土力学 绪论

二、土谷力仓学地在工基程土建事设先（未包括进港行口调航查道研与究海岸，工据程邻专近业结）中构的物重基要槽性。 开挖试验结果，计算地基承（载8力） 为352kPa，应用到此谷仓。 1952年经勘察试验与计算，谷仓地基实际承载力为 （193.8-276.6）kPa，远小于谷仓破坏时发生的压力 329.4kPa，因此，谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。
根四据《、梦本溪学笔谈科》的记国载，内北外宋发初著展名概木况工喻（皓4（）公元
989年）在建造开封开宝寺木塔时，考虑到当地多西北风， 便特意使建于饱和土上的塔身稍向西北倾斜，设想在风力 的长期断续作用下可以渐趋复正。可见在当时的工匠已考 虑到建筑物地基的沉降问题了。
墙内竖有 四、本学科的国内外发展概况（5） 木柱
三、本课程的学习目的、学习方法和要求 内容：土性、渗透、（应２力、）变形、强度、土压
力、土坡、承载力
学习要求：土力学-专业基础课，共54学时，讲 +习+实=38+8+8
学习方法：要转变（中学-大学基础-大学专业 部分）选一位课代表：教-学相长
成绩三：、考本试课课程=的期学终习考目试的+作、业学+习试方验法报和告要。求本（门３课）是一门专 业基础课，在学习方法上要注意，课前要预习，听课时可 以抓住重点。 大纲规定：土力学为考试课。 大课：56学时，讲课学时（40） 习题、讨论课：8学时
二地、基土基力础学在的工事程故建一设般（包容括易港在口下航面道两与海个岸方工面程发专生业）：中的重要性。
（２7）
• 地基的变形较大，包括沉降量、沉降差倾斜和局部倾斜 超过了人们所能接受的程度。
• 地基的强度问题：当建筑物荷载超过地基承载力时，地 基在外荷作用下有可能发生失稳，产生剪切破坏。
二、土这力两学个在工问程题建可设以（通包括过港以口下航工道程与实海岸例工看程到专。业）中的重要性。
1773年，法四国、的本C学.A科.库的国伦内（外C发ou展lo概m况b）（根7）据试验创立了 著名的砂土抗剪强度公式，提出了计算挡土墙土压力的滑楔 理论。
1869年英国的W.G.M.朗肯（Rankine）又从不同角度 提 出了挡土墙土压力理论。
1885年法国J.布辛奈斯克（Boussinesq）求得了弹性半 无限空间在竖向集中力作用下的应力和变形的Boussinesq解。
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。 （１6）
上 海 影 像 图
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。 （１7）
二、土力学在工程建设一（包期括工港程（口１航二8道）期与工海岸程工程合专业计）中的重要性。
南线堤（km） 1.6
1.6
潜 堤（km） 3.2
茅草下密排 树枝起龙骨 作用。
d=5~6m
四、本学科的国内外发展概况（6）
（二）国外
而作为本学科理论基础的土力学的发端，始于 十八世纪兴起了工业革命的欧洲。随着资本主义工 业化的发展，为了满足向国内外扩张市场的需要， 陆上交通进入了所谓“铁路时代”，因此，最初有 关土力学的个别理论多与解决铁路路基问题有关。
通过许多工程实践可以了解到，建筑物的事故许多与
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。
地基基础有关，地基基础事（故２6很）不容易发现预兆，事故发 生后补救也相当困难，而且要耗费大量的人力财力，所以 地基基础的勘案、设计的施工质量直接关系到建筑物的安 危与工程师所设计的作品是否成功有着主要的关系。
二、土事力故学在原工因程：建地设表（包以括下港3口m航为道高与塑海性岸软工程粘专土业R）=中32的t/重㎡要而性。 Pu=28.1t/㎡处理：在16m将（基4）岩上做70多根砼支柱—用 388个50t千斤顶纠正，但降低4m多。
变形（举例）：苏州虎丘塔：建于宋朝（961年），
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。
• 基础：建筑物向地基传递 荷载的下部结构是基础。 基础是建筑物的一部分， 起到扩散应力的作用。
一、基本概念：（专业基础课） （４）
一、基本概念：（专业基础课） （５）
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工 程专业）中的重要性（１）
（一） 土的特点： 散粒体-离散性、孔隙性、多相性 三相体-固相、液相、气相
（２8）
通过以上的工程实例可以看到基础工程在整个建筑工 程中占有重要位置，不论做什么事往往我们都强调要打 好基础，现在真的学到地基基础这门课了，一定要重视 起来。
三、本课程的学习目的、学习方法和要求（1）
目的：通过本课程的学习，掌握土力学的基本理 论和计算方法，了解土地的一般物理性质、力学 这性质和土的有关指标的测定方法，能在工程设 计、计算中正确应用土力学理论和土性指标，解 决一般的疑难问题。
工程造价主要取决于材料所需的资金。材料费占工程投资的大部分。
实验课：8学时 三、本课程的学习目的、学习方法和要求（4）
课后留：思考题（帮助弄清大课中讲的基本概念）和习题： （进一步掌握概念并熟悉有关计算方法）；质疑；
成绩：作业两个本子，实验报告按时交（到期末考试前未 完成作业者不能参加其中考试），并算成绩的一部分。 （其中测验）期末考试
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。
（二）重要性： （3）
钢材与土的破坏特征的不同
强度（举例）：加拿大特朗斯康谷仓长54.9m×宽 23.5m×高31m，钢砼筏基原2m自重2万吨，第一次装 谷27000t，下沉，24小时后西沉8.8m，东上抬1.5m， 倾斜26.53°。
二、土事力后学在在工下程面建做设了（七包括十港多口个航支道撑与于海岸基工岩程上专的业混）中凝的土重墩要，性。 使用388个50t千斤顶以及支（撑9系） 统，才把仓体逐渐纠正 过来，但其位置比原来降低了４米。
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。 （１0）
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。 （１1）
七层高47.5m，现倾斜，（（偏5）2.31m）产生裂缝。原因： 地基土层度不一（西南2.8m东北5.8m）（深山深水港 码头库区填土变形控制）。
稳定（举例）：码头失稳
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。
该谷仓平面呈矩形，南（北6向） 长59.44m，东西向宽23.47m，高 31.00m，容积36368立方米，容仓 为圆筒仓，每排13个圆仓，5排共 计65个圆筒仓。谷仓基础为钢筋 混凝土筏板基础，厚度61cm，埋 深3.66m。
选一课代表，以便在教学和学习上有问题进 三行、联本系课—程—的定学答习疑目和的（、质学疑习）方时法间和要求（5） 主讲—— 辅导—— 试验——
四、本学科的国内外发展概况（１）
（一）国内 既古老又新兴的学科 土力学是人们在在长期工程实践中形成发展起
来的一门学科。我国劳动人民从远古时代就能利用 土石作为地基和建筑材料修筑房屋了。
绪论
一、基本概念：（专业基础课）（１）
一、基本概念：（专业基础课）
土力学：土力学是利用力学知识和土工试验技术 来研究土的应力、强度变形和稳定以及土与结构物相 互作用及其规律的一门学科。（是力学分支）
力学知识--材料力学、结构力学、弹性力学。 土工试验--物性、压缩、渗透、强度等试验。
• 地 基 ： 受 建一筑、基物本荷概载念：影（响专业基础课）（３） 的那一部分地层称为地基。 即建筑物荷载使地层一定 范围内的应力和应力状态 发生变化。
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。 （１2）
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。 （１3）
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。
盾构隧道适用于
（１4）
软土地区埋深大
的隧道工程，可
穿越江河、湖泊、
海底、地面建筑
物和地下管线密
如西安新石器时代的半坡村遗址，就发现有土台和石
础，这四就、是本古代学的科“的堂高国三内尺外、茅发茨展土概阶”况（（语２见≤）韩非
子≥）的建筑。我国举世闻名的秦万里长城逾千百年而留 存至今，充分体现了我国古代劳动人民的高超水平。
四、本学科的国内外发展概况（3）
隋朝石工李春所修建成的赵州石拱桥，造型美观， 至今安然无恙。桥台砌置于密实的粗砂层上，一千三百 多年来估计沉降量约几厘米。现在验算其基底压力约 500-600kpa，这与现代土力学理论给出的承载力值很接 近。
整体。上部结构是根据人们的需要的具体条件所设计的，
可以做出各种各样和选择而且在使用阶段可以看得见，可
以了解到结构破坏前的预兆。
二、土而力地学在基工和程基建础设却（包不括同港，（口基２航5础道）与属海于岸地工下程隐专业蔽）工中程的，重不要能性。 直观地显示出来，尤其地基是一个确定的因素，不是可以 任意选择的，要了解地基的工程情况，就要通过勘案的手 段来完成，所有不同，往往会导致事故的发生。
工程概况
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。 （２3）
一般建筑物的设计可分为三个部：从上而下由上部结 构二、、土基力础学、在地工基程建三设个（部包分括组港（成口２航，4道）这与三海个岸部工程分专虽业然）各中自的重的要功性。 能不同，研究方法相异，但却是彼此互相联系相互制约的
时至今日四，、伴本随学着科的工国程内建外设发事展概业况突（飞9）猛进的发展，土质 土力学围绕从宏观到微观结构、本构关系与强度理论、物理 模拟与数值模拟、测试与监测技术、土质改良等方面取得了 长足进展。电子技术的应用为这门学科注入了新的活力，实 现了测试技术的自动化和理论分析的准确性，标志着本学科 进入一个新的时期。
3.2
南导堤（km）
30
18.08 48.08
北导堤（km） 27.91 21.29 49.20
丁坝（km/座） 11.19/10 18.9/14 30.9/19
表2.5 整治建筑物工程各阶段建设规模 注：二期工程曾将一期工程已完4座丁坝接长，
故总数为19座丁坝。
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重Ｃ要性水。海
（19）
１ 管港
道 道新
路 工城
示 程一
பைடு நூலகம்意期
图市
政
Ｃ
１
道
路
及
雨
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。 （２0）
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。 （２1）
一期工程总体布置图
二、土力学在工程建设（包括港口航道与海岸工程专业）中的重要性。 （２2）
图片：加拿大特朗斯康谷仓
二、土谷力仓学于在工19程11建年设动（工包括，港19口1航3年道完与工海岸，工空程仓专自业重）中20的00重0要T，性。 相当于装满谷物后满载总重（量7的） 42.5%。1913年9月装谷物， 10月17日当谷仓已装了31822 谷物时，发现1小时内竖向 沉降达30.5cm，结构物向西倾斜，并在24小时内谷仓倾斜， 倾斜度离垂线达26°53ˊ，谷仓西端下沉7.32m，东端上抬 1.52m，上部钢筋混凝土筒仓坚如磐石。
二、这土些力性学质在大工大程的增建加设了（研包究括土港体口力航学性道质与的海复岸杂工程程 度。而其他的专固业体）材中料－的钢重材要、性混。凝（土２等。）钢材的晶格
之间发生错位，就说明钢材已破坏。而土颗粒在外力作 用下发生错位移动，但这并不意味着土的破坏。土的破 坏标准与典型固体材料的破坏的标准是不相同的。由以 上的这些特殊性质，影响到土的物理力学性质—抗剪强 度（较一般建筑材料）低，具有较大的压缩性和对水的 渗透性。
1922年瑞典W.费兰纽斯（Fellenius）为解决铁路塌方 问题提出了土坡稳定分析法。
以上这些方法至今仍广泛应用。
1925年美国四K.、太本沙学基科（的国Te内za外r发gh展i）概况归（纳8发） 展了以往的 理论，发表了《土力学》一书，他被认为是土力学的奠基 人。从1936年在美国召开的第一届国际土力学与基础工程 会议起，土质土力学方面的国际学术交流日益活跃。世界 各地包括中国在内的许多国家也都交流和总结了本学科新 的研究成果和实践经验，促进了该学科的发展。
集区的下部。
盾构隧道示意图
二、盾土构力学是在这工种程施建工设方（包法括中港最口主航要道与的海施岸工工机程具专业，）它中是的一重个要性。 既能支撑地层压力又能在地层（１中5推）进的钢筒结构体--隧道 掘进机。
目前，盾构法建造的隧道主要用于水底公路隧道、地 铁区间隧道、电力电讯隧道、 市政管线隧道和进水排水隧 道等地下工程。