本書(shū)按照“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的要求來(lái)組織內(nèi)容，將基本理論融入工程實(shí)踐中，從而讓學(xué)生更有效地掌握相關(guān)知識(shí)。
全書(shū)內(nèi)容由11個(gè)教學(xué)項(xiàng)目組成，分別為土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)識(shí)、土中應(yīng)力計(jì)算、地基變形的計(jì)算、土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力的確定、土壓力與土坡穩(wěn)定、巖土工程勘察、天然地基淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、基坑工程、地基處理及特殊土地基。為了方便讀者的學(xué)習(xí)，本書(shū)每個(gè)任務(wù)還包括相應(yīng)的任務(wù)小結(jié)、拓展練習(xí)題。
為了方便教學(xué)，本書(shū)還配有教學(xué)課件等教學(xué)資源包，任課教師和學(xué)生可以登錄“我們愛(ài)讀書(shū)”網(wǎng)（www.ibook4us.com）免費(fèi)注冊(cè)并瀏覽，或者發(fā)郵件至husttujian 163.com免費(fèi)索取。
本書(shū)的內(nèi)容簡(jiǎn)潔扼要、實(shí)用性強(qiáng)，突出高職高專(zhuān)特色，注重反映地基基礎(chǔ)領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范及推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝。本書(shū)可作為高職高專(zhuān)、成人高校及本科院校舉辦的二級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的土建類(lèi)房屋建筑工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程教材，也可作為各高校土建類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的課程教材，同時(shí)可供土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)勘察、設(shè)計(jì)和施工技術(shù)人員參考使用。
全書(shū)內(nèi)容由11個(gè)教學(xué)項(xiàng)目組成，分別為土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)識(shí)、土中應(yīng)力計(jì)算、地基變形的計(jì)算、土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力的確定、土壓力與土坡穩(wěn)定、巖土工程勘察、天然地基淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、基坑工程、地基處理及特殊土地基。為了方便讀者的學(xué)習(xí)，本書(shū)每個(gè)任務(wù)還包括相應(yīng)的任務(wù)小結(jié)、拓展練習(xí)題。本書(shū)的內(nèi)容簡(jiǎn)潔扼要、實(shí)用性強(qiáng)，突出高職高專(zhuān)特色，注重反映地基基礎(chǔ)領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范及推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝。
本書(shū)是按照“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的要求編寫(xiě)而成的項(xiàng)目化教材。根據(jù)高職高專(zhuān)土建類(lèi)房屋建筑工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)的基本要求，科學(xué)地設(shè)計(jì)和選擇項(xiàng)目，以完成一個(gè)完整的工程項(xiàng)目所需要的知識(shí)、能力和素質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)教材的內(nèi)容，以便于教師按照完成工程項(xiàng)目的流程來(lái)組織實(shí)施教學(xué)，使學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中掌握知識(shí)，達(dá)到人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，從而滿足高職高專(zhuān)培養(yǎng)技能型人才的需要。
本書(shū)按72學(xué)時(shí)編寫(xiě)，主要根據(jù)高職高專(zhuān)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)、知識(shí)水平，由淺入深，按能力遞進(jìn)的方式選擇工程項(xiàng)目，按工作任務(wù)的難易程度編排全書(shū)內(nèi)容。全書(shū)由11個(gè)教學(xué)項(xiàng)目組成，包括土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)識(shí)、土中應(yīng)力計(jì)算、地基變形的計(jì)算、土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力的確定、土壓力與土坡穩(wěn)定、巖土工程勘察、天然地基淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、基坑工程、地基處理及特殊土地基。全書(shū)內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要，實(shí)用性強(qiáng)；理論部分盡可能以夠用為度，化繁為簡(jiǎn)；實(shí)用內(nèi)容盡量充實(shí)，力求更新，突出高職高專(zhuān)教學(xué)的特色。
本書(shū)由揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)金耀華、武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院李永貴主編，由江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院彭小麗，烏魯木齊職業(yè)大學(xué)陸進(jìn)保，九江職業(yè)大學(xué)徐雪楓，揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)沙愛(ài)敏、邵紅才和鄭娟擔(dān)任副主編，由揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)呂凡任擔(dān)任主審。其中，金耀華編寫(xiě)項(xiàng)目3、項(xiàng)目8，李永貴編寫(xiě)項(xiàng)目7，彭小麗編寫(xiě)項(xiàng)目9，陸進(jìn)保編寫(xiě)項(xiàng)目1、項(xiàng)目5，徐雪楓編寫(xiě)項(xiàng)目4，沙愛(ài)敏編寫(xiě)項(xiàng)目10，邵紅才編寫(xiě)項(xiàng)目2，鄭娟編寫(xiě)項(xiàng)目6。全書(shū)由金耀華統(tǒng)稿。
為了方便教學(xué)，本書(shū)還配有教學(xué)課件等教學(xué)資源包，任課教師和學(xué)生可以登錄“我們愛(ài)讀書(shū)”網(wǎng)（www.ibook4us.com）免費(fèi)注冊(cè)并瀏覽，或者發(fā)郵件至husttujian 163.com免費(fèi)索取。
由于作者水平有限，書(shū)中不妥之處在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
項(xiàng)目1土的物理與工程性質(zhì)的認(rèn)識(shí)()
任務(wù)1土的認(rèn)識(shí)()
任務(wù)2土的物理性質(zhì)()
任務(wù)3土的工程分類(lèi)()
項(xiàng)目2土中應(yīng)力的計(jì)算()
任務(wù)1土中自重應(yīng)力()
任務(wù)2基底壓力()
任務(wù)3土中附加應(yīng)力()
項(xiàng)目3地基變形的計(jì)算()
任務(wù)1土的壓縮性()
任務(wù)2地基最終變形計(jì)算()
任務(wù)3地基變形與時(shí)間的關(guān)系()
項(xiàng)目4土的抗剪強(qiáng)度與地基承載力的確定()
任務(wù)1土的抗剪強(qiáng)度與極限平衡理論()
任務(wù)2土的剪切試驗(yàn)()
任務(wù)3地基承載力的確定()
項(xiàng)目5土壓力與土坡穩(wěn)定()
任務(wù)1土壓力的種類(lèi)及計(jì)算()
任務(wù)2擋土墻設(shè)計(jì)()
任務(wù)3土坡穩(wěn)定分析()
項(xiàng)目6巖土工程勘察()
任務(wù)1巖土工程勘察的基本知識(shí)()
任務(wù)2巖土工程勘察報(bào)告的閱讀()
任務(wù)3驗(yàn)槽()
項(xiàng)目7天然地基淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)()
任務(wù)1淺基礎(chǔ)的類(lèi)型及選擇()
任務(wù)2淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容()
任務(wù)3淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及計(jì)算()
任務(wù)4減輕建筑物不均勻沉降危害的措施()
項(xiàng)目8樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)()
任務(wù)1樁基礎(chǔ)概要()
任務(wù)2樁基豎向承載力的確定()
任務(wù)3樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)()
項(xiàng)目9地基處理()
任務(wù)1換填法()
任務(wù)2預(yù)壓法()
任務(wù)3強(qiáng)夯法()
任務(wù)4擠密樁法()
項(xiàng)目10特殊土地基()
任務(wù)1濕陷性黃土地基()
任務(wù)2膨脹土地基()
任務(wù)3軟土地基()
任務(wù)4山區(qū)地基及紅黏土地基()
參考文獻(xiàn)()
土是巖石在風(fēng)化作用下形成的大小懸殊的顆粒，經(jīng)過(guò)不同方式的搬運(yùn)，在各種自然環(huán)境中生成的沉積物。它是由作為土骨架的固態(tài)礦物顆粒、孔隙中的水及其溶解物質(zhì)以及氣體組成。因此，土是由顆粒（固相）、水（液相）和氣體（氣相）所組成的三相體系。不同土的顆粒大小和礦物成分差異很大，三相間的數(shù)量比例也各不相同，土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造也有多種類(lèi)型。
土的物理性質(zhì)，如輕重、松密、干濕、軟硬等在一定程度上決定了土的力學(xué)性質(zhì)，它是土的基本的工程特性。土的物理性質(zhì)則是由三相組成物質(zhì)的性質(zhì)、相對(duì)含量以及土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造等因素決定。在進(jìn)行土力學(xué)計(jì)算及處理地基基礎(chǔ)問(wèn)題時(shí)，不僅要知道土的物理性質(zhì)特征及其變化規(guī)律，了解各類(lèi)土的特性，還必須熟練掌握反映土的三相組成比例和狀態(tài)的各指標(biāo)的定義、測(cè)定方法和指標(biāo)間存在的換算關(guān)系，熟悉按有關(guān)特征及指標(biāo)對(duì)地基土進(jìn)行工程分類(lèi)及初步判定土體的工程性質(zhì)。
本項(xiàng)目主要介紹土的成因、土的三相組成、土的物理性質(zhì)及指標(biāo)換算、無(wú)黏性土和黏性土的物理狀態(tài)指標(biāo)及土的工程分類(lèi)等內(nèi)容。這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)是土力學(xué)所必需的基本知識(shí)，也是評(píng)價(jià)土的工程性質(zhì)、分析與解決土的工程技術(shù)問(wèn)題的基礎(chǔ)。
任務(wù)土的認(rèn)識(shí)
一、任務(wù)介紹
土是巖石經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積而形成的大小懸殊的顆粒，是覆蓋在地表碎散的、沒(méi)有膠結(jié)或弱膠結(jié)的顆粒堆積物。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代中，地球表面的整體巖石在大氣中經(jīng)受長(zhǎng)期的風(fēng)化作用而破碎，在各種內(nèi)力和外力的作用下，在各種不同的自然環(huán)境中堆積下來(lái)形成土。堆積下來(lái)的土在長(zhǎng)期的地質(zhì)年代中發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化，經(jīng)壓密固結(jié)、膠結(jié)硬化，終又形成巖石。工程上遇到的土大多數(shù)是第四紀(jì)沉積物，是土力學(xué)研究的主要對(duì)象。土是由固體顆粒、水和空氣所組成的三相體系。本任務(wù)主要介紹土的成因類(lèi)型、土的顆粒組成、礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造等知識(shí)，這些是從質(zhì)的方面了解土的性質(zhì)的依據(jù)。
二、理論知識(shí)
1.土的成因
1）風(fēng)化作用
巖石在其存在、搬運(yùn)和沉積的各個(gè)過(guò)程中都在不斷風(fēng)化。巖石風(fēng)化后變成粒狀的物質(zhì)，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，透水性增強(qiáng)。風(fēng)化作用根據(jù)其性質(zhì)和影響因素的不同，可分為物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化三種類(lèi)型。它們經(jīng)常是同時(shí)進(jìn)行又相互加劇發(fā)展的進(jìn)程。
（1）物理風(fēng)化。
長(zhǎng)期暴露在大氣中的巖石由于受到溫度、濕度變化等各種氣候因素的影響，體積經(jīng)常膨脹、收縮，從而逐漸崩解、破裂，或者在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因?yàn)榕鲎埠湍Σ炼扑�，形成大小和形狀各異的碎塊，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為物理風(fēng)化。物理風(fēng)化的過(guò)程僅使巖石機(jī)械破碎，僅限于體積大小和形狀的改變，其化學(xué)成分并沒(méi)有發(fā)生變化。風(fēng)化產(chǎn)物的礦物成分與母巖相同，稱(chēng)為原生礦物，如石英、長(zhǎng)石和云母等。砂、礫石和其他粗粒土即無(wú)黏性土就是物理風(fēng)化的產(chǎn)物。
（2）化學(xué)風(fēng)化。
地表巖石在水溶液、氧氣、二氧化碳以及有機(jī)物、微生物的化學(xué)作用或生物化學(xué)作用下引起的破壞過(guò)程稱(chēng)為化學(xué)風(fēng)化。它不僅破壞巖石的結(jié)構(gòu)，而且使其化學(xué)成分改變，從而形成與原來(lái)巖石顆粒成分不同的新的礦物，稱(chēng)為次生礦物�；瘜W(xué)風(fēng)化所形成的細(xì)粒土之間具有黏結(jié)能力，該產(chǎn)物為黏土礦物，如蒙脫石、伊利石和高嶺石等，通常稱(chēng)為黏性土�；瘜W(xué)風(fēng)化主要有氧化、水化、水解、溶解和碳酸化等作用。
�。�3）生物風(fēng)化。
生物活動(dòng)過(guò)程中對(duì)巖石產(chǎn)生的破壞過(guò)程稱(chēng)為生物風(fēng)化。如穴居地下的蚯蚓的活動(dòng)、樹(shù)根生長(zhǎng)時(shí)施加給周?chē)鷰r石的壓力、鼠類(lèi)活動(dòng)等都可以引起巖石的機(jī)械破碎。生長(zhǎng)在巖石表面的細(xì)菌、苔蘚類(lèi)植物分泌的有機(jī)酸溶液可產(chǎn)生化學(xué)作用，分解巖石的成分，促使巖石發(fā)生變化。
2）土的沉積
土在地表分布極廣，成因類(lèi)型也很復(fù)雜。不同成因類(lèi)型的沉淀物，各具有一定的分布規(guī)律、地形形態(tài)及工程性質(zhì)，下面簡(jiǎn)單介紹幾種主要類(lèi)型。
�。�1）殘積物。
殘積物是殘留在原地未被搬運(yùn)的那一部分原巖風(fēng)化剝蝕后的產(chǎn)物，如圖11所示。其分布主要受地形的控制，如在寬廣的分水嶺地帶及平緩的山坡，殘積土較厚。殘積土與基巖之間沒(méi)有明顯的界線，一般分布規(guī)律為，上部殘積土、中部風(fēng)化帶、下部新鮮巖石。
殘積物的主要工程特性：①顆粒礦物成分與下臥基巖相同；②厚度變化大，均勻性差；③孔隙大，易透水和產(chǎn)生不均勻沉降。
�。�2）坡積物。
坡積物是指由于雨雪水流的地質(zhì)作用將高處巖石的風(fēng)化產(chǎn)物緩慢地沖刷、剝蝕或由于重力的作用，順著斜坡向下逐漸移動(dòng)，沉積在較平緩的山坡上而形成的沉積物，如圖12所示。
坡積物的工程性質(zhì)特征：①顆粒隨斜坡自上而下呈現(xiàn)由粗而細(xì)的分選現(xiàn)象；②顆粒成分與坡上的殘積土基本一致，與下臥基巖沒(méi)有直接關(guān)系，這是它與殘積物明顯的區(qū)別；③組成物質(zhì)粗細(xì)顆粒混雜，土質(zhì)不均勻，并且其厚度變化很大（上部有時(shí)不足一米，下部可達(dá)幾十米），尤其是新近堆積的坡積物，土質(zhì)疏松，壓縮性較高；④由于坡積物形成于山坡，常常發(fā)生沿下臥基巖傾斜面滑動(dòng)。
圖11殘積物示意圖
圖12坡積物示意圖
�。�3）洪積物。
碎屑物質(zhì)經(jīng)暴雨或大量融雪驟然集聚而成的暫時(shí)性山洪急流挾帶在山溝的出口處或山前傾斜平原堆積形成的洪積土體稱(chēng)為洪積物。山洪攜帶的大量碎屑物質(zhì)流出溝谷口后，因水流流速驟減而呈扇形的沉積體，稱(chēng)為洪積扇，如圖13所示。
洪積物的工程特征：①具有分選性；②常具有不規(guī)則的交替層理構(gòu)造，并具有夾層、尖滅或透鏡體等構(gòu)造；③近山前的洪積物具有較高的承載力，壓縮性低；④遠(yuǎn)山地帶的洪積物顆粒較細(xì)，成分較均勻，厚度較大。
圖13洪積物示意圖
（4）沖積物。
河流兩岸的基巖及其上部覆蓋的松散物質(zhì)，被河流流水剝蝕后，經(jīng)搬運(yùn)、沉積于河道坡度較平緩的地帶而形成的沉積物稱(chēng)為沖積物。沖積物的特點(diǎn)是具有明顯的層理結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的搬運(yùn)過(guò)程，顆粒磨圓度好。隨著從上游到下游的流速逐漸減慢，沖積物具有明顯的由粗到細(xì)的分選現(xiàn)象，常形成砂層和黏性土層交疊的地層。
沖積物的工程特征：①分布在河床、沖積扇、沖積平原或三角洲中，沖積層的成分非常復(fù)雜，河流匯水面積內(nèi)的所有巖石和土都能成為該河流沖積層的物質(zhì)來(lái)源；②分選性好、層理明顯、磨圓度高；③分布廣，表面坡度比較平緩，多數(shù)大、中城市都坐落在沖積層上；④沖積層中的砂、卵石、礫石層常被選用為建筑材料。
�。�5）其他沉積物。
除了上述幾種成因類(lèi)型的沉積物外，還有海洋沉積物、湖泊沉積物、冰川沉積物、海陸交互相沉積物和風(fēng)積物等，它們分別是由海洋、湖泊、冰川及風(fēng)化的地質(zhì)作用而形成。
湖浪沖蝕湖岸而形成的碎屑物質(zhì)在湖內(nèi)或湖心沉積下來(lái)而形成湖相沉積物。在靠近湖岸地段沉積下來(lái)的多是粗顆粒的卵石、圓礫和砂土。遠(yuǎn)岸或湖心沉積下來(lái)的則是細(xì)砂或黏土，因此，近岸地區(qū)土的強(qiáng)度較高，而湖心差。
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