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出版者:Wiley

作者:James K. Mitchell

出品人:

页数:592

译者:

出版时间:2005-05-25

价格:USD 130.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471463023

丛书系列:

图书标签:

• 土力学
• Geotechnique
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• 土壤力学
• 土体工程
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• 岩土工程
• 土的性质
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• 土力学基础
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• 土的强度
• 边坡稳定

土壤力学原理：深入探索地球的根基 《土壤力学原理》是一本权威性的著作，它将带领读者踏上一段深入理解土壤行为的旅程。本书旨在为土木工程师、岩土工程师、环境工程师以及所有对地球科学感兴趣的专业人士提供坚实的基础知识。从土壤的形成和分类，到其独特的物理和力学特性，本书都进行了详尽的阐述。 土壤的构成与分类：理解其基本属性 本书的开篇，作者首先会详细介绍土壤的形成过程，从岩石的风化到各种自然因素（如水、冰、风和生物）对土壤形成的影响。这一部分将深入探讨土壤颗粒的来源、粒径分布以及它们如何组合成不同的土壤类型。接着，本书将详细介绍当前国际上广泛使用的土壤分类系统，例如美国统一土壤分类法（USCS）和阿斯特布-普洛克-洛克特（AASHTO）土壤分类法。通过清晰的图表和实例，读者将能够掌握如何根据土壤的颗粒大小、塑性指数、液限等关键参数，准确地识别和分类各种土壤，为后续的工程分析奠定基础。 物理性质：揭示土壤的内在特性 土壤的物理性质是理解其行为的关键。本书将重点讲解土壤的容重、比重、孔隙比、饱和度、含水量等基本物理参数。读者将学习如何通过实验室试验（如烘干法、比重计法）精确测定这些参数，并理解它们对土壤工程特性的影响。例如，孔隙比的大小直接影响土壤的压缩性和渗透性；饱和度则关系到土壤在水饱和状态下的强度表现。本书还会深入探讨土壤的渗透性，包括达西定律的原理及其在地下水流动和渗流分析中的应用。理解渗透性对于预测边坡失稳、地下结构渗漏以及设计排水系统至关重要。 力学性质：挖掘土壤的承载与变形能力 土壤力学是本书的核心。作者将从应力和应变的基本概念出发，逐步深入讲解土壤的剪切强度、压缩性、液化等重要力学特性。 剪切强度： 这是土壤抵抗滑动的关键参数，直接决定了边坡的稳定性、地基的承载能力以及桩基础的设计。本书将详细介绍剪切强度的两种主要理论模型：库仑-莫尔准则和莫尔-库仑准则。读者将学习到如何通过直剪试验、三轴压缩试验等来测定土壤的内摩擦角和黏聚力，并理解这些参数在不同应力路径下的变化。特别地，本书还将探讨有效应力原理，这是理解饱和土壤力学行为的基石，将深入解释孔隙水压力如何影响土壤的有效应力以及进而影响其强度。 压缩性与沉降： 土壤的压缩性是导致地基沉降的主要原因。本书将详细介绍压缩性产生的机理，并讲解固结理论。读者将学习如何通过室内固结试验测定土的压缩系数、固结系数等参数，并掌握如何利用这些参数预测不同荷载作用下土体的沉降量和固结时间。这对于设计高层建筑、桥梁等对沉降敏感的结构至关重要。 液化： 在地震等动力作用下，饱和松散砂土可能发生液化，导致地基承载力急剧下降，引发结构倒塌。本书将深入探讨土壤液化的机理，介绍判断液化发生的判别准则，以及采取的防治措施。 渗流与稳定性分析：解决实际工程问题 掌握了土壤的基本力学特性后，本书将进一步引导读者学习如何将其应用于解决实际的岩土工程问题。 渗流分析： 本书将介绍渗流网络、渗流流量的计算方法，以及如何分析土体中的水压力分布。理解渗流分析对于评估水坝的渗漏、设计排水沟渠以及预测地下水位变化具有重要意义。 边坡稳定性分析： 边坡失稳是常见的地质灾害。本书将详细讲解边坡稳定性的评价方法，包括极限平衡法（如Fellenius法、Bishop法、Janbu法等）和有限元法。读者将学习如何计算边坡的安全系数，并根据分析结果提出加固措施。 地基承载力： 任何建筑物都需要一个稳定可靠的地基。本书将介绍各种地基承载力理论，并讲解如何根据土壤性质和荷载类型来计算地基的极限承载力。 挡土墙设计： 挡土墙在工程中扮演着支撑土体、防止滑坡的重要角色。本书将介绍不同类型的挡土墙（如重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、锚杆挡土墙等），并讲解其设计原则和计算方法，包括主动土压力和被动土压力的计算。 其他重要议题：拓宽土壤力学视野 除了上述核心内容，《土壤力学原理》还会触及一些其他重要的议题，进一步拓宽读者的视野： 应力历史与应变路径： 土壤的力学响应不仅取决于当前的应力状态，还与其过去的应力历史和应力加载路径密切相关。本书将对此进行深入探讨，帮助读者理解土壤在复杂加载条件下的行为。 土的动力学性质： 面对地震等动力荷载，土壤会表现出其动力学特性，如动力剪切模量、阻尼比等。本书将简要介绍这些概念，为读者理解动力荷载下土体的响应打下基础。 《土壤力学原理》不仅仅是一本理论书籍，更是一本指导实践的宝典。通过丰富的案例分析、清晰的图示和严谨的公式推导，本书将帮助读者建立起对土壤行为的直观认识，并掌握解决实际岩土工程问题的基本方法。无论您是初学者还是经验丰富的工程师，这本书都将是您在该领域不断深造的宝贵财富。

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我对这本书的排版和图示印象深刻。在处理三维应力状态或复杂的应力应变曲线时，作者总能找到最直观的二维剖面图或等高线图来辅助说明，有效地避免了纯文字带来的理解障碍。尤其是对“临塑性”和“屈服面”的描绘，那些精细的曲线和边界条件，让原本抽象的屈服准则具象化了。此外，这本书在章节的组织上体现了很强的逻辑性和递进性，从基础概念到复杂应用，环环相扣，形成了一个完整的知识链条。我特别喜欢它在每个关键理论之后，都会附带一些“工程启示”或“注意事项”的小节，这些总结性的文字往往能帮助读者提炼出最核心的工程实践要点，避免了陷入纯理论的泥潭。这本书的深度和广度，足以支持工程师从设计到施工的各个阶段，是该领域内一本极具权威性的参考资料。

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说实话，这本书的阅读体验是需要一定门槛的，它不是那种可以轻松翻阅的读物。我刚开始接触的时候，光是理解那些关于孔隙水压力和有效应力的概念，就花了不少时间。不过，一旦你沉下心来，配合着书中的例题仔细推敲，你会发现作者的用心良苦。他似乎预设了读者会遇到哪些困惑，并在关键节点上提供了非常及时的补充说明或图示注解。我特别欣赏他处理复杂问题的角度，比如，他没有回避黏土固结理论中的时间效应和非线性问题，而是用一种近乎数学证明的方式，把这些看似抽象的概念落实到了具体的工程计算上。这使得我对“蠕变”和“长期稳定性”有了更深刻的认识。书中的参考文献列表也极其丰富，显示出作者深厚的学术积累，如果你想做更深入的研究，这本书无疑是一个绝佳的起点和跳板。它确实需要时间和耐心去消化，但其带来的知识回报也是非常丰厚的。

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这本书的封面设计得非常专业，那种厚重的质感一看就知道是本硬核的教科书。我本来对这个领域了解不多，但打开书后，首先被它详尽的目录结构所吸引。从最基础的土壤颗粒组成、水力特性讲起，逐步深入到剪切强度、变形特性，最后还涉及到了土的动力响应。作者的叙述方式严谨而不失条理，就像一位经验丰富的老师在引导你，每一步的推导都清晰可见。特别是关于应力路径分析的那几个章节，图表和公式的配合简直是教科书级别的示范。我印象最深的是他对不同土体本构模型的阐述，从经典的Mohr-Coulomb到更复杂的弹塑性模型，他不仅给出了数学表达式，还详细解释了每个参数背后的物理意义。这对于我理解地基沉降和边坡稳定的机理至关重要。这本书的价值在于它提供的不仅仅是知识点，更是一种系统性的工程思维框架。对于任何想在岩土工程领域深耕的人来说，这绝对是一本值得反复研读的案头必备书。它教会我如何用科学的、可量化的方式去“看”脚下的土地。

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我更偏向于从实验数据的角度来评价这本书。书里关于土工试验方法的描述，细致到了连仪器校准和误差分析都有涉及，这在很多同类教材中是比较少见的。作者似乎非常注重理论与实践的结合，他不会只停留在纸上谈兵，而是会穿插大量实际工程案例中遇到的问题以及如何利用书中的理论去解决它们。比如，关于液化的判别标准，书里不仅讲解了Cyclic Stress Ratio (CSR) 的计算，还结合了实际地震记录的数据，展示了不同土层在地震作用下的响应差异。这种“理论指导实践，实践反哺理论”的论述方式，让枯燥的力学原理瞬间变得生动起来。对我这个习惯于动手操作的人来说，这本书就像是一本高级的实验指南，每读完一个章节，我都有种想去实验室验证一下的冲动。它让我明白，工程的成功，离不开对材料本性最精微的理解。

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这本书的语言风格非常凝练，可以说是“惜字如金”。很多概念的阐述都非常直接和精炼，这对于经验丰富的工程师来说是优点，意味着信息密度高，查找和复习效率高。然而，对于初学者而言，可能需要多读几遍才能捕捉到其深层含义。我发现，在讲解土体应力应变关系时，作者倾向于使用向量和张量的表达方式，这使得整个理论框架非常严密和统一。从宏观力学到微观结构变化的过渡处理得尤为巧妙，比如，他用微观尺度的颗粒接触力来解释宏观剪切破坏的发生，这种跨尺度的分析能力令人赞叹。虽然我个人觉得某些部分的数学推导略显冗长，但它们是构建整个理论大厦不可或缺的基石。它更像是一部经典的工具书，而不是一本休闲读物，它的价值在于其提供的工具箱的深度和广度。

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Microstructure.

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