土质学与土力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民交通出版社

作者:赵明阶

出品人:

页数:279

译者:

出版时间:2007-1

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787114062636

丛书系列:

图书标签:

• 土质学
• 土力学
• 土木工程
• 地质工程
• 岩土工程
• 地基处理
• 边坡稳定
• 土的物理性质
• 土的力学性质
• 基础工程

《地球的脉动：从土壤到岩石的奥秘》 本书是一部深入探索地球表面物质演化及其力学特性的科普读物，它将带领读者穿越地质历史的长河，揭示土壤与岩石如何形成、变化，以及它们在地球系统中所扮演的关键角色。本书不局限于单一学科的视角，而是巧妙地融合了地质学、土壤学、岩石学以及基础的力学原理，旨在构建一个全面而生动的地球物质科学图景。 第一篇：生命的基石——土壤的形成与演化 土壤，这片孕育万物的沃土，并非天然存在，而是漫长地质过程与生物活动的共同杰作。本篇将从土壤的起源讲起，详细阐述岩石风化这一核心过程。我们将探讨物理风化（如温度变化、冻融循环）和化学风化（如溶解、水解、氧化还原）如何分解坚硬的岩石，释放出构成土壤的矿物颗粒。接着，我们将深入了解生物风化，特别是植物根系穿透、微生物分泌有机酸等作用，如何加速岩石的破碎和矿物的转化。 有机质是土壤的灵魂。本书将详细解析动植物残骸如何通过微生物分解，转化为腐殖质，以及腐殖质在土壤结构、养分循环和保水保肥能力方面的重要作用。我们将介绍不同类型的有机质，如腐殖酸、棕酸等，以及它们对土壤肥力和酸碱度的影响。 土壤的形成是一个多因素相互作用的过程。本书将重点阐述五大成土因素：母质、气候、生物、地形和时间。我们将通过生动的案例，说明不同母质（如花岗岩、砂岩、玄武岩）如何形成具有独特性质的土壤；气候（温度、降水）如何影响风化速率、有机质积累和淋溶作用；生物（植被、土壤动物）如何影响土壤结构和养分循环；地形（坡度、坡向）如何影响水分的分布和侵蚀速率；以及时间在土壤成熟过程中的关键作用。 本书还将系统介绍土壤的物理性质。我们将剖析土壤的质地，即砂、粉砂、黏粒的比例如何决定土壤的疏松度、透水性和保水性；土壤的结构，即土壤颗粒如何胶结成团聚体，以及良好的土壤结构对植物生长和土壤通气透水的重要性。我们还将探讨土壤的颜色，揭示颜色背后蕴含的有机质含量、矿物成分和氧化还原条件等信息。 此外，本书将聚焦土壤的化学性质，包括土壤的酸碱度（pH值）、阳离子交换量（CEC）、阴离子交换量（AEC）以及各种养分的有效性。我们将解释pH值如何影响养分的溶解度和植物对养分的吸收，CEC如何反映土壤吸附和储存养分的能力，以及各种常量营养元素（氮、磷、钾）和微量元素（铁、锰、锌等）在土壤中的存在形态和转化过程。 最后，本篇还将简要介绍土壤的生物学特性，包括土壤微生物（细菌、真菌、放线菌）的种类、功能以及它们在养分循环、有机质转化和土壤改良中的重要作用，以及土壤动物（蚯蚓、螨虫、昆虫）如何改善土壤结构和促进有机质分解。 第二篇：大地的骨架——岩石的生成与分类 岩石是地球的构成主体，它们记录了地球亿万年的历史。本篇将引领读者进入岩石的世界，从宏观到微观，探索岩石的生成机制、分类体系及其地球化学特征。 我们将从地球内部的物质状态讲起，介绍岩浆的产生和性质。岩浆的冷却结晶是构成火成岩的基础。本书将详细阐述不同类型的火成岩：侵入岩（如花岗岩、闪长岩）和喷出岩（如玄武岩、安山岩）。我们将解释岩浆成分、冷却速率以及挥发性物质如何影响火成岩的矿物组成、结构和构造。例如，缓慢冷却的侵入岩通常具有等粒粗晶结构，而快速冷却的喷出岩则可能呈现玻璃质或细晶结构。 沉积岩是地球表面最常见的岩石类型，它们记录了地表物质的搬运、沉积和固结过程。本篇将深入介绍沉积岩的形成过程，包括风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩作用。我们将详细分类和描述三大类沉积岩：碎屑岩（如砂岩、页岩、砾岩）、化学岩（如石灰岩、蒸发岩）和有机岩（如煤）。我们将探讨不同沉积环境（如河流、湖泊、海洋、沙漠）如何塑造出具有特定特征的沉积岩。例如，滨海环境可能形成砂岩和页岩，而湖泊环境则可能沉积出泥岩。 变质岩是原有岩石（火成岩、沉积岩或更早的变质岩）在高温、高压或化学物质作用下发生矿物成分和结构的改变而形成的。本书将阐述变质作用的主要类型，包括接触变质作用、区域变质作用和动力变质作用。我们将介绍不同变质程度下形成的变质岩，如板岩、千枚岩、片岩、片麻岩和大理岩。本书还将讲解变质岩的变质结构，如片理、叶理等，以及它们如何反映变质作用的应力方向。 此外，本篇还将涉及岩石的地球化学特征，如主要氧化物（SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O）和微量元素在不同岩石类型中的分布规律。这些信息有助于推断岩石的成因和演化历史，以及它们在地壳物质循环中的作用。 第三篇：大地的响应——基础力学原理在地球物质中的应用 无论是脆弱的土壤还是坚硬的岩石，都遵循着物理力学的基本规律。本篇将介绍一些基础的力学概念，并展示它们如何应用于理解土壤和岩石的行为。 我们将从应力和应变的概念入手，解释物质在外力作用下产生的变形。我们将介绍应力-应变曲线，以及岩石和土壤表现出的弹性、塑性和脆性等力学行为。例如，在较低应力下，土壤颗粒之间的孔隙会被压缩，表现出弹性变形；当应力增大时，颗粒会发生相对滑动，导致塑性变形；而在极端情况下，可能会发生断裂。 渗透性是土壤和岩石的重要物理性质，它描述了流体（如水）通过多孔介质的能力。我们将解释达西定律，该定律描述了流体流速与压力梯度、渗透系数以及介质性质之间的关系。本书将探讨土壤的渗透性如何影响地下水的流动、雨水的下渗以及土壤的侵蚀。岩石的渗透性则在油气勘探、地下水资源评估和地热开发中具有重要意义。 我们将介绍土体的抗剪强度，这是土壤抵抗滑动的关键参数。我们将阐述库仑-莫尔强度理论，该理论将土体的抗剪强度分解为黏聚力和内摩擦角两个部分。这将帮助读者理解边坡的稳定性、地基的承载能力以及隧道开挖的稳定性。 对于岩石，我们将探讨其强度和变形特性。我们将解释岩石的单轴抗压强度、抗拉强度和抗剪强度，以及这些参数如何受到岩石类型、矿物成分、结构缺陷（如节理、裂隙）和围压的影响。我们将简要介绍岩石力学的相关理论，如孔隙压力对岩石强度的影响。 本书还将触及一些与工程相关的力学应用，如地基处理、边坡防护和隧道设计的基本原理。例如，我们将探讨如何通过改良土壤的压实度、添加稳定剂或改变土体结构来提高其承载能力和稳定性。 结语 《地球的脉动：从土壤到岩石的奥秘》致力于揭示地球表层物质的复杂性与内在规律。本书旨在激发读者对我们脚下这片土地的深层兴趣，理解其形成演化的悠久历史，以及它如何以丰富多样的形态与力学特性，塑造着地球的景观，支撑着生命的繁荣。通过对土壤和岩石的深入剖析，我们不仅能更好地认识地球，也能更有效地利用和保护这宝贵的资源。

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说实话，刚翻开这本厚厚的书时，我内心是有些抗拒的，毕竟“力学”两个字听起来就让人头疼。然而，作者高明的叙述方式成功地把我拉进了“力学世界”的大门。它没有直接抛出复杂的数学公式，而是先用一系列生动且极具画面感的工程实例来引入概念。比如，讲解有效应力的那一章，作者没有直接给出泰沙基的理论，而是通过描述一个老旧堤坝在雨季突然垮塌的场景，让你切身感受到孔隙水压力是如何成为“隐形杀手”的。接下来的公式推导，也并非生硬的代数变换，而是紧密围绕着“力”在颗粒间传递的路径和方式展开。我特别欣赏书中对剪切破坏机制的阐述，那种从宏观的斜裂面到微观的颗粒滑动，层层递进的逻辑链条，让人茅塞顿开。读完后，我再看任何工程事故的新闻报道，脑海中都会自动浮现出应力云图和破坏锥的形态，这是一种思维方式的根本转变，远超出了教科书的范畴。

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我必须指出，这本书的学术深度是毋庸置疑的，它在理论前沿的把握上做得非常出色，展现了作者深厚的学术底蕴和敏锐的洞察力。对于一些争议性的课题，比如土体本构模型的选择和演化，作者的处理方式非常中立和审慎。它没有强行推销某一种“万能”模型，而是系统地梳理了弹塑性模型、临塑性模型以及最新的改进模型之间的优劣势和适用边界。特别是对高应力状态下土体非线性变形的探讨，它引用了大量最新的文献和试验数据来佐证观点，让你清晰地看到当前土力学研究正走向何方。对于研究生或者希望在岩土工程领域深耕的专业人士来说，这部分内容提供了极佳的学术视野和批判性思维的训练材料，绝不是那种停留在“过去时”的教材可以比拟的。

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从排版和装帧上看，这本书也绝对是业内的一流水准，这虽然是“外在”的评价，但对于一本工具书而言至关重要。装帧坚固，即便是经常带着它往返于办公室和工地之间，书脊也没有出现任何松动或开裂的迹象。纸张的选择非常考究，一方面保证了墨水的清晰度，特别是那些复杂的力学图表和曲线，黑白分明，对比度极佳；另一方面，它也没有采用那种反光的铜版纸，使得在强烈的阳光下阅读时，眼睛不容易疲劳。更值得称赞的是索引系统的设计，结构清晰，检索效率极高。如果你想快速定位到“液化潜力”或“固结沉降”的相关内容，只需几秒钟就能找到，这种对读者体验的细致关怀，体现了编著者对知识传播的认真态度，让人在学习过程中感到非常舒适和高效。

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这套书读下来，感觉就像是跟着一位经验丰富的老教授在田间地头、实验室里穿梭了一整年。它不仅仅是枯燥的理论堆砌，更像是一部活生生的“土壤史诗”。开篇部分，对土壤的形成过程描述得细腻入微，从岩石的风化到有机质的积累，每一步都辅以精妙的图示和案例，让人能清晰地勾勒出每一寸土地背后的“前世今生”。尤其是关于土壤剖面的讲解，不再是简单的分层罗列，而是深入到每一层级的物理化学性质如何相互作用，如何影响地基的稳定性。书中对不同地域、不同气候条件下形成的特色土壤，如红壤、黑土、紫土等，进行了详尽的对比分析，这对于我这种需要进行跨区域项目规划的人来说，简直是如虎添翼。它教会我的不仅仅是识别土壤类型，更是理解土壤的“脾气秉性”，知道在什么环境下它会表现出何种力学特性，为后续的工程设计埋下了坚实的基础。那股子对土地的敬畏感，在字里行间油然而生。

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这本书的实用性达到了一个令人称奇的高度，完全摆脱了传统教材那种“只可远观不可亵玩”的学究气。它更像是一本工程实践手册的理论升华版。最让我感到惊喜的是其中关于地基处理和边坡稳定的章节。书中详细介绍了当前最前沿的几类加固技术，从传统的换填、夯实，到如今流行的注浆、深层搅拌桩等，不仅描述了原理，更关键的是给出了不同技术适用性的“决策树”。例如，在处理软土地基时，它会结合土体的压缩模量和含水量，精确地指导工程师应该优先考虑固结法还是真空预压法。那些配图，好多都是直接从施工现场拍摄的真实照片，甚至是带有测量标记的剖面图，这极大地增强了文字的说服力和可操作性。我敢肯定，这本书如果放在工地资料室，会比任何一份规范手册都更频繁地被翻阅。

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