土力学序论主题知识讲座

土力学SoilMechanics讲授：魏作安土力学序论主题知识讲座第1页第一章绪论土力学序论主题知识讲座第2页教材与考试1地上工程与地下工程关系2日常生活与土力学关系3为何要学习《土力学》？4什么是《土力学》？5怎样学好《土力学》？6土力学序论主题知识讲座第3页考试与成绩课堂出勤与作业：20％期末考试：80％教材与参考资料（1）教材：《土力学》陈仲颐，周景星，王洪瑾编著，清华大学出版社（2）参考资料：

①《土工原理与计算》

②《PrinciplesofGeotechnicalEngineering》(Fourthedition)DasB.M.教材与考试1土力学序论主题知识讲座第4页建筑工程，是在空间中建造实体采矿工程，是在实体中建造空间地上工程地下工程地上工程与地下工程关系2土力学序论主题知识讲座第5页一盘散沙？泥菩萨过河，本身难保？覆水难收？千里之堤，毁于蚁穴？基础不牢，地动山摇？下雨过后，小心路滑？日常生活与土力学关系3土力学序论主题知识讲座第6页为何要学习《土力学》？4（1）与土相关工程（2）与土相关工程灾害事故（3）工程需要土力学是以土为研究对象，

研究土力学特征、

一个力学学科分支，

是岩土工程基础。基础应用型学科土力学序论主题知识讲座第7页（1）与土、岩石相关工程摘自《EngineeringRockmechanics》(JohnA.Hudson)①

Foundation③Undergroundexcavation④Borehole/shaft②Soil/rock

slope为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第8页FoundationUndergroundexcavationBorehole/shaftSoil/rockslope①地基工程（建筑、交通、水利等）为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第9页②边坡工程（采矿、建筑、交通、水利等）FoundationUndergroundexcavationBorehole/shaftSoil/rockslope为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第10页③地下（开挖）工程（采矿、交通、人防、水利等）FoundationUndergroundexcavationBorehole/shaftSoil/rockslope为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第11页④钻探与竖井工程（石油（气）、地质、采矿等）FoundationUndergroundexcavationBorehole/shaftSoil/rockslope为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第12页（2）与土、岩石相关工程灾害事故为何要学习《土力学》？①地基工程出现问题②边坡工程出现问题③地下（开挖）工程产生问题④堤坝工程出现渗漏问题土力学序论主题知识讲座第13页PisaTower①地基工程出现问题，则危害巨大！！！虎丘塔建于公元959～961年期间，7级8角形砖塔，塔底直径13.66m，高47.5m。塔顶1957年位移1.7m，1978年位移2.3m。重心偏离基础轴线0.924m。为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第14页TransconaGrainElevator加拿大Transcona谷仓，建于19。高31m，宽23m。地基破坏后，西侧下陷8.8m，东侧抬高1.5m，倾斜27o。后用388个50T千斤顶纠正，但位置较原先下降4m。为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第15页上海倒楼事故：7月7日上海“莲花河畔景苑”在建楼房倒覆，事故主要原因是：楼房北侧在短期内堆土高达10米，南侧正在开挖4.6米深地下车库基坑，两侧压力差造成过大水平力，超出了桩基抗侧能力。为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第16页美国，California,LaConchita（1995年）

②边坡工程出现问题，则产生垮塌、滑坡等灾害！5.12汶川地震滚石为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第17页杭州地铁站基坑垮塌事故：11月15日下午3时15分，正在施工杭州地铁湘湖站北2基坑现场发生大面积坍塌事故，造成21人死亡，24人受伤，直接经济损失4961万元。为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第18页③地下（开挖）工程产生问题，主要有：地面塌陷与塌方、

顶板冒落、巷道垮塌等为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第19页④堤坝工程出现渗漏问题，则产生垮塌、滑坡等灾害！1998年8月7日，九江长江大堤决口，先是堤基出现管涌，然后防水墙后土堤突然塌陷出1个洞，5m宽堤顶随即全部塌陷，并很快形成一宽约62m溃口。朱镕基痛斥为“豆腐渣工程”为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第20页美国Teton坝于1975年6月5日（蓄水阶段）发生溃决。直接8000万美元，起诉5500起，2.5亿美元，死14人，受灾2.5万人，60万亩土地，32公里铁路。12：00分过后，坍塌口加宽。洪水扫过下游谷底，附近全部设施被彻底摧毁。为何要学习《土力学》？1976年6月5日早晨10:30分左右，下游坝面有水渗出并带出泥土。11：50分左右洞口扩大加速，泥水对坝基冲蚀愈加猛烈。土力学序论主题知识讲座第21页*工程设计、施工和科学研究工作

主要要搞清楚两个方面东西（a）工程环境和工程材料工程环境包含：工程所处岩体、土体等情况，还有水、风、光等（地基、隧道围岩等）工程材料包含：石材、混凝土、钢筋、新型材料等（b）工程工艺要求（工程目标）工程工艺要求：巷道（运输、行人、通风等，道路（什么类型，宽度、坡度），房屋建筑（类型情况，住宅、宾馆、学校、医院等），桥梁（类型，功效等）。工程工艺要求要与工程环境、工程材料相互协调（友好）。

假如二者出现不协调（友好）情况？那么就立项进行科学研究，处理问题，使它们到达协调（友好统一）。为何要学习《土力学》？（3）与土相关工程需要土力学序论主题知识讲座第22页（摘自：对岩土工程数值分析几点思索—龚晓南，岩土力学，，32（2））岩土工程分析过程工程设计计算、分析综合判断工程经验类比（1）经验公式法（2）数值计算法（3）解析分析法工程地质条件土工程条件土力学知识工程经验为何要学习《土力学》？路甬祥曰：力学是工程科学，是基础科学与工程技术之间“桥梁”（5月5日于中科院力学所）土力学序论主题知识讲座第23页起源：清华大学土木水利学院岩土工程研究所于玉贞教授《土力学》PPT前国家主席胡锦涛与《土力学》为何要学习《土力学》？土力学序论主题知识讲座第24页定义

土力学：是利用力学知识和土工试验技术来研究土强度、变形和渗透性规律一门科学。（《土力学》—冯国栋）《土力学》主要研究内容

土物理力学（工程）性质：强度、变形、渗透性

土工计算：土中渗流、地基应力、地基承载力、地基变形、土压力

土坡稳定、软基处理等岩土工程。

力学知识：材料力学，弹性力学，塑性力学等土工试验土（体）材料数学，计算机等什么是《土力学》？5土力学序论主题知识讲座第25页摘自：《关于土力学发展前景构想》沈珠江《土力学》发展及学科构架古典土力学土力学一个原理两个理论一个模型三个理论四个分支当代土力学有效应力原理非饱和土固结理论本构模型饱和土固结理论土体极限平衡理论液化破坏理论逐步破坏理论理论土力学试验土力学计算土力学应用土力学什么是《土力学》？土力学序论主题知识讲座第26页

详细分为7个部分组成（前5个部分是基础理论，后2个为应用部分）（Ⅰ）土物理性质及工程分类土主要特点（多样性、易变性）；物理性质实测指标（3个）；工程分类（依据和类型）。

（Ⅱ）土渗透性达西定律；渗透系数测定（室内2种，室外2种）；渗透破坏类型。（Ⅲ）土体中应力土自重应力；基底压力和基础（土体）中附加应力，有效应力。《土力学》课基本内容什么是《土力学》？土力学序论主题知识讲座第27页（Ⅴ）土抗剪强度土抗剪强度（总应力和有效应力）测试（直剪，三轴压缩）。（Ⅵ）土压力土压力分类（主动、被动土压力等），挡土墙计算与设计。（Ⅶ）土坡稳定性分析土坡破坏形式，稳定性分析方法（余推力法，瑞典法，毕肖普法等）。（Ⅳ）土压缩与变形土压缩固结。什么是《土力学》？土力学序论主题知识讲座第28页《土力学》课程基本任务

土力学课程属于技术基础课，它是在普通基础课（力学，材料力学等）和专业课（工程地质，井巷工程，采矿工程，建筑工程等）之间起着承上启下桥梁作用。

目标是为工程设计、施工和科学研究提供基础知识。什么是《土力学》？土力学序论主题知识讲座第29页一、掌握土力学特点及研究方法1.土是天然介质：种类多，改变大，分布形态复杂。2.三相体散体介质：颗粒、水、空气，性质复杂。3.研究方法：理论＋试验＋经验。非常主要怎样学好《土力学》？6土力学序论主题知识讲座第30页二、课前、课堂和课后（1）课前：预习，提前预习上课内容，有哪些难，自己没有看懂？（2）课中：听讲，思索。看看是否有什么不一样想法和看法？（3）课后：复习，做习题。查找相关文件资料，进行更深层次探讨。

到试验室，做好对应土工试验！结合导师课题，多参加现场项目，增加实际工程方面感性认识！！怎样学好《土力学》？土力学序论主题知识讲座第31页

1773年，最大最小原理在一些与建筑相关静力学问题中应用

Charles-AugustedeCoulomb(1736~1806)

法国科学家Coulomb强度理论定律和土压理论附1：土力学理论形成和发展中著名人物土