软土地基-杨建民老师课件

1、软弱地基软件南非兰特杨建民副教授，工学硕士课程特点：难度大，要求高。 学术型硕士课程：基本理论被阐述、深入研究。 目标是建立扎实的理论体系工程技术讲座：新型、先进、实用技术应用。 目标是掌握能提高生产效率、获得经济效益的技术工学硕士课程：偏重工程科学，注重应用，探索原理，以“工程案例”为重点，多点划线，逐渐向“高度理论”方面扩展。杂填土、软土、好土、坑、隧道、地下水、地基下沉、协同作用、岩土工程发展简史与岩土工程殿堂、发展历史：理论提升阶段1773、c a coulomb (france )是通过试验而闻名的砂土剪切henry philibert gaspxard darcy公布了达西定律。

2、1869、w j m rankine (uk )又从不同角度提出了挡土墙土的压力理论。 1885，j boussinesq (france )求出了弹性半无限空间的垂直集中力引起的应力和变形的boussinesq解。 在独立学科的形成阶段1922年，w fellenius (sweden )费城为了解决铁元素道路的山体滑坡问题，提出了土坡稳定分析法。 1925年，美国的k .太沙基(terzaghi )总结发展了过去的理论，发表了被认为是土力学的奠基者的书。1936年在美国召开的第一届国际土力学与基础工程会议1st (ics mfe ) internationalconferenceonsoi

3、lmechanicsandfoundationengineering 2005， 16 thinternationalconferenceonsoilmechanicsandgeotechnicalengineering，osaka (大坂)，japan 60六十年代，土力学的研究基本上是对现有理论和实验的充实和完善。 六十年代以后，随着电子订正机的出现和订正技术的高速发展，对土力学的研究进入了一个新的阶段。 在快速发展阶段最突出的工作是用新的非线性应力应变关系代替过去理想的弹胶体态。 随着应力应变模型的建立，在此基础上建立了新的理论体系。 1957年，d.c.drucker提出了土力学和加工

4、硬化塑性理论。 对土的本构模型研究发挥了很大的推进作用。 1963年，英国的cambridge高等院校的roscoe等人提出了剑桥模型。 许多学者纷纷进行研究，多次召开学术会议。 提出了各种应力应变模型。 coulomb对土木工程学、岩土工程科学以及自然科学和物理学(包括力学、电学和磁学)等作出了重要贡献(如物理学中有名的库仑定律)。 1774年被选为法国科学爱琪美会员。 1773年，coulomb向法国科学院提出论文“最大最小原理在建筑相关静力学问题中的应用”，本文研究土壤抗剪强度，提出土壤抗剪强度标准(即库仑定律)，并对土壤结构土压力确定进行系统研究，首次提出主动土压力和从动土压力概念及其

5、修正方法该文3年后的1777 charlesaugustindecoulomb (1736-1806 )、henry darcy(1803- 1858 )、henry darcy 1803年6月10日出生于法国第荣(dijon )。 darcy少年时代由于国内政局动荡，学业也不稳定。 1821年，18岁的darcy进入巴黎工艺学校，2年后进入巴黎路桥学校，该学校隶属法国帝国路桥工兵团，有很多法国世界级的科学家。 darcy的优秀成果之一是第荣耀给水系统的建设。 十九世纪前半段，大部分城市没有供水和排水系统，供水是依靠马车从城市附近的河、供水井、泉运来的。 1839 1840年，darcy比巴黎

6、的给水系统早了20年，建立和建设了第荣镇的给水系统。为了感谢darcy对家乡的贡献，人们给城市中心广场取了他的名字。 darcy拒绝在镇上向他支付高额补偿，他最终得到的好处是他自己和亲属免费用水。 1856年，darcy经过大量实验后，在第戎发表了他对空隙介质中水流的研究成果，即萩名的darcy定律。 1820年7月2日生于斯科特南非兰特爱丁堡，1872年12月24日死于斯科特南非兰特的葛拉斯戈。 rankine后来被称为那个时代的天才，在热力学、流体动力学以及土力学等领域做出了很大的贡献。 他创造的土压力理论，至今仍在广泛应用。 rankine进入爱丁堡大学学习两年后，离开学校成为了土木工程

7、师。 1840年以后，他开始研究数学物理，1840年到1840年间，他为了研究理论物理、热力学和应用力学花费了很多精力。 1855年以后，rankine在葛拉斯戈高等院校担任土木工程学和力学系主任。 1853年被选为英吉利皇家协会的会员。 他一生论坛丰富，发表学术论文154篇，写了大量教科书和手册。 williamjohnmaquornrankine (1820-1872 )，兰金出生于从事斯科特南非兰特法律和银行业的家庭。 从1834年开始，他就在军事海军学院学习数学。 1836年转入爱丁堡大学学习物理和自然哲学。 年轻时在j.b .麦克尼尔的指导下当工程师，1855年开始担任葛拉斯戈高等院

8、校土木工程学和力学系主任。 1853年被选为英吉利皇家协会的会员。 朗肯最重要的贡献是系统地发展了蒸汽机或一般热机的理论，在1849年发现了饱和蒸汽压力和温度关系，他利用该理论建立了对有潜热液体气体的温度压力和密度关系。 由此正确说明了饱和蒸汽的表观比热为负值的奇怪现象。 随后，朗肯将这些个结果进一步应用于能量守恒规律的更广义表达，继承和发扬了托马斯杨能量的相关概念。 利用热力学理论，他描述了瓦斯气体激波传播时激波前后物理量的关系，该关系后代也被称为兰金雨贡纽条件(rankinehugoniot condition )。 兰肯是最早关注金属疲劳问题的学者。 早在1840年，他就意识到车轴断裂开

9、始于脆性裂纹的增长，特别是在1842年凡尔赛发生的动车组火车机车车轴断裂事故中有50名乘客死亡。 他发现裂缝是从车轴颈部应力集中的地方逐渐扩大的。 后来，另一位从事土木、船舶制造和结构的著名工程师费尔贝恩(sir william fairbairn，1789 1874 )的研究发现，重复应力使金属强度减弱，这就是金属疲劳现象的发现。 兰金在土力学、挡土墙和边坡稳定方面，船舶制造和结构力学方面做着重要的研究工作。 他编辑的应用力学手册(1858 )是在工程界有很大影响的工具书。 朗肯的才能是多方面的，他是相当水平的专业歌唱演员，钢琴弹得好，大提琴演奏得也很好，还写了很多诗。 兰金终身没有结婚。

10、boussinesq是法国萩名的物理学家和数学家。 他在1867年获得博士学位后，先在多家学校担任数学人民教师，然后是里尔理工科的微积分学教授(1872-1886 )、巴黎大学的数学和物理教授(sorbonne )。 boussinesq一生对数学物理的所有分支(电磁学除外)都做出了重要贡献。 在流体动力学方面，他主要研究涡流、波动、固体物对液体流动的阻力、粉状介质的力学反应历程、流动液体的蒸发制冷作用等方面。 他在湍流方面的成就得到了著名的科学家saint venant的赞扬，而弹性理论方面的研究成果得到了love的赞扬。 1904年导出了“潜水含水层中地下水不稳定运动的基本差分方程”，即布

11、西内斯克方程。valentinjosephboussinesq (1842-1929 )、christian otto mohr(1835-1918 )、mohr 1835年出生于德意志北岸的wesselburen。 毕业后，在hannover和oldenburg的铁元素道工作，作为结构工程师，修建了一流的钢管桁架结构和德意志几座最著名的桥梁。 他是十九世纪欧洲最好的土木工程师之一。 另外，mohr也在继续关于力学和材料强度的理论研究。 1868年，32岁的mohr应邀前往斯图加特技术学院，担任工程系教授。 他的课简洁明了，很受学生欢迎。 作为一个有理论家和实践经验的土木工程师，他熟悉自各儿的

12、话题，所以总是给学生很多新鲜有趣的东西。 1873年，mohr在德累斯顿工业高等院校教书，直到1900年他65岁。 退休后，mohr呆在德累斯顿(继续科学研究，直到1918年去世。 mohr出版了教科书，发表了大量的关于构造和强度材料理论的研究性论文。 其中相当一部分是关于用图解法解决特定问题的。 他提出了用应力圆表现一点应力的方法(因此应力圆也成为mohr圆)，并将其扩展为三维问题。 应用应力圆，他提出了第一强度理论。 mohr对结构理论也有重要的贡献，如校正南朝梁挠曲的图乘法、应用虚拟位移原理校正超静定结构的位移等。 terzaghi于1883年10月2日出生于捷克首都布拉格(当时是奥地利

13、)，1904年毕业于奥地利格拉茨技术高等院校，成为土木工程学领域的地质工程师。 1916年至1925年间，他在土耳其的伊斯坦布尔技术高等院校和bogazici高等院校任教，从事与土壤特性相关的研究课题。 1923年太沙基发表渗透固结理论，首次科学研究土体固结过程，并向云同步提出土力学的基本原理即有效应力原理。 1925年，他发表的世界第一本土力学专业书erdbaumechanik (建立在土物理学基础上的土力学)，在维也纳问世，介绍了他提出的固结理论、土压力、承载力、安定性分析等理论，标志着土力学这一学科的诞生。 后来发表的理论土力学和实用土力学(中译名)全面总结和发展了土力学的原理和应用经验

14、，至今仍是工程界重要的参考文献。 karl von terzaghi (1883 - 1963 )，1925年，他被派到麻省理工学院担任访问教授，4年后回到维也纳技术高等院校担任教授。 1938年德意志占领奥地利后，terzaghi去了美国，一直在哈佛大学教书，直到1956年退休。 1943年，他还出版了热熔机械，在这不朽的著名作品中，terzaghi论述了固结理论、沉降计算、承载力、土压力理论、抗剪强度及边坡稳定等问题。 1963年10月25日，terzaghi在马萨诸塞州的绕线器艾斯特去世。 terzaghi集教育、研究和实践于一体，非常重视工程实践对土力学发展的重要意义。 土石防洪堤工程

15、是他的重要研究领域。 他发表的近300种萩作中，多数与水利工程有关。 他的最后一篇文章是介绍米松水库的软弱地基处理问题。 karl von terzaghi (1883 - 1963 )、karl von terzaghi (1883 - 1963 )和terzaghi是从第一次到第三次(19361957 )的issmfe。 只有4次获得asce (美国土木工程师协会)的norman奖(1930，1943，1946，1955 )。 8个国家的9个高等院校授予了荣誉博士学位。 为了表彰terzaghi的卓越成就，美国土木工程师协会还设立了terzaghi奖。 卡塔沙基于1883年出生于当时奥国波

16、希米亚地区的首都布拉格，即现在的捷克斯洛伐克首都。 1904年毕业于格拉斯工业高等院校，学习机械工学系。一年义务兵生活后，再次进入母校，主要攻读一年地质学。 在接下来的三年里，他在奥地利的建筑公司担任工地的责任者，从事土木工程的实际工作。 此后，他在南斯拉夫参加了电源开发修订计划，从事地质和水文调查，对工地的调查特别感兴趣。 在制作地质报告书的过程中，从朋友那里得知，作为露西亚的圣彼得斯堡现在的列宁格勒发生了地基挖掘导致周围建筑物下沉的问题，由于施工困难，太沙基赶到那里，仅仅4周就解决了这个问题。 他在1912年的钢筋混凝土相关论文中取得了母校的博士学位。 后来他对土力学和地质问题感兴趣，当时

17、美国联邦垦务局在美国建设了大量隔离栅河水库，建设场所分布于美国全国各地，会遇到各种地质条件。 太沙基认为这是发展自各儿雄才的好时间节点，他利用自各儿的储备于1912年去了美国。 在随后的两年里，太沙基每天忙于野外观察、资料记录和整理。 但是，这其间，他带来的个人储蓄，很快就要用光了，所以他还是利用工作的闲暇时间做过挖掘工人。 回到欧洲整理这些个资料后，发现这些个资料不济事得不多。 此时，第一次世界大战爆发，太沙基被奥塔利陆军航空试验所征用，与萩名力学家冯卡门、冯米赛斯共同度过了两年的军队生活。 1916年，太沙基受雇于土耳其工业学校的工程科学教授。 在这其间，他总结了以前有关土力学的文献，对地质学的土作了明确的定义。 结合美