土力学（第4版）课件 第0章《绪论》

《绪论》

0-1本课程的学习目的土与土力学基本定义覆盖在地表由岩石风化形成的松散的、无胶结和弱胶结的颗粒堆积物。与岩石差异在于颗粒间胶结的强弱本质非气、非液、非固体（土颗粒本身是固体），称之为“粒状体”的多相集合体土的定义0-1本课程的学习目的土与土力学土力学的定义基本定义研究土的物理、化学和力学性质及在荷载、水、温度等作用下工程性状的应用科学特殊性土的特殊组成以及粒间复杂的连接特性–源于材料力学,又不同于材料力学注意点理论与假设并存，宏观与细观具察，有别于传统经典力学的经验力学或实践力学

0-1本课程的学习目的土与土力学土力学研究的三大课题，也是工程界所要解决的主要问题土木工程交通工程（农业）水利工程环境工程地质工程港航与近海工程

渗流渗流流土Soilflow管涌Piping污染治理PollutionTreatment

强度强度地基破坏FailureofGround液化Liquefaction坡体滑动LandSlide

变形变形建筑物倾斜InclinationofBuilding基础沉降Settlement墙体开裂WallCracking0-1本课程的学习目的地铁惊魂地点时间事故描述事故分析在用于冷冻法施工的制冷设备发生事故、险情征兆出现、工程已经停工的情况下，未及时采取有效措施，排除险情，导致冻结效果不足以抵御相应部位的水土压力，引发事故。渗流2003年7月1日中国上海－地铁轨道交通4号线越江隧道区间用于连接上下行线的安全联络通道施工作业面内，大量水和流沙涌入,引起隧道部分结构损坏及周边地区地面沉降，造成3栋建筑物严重倾斜，黄浦江防汛墙局部坍塌并引起管涌。0-1本课程的学习目的魂断泥龙2014年5月2日阿富汗巴达赫尚省阿布巴里克村连日的暴雨，在渗流力以及土体软化等一系列作用下，导致山体出现薄弱带，其上的强度无法抵抗山体的滑动力矩，从而引发山体滑坡，重创了阿布巴里克村。当天1小时内接连两次的山体滑坡，造成小村庄上300户房屋被掩埋，至少2500人失踪。第一次山体滑坡发生时，民众正聚集在两座清真寺内进行周五的祈祷，而第二次山体滑坡又将赶来救援的民众吞没。地点时间事故描述事故分析强度0-1本课程的学习目的1250m4370m“金字塔”在沉没？1994年以来日本大阪－关西国际机场这里的软基可能只比豆腐硬一点，也许是超过了填筑法施工的极限，也许这就是过分轻视地基的结果。如果说成田机场在政治上有问题，那么关西机场就是在技术上有着很大的问题。从施工完成起，这个平均厚度为33m的世界第一大人工岛就在下沉，截止2015年沉降了13m，花费190亿美元去加高路堤以及建立隔水墙；2017年前无法摆脱赤字，而也许50年以后，整个岛都会沉入海下。地点时间事故描述事故分析13m变形0-1本课程的学习目的

0-2本学科的发展简史《土力学》，河海大学《土力学》教材编写组，高等教育出版社，2023一、实践与理论，一般力学的思考（1773—1923）1773年法国科学家库伦，发表《极大极小准则在若干静力问题中的应用》，介绍了刚滑楔理论计算挡土墙背粒料土压力的计算方法，奠定了土体破坏理论基础。[法国]Coulomb1857年英国科学家朗肯，发表了土压力塑性平衡理论，从另一个角度阐释土压力的计算公式。[英国]Rankine[德国]Mohr1900年德国科学家莫尔，将最大主应力莫尔圆引入到库仑强度理论中，因而这个破坏准则现在被称为莫尔－库仑准则。1856年法国科学家达西，通过大量实验得出水在岩土孔隙中渗流规律的实验定律。奠定了水文地质学的基础。[法国]Darcy0-2本学科的发展简史一、实践与理论，一般力学的思考（1773—1923）1.20世纪初随着高层建筑的大量涌现，沉降问题开始突出。2.与土力学紧密相关的学科─弹性力学的发展为沉降问题的研究提供了必要的手段，从而为了Terzaghi开创的土体变形研究提供了客观条件。1885年法国科学家布辛内斯克，求导了弹性半空间表面竖向集中力作用时土中应力、变形的理论解。[法国]Boussinesq0-2本学科的发展简史

土力学之父奥地利人，生于捷克。逝世前为美国哈佛大学教授。国际土力学与地基基础学会一至三届主席。经典土力学诞生的标志是太沙基教授于1923年提出了一维固结理论和有效应力原理。（尽管后者的正式名称于1936年才被提出）

《理论土力学》《工程实用土力学》[美国]KarlVonTerzaghi（1883-1963）

0-2本学科的发展简史二、总结与开创，古典土力学的创立（1923－1963）土体破坏理论方面的主要成就1Fellenius，Taylor等滑弧稳定分析方法的建立与完善（20~30年代）2Terzaghi关于极限土压力的研究和提出承载力公式（40年代）3Соколовский散粒体静力学的建立（40年代）4Drucker和Shield等结合静力场和运动场提出的极值原理（50年代）土体变形理论方面的主要成就1地基沉降计算方法的建立与完善2Mindlin公式的提出及其在桩基沉降计算中的应用（30年代）3弹性地基梁板的计算4砂井固结理论（40年代）5Biot固结理论的提出和完善（40~50年代）0-2本学科的发展简史二、总结与开创，古典土力学的创立（1923－1963）

古典土力学可以归结为：一个原理——有效应力原理（古典土力学的核心）两个理论——以弹性介质和弹性多孔介质为出发点的变形理论以刚塑性模型为出发点的破坏理论（极限平衡理论）0-2本学科的发展简史三、传统中的创新，现代土力学的发展（1963～）[英国]KennethRoscoe（1914-1970）

现代土力学的开端著名的剑桥粘土模型的提出，能够对土体特有的压硬性和剪胀性这两个特性进行描述，进而揭开了现代土力学的序幕，这个模型是基于临界状态概念所建立的，因此这个概念也被当作是一个里程碑式的发现。《临界状态土力学》0-2本学科的发展简史三、传统中的创新，现代土力学的发展（1963～）现代土力学可以归结为一个模型、三个理论和四个分支。一个模型：本构模型，特别是指结构性模型。三个理论：一个变形理论和两个破坏理论（1）非饱和土固结理论（2）液化破坏理论（3）渐进破坏理论四个分支：理论土力学、计算土力学、实验土力学和应用土力学0-2本学科的发展简史

0-3本学科的学习基础《土力学》，河海大学《土力学》教材编写组，高等教育出版社，2023土力学水力学理论力学弹性力学材料力学高等数学假设理论理论学习、课堂讨论、结合工程和实验现象分析一、学以致用，协调统一0-3本课程的学习基础第一章土的物理性质与工程分类

二、百家之长，有序学习第二章土的渗透性

第三章地基中的应力计算第四章土的压缩性与地基的沉降计算

第五章土的抗剪强度

第六章土压力第七章土坡稳定分析第八章地基承载力

黄文熙先生钱家欢先生0-3本课程的学习基础12345二、百家之长，有序学习弹性理论土体均质、各向同性线弹性体，以此为基础，采用弹性理论进行土体的应力和变形(或沉降)计算。达西定律通过岩土体的渗流符合Darcy定律，土体本身的渗透固结过程按Terzaghi和Biot固结理论计算。有效应力原理对饱和土体，施加总应力

等于土骨架承受有效应力(

)和孔隙水应力(u)之和，即：

＝

+u莫尔库仑强度条件土体强度破坏服从Mohr－Coulomb强度条件，即：τ＝

tan

＋c静力极限平衡法或极限分析法分析土压力，岩土边坡稳定及地基承载力等强度与稳定问题时，采用假设滑动面的静力极限平衡法或塑性力学的沿移线场解与极限分析法。0-3本课程的学习基础《土力学》（第2版）：河海大学出版社，钱家欢《土力学》（