本書結合土力學學科近年來的發展,系統地介紹了土力學的基本原理和分析方法,力求深入全面地闡述土力學的基本內容和實質。全書共分11章,主要內容包括土的物理性質及工程分類、土的滲透性和滲流、土體中的應力計算、土的壓縮與固結、土的抗剪強度、土的臨界狀態理論、土壓力計算、地基承載力、土坡穩定分析等。各章后附有思考題和習題,書末附有習題答案和部分習題的詳細解答。
本書主要作為高等學校土木工程各專業及相近專業土力學課程的教材或參考書,也可供土木工程研究人員和工程技術人員參考,還可作為考研復習的參考書。
首次在國內本科生土力學教材中簡明、扼要地介紹了現代土力學的重要內容臨界狀態土力學。? 在教材中給出了對土力學做出重要貢獻的國際上一些著名科學家或土力學家的生平簡介及照片或畫像，使刻板的教科書增加了人文氣息。? 給出了土力學中各種分析方法的適用范圍和局限性，并簡要地介紹了現代土力學中一些新的研究成果和存在的問題。使學生了解土力學處于半理論、半經驗的狀態，為今后科研和應用奠定了基礎。? *后一章還專門討論了學完土力學后，應如何用好土力學的問題。? 給出了學習中應注意的問題、概念思考題、習題、習題答案及大部分習題的詳細題解等。這些內容特別適合報考碩士研究生的同學復習土力學的需要。
第2版前言
出版高質量和高水平的本科生教材，是我們長期從事本科生土力學教學的教授應盡的義務和責任，也一直是我和前后編寫、修訂本書的編寫組成員們追求的目標。本書第2版是經過13年的教學實踐和不斷修訂、改進的結果，反映了我們對土力學理論不斷深入、發展、變化的認識和理解，以及教學經驗的積累和新的工程需求。通過逐漸修訂而形成的這本《土力學原理》第2版，就是我們上述追求的結果。我們努力使本書不同于一般土力學教材，除了書的封底列出了本書的五大特色外，第2版在以下幾方面進行了修訂：
1.介紹了土的連續化與平均化理論以及表征體元的概念。一個不引人注意，但非常基礎而重要的問題是：為何把土這樣一種疏松、離散和黏結力很弱的礦物顆粒及其周圍充滿液體和氣體的混合離散物，用連續介質力學理論進行描述和分析，而這樣做的理由和前提是什么？有何科學依據？適用條件為何？這些就是土的連續化與平均化理論以及表征體元的概念所論述和回答的問題（見2.6節）。
2.初步探討了土力學理論預測的不確定性產生的原因（見1.4.2節）。
3.在黏土礦物的晶體結構與分類（見2.3.1節）中增加了部分內容，從微觀的角度介紹了膨脹土產生的機理（見18~22頁）。
4.較為詳細地介紹了土的結構性（見2.5節）。這里基于我們的研究和認識，給出了關于土的結構性的定義和說明。此節改動較大，篇幅也增加了。
5.對土力學中的有效應力及其局限性進行了概括性的討論，見1.4.2節、4.6.1節、5.1節和6.1節等。
6.用土樣的室內實驗結果對場地的沉降進行預測，其理由和前提條件是什么？我們在5.2節土體的壓縮特征的一開始增加了對這一問題的討論。
7.對第5章的固結理論部分進行了改寫，并對其中正負號的使用進行了一些修正。本質上說，滲流之所以會出現負號，是由于滲流是從總勢能高的地方流向總勢能低的地方（由大到小的方向流動），而這與其坐標的正向（由小到大的方向）相反，因此出現了負號。
8.對第7章原始劍橋模型和修正劍橋模型的推導進行了簡化，使其易懂。另外還增加了一些習題和思考題，以補充原有這一部分的缺失。
9.對第10章邊坡穩定的有限元分析部分進行了補充和修改，增加了一些必要的基本性內容。
10.對原修訂本中的部分內容作了改寫，并修正了一些錯誤。
11.刪去了原修訂本中本科生教學中一些不必要的內容（例如刪去了Terzaghi和Biot三維固結理論以及附錄中的例題精選），使得增加的部分與刪去的部分大致相當。本書的篇幅沒有很大變化。
參加第2版編寫工作的有：趙成剛，負責全書總體內容修訂的安排，并具體負責第1章、第2章、第6章、第5章除了固結以外部分的修訂，以及4.6.1節有效應力原理中的部分修訂；白冰，負責第3章、第4章、第8章的修訂；丁洲祥，負責第5章固結理論部分的修訂；劉艷，負責第7章的修訂，并負責2.6節土的連續化和平均化理論的編寫；陳曦，負責第10章的修訂；李艦和蔡國慶也參加了部分修改和校對工作。
土力學是從實際工程的需要出發，并由工程師發展起來的一門學科。它具有很強的實用性和經驗性的特點。這一特點具有兩面性：一方面，它可以用于解決很多實際工程問題，為廣大巖土工程師提供了理論和分析工具；另一方面，它缺少嚴密性、科學性和系統性，其預測結果不確定性非常大，是一門半經驗、半理論的學科。
土力學發展至今，其理論基礎仍然很不完善，仍處于半理論、半經驗的發展階段。其具體體現是：多數理論假定滲流與變形和強度無直接聯系，滲流與變形的理論分別是根據不同的假定而建立的，土力學各章節之間缺少有機和統一的理論基礎；經驗公式和方法還隨處可見；預測結果具有非常大的不確定性，經驗、工程判斷、藝術和技巧還繼續發揮重要的作用。雖然現代土力學的發展，進一步完善了土力學的理論基礎，但這種發展與變化仍然沒有從根本上改變上述狀況，理論預測結果仍然具有非常大的不確定性，土力學完備和統一的理論基礎仍有待于研究和發展。這里完備的含義是，在建立新的理論和模型時應該把一些對土力學的性質和行為具有重要影響的因素盡可能多地考慮進來，即達到盡可能的完備，以便減少由于過多的簡化而帶來的不確定性。例如非飽和土力學中所做的工作，它為了盡可能減小土力學理論中所存在的不確定性，增加了吸力變量。致力于使土力學的理論建立在完備、嚴密和科學的基礎之上，即用完備、嚴密、統一、科學的理論，例如多相孔隙介質理論或熱力學理論，來研究和描述土的性質的理論稱為理性土力學。這方面的內容在我們撰寫的專著《理性土力學與熱力學》中已經進行了一些討論。
通常在一門學科中，工程經驗的作用和科學理論的作用是成反比關系的；科學所起的作用和占有的比重越大，工程經驗和技藝的作用就越小。人類土木工程的實踐表明，土力學誕生之前，巖土工程完全依靠經驗和技藝。土力學誕生之后，隨著學科的不斷發展，科學理論所起的作用也越來越大。面對這種狀況，一方面要在應用中積累更多的經驗，培養和提高處理工程問題的技藝和水平。但另一方面，也要促使土力學和巖土工程學科的理論不斷向前發展，最后和其他學科一樣達到成熟的水平，即僅利用科學理論就能夠較為準確地預測土體的行為，這也是土力學研究者所追求的目標。
本書不可能沒有缺點，它所討論的都是一些基礎性的內容，所以本書絕大部分內容是取自他人的成果，有特色的內容并不多，錯誤之處也在所難免，一個例證就是多次修改后，仍然有錯誤。我們能夠做的是，以當前的視野和盡可能正確、清晰的概念論述土力學的內容。
隨著時間和土力學學科的發展，此書可以繼續修訂。但這一版可能是我主持修訂這本書的最后一版，原因是我已經超過退休的年齡，沒有精力再做此事。同我的研究論文相比，我更珍視此書，因為這本書伴隨和包含了我更多的時間和精力。但退休也有好處，即沒有教學和科研的催促，也沒有拿項目和發表文章的壓力。因此我想，與其發表一些用處不太大的文章，不如多花些時間和精力,用心地把這本書寫好，用于教育優秀的學生。而后者的意義更大，因為它有助于使更多的學生掌握更加清晰和科學的土力學的基本內容和概念，為將來的研究和工程應用打下良好的理論基礎。
當然此書僅是一部本科生的教學用書，它的深度和廣度是很不夠的。而高等土力學可以填補這一不足。我從事高等土力學的教學和研究已經三十多年，積累了一些材料和經驗，希望在我七十歲前，能夠撰寫、出版一本為研究者或研究生使用的高等土力學、基礎性理論的書。這也是希望將來為我所從事的專業做最后一點事情。
我只希望本書能為我國本科生土力學課程的教學提供一本較好的教學用書。
趙成剛2017年5月于北京交通大學土建學院
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