《土力学》系统介绍了土的物理性质与工程分类、达西定律和渗透特性等渗透理论、土体中的应力计算、土的压缩特性和地基沉降计算、土的抗剪强度理论和破坏理论、朗肯土压力理论和库仑土压力理论、土坡稳定性分析方法、天然地基承载力计算方法等内容。此外，本书还介绍了软黏土、黄土、冻土、膨胀土、盐渍土等特殊土的含义、组成、成因、物理力学性质等内容。本书按照土力学的理论和应用分章编写，融入相关试验、现行行业规范，每章后均配有思考与练习题。本书配有在线题库等数字资源，读者扫描二维码即可获得。本书可以作为普通高等院校土木工程、城市地下空间工程、智能建造等专业的教材，也可作为港口航道与海岸工程、水利水电工程等相近专业的参考书，还可以供相关工程技术从业人员参考使用。

土力学是高等学校土木工程及相关专业的一门重要的专业基础课，内容涉及土的组成和物理性质、土中应力、土的渗透性质、变形性质、强度性质及其工程应用等。本书依据我国高等学校土木工程专业教学指导分委员会编制的《高等学校土木工程本科专业指南》对土力学课程基本知识点和知识单元的要求，结合现行行业规范，在总结教学实践经验的基础上编写而成。本书主要面向土木工程专业和城市地下空间工程专业，同时也适用于智能建造、交通工程、地质工程、采矿工程等方向，还可作为港口航道与海岸工程、水利水电工程等相近专业的参考用书。本书重点介绍土力学的基本思想、基本理论、基本方法，着重强调理论知识、试验测试、工程实践的联系与结合，力图在工程应用方面进行拓展和延伸，达到帮助学生构建土力学知识体系的目的。本书配有在线题库等数字资源，读者扫描二维码即可获得。
本书特色如下：
①重点阐明基础理论知识，夯实学生专业基础，兼顾各专业知识点的要求，强化实践能力和创新能力的培养；
②注重理论与实践的结合，通过对实际工程问题的剖析，培养学生分析与解决实际问题的能力；
③反映我国土木工程行业标准编制建设的最新成果，强调设计规范在基本原则和基本规定等方面与土力学基本原理的联系；
④适当吸收土力学比较成熟的前沿技术，反映土力学学科发展水平和方向。
本书由辽宁石油化工大学王文武担任主编，辽宁石油化工大学王鲁男、李海军、陶传奇担任副主编，王文武负责统稿。具体编写分工：王文武编写绪论、第2章、第3章；王鲁男编写第4章、第5章、第6章；李海军编写第7章、第8章；陶传奇编写第1章、第9章。此外，庞一博、胡向汝、张家豪、白洪瑜、付海洋、景同玲等研究生参与了本书的校核和绘图工作。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请读者批评指正。

编者
2024年12月

无

绪论 001
0.1 土力学的内涵001
0.2 土力学的研究重点002
0.3 土力学的发展历史003
0.4 土力学课程的特点及学习方法005

第1章 土的物理性质与工程分类 006
1.1 概述006
1.2 土的形成006
1.3 土的三相组成007
1.3.1 土的固相007
1.3.2 土的液相014
1.3.3 土的气相015
1.4 土的物理状态016
1.4.1 土的三相草图016
1.4.2 确定三相量比例关系的基本试验指标016
1.4.3 确定三相量比例关系的其他常用指标017
1.5 土的结构020
1.5.1 粗粒土的结构020
1.5.2 细粒土的结构020
1.5.3 黏性土的灵敏度和触变性022
1.6 土的压实性和稠度023
1.6.1 砂土的压实性023
1.6.2 黏性土的稠度023
1.7 土的工程分类026
1.7.1 工程分类的一般原则和类型026
1.7.2 我国主要的土质分类027
思考与练习题030

第2章 土的渗透特性 032
2.1 概述032
2.2 土的渗透性与达西定律033
2.2.1 渗透速度033
2.2.2 水力梯度033
2.2.3 达西定律035
2.2.4 达西定律的适用条件036
2.3 土的渗透系数及其影响因素038
2.3.1 渗透系数的测定038
2.3.2 渗透系数的影响因素041
2.4 成层土的渗透系数042
2.4.1 水平渗流情况042
2.4.2 竖直渗流情况043
2.5 二维渗流与流网特征044
2.5.1 平面渗流的控制方程044
2.5.2 流网的绘制及应用047
2.5.3 非均质土体中的流网051
2.5.4 各向异性土体中的流网052
2.6 渗透力和渗透变形053
2.6.1 渗透力和渗透变形的概念053
2.6.2 渗透变形的形式和临界水力坡降054
2.6.3 渗透变形的防治措施058
思考与练习题059

第3章 土体中的应力计算 061
3.1 概述061
3.2 自重应力063
3.2.1 竖向自重应力064
3.2.2 水平自重应力064
3.3 基底压力066
3.3.1 基底压力的分布066
3.3.2 基底压力的简化计算068
3.4 附加应力070
3.4.1 空间问题的地基附加应力070
3.4.2 平面问题的地基附加应力083
3.4.3 影响土中附加应力分布的因素089
3.5 有效应力原理092
3.5.1 饱和土的应力传递机理与有效应力原理092
3.5.2 有效应力原理要点093
3.5.3 有效应力原理应用094
3.6 超静孔隙水压力与孔隙水压力系数098
3.6.1 静孔隙水压力与超静孔隙水压力098
3.6.2 孔隙水压力系数099
思考与练习题102

第4章 土的压缩特性与地基沉降计算 104
4.1 概述104
4.2 土的压缩性及压缩性指标104
4.2.1 土的压缩性104
4.2.2 土的压缩试验105
4.2.3 土的压缩性指标106
4.3 应力历史对土的压缩性的影响108
4.3.1 应力历史对黏性土压缩性的影响108
4.3.2 现场压缩曲线的推求110
4.4 土的压缩性原位测试113
4.4.1 载荷试验113
4.4.2 旁压试验116
4.5 地基沉降量计算117
4.5.1 分层总和法117
4.5.2 《建筑地基基础设计规范》法121
4.5.3 弹性力学法126
4.5.4 特殊情况下的地基沉降量计算127
4.6 土的单向固结理论128
4.6.1 饱和黏性土的渗透固结128
4.6.2 太沙基一维固结理论129
4.6.3 固结系数的测定134
4.7 土的多维固结理论135
4.7.1 二维固结理论135
4.7.2 三维固结理论137
思考与练习题139

第5章 土的抗剪强度 141
5.1 概述141
5.2 土的抗剪强度及破坏理论142
5.2.1 土的屈服与破坏142
5.2.2 土的抗剪强度理论144
5.3 土的抗剪强度试验150
5.3.1 直剪试验151
5.3.2 三轴剪切试验152
5.3.3 无侧限压缩试验155
5.3.4 十字板剪切试验157
5.3.5 大型直剪试验159
5.4 土的抗剪强度特征159
5.4.1 无黏性土的抗剪强度特征159
5.4.2 黏性土的抗剪强度特征161
5.5 土的应力路径164
5.5.1 应力路径及表示方法164
5.5.2 强度包线与破坏主应力线166
5.5.3 不同条件下土的应力路径167
5.6 土的抗剪强度指标选用168
5.7 土的长期抗剪强度171
思考与练习题173

第6章 土压力理论 174
6.1 概述174
6.2 挡土墙及土压力175
6.2.1 挡土墙类型175
6.2.2 土压力分类177
6.3 静止土压力计算178
6.3.1 静止土压力178
6.3.2 静止土压力系数的确定178
6.4 朗肯土压力理论179
6.4.1 基本原理及假定179
6.4.2 主动土压力180
6.4.3 被动土压力181
6.4.4 应力圆法求解无黏性土的土压力184
6.5 库仑土压力理论186
6.5.1 假设条件186
6.5.2 主动土压力186
6.5.3 被动土压力188
6.5.4 黏性土的土压力189
6.6 朗肯理论与库仑理论的比较190
6.7 常见情况下的土压力计算193
6.7.1 成层填土的土压力计算193
6.7.2 墙后填土中存在地下水时的土压力计算193
6.7.3 填土表面作用有荷载时的土压力计算194
6.7.4 墙背形状发生变化时的土压力计算198
6.7.5 地震时的土压力计算199
6.7.6 埋管与涵洞上的土压力计算200
6.8 土压力的影响因素204
6.8.1 影响土压力的因素204
6.8.2 减小土压力的措施205
思考与练习题206

第7章 土坡稳定分析 208
7.1 概述208
7.2 无黏性土土坡稳定分析210
7.2.1 均质干坡和水下坡210
7.2.2 有渗透水流的均质土坡210
7.2.3 部分浸水土坡211
7.3 黏性土土坡的整体圆弧滑动法212
7.3.1 整体圆弧滑动法基本原理212
7.3.2 最危险滑动面位置确定213
7.3.3 土坡稳定分析图解法214
7.4 黏性土土坡的条分法215
7.4.1 条分法基本原理215
7.4.2 瑞典条分法216
7.4.3 毕肖普条分法217
7.4.4 普遍条分法（简布法） 219
7.5 摩擦圆法222
7.5.1 摩擦圆法的基本原理222
7.5.2 滑动稳定系数223
7.5.3 稳定参数N s 及其计算图223
7.6 传递系数法224
7.6.1 传递系数法计算原理224
7.6.2 传递系数法计算方法225
7.7 抗剪强度指标及稳定安全系数的选用226
7.7.1 土体抗剪强度指标的选用226
7.7.2 土坡稳定安全系数的选用226
7.8 工程中的土坡稳定计算227
7.8.1 坡顶开裂时的土坡稳定性227
7.8.2 成层土和超载对土坡稳定的影响227
7.8.3 土中渗流时土坡稳定性228
7.8.4 土坡稳定性分析的总应力法和有效应力法228
7.9 提高土坡稳定性的工程措施229
7.9.1 减载与加重229
7.9.2 排水措施229
思考与练习题230

第8章 天然地基承载力 231
8.1 概述231
8.1.1 竖向荷载下地基破坏的形态232
8.1.2 确定地基容许承载力的方法233
8.2 地基的临塑荷载和临界荷载233
8.2.1 地基塑性区边界方程233
8.2.2 地基的临塑荷载234
8.2.3 地基的临界荷载236
8.3 地基的极限承载力237
8.3.1 地基极限承载力理论解237
8.3.2 普朗德尔-瑞斯纳地基极限承载力公式239
8.3.3 太沙基地基极限承载力公式242
8.3.4 汉森地基极限承载力公式245
8.3.5 地基承载力机理及一般公式245
8.4 按规范确定地基承载力246
8.4.1 按《建筑地基基础设计规范》确定地基承载力247
8.4.2 按《铁路桥涵地基和基础设计规范》确定地基承载力248
8.5 按原位测试确定地基承载力252
8.5.1 平板载荷试验253
8.5.2 静力触探254
8.5.3 动力触探255
8.5.4 标准贯入试验255
思考与练习题256

第9章 特殊土的力学专题 258
9.1 软黏土258
9.1.1 软黏土的定义258
9.1.2 软黏土的分类258
9.1.3 软黏土的基本特性260
9.2 黄土262
9.2.1 黄土的基本性质262
9.2.2 湿陷性黄土264
9.2.3 黄土地层267
9.2.4 黄土力学的主要研究内容268
9.3 冻土269
9.3.1 我国的冻土分类和分布269
9.3.2 冻土的物理力学性质270
9.3.3 多年冻土地区的不良地质现象273
9.3.4 冻土的工程性质275
9.4 膨胀土278
9.4.1 膨胀土概述278
9.4.2 膨胀土的工程性质279
9.5 盐渍土282
9.5.1 盐渍土概述282
9.5.2 盐渍土的三相组成283
9.5.3 盐渍土的物理指标284
9.5.4 盐渍土的工程性质285
9.6 红黏土287
9.6.1 红黏土地质特征287
9.6.2 红黏土的工程性质和改良288
思考与练习题288

参考文献 289