: 全麵解析地下連續牆(SMW工法、咬閤樁)、排樁、SMD工法(水泥土攪拌牆)的受力特點、施工工藝及對周邊環境的控製能力。 3.2 支護結構內力分析: 側重於考慮土壓力、水壓力及上部結構荷載作用下的有限元或簡化地基反力法計算,重點講解主動土壓力與被動土壓力的平衡點確定。 3.3 支撐係統設計與優化: 鋼支撐、混凝土支撐、自然坡度的設計規範與選型。討論內支撐的剛度要求、預加應力施加的時機與控製,以及如何應對支撐結構的二次受力(如溫度變化、二次開挖)。 第四章:地下室與地下構築物的抗浮與抗側設計 4.1 結構自重與浮力比的精確計算: 詳細闡述在不同地下水條件下,地下室底闆抗浮驗算所需考慮的荷載組閤,包括結構自重、設備荷載、覆土荷載的準確取值。 4.2 抗拔與抗剪設計: 針對底部摩擦力不足或地質條件較差的情況,介紹地錨、樁基礎抗拔的承載力評估方法,以及剪力鍵的設計與施工。 4.3 結構變形控製與裂縫控製: 結構施工縫、伸縮縫的設置原則,以及鋼筋配筋率對混凝土結構抗裂性能的影響。 第五章:隧道與地下洞室的支護與襯砌設計 5.1 隧道圍岩壓力與支護相互作用: 介紹Peck和Terzaghi的經驗性壓力包絡綫在淺埋隧道中的應用,以及考慮支護柔性後的荷載重分布效應。 5.2 襯砌結構的設計與材料選擇: 預製混凝土襯砌的接頭設計(止水帶、鍵槽)、二次襯砌的厚度確定。重點分析襯砌在受動荷載(如列車振動、交通荷載)下的疲勞強度。 5.3 復雜地質中的注漿與加固技術: 針對富水砂層、岩溶地區,詳細介紹超前小導管注漿、帷幕注漿的工藝參數控製(漿液粘度、凝結時間、壓力控製)及其對圍岩穩定性的即時提升效果。 第三部分:地下工程的施工控製與監測 本部分是連接設計與最終成果的關鍵環節,強調過程控製的重要性。 第六章:先進地下施工工藝與質量控製 6.1 非開挖施工技術概述: 盾構法(TBM)、頂管法的選型標準,重點闡述泥水平衡控製、掘進參數(扭矩、襯套壓力)的實時反饋機製。 6.2 關鍵工序的質量驗收標準: 樁基的完整性測試、地下連續牆的垂直度控製、混凝土澆築的抗滲要求及氣密性測試。 第七章:安全監測與風險預警係統 7.1 監測方案的設計與布點: 確定沉降點、水平位移點、孔隙水壓力計、應力監測點的閤理布置間距。強調對關鍵控製性結構(如相鄰建築、既有管綫)的保護目標設定。 7.2 監測數據的實時分析與預警: 建立“基綫-警戒值-報警值”的三級控製體係。講解如何通過監測數據反演土體或岩體的變形模量,並據此調整現場施工參數(如調整支撐的預加應力或注漿壓力)。 總結: 本書將工程經驗、規範要求與現代數值模擬工具相結閤,旨在培養讀者從宏觀地質環境到微觀結構細節的全麵掌控能力,確保每一項地下工程都能在嚴謹的科學基礎上,高效、安全地完成。它關注的是“如何建造”而非“土體如何受力”的基礎理論推導。

著者信息

圖書目錄

圖書序言

圖書試讀

用户评价

评分

這本《土壤力學》真的是一本讓我愛不釋手的書,它不隻是一本教科書,更像是一本實用的工具書,充滿瞭智慧和啟發。我本身做工程的,平常接觸土壤的機會非常多,但很多時候,對於土壤的力學行為,總是處於一種「摸著石頭過河」的狀態。這本書的齣現,就像是為我點亮瞭一盞明燈,讓我對土壤的理解,上升到瞭全新的層次。 書中關於土壤的抗剪強度,探討得非常深入。作者從最基本的土粒間的摩擦和黏滯作用,一路講到各種複雜的試驗方法,如三軸試驗、直剪試驗,以及這些試驗結果如何應用於邊坡穩定分析和基礎承載力計算。他還特別強調瞭,不同應力條件下,土壤的抗剪強度會有所差異,並結閤颱灣地區的實際案例,分析瞭地震作用下,土壤剪切強度降低可能導緻的危害。 更讓我讚嘆的是,書中關於土壤的變形行為的分析。作者詳細講解瞭土壤的壓縮性、膨脹性以及剪切變形,並且闡述瞭這些變形如何影響到建築物的沉降、傾斜和結構的穩定性。他還提到瞭颱灣地區,由於地層差異和地下水位變化,土壤的變形問題尤其複雜,這本書提供的知識,對於我們在進行基礎設計、地基改良時,提供瞭非常寶貴的參考。

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我不得不說,《土壤力學》這本書真的是我近年來讀過最令人印象深刻的專業書籍之一。我本身是做營建工程的,平常工作上接觸土壤的機會非常多,但很多時候都是憑經驗在判斷,對於背後的原理,其實是比較模糊的。這本書就像是把我腦中的模糊印象,一點一點地清晰起來,而且是那種由淺入深、循序漸進的方式,讓我覺得很有成就感。 書中對於土壤的應力應變行為的分析,我覺得寫得非常到位。它不僅僅是告訴你土壤在受力後會變形,更是詳細地探討瞭這種變形是如何產生的,以及不同應力狀態下,土壤會錶現齣怎樣的力學特性。例如,在討論應力路徑時,作者引導我們思考,土壤在承受側嚮壓力增加、或是在排水條件下的行為差異。他還搭配瞭很多真實的試驗數據圖,讓我們可以直接看到不同試驗條件下,土壤的應力-應變麯線變化,這對我理解基礎的承載力問題,有非常大的幫助。 而且,作者在撰寫過程中,似乎非常注重讀者的理解程度。他會穿插一些小提示、小結語,幫助我們複習前麵學到的知識,或是提醒我們注意一些關鍵的觀念。我記得在講解土壤的液化現象時,作者花瞭相當大的篇幅,從孔隙水壓力、有效應力,一直講到地震波對土壤的影響,並結閤瞭颱灣過去幾次重大地震的案例,讓我們深刻理解到土壤液化對建築結構的潛在威脅。這部分的內容,真的是讓我心裡捏瞭一把冷汗,但也更堅定瞭我在工作上要更加重視地質勘查的重要性。

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這本《土壤力學》真的是一本讓我颳目相看的書籍。我之前總覺得,這類專業書籍可能比較偏嚮學術理論,跟實際的工程應用可能有些距離。但這本書完全打破瞭我的刻闆印象,它不僅理論紮實,而且將理論與颱灣本土的工程實務,結閤得天衣無縫。 我對書中關於土壤分類與性質的講解,非常讚賞。作者從顆粒大小、形狀、顏色,一路講到土壤的塑性、液性、以及各種試驗的參數,都做瞭非常細緻的說明。他還特別強調瞭,不同類型的土壤,在工程上的應用和注意事項。例如,針對颱灣常見的黏土,作者詳細說明瞭其高壓縮性和低滲透性,以及在工程中需要採取的相應措施,像是加固或排水。 更讓我印象深刻的是,書中關於土壤穩定性的分析。作者從最基本的應力應變關係,引導我們逐步理解邊坡的穩定性、基礎的承載力,以及土壤在受力後的變形行為。他還特別針對颱灣複雜的地形和地質條件,分析瞭各種潛在的穩定性問題,並提齣瞭相應的解決方案。書中引用瞭許多實際的工程案例,例如某個山區道路的邊坡加固工程,或是某個建築物的基礎設計,這些案例的分析,讓我更能體會到土壤力學在確保工程安全上的重要性。

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老實說,拿到《土壤力學》這本書,我心裡是帶著一點點的忐忑的,畢竟「力學」這兩個字,總是讓人聯想到複雜的公式和抽象的理論。但翻開之後,我纔發現,這本書的講解方式,比我想像中要親切和易懂得多。作者的文字流暢,而且總是能用一些貼切的比喻,來解釋複雜的物理現象。 我特別喜歡書中關於土壤的壓縮與固結理論的講解。作者不僅詳細闡述瞭有效應力原理,以及孔隙水壓力在土壤壓縮過程中的作用,更用瞭一個非常生動的比喻,來說明固結過程。他將土壤想像成一個濕海綿,當我們施加壓力時,水會慢慢從海綿中擠壓齣來,而土壤的體積也會隨之減小。這個比喻,讓我立刻對固結過程有瞭直觀的理解。 而且,書中還將這些理論與實際的工程問題緊密結閤。例如,在討論建築物基礎沉降時,作者詳細闡述瞭土壤的壓縮性如何影響基礎的沉降量,以及如何透過土壤改良來減輕這種影響。他還特別提到瞭颱灣地區,因為地層複雜,許多地區都麵臨著基礎沉降的問題,而這本書提供的知識,對於我們在進行基礎設計和施工時,非常有幫助。

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這本《土壤力學》的齣現,簡直是為我們這些在工程界打滾的夥伴們,帶來瞭一場及時雨。過去,我們可能對土壤的力學行為有一些零散的概念,但總覺得不夠係統、不夠深入。這本書正好填補瞭這個空缺,它的內容紮實,卻又不會讓人感到枯燥乏味。作者在講解複雜的理論時,總是能巧妙地運用一些生動的例子和圖示,讓抽象的概念變得具體易懂。 我對書中關於土壤穩定性的分析部分,特別有感覺。像是邊坡穩定分析,從最基本的極限平衡法,一直到更先進的數值模擬方法,作者都做瞭詳細的介紹。他特別針對颱灣山區的地質條件,分析瞭不同類型的邊坡失滑模式,以及如何透過土壤力學的原理來預防和加固。書中引用瞭許多颱灣本土的工程案例,例如某某公路邊坡的加固工程,或是某個山坡社區的擋土牆設計,這些實際的應用,讓我們更能感受到書本知識的價值。 另外,書中關於土壤的滲流分析,也讓我獲益良多。對於地下水位、滲流量的計算,以及這些因素對基礎沉降和結構穩定性的影響,作者都做瞭清晰的闡述。他還特別提到瞭颱灣沿海地區,因為地下水位高,在進行基礎施工時,需要特別注意的問題,像是湧水、圍堰的設計等。這些內容,對於我在進行沿海地區的工程項目時,提供瞭非常寶貴的參考。

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挖哩咧,拿到這本《土壤力學》,一開始心裡還小擔心瞭一下,畢竟這名詞聽起來就硬梆梆的,是不是會像在啃一本字典一樣?但翻開來,哇!竟然齣乎意料的紮實,而且作者的講解方式,也不是那種死闆闆的理論堆疊。他好像真的懂我們這些在工地現場打滾的師傅、設計師、還有學術界那群充滿理想但偶爾也需要接地氣的朋友們。 裡麵對於土壤的分類,不是簡單的「砂」、「土」、「黏土」就帶過,而是從顆粒大小分布、塑性指數、甚至到液性限度、塑性限度,都有非常細緻的說明。我印象最深刻的是,他用瞭好幾個颱灣本地實際案例來解釋這些參數的重要性,例如某某建案因為地質條件的判斷失誤,導緻瞭什麼樣的沉陷問題;或是某某工程因為土壤液化的潛勢評估不足,在地震時造成瞭嚴重的災情。這些血淋淋的例子,讓原本抽象的數據瞬間變得具體有感,也讓我們更加明白,為什麼在規劃一棟房子、一座橋樑、甚至隻是鋪一條路之前,土壤的特性是多麼的關鍵。 而且,書裡對於土壤的壓縮和固結理論,也不是單純的數學公式轟炸,而是透過圖解,甚至是一些簡單的比喻,來闡述固結過程中的孔隙水壓力變化、有效應力增加的原理。我還記得書中有個關於「海綿吸水」的比喻,解釋為什麼土壤在承受載重後會慢慢沉降。這個比喻雖然簡單,但卻非常貼切,讓原本複雜的物理現象一下子就豁然開朗。對於我們這些在實際操作中,常常需要麵對土壤沉降問題的人來說,這本書提供的知識,無疑是一盞明燈,讓我們在判斷基礎的穩定性、預估沉降量時,有更堅實的理論依據。

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這本《土壤力學》簡直是我近期讀過最棒的專業書籍,沒有之一!身為一個工程係的畢業生,雖然大學時學過一些相關的知識,但很多都隨著時間煙消雲散,或是覺得理論跟實際脫節。這本書的齣現,重新點燃瞭我對土壤力學的興趣,而且讓我發現,原來這些理論,是如此的貼近我們的生活和工作。 我最喜歡的是書中對於土壤改良的探討。作者詳細介紹瞭各種土壤改良的方法,像是石灰穩定、水泥穩定、或是振動壓實等,並且深入分析瞭這些方法的作用機理,以及適用於哪些類型的土壤。書中還舉瞭許多颱灣地區的實際案例,像是某個工業區的軟弱地盤改良,或是某個機場跑道的擴建工程,透過這些案例,我們能更清楚地看到,不同的改良技術,在麵對不同的地質條件時,能發揮怎樣的作用。 更讓我印象深刻的是,作者在探討土壤的變形行為時,將其與實際的工程問題緊密結閤。例如,在講解土壤的壓縮性時,他引導我們思考,建築物載重對土壤的壓縮影響,以及如何透過土壤改良來減輕這種影響。書中還討論瞭土壤在長期載重下的蠕變現象,這對我們在設計一些需要長時間承受載重的結構時,是非常重要的考量。

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這本《土壤力學》真是讓我驚豔連連,原本以為這類學術書籍一定都是艱澀難懂,充滿瞭看不懂的公式和專業術語,但讀完之後,我纔發現自己錯得離譜。作者在內容的編排上,非常有係統性,從最基本的土壤組成、物理性質,一步步深入到更複雜的力學行為。最棒的是,他並沒有把所有內容都侷限在理論的象牙塔裡,而是不斷地融入實際工程中的應用。 舉例來說,書中在講解土壤的剪應力-應變關係時,不隻是羅列瞭各種試驗方法(如三軸試驗、直剪試驗),更詳細地闡述瞭這些試驗結果如何影響到邊坡的穩定分析、基礎的承載力計算。他還特別提到瞭颱灣過去曾經發生過的幾次重大邊坡失滑事件,並從土壤力學的角度去分析原因,這讓讀者在理解理論的同時,也能深刻體會到其在防災減災上的重要性。 更讓我佩服的是,作者在探討土壤的抗剪強度時,引導我們思考不同土質(如飽和黏土、砂土)在不同應力狀態下的強度變化。他用瞭一係列生動的圖錶,展示瞭有效應力原理如何支配著土壤的強度。我記得書裡有個地方,用「手握濕沙」的比喻來解釋錶麵張力在乾燥或半飽和土壤中的作用,這個比喻雖然簡單,卻能立刻讓讀者腦中浮現齣具體的畫麵,並理解為何在某些情況下,土壤看起來似乎能「站立」得比較好。

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《土壤力學》這本書,絕對是我近期閱讀中最具啟發性的一本。我原本以為,這類學術書籍大概就是一堆艱深的公式和術語,但這本書完全顛覆瞭我的想法。作者的寫作風格非常親切,而且他總是能把複雜的理論,用最容易理解的方式呈現齣來,並且緊密地與實際的工程應用結閤。 我特別喜歡書中關於土壤的抗剪強度分析。作者不僅介紹瞭各種抗剪強度測試的方法,如三軸試驗和直剪試驗,更深入探討瞭影響土壤抗剪強度的各種因素,包括土粒的性質、結構、含水量以及應力狀態。他還特別強調瞭有效應力原理在分析土壤抗剪強度中的核心作用,並用一個生動的例子,解釋瞭當孔隙水壓力增加時,土壤的有效應力如何減小,進而導緻抗剪強度的降低。這對我理解邊坡失滑和基礎破壞的原因,非常有幫助。 更讓我驚豔的是,書中關於土壤的變形行為的探討。作者詳細闡述瞭土壤的壓縮性和剪切變形,以及這些變形如何影響到建築物的沉降和傾斜。他還提到瞭颱灣地區,由於地震活動頻繁,土壤的動態變形行為,尤其是在地震作用下的液化現象,是工程設計中必須嚴肅考量的因素。書中引用瞭許多過去的地震案例,分析瞭土壤液化對建築結構造成的破壞,這讓我對土壤力學在防災減災中的重要性有瞭更深刻的認識。

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這本《土壤力學》真的不是我預期中那種艱澀難懂的教科書,反而更像是一位經驗豐富的老師傅,親切地帶著我們一步一步探索土壤的奧秘。書中的內容,從最基本的土壤物理性質,到複雜的力學行為,都有非常詳盡的說明,而且最重要的是,這些理論並不是憑空產生的,而是緊密結閤瞭實際的工程應用。 我對書中關於土壤的滲透性測試與分析的部分,印象特別深刻。作者不僅詳細介紹瞭各種滲透性測試的方法,如變水頭和定水頭滲透試驗,更深入闡述瞭滲透性對邊坡穩定、基礎滲漏以及地下水流的影響。書中特別提到瞭颱灣地區,由於地形多變,降雨量豐沛,土壤滲透性對水資源管理和工程設計至關重要。他用瞭一個簡單的圖示,說明瞭滲透流場如何影響土壤的有效應力,進而影響邊坡的穩定性,這個圖示讓我立刻理解瞭這個複雜的物理現象。 此外,書中對於土壤的壓縮和固結理論的講解,也讓我獲益匪淺。作者用非常淺顯易懂的比喻,例如「濕海綿受壓」來解釋固結過程中孔隙水壓力的消散和有效應力的增加。他還詳細闡述瞭固結時間的計算方法,以及不同土質條件對固結速率的影響。這對我們在進行基礎設計時,預估沉降量和固結時間,提供瞭非常重要的依據。

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