土工试验与测试技术

地基基础的设计与施工是一门实用性很强的工程技术学科，对于提高工程质量和降低工程造价的影响极大。近20年来，随着我国城市建设的发展，大量高层建筑和高等级道路以及一些城市地下铁道兴建，地基基础工程技术队伍不断扩大，有力地促进了地基设计、桩基技术、地基处理、基坑工程、土工试验技术和土工测试技术等领域的技术进步，出现了许多新的设计计算方法和施工技术，形成了新的技术热点，产生不少的技术成果，需要加以归纳总结和提高，以适应进一步发展的要求。
本教材是《土力学》、《基础工程》的补充教材，它既是独立的教材，又与《土力学》、《基础工程》的内容密切相关。我国改革开放以来，大规模现代化建设的需要以及国际上科学的发展和技术的进步，土工测试和试验领域取得了许多新的成就，涌现出许多新概念、新方法、新技术，本教材力图考虑学科发展的新水平，反映成熟的成果与观点，并且把理论和实践的理念贯穿于全书之中。
本书是根据“水利水电工程”、“土木工程”、“工程力学”、“岩土工程”、“结构工程”专业相关课程的教学内容，结合作者多年教学经验所编写的，为适应国内日益增长的高等级公路和铁路建设的需要，对内容进行了进一步充实，这就使得全书的结构更加合理、内容更加完善、实用性更加突出。
作者在写法上充分考虑了教学的要求，尽可能讲清基本概念、基本方法和工程应用，力求深入浅出，着重阐明基本原理和基本方法，取材方面以房屋建筑为主，但又兼顾水利、交通、铁道等方面的问题。因此，本书既可作为教材使用，也可作为工程技术人员的参考书。
在编写过程中，刘祖德教授、刘一亮教授、冯国栋教授、陆士强教授和俞季民教授提出了不少宝贵意见，其他同志也给予了很多支持和帮助，在此向他们表示衷心的感谢。
限于作者水平，书中一定有欠妥以及疏漏之处，敬请读者批评指正。

本书是根据岩土工程专业、水利水电工程专业及建筑工程专业所用“土工试验和测试”课程教学大纲，结合作者多年教学经验，并兼顾到工程技术人员使用的要求而编写的。本书共分十三章，分别介绍了土的组成和结构、土的应力和应变、土的密度和土粒的相对密度试验、颗粒分析试验、击实试验、渗透实验、固结试验、土的抗剪强度试验、土的动力特性试验、地基土静力特性原位测试、土与地基的原位动力测试等。本书可供从事建筑工程和岩土工程勘察、试验、设计、施工、监理、检测的技术人员学习参考，也可作为高等院校相关专业教学的参考用书。

第一章 概论1
 第一节 土工试验在岩土工程中的地位和作用1
 第二节 土工试验项目2
 第三节 土的特性3
第二章 土的组成和结构5
 第一节 概述5
 第二节 土的组成成分及其相互作用6
 第三节 土的结构和构造13
第三章 土的应力和应变19
 第一节 基本概念19
 第二节 土体的变形特性19
 第三节 有效应力27
 第四节 土体中应力和莫尔应力圆31
 第五节 应力不变量35
 第六节 应力路径40
第四章 界限含水量试验46
 第一节 概述46
 第二节 土水系统的性状46
 第三节 试验方法48
 第四节 wL和wp标准的选定53
 第五节 试验中几个问题的说明55
 第六节 试验成果的应用57
第五章 土的密度和土粒相对密度试验62
 第一节 土的密度试验62
 第二节 土粒相对密度试验64
 第三节 砂土的相对密度试验69
第六章 颗粒分析试验80
 第一节 概述80
 第二节 试验方法的选择84
 第三节 筛分析法85
 第四节 悬液沉淀分析法90
 第五节 颗粒分析试验方法的准确性100
 第六节 颗粒分析在工程中的应用100
第七章 击实试验102
 第一节 概述102
 第二节 压实理论102
 第三节 击实试验方法108
 第四节 击实试验的影响因素114
 第五节 各种类型土的击实特性121
 第六节 击实土的工程性质122
 第七节 击实试验在工程实践中的应用123
第八章 渗透试验126
 第一节 概述126
 第二节 渗流类型127
 第三节 达西定律128
 第四节 饱和土的渗透试验133
 第五节 影响土的渗透性的因素141
 第六节 试验中的注意事项144
第九章 固结试验146
 第一节 概述146
 第二节 土的压缩固结机理147
 第三节 固结试验原理149
 第四节 固结试验方法157
 第五节 固结试验中的影响因素165
 第六节 二维、三维渗流固结169
 第七节 比奥固结理论171
 第八节 土的流变172
 第九节 动力固结173
第十章 土的抗剪强度试验175
 第一节 概述175
 第二节 黏性土的强度特征176
 第三节 砂土的强度特征179
 第四节 莫尔-库仑破坏理论180
 第五节 抗剪强度试验方法186
 第六节 土在剪切中的性状195
 第七节 试验的排水条件与实际的联系200
 第八节 三轴试验的应力路径和破坏取值标准202
 第九节 孔隙压力系数205
 第十节 影响抗剪强度的因素207
 第十一节 土体强度的特殊试验208
第十一章 土的动力特性试验210
 第一节 土的动力特性210
 第二节 土的动力性质试验212
 第三节 激振和测振213
 第四节 动三轴试验216
 第五节 动单剪试验224
 第六节 共振柱试验228
 第七节 振动台试验233
第十二章 地基土静力特性原位测试235
 第一节 概述235
 第二节 静载荷试验237
 第三节 静力触探249
 第四节 标准贯入试验264
 第五节 轻便触探试验277
 第六节 十字板剪切试验279
 第七节 现场直剪试验285
第十三章 土与地基的原位动力测试290
 第一节 场地土波速测试290
 第二节 场地地微振观测307
 第三节 循环荷载板试验312
 第四节 地基土刚度系数测试312
 第五节 振动衰减测试316
 第六节 其他测试方法简介319
参考文献320