هدف این کتاب، ارائه راه‌حل‌های مهندسی برای مسائل ارائه‌شده است. در این خصوص، هر فصل شامل چند مسئله حل‌شده است که اغلب ارائه‌دهندهموقعیت‌های واقعی هستند و کاربرد نظریات و مفاهیم ژئوتکنیک را نشان می‌دهد.

 در آغاز، فصل 1، خواص ابتدایی خاک و روش‌های دسته‌بندی آن را ارائه می‌دهد و به دنبال آن در فصل 2، روابط اساسی وزن-حجم بیان می‌شوند. سپس، مرتبط‌ترین موضوع درباره رفتار خاک، شامل اصول تنش مؤثر و کاربرد آن، نفوذپذیری و نشتی، تحلیل تنش الاستیک، معیارهای مقاومت برشی، فونداسیون و دیوارهای حائل، پایداری سطوح شیب‌دار و حرکت حجمی، حفاری و تونل سازی به همراه حوزه‌های اصلی برای درک مکانیک خاک در فصول بعدی با توالی منطقی پوشش داده می‌شوند. همچنین این کتاب حاوی فصول خاصی درباره مهندسی پي ‌سازی با کاربرد آن در جاده‌ها و خطوط راه‌آهن است که المان‌های کاربردی برای زیرساخت‌هایحمل‌ونقل را ارائه می‌دهد که هنوز هم درحال‌توسعه هستند. مکانیک خاک حالت بحرانی و مسیرهای تنش با کاربردهایی در موقعیت‌های عملی در صورت لزوم بحث شده‌اند.

درنهایت، مواد ارائه‌شده در فصول منحصربه‌فرد در دو دهه اخیر و در اثر آموزش عالی در دانشگاه ولنگوگ استرالیا، توسعه‌یافته‌اند. مفاهیم این کتاب تحت تأثیرپروژه‌های متنوعی بوده‌اند که نویسنده‌های این کتاب در آن‌هابه‌عنوان مشاور یا حتی قرارداد تحقیقاتی، دخیل بوده‌اند. ازاین‌رو، دانشجویان و همکاران زیادی هستند که نویسندگان این کتاب از آن‌ها به خاطر همکاری در تهیه کتاب تشکر می‌کنند.

فصل اول: خصوصیات و طبقه‌بندی خاک--- 1

1-1- ترکیب-- 1

1-2- طبقه‌بندی-- 3

1-3- سیستم طبقه‌بندی یکپارچه خاک--- 5

فصل دوم: روابط وزنی- حجمی و تراکم-- 17

2-1- روابط وزنی- حجمی-- 18

2-2- حالت تراکم- 20

2-2-1- تراکم نسبی-- 21

2-2-2- تأثیر نوع خاک بر منحنی تراکم- 22

2-2-3- نمایش منحنی تراکم جایگزین برای مواد زائد- 23

فصل سوم: مفاهیم تنش مؤثر- 43

3-1- حالت تنش در المان خاک--- 43

3-2- تنش مؤثر در خاک‌های اشباع (یا تنش مؤثر ترزاقی)- 44

3-3- تنش مؤثر در خاک‌های نسبتاً اشباع- 44

3-4- حالت تنش و آب زیرزمینی-- 45

فصل چهارم: نفوذپذیری و تراوش--- 57

4-1- نفوذپذیری-- 57

4-1-1- تخمین نفوذپذیری-- 58

4-1-2- اندازه‌گیری نفوذپذیری در آزمایشگاه- 58

4-1-3- اندازه‌گیری نفوذپذیری در محل با استفاده از آزمایش پمپاژ- 59

4-1-4- نفوذپذیری خاک‌های لایه‌ای-- 61

4-2- تئوری تراوش--- 63

4-2-1- جریان دوبعدی-- 63

4-2-2- کاربرد جریان آب‌های زیرزمینی با استفاده از قانون دارسی-- 64

4-2-3- خواص شبکه‌های جریان-- 65

4-2-4- جریان غیرایزوتوپ-- 65

4-2-5- انحراف خط جریان در مرز غیر ایزوتروپ-- 66

4-2-6- تعیین جریان نشت با استفاده از شبکه‌های جریان-- 67

فصل پنجم: تحلیل تنش الاستیک و تغییر شکل-- 77

5-1- تنش‌های ناشی از بار نقطه‌ای-- 77

5-2- تنش‌های ناشی از بار خطی-- 78

5-3- تنش‌های ناشی از بار سطحی یکنواخت-- 79

5-3-1- تنش‌های ناشی از بار نواری یکنواخت-- 79

5-3-2- تنش‌های ناشی از بار نواری مثلثی-- 80

5-3-3- تنش‌های ناشی از بار سطحی یکنواخت دایره‌ای-- 80

5-3-4- تنش‌های ناشی از بار سطحی یکنواخت مستطیلی-- 81

فصل ششم: نشست تحکیم و تحلیل آن-- 93

6-1- نشست تحکیم- 93

6-2- فشار پیش تحکیمي-- 94

6-3- نسبت پیش تحکیمی-- 94

6-4- آهنگ نشست تحکیم- 96

6-5- تحکیم ثانویه رس‌ها 98

فصل هفتم: مقاومت برشی، مسیرهای تنش وگسیختگی-- 109

7-1- مدل موهر-کلمب-- 109

7-2- آزمون‌های آزمایشگاهی برای تعیین پارامترهای مقاومت برشی-- 111

7-2-1- آزمون‌های برشی مستقیم- 111

7-2-2- آزمون سه محوری-- 112

7-2-3- ضرایب فشار منفذی A و B-- 113

7-3- مقاومت برشی زهکشی نشده- 114

7-4- مسیرهای تنش--- 115

فصل هشتم: رفتار وضعیت بحرانی خاک--- 129

8-1- مسیرهای تنش و تنش‌های اصلی-- 129

8-1-1- شرایط بارگذاری میدانی-- 131

8-1-1-1- تشکیل/تجزیه لایه خاک--- 131

8-1-1-2- تراکم و انبساط-- 131

8-1-1-3- سایر مثال‌ها 131

8-2- نظریه وضعیت بحرانی-- 133

فصل نهم: ظرفیت باربری فونداسیون-- 141

9-1- معادلات ظرفیت باربری-- 141

9-1-1- تأثیر سفره زیرزمینی آب بر ظرفیت باربری-- 144

9-1-2- ظرفیت خالص نهایی باربری ( ) و ضریب اطمینان (F)- 146

9-2- آزمایش‌های نفوذ استاندارد- 146

9-2-1- اصلاح بارگذاری اضافی-- 147

9-2-2- اصلاح اتساع- 147

9-2-3- اصلاح سفره آب زیرزمینی-- 147

9-3- فونداسیون شمعی-- 148

9-3-2-  و  برای رس--- 149

9-3-3-  و  از روش در محل (میرهوف، 1976)- 150

9-4- گروه شمع- 150

9-4-1- شکست بلوک--- 151

9-4-2- نشست گروه شمع- 151

فصل دهم: حرکت توده‌ای و تحلیل پایدارسازی شیب--- 159

10-1- حرکت لغزشی چرخشی یا دورانی –تحلیل تنش کل (بدون زهکشی)- 159

10-1-1- تأثیر ترک کششی-- 161

10-1-2- تأثیرغوطه‌وری-- 161

10-1-3- نمودار پایداری تیلور- 162

10-2- لغزش دورانی و دایروی –تحلیل تنش مؤثر (زهکشی شده)- 163

10-2-1- روش قطعه‌ها- روش (مرسوم) سوئدی (فلنیوس، 1936)- 164

10-3- روش قطعات –روش ساده‌شده بیشاپ-- 164

10-4- نمودارهای بیشاپ و مورگنسترن-- 166

10-5- تحلیل صفحه شیب‌دار محدود –تشابه بلوک لغزنده- 166

10-6- تحلیل شیب نامحدود- 169

10-6-1- موارد مخصوص منتخب-- 170

فصل یازدهم: دیوارها حائل و سدها- 183

11-1- فشار خاک در سکون-- 183

11-2- فشار محرک خاک--- 184

11-3- فشار مقاوم خاک--- 184

11-4- نظریه رانکین برای فشار زمین-- 184

11-4-1- اثر سفره آب زیرزمینی-- 187

11-4-2- اثر بارگذاری اضافی-- 188

11-4-3- تأثیرخاک‌ریزشیب‌دار- 188

11-5- نظریه کولومب برای فشار زمین-- 188

11-6- پایداری دیوارهای وزنی-- 191

فصل دوازدهم: حفاری‌ها و تونل‌ها- 203

12-1- ترانشه‌ها و برش‌های قائم- 203

12-2- تونل‌ها 205

12-2-1- تونل‌های سوراخ‌کاری شده- 205

12-2-1-1- پایداری، حرکت زمین و پوشش تونل-- 205

12-2-1-2- تنش‌ها در سطح تونل: نظریه طاق زنی ترزاقی (ترزاقی، 1943)- 210

12-3- تونل‌های استوانه‌ای غوطه ور- 211

فصل سیزدهم: زیرساخت روسازی (جاده‌ها و خطوط ریلی)- 231

13-1- طراحی روسازی‌ها 231

13-2- مدول مسیر ریل و نشست-- 233

فصل چهاردهم: مکانیک خاک غیراشباع و کاربرد آن-- 241

- 241

14-1- توصیف کمّی درصد رطوبت-- 241

14-2- حفظ آب توسط خاک--- 242

14-2-1- پتانسیل مکش--- 242

14-2-1-1- پتانسیل مویینگی یا مکش ماتریک--- 243

14-2-1-2- پتانسیل اسمزی یا مکش اسمزی-- 244

14-2-2- منحنی حفظ آب در خاک--- 244

14-2-2-1- تأثیر تخلخل دو وجهی-- 246

14-2-2-2- مدل‌ها 246

14-3- مقاومت برشی-- 248

فصل پانزدهم:آب‌زدایی، زهکشی شعاعی و تحکیم بستر توسط سیستم خلأ-- 257

15-1- آب‌زدایی-- 257

15-2- تحکیم با استفاده از زهکش قائم- 258

15-2-1- نظریه تحکیم شعاعی-- 259

15-2-2- الگوی نصب-- 260

15-2-3- فاصله زهکش (روش روجیکیاتکامجورن و ایندراراتنا، 2007)- 261