文库发布：s0土力学绪论

土力学主讲教师：代启亮水利水电与建筑学院绪论什么是土？土有哪些特点？土力学有何特点？为什么要学习土力学？土力学包括哪些内容？如何学好土力学？土力学的发展简介与展望土是指：地球表面的整体岩石在大气中经受长期的风化作用而形成的、覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。风化岩石地球颗粒堆积物地球（1）什么是土？绪论非连续介质碎散性受力以后易变形体积变化主要是孔隙变化剪切变形主要由颗粒相对位移引起强度低岩石风化的产物绪论（2）土有哪些特点？特点1绪论多相介质三相体系受力后由土骨架、孔隙介质共同承担存在复杂的相互作用有孔隙流体流动固相—土骨架液相—水气相—空气土的组成特点2绪论自然变异性自然界的产物非均匀性各向异性结构性时空变异性特点3碎散性三相体系自然变异性力学特性复杂变形特性强度特性渗透特性绪论特点学科研究对象理论力学质点或刚体材料力学单个弹性杆件（杆、轴、梁）连续固体结构力学若干弹性杆件组成的杆件结构弹性力学弹性实体结构或板壳结构水力学不可压缩的连续流体（水）连续流体土力学天然的三相碎散堆积物碎散材料土力学——研究土体的应力、变形、强度、渗流和长期稳定性的一门学科。是工程力学的一个分支。绪论（3）土力学的特点土力学与其它力学课程的比较绪论土力学连续介质力学的基本知识描述碎散体特性的理论土的强度、变形/稳定性和渗透特性以及与此有关的工程问题绪论（4）为什么要学习土力学土具有广泛的工程应用2.存在大量与土有关的工程问题绪论１．土的工程应用

土工建筑材料建筑物基础之地基建筑环境绪论与土有关的工程问题绪论土力学与岩土工程和地下工程等密切相关绪论A.加拿大特朗斯康谷仓事故：1913年9月装谷物，10月17日装了31822Ｔ谷物时，1小时竖向沉降达30.5cm24小时倾斜26°53ˊ西端下沉7.32m

东端上抬1.52m上部钢混筒仓完好无损概况：长59.4m，宽23.5m，高31.0m，共65个圆筒仓。钢混筏板基础，厚61cm，埋深3.66m。1911年动工，1913年完工，自重20000T。与土有关的工程问题A.加拿大特朗斯康谷仓

绪论A.加拿大特朗斯康谷仓

原因：地基土事先未进行调查，据邻近结构物基槽开挖取土试验结果，计算地基承载力应用到此谷仓。1952年经勘察试验与计算，地基实际承载力远小于谷仓破坏时发生的基底压力。因此，谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。处理：事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用388个50t千斤顶以及支撑系统，才把仓体逐渐纠正过来，但其位置比原来降低了４米。与土有关的工程问题绪论与土有关的工程问题B.舟曲县泥石流绪论与土有关的工程问题绪论与土有关的工程问题由于甘南藏族自治州舟曲县突降强降雨，县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄，由北向南冲向县城，造成沿河房屋被冲毁，泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。截至8月8日21时，泥石流灾害已造成127人死亡，76人受伤，近2000人失踪，紧急转移安置4.5万人，倒塌房屋120余户300余间。

绪论与土有关的工程问题C.阪神大地震中地基液化神户码头：地震引起大面积砂土地基液化后产生很大的侧向变形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到严重损伤

液化：松砂地基在振动荷载作用下丧失强度变成流动状态的一种现象绪论与土有关的工程问题C.阪神大地震中地基液化神户码头：沉箱式岸墙因砂土地基液化失稳滑入海中绪论与土有关的工程问题以上几个实例可归结为与土有关的强度问题绪论与土有关的工程问题A.比萨斜塔目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m，塔顶离中心线已达5.27m，倾斜5.5°1360：再复工，至1370年竣工，全塔共8层，高度为55m1272：复工，经6年，至7层，高48m，再停工1178：至4层中，高约29m，因倾斜停工1173：动工原因：地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层，强度较低，变形较大。1590:伽利略在此塔做落体实验

绪论与土有关的工程问题1838-1839：挖环形基坑卸载1933-1935：基坑防水处理基础环灌浆加固1990年1月:封闭1992年7月：加固塔身，用压重法和取土法进行地基处理目前:正常向游人开放。处理措施A.比萨斜塔绪论与土有关的工程问题B.虎丘塔问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔顶离中心线已达2.31m，底层塔身发生不少裂缝，成为危险建筑物而封闭。概况：位于苏州市虎丘公园山顶，落成于宋太祖建隆二年（公元961年）。全塔7层，高47.5m，塔的平面呈八角形。原因：坐落于不均匀粉质粘土层上，产生不均匀沉降。处理：在塔四周建造一圈桩排式地下连续墙并对塔周围与塔基进行钻孔注浆和打设树根桩加固塔身，获得成功。绪论与土有关的工程问题C.关西机场1986年：开工1990年：人工岛完成1994年：机场运营面积：4370m×1250m填筑量：180×106m3平均厚度：33m世界最大人工岛（日本大阪）绪论与土有关的工程问题设计时预测沉降：

5.7－7.5m完成时实际沉降：

8.1m，5cm/月

(1990年)预测主固结完成：

20年后比设计超填：3m问题：沉降大且有不均匀沉降C.关西机场绪论与土有关的工程问题地基的沉降及不均匀沉降（墨西哥城）绪论与土有关的工程问题以上几个实例可归结为与土有关的变形问题绪论与土有关的工程问题Teton坝（美国idaho州

）概况：土坝，高90m，长1000m，建于1972-75年，1976年6月失事损失：直接损失8000万美元，起诉5500起，间接损失2.5亿美元，死14人，受灾2.5万人，60万亩土地，32公里铁路原因：地震引发的渗透破坏－水力劈裂绪论与土有关的工程问题Teton坝1976年6月5日上午10:30左右，下游坝面有水渗出并带出泥土。绪论与土有关的工程问题11：00左右洞口不断扩大并向坝顶靠近，泥水流量增加Teton坝绪论与土有关的工程问题11：50左右洞口扩大加速，泥水对坝基的冲蚀更加剧烈。Teton坝绪论与土有关的工程问题11:57坝坡坍塌，泥水狂泻而下Teton坝绪论与土有关的工程问题12：00过后坍塌口加宽Teton坝绪论与土有关的工程问题洪水扫过下游谷底，附近所有设施被彻底摧毁Teton坝绪论与土有关的工程问题失事后现场状况Teton坝绪论与土有关的工程问题九江大堤决口溃口原因：堤基管涌1998年8月7日13:10发生管涌险情，20分钟后，在堤外迎水面找到2处进水口又过20分钟，防水墙后的土堤突然塌陷出1个洞，5m宽的堤顶随即全部塌陷，并很快形成一宽约62m的溃口。绪论与土有关的工程问题长江堤防工程堤基管涌发生发展过程示意图砂环管涌口粘性土砂性土渗水杂填土管涌：在渗流作用下，无粘性土体中的细小颗粒，通过土的孔隙，发生移动或被水流带出的现象。堤基管涌绪论与土有关的工程问题管涌砂环砂性土堤基管涌破坏示意图管涌破坏当管涌发生时，渗流将导致向源侵蚀，使堤防基础下部出现渗流通道当水头差足够大时，侵蚀将加速并掏挖堤防基础。形成通道后极易引起溃决绪论与土有关的工程问题以上几个实例可归结为与土有关的渗透问题绪论与土有关的工程问题哈利法塔哈利法塔,原名迪拜大厦,是位于阿拉伯联合酋长国迪拜的一栋已经建成的摩天大楼，有160层，总高828米，比台北101足足高出320米。迪拜塔由韩国三星公司负责营造，2004年9月21日开始动工，2010年1月4日竣工启用，同时正式更名哈利法塔。

绪论与土有关的工程问题

北引桥主桥航道桥苏通长江公路大桥苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州市之间，全长32.4公里，是我国建桥史上工程规模最大、综合建设条件最复杂的特大型桥梁工程，创造四项世界之最。

2010年3月26日，在美国土木工程协会（ASCE）举行的2010年度颁奖大会上，苏通大桥工程获得2010年度土木工程杰出成就奖，这也是中国工程项目首次获此殊荣。

绪论与土有关的工程问题绪论与土有关的工程问题竣工通车于1991年12月1日，总长8346米，主桥长846米，跨径423米，通航净高46米，桥下可通行5.5万吨巨轮。它是目前世界上第四大双塔双索面斜拉桥，呈“H”形的主桥塔高150米，主桥设有6条机动车道，桥面总宽为30.35米，两侧各设2米宽的人行道。上海南浦大桥绪论土工结构物或地基土强度问题变形问题渗透问题

强度特性变形特性渗透特性土力学可以解决工程实践问题，这正是土力学存在的价值以及我们学习土力学的目的。绪论（5）土力学包括哪些内容？基础物理性质诱因土中应力具体应用土压力……核心渗透特性变形特性强度特性基础与主线诱因具体应用第一章：土的物理性质指标和工程分类第二章：土的渗透性第三章：土体应力计算第四章：土的压缩与固结第五章：土的抗剪强度渗透特性变形特性强度特性第六章：挡土结构物上的土压力第七章：边坡稳定性分析第八章：地基承载力计算绪论第0章绪论（2学时）第1章土的物理性质及工程分类（6学时）第2章土的渗透性（4学时）第3章土体中的应力计算（6学时）第4章土的压缩和固结（6学时）第5章土的抗剪强度（4学时）第6章挡土墙结构物上的土压力（4学时）第7章边坡稳定性分析（4学时）第8章地基承载力（4学时） 共40学时土工实验：8学时课程内容绪论注意土的基本特点-通过与其它材料对比注重理论联系实际-通过现场观察与试验注重正确学习方法-概念，原理，方法内容间联系

要记忆，但不能死记（6）如何学好土力学？绪论土力学发展的历史（7）土力学发展简介与展望土力学成为一门独立学科的重要标志Terzaghi是土力学的奠基人1776Coulomb强度定律，土压力理论1856Darcy定律1857Rankine

新的土压力理论1925Terzaghi

有效应力原理及渗透固结理论1936第一届国际土力学及基础工程会议1949中国土力学研究的兴起绪论在土力学理论上作出杰出贡献的部分名人摩尔

郎肯泰勒太沙基