土力学发展史
浅述土力学的历史与起源
浅述土力学的历史与起源摘要：土力学是平衡和土体的运动科学。
这里的土壤被理解为风化材料中的上层地球的地壳。
在这个地壳的非风化物质被表示为岩石，其力学是岩石力学学科。
大体土壤和岩石之间的差大约是在土壤中，可以挖一个沟，用简单的工具如铲、甚至用手。
它必须首先分裂重型设备，如凿、锤或一个机械钻孔装置。
关键词：土力学历史起源一、概述自然岩石风化过程是在太阳、风和雨的长期影响下，退化为石头。
这个过程是由激岩体通过在岩石小裂缝处水融化冻结继而压裂产生的。
那些在山区建立的粗糙石头在区域通过重力向下游输送时，经常与水一起在河流中流动。
由于内部摩擦导致石头的大小逐渐减小，使物料逐渐变细，最终形成砂砾、沙子和淤泥。
河流的材料可被沉积，最粗的材料具有最高的速度，但更精细的材料只有非常小的速度。
这意味着，砂砾会在一个上游找到河床，而更精细的材料沙子和淤泥则沉积在中下游。
荷兰位于莱茵河和默兹河的下游。
一般的土壤风化物质主要是沙子和粘土。
这种材料已经在更早的时候沉积，由河流形成三角形。
多精料也存在于海陆的洪水和河流。
沉淀的过程发生在世界上的许多领域，如在三角洲、尼罗河、印度河和中国的河流。
在荷兰，它已经走到了尽头，防止河流和大海的洪水通过建立堤防土地形成过程也因此被停止，但塌陷和缓慢的构造运动弥补陆地和海水水位上升的沉降，堤防河床逐步提高，使他们成为更重，会导致更多的岩石下沉。
但这个过程一定会永远继续下去。
人们使用土地生活并建立所有排序结构：房屋、道路、桥梁等等。
它是岩土工程师的任务，也是岩土工程师预测土壤的性质来作为这些人类活动的结果。
出现的问题是，例如，一条道路或一个结算自身重量和交通负荷作用下的铁路，一个挡土结构的安全性，一个码头岸壁或缘板桩墙，作用在隧道内的土压力或允许的载荷和建筑物地基的选定点。
对于所有这些问题，都是土力学应提供的基本知识。
二、土力学的历史土力学在20世纪初已经得到发展。
在许多国家对一些自然灾害的突然出现作出了性质分析，如山体滑坡和泥石流是对土壤性能错误分析的结果。
土力学发展史
土力学发展史土力学发展史18世纪欧美国家在产业革命推动下，社会生产力有了快速发展，大型建筑、桥梁、铁路、公路的兴建，促使人们对地基土和路基土的一系列技术问题进行研究。
1773年法国科学家C.A.库仑（Coulomb）发表了《极大极小准则在若干静力学问题中的应用》，介绍了刚滑楔理论计算挡土墙墙背粒料侧压力的计算方法；法国学者H.达西（Darcy，1855）创立了土的层流渗透定律；英国学者W.T.M.朗肯（Rankine，1857），发表了土压力塑性平衡理论；法国学者J.布辛奈斯克（Boussinesq，1885）求导了弹性半空间（半无限体）表面竖向集中力作用时土中应力、变形的理论解。
这些古典理论对土力学的发展起了很大的推动作用，一直沿用至今。
20世纪20年代开始，对土力学的研究有了迅速的发展。
瑞典K.E.彼得森（Petterson，1915）首先提出的，后由瑞典W.费兰纽斯（Fellenius）及美国D.W.泰勒（Taylor）进一步发展的土坡稳定分析的整体圆弧滑动面法；法国学者L.普朗德尔（Prandtl,1920）发表了地基剪切破坏时的滑动面形状和极限承载力公式；1925年美籍奥地利人K.太沙基（T erzaghi）写出了第一本《土力学》专著，他是第一个重视土的工程性质和土工试验的人，他所创导出的饱和土的有效应力原理，将土的主要力学性质，如应力-变形-强度-时间各因素相互联系起来，并有效地用于解决一系列的土工问题，从此土力学成为一门独立的学科；L.伦杜利克（Rendulic，1936）发现土的剪胀性，土的应力-应变非线性关系，土具有加工硬化与软化的性质。
有关土力学论著和教材方面，象雨后春笋般地蓬勃发展，例如前苏联学者H.M.格尔谢万诺夫（Герсеванов，1931）出版了《土体动力学原理》专著；苏联学者H.A.崔托维奇（Цытович，1935，…）写出了《土力学》教材；K.太沙基（Terzaghi，K.and Peck，R.B.，1948）又出版了《工程实用土力学》教材；苏联学者B.B.索科洛夫斯基（Cоколовский，1954）出版了《松散介质静力学》一书；美籍华人吴天行1966年写了《土力学》专著并于1976年出第二版；英国的G.N.史密斯和Ian G.N.史密斯（Smith，1968，…）出版了《土力学基本原理》大学本科教材；美国H.F.温特科恩（Winterkorn，1975）和方晓阳主编《基础工程手册》一书，由7个国家27位岩土工程著名专家编写而成，该书25章内容包括地基勘察、土力学、基础工程三大部分，取材新颖，成为当时比较系统论述土力学与基础工程的一本有影响的著作。
土力学介绍
土力学介绍
土力学是一门研究土壤力学行为和特性的学科，主要涉及土壤的变形、强度、稳定性和渗流等方面。
它是土木工程、地质工程、环境工程等领域的重要基础学科之一。
土力学的研究对象是土壤，包括土体的物理性质、力学性质和工程性质等。
通过实验和理论分析，土力学研究人员可以了解土壤在不同条件下的力学行为和变形特征，以及如何预测和控制土壤的稳定性和变形。
土力学的研究内容包括土体的本构关系、固结理论、土压力理论、地基承载力、土坡稳定等方面。
在工程实践中，土力学的知识被广泛应用于基础工程、地下工程、道路工程、水利工程等领域。
土力学的发展历程可以追溯到古代，但现代土力学的发展始于 20 世纪初期。
随着现代科学技术的不断进步，土力学的研究方法和技术也在不断更新和完善。
总之，土力学是一门非常重要的学科，它的研究成果对于保障工程建设的安全和可靠性具有重要意义。
对于从事土木工程、地质工程、环境工程等相关领域的人员来说，掌握土力学的基本知识和技能是必不可少的。
浅谈土力学发展史及未来前景
浅谈土力学发展史及未来前景浅谈土力学发展史及未来前景摘要：从1773年法国库仑创立了著名的土的抗剪强度的库仑定律和土压力理论，到1963年，Roscoe发表著名的剑桥模型，土力学经历了萌发期、古典土力学、现代土力学三个历史时期。
随着现代科技的发展，土力学从广度和深度方面都有了长足发展。
在这个过程中人们充分认识到了试验、实践和经验的重要性。
在未来土力学的发展中信息化施工方法将成为一个趋势，开展土力学工程问题计算机分析研究也将成为一个重要的研究方向。
关键词：古典土力学本构模型信息化施工数值模拟一、土力学发展的三个历史时期1、萌发期(1773—1923）1773年法国库仑根据试验，创立了著名的土的抗剪强度的库仑定律和土压力理论。
发表了《极大极小准则在若干静力学问题中的应用》，为土体破坏理论奠定基础。
1857年英国朗肯提出又一种土压力理论。
1885年法国布辛尼斯克求得半无限空间弹性体，在竖向集中力作用下，全部6个应力分量和3个变形的理论解。
在此后的漫长的150年中，而且只限于研究土体的破坏问题。
2、古典土力学（1923—1963）1923年，Terzaghi发表了著名的论文《粘土中动水应力的消散计算》，提出了土体一维固结理论，开创了土体变形研究。
接着又在另一文献中提出了著名的有效应力原理，从而建立起一门独特的学科—土力学。
古典土力学可归结为：一个原理——有效应力原理两个理论——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）传统力学的研究内容可用框图表示如下：3、现代土力学（1963—今）1963年，Roscoe发表了著名的剑桥模型，才提出第一个可以全面考虑土的压硬性和剪胀性的数学模型，因而可以看作现代土力学的开端。
下列几方面取得重要进展：1、非线性模型和弹塑性模型2、损伤力学模型与结构性模型3、非饱和土固结理论4、砂土液化理论的研究5、剪切带理论及渐进破损6、土的细观力学二、土力学的发展现状土木工程功能化、城市立体化、交通高速化，以及改善综合居往环境成为现代土木工程建设的特点。
土力学发展简史
土力学是土的力学，是把土作为建筑材料（地基）进行研究的科学，是力学理论在岩土工程中的应用，目前在很多方面还处在半经验阶段，有些甚至经验占很重要的地位从20世纪20年代起，不少学者发表了许多理论和系统的著作。
1920年法国普兰特发表了地基滑动面的数学公式，1916年瑞典彼得森提出了计算边坡稳定性的圆弧滑动法。
而最具代表意义的是1925年美国太沙基（K.Terzaghi）首次发表了《土力学》一书。
这本著作比较系统地论述了若干重要的土力学问题，提出了著名的有效应力原理，至此，土力学开始真正地形成独立学科。
从那时起，直到20世纪60年代，土力学的研究基本上是对原有理论与试验充实与完善。
自20世纪60年代以来，随着电子计算机的出现和计算技术的高速发展，使土力学的研究进入了一个全新的阶段。
土力学是研究土的物理性质以及在荷载作用下土体内部的应力变形和强度规律，从而解决工程中土体变形和稳定问题的一门学科。
土力学学科需研究和解决工程中的两大问题。
一是土体稳定问题，这就要研究土体中的应力和强度，例如地基的稳定、土坝的稳定等。
二是土体变形问题，即使土体具有足够的强度能保证自身稳定，然而土体的变形尤其是沉降（竖向变形）和不均匀沉降不应超过建筑物的允许值。
此外，需要指出的对于土工建筑物、水工建筑物地基，或其他挡土挡水结构，除了在荷载作用下土体要满足前述的稳定和变形要求外，还要研究渗流对土体变形和稳定的影响。
学生在学习本课程时，要掌握土力学的基本理论，学会解决实际问题的基本方法和培养基本技能。
在学完土力学课程之后应掌握土的物理性质研究方法；会计算土体应力，了解应力分布规律掌握土的渗流理论、压缩理论、固结理论及有效应力原理、应力历史的概念，能熟练的进行地基沉降和固结计算；掌握土的强度理论及其应用，进行土压力计算，土坡稳定验算，地基承载力的确定。
结合理论学习要培养自己进行各种物理力学试验的技能，通过试验深化理论学习，理解和掌握确定计算参数的方法。
土力学的回顾、现状与展望
土力学的回顾1) 土力学学科的形成一般认为，土力学自太沙基在1925年发表《土力学原理》后才成为一门独立的学科。
但是，关于土的理论并非在l925年才有。
实际上，1925年以前，土力学的某些规律和理论已经被发现、创立和运用。
按太沙基的说法，土力学始于1776年库仑土压力理论的发表(比1925年早149年)。
此外，反映水在多孔介质中流动规律的达西定律、描述土体极限平衡状态的理论等等也都是土力学早期理论上成就的突出例子。
太沙基认为，就土力学原理来说，它是两门早已确立的工程学科分科——材料试验和应用力学的派生物。
可见土力学不仅来自自身的实践，而且也充分地借鉴了相关学科的成就。
不难看．在太沙基之前，人们对土实际上早已有相当的认识，提出了诸多关于土的理论和规律。
但当时这些理论和规律还是零散的、不系统的，对土的认识也还仅仅是局部的或者是唯象的。
可以说当时土力学的发展还缺乏许多反映土的本质和真实面目的东西，因此尚未形成一门独立的学科。
太沙基主要功绩之一，是他将当时已有的孤立的规律、原理或理论，按土的特性将它们联系和系统化起来，总结提出了土的3个特性，即“粘性”、“弹性”和“渗透性”，并且凭借丰富的实践经验和深邃的洞察力发展了土力学原理，拓宽了土力学领域，使之形成一门独立的学科。
其中有几个重要的贡献是特别值得提出的。
首先他强调土的分类，并依据其物理力学性质将“粘土”和“砂土”区别开来。
他认识到“砂土”的强度属纯摩擦材料的强度，而“粘土”的强度则是其“粘性”所致。
虽然用现在的眼光看，这样的认识似乎太简单化，但它毕竟是从土本身特性出发的，不再是简单地借用别的学科的原理。
这样，土力学就具有了自己的个性；其次是建立了有效应力原理和一维固结微分方程。
如果说一维固结微分方程可能与太沙基曾作为热传导教授的经历有关，从而带有热传导方程的某些痕迹的话(诚然，这种借鉴别的学科成就来丰富本学科内容的做法也是学科发展的必由道路之一)，那么有效应力原理则完全是从土的本性出发，确切地反映了土的力学性状本质的。
浅谈土力学的发展过程及发展趋势
浅谈土力学的发展过程及发展趋势浅谈土力学的发展过程及发展趋势摘要:本文主要介绍了土力学的发展过程以及未来的发展趋势。
通过查找相关资料,简要总结了土力学的发展历史,同时分析了土力学发展的现状，提出了土力学未来的发展趋势。
关键词：土力学发展过程趋势一、引言随着城市建设的发展，随着人们生活质量的提升，人类对居住环境的要求越来越高。
随着城市范围的扩大，城市建设用地越来越紧张，迫使人类不得不向高空、向地下、向沟塘或废墟上发展。
这样就必然促使人们对土有更深的了解，对土工处理技术的质量、方法、效益要求越来越严格，无论是地基处理技术还是边坡支护技术以及土坡突破治理技术等都要有新的发展。
二、发展过程早在新石器时代，人类已建造原始的地基基础，西安市半坡村遗址的土台和石础即为一例。
公元前2世纪修建的万里长城，后来修建的南北大运河、黄河大堤以及宏伟的宫殿、寺庙、宝塔等建筑，都有坚固的地基基础，经历地震强风考验，留存至今。
隋唐修建的河北省赵州桥，为世界最早最长的石拱桥，全桥仅一孔石拱横越洨河，净跨达37.02m。
此石拱桥两端主拱肩部设有两对小拱，结构合理，造型美观，节料减重，简化桥台，增加稳定性，桥宽8.4m，桥下通航，桥上行车。
桥台位于粉土天然地基上，基地压力达500-600kpa，从1390年以来沉降与位移甚微，至今安然无恙。
公元989年建造开封开宝寺木塔时，预见塔基土质不均会引起不均匀沉降，施工时特意做成倾斜，待沉降稳定后塔身正好竖直。
此外，在西北地区黄土中大量建窑洞，以及采用料石基垫、灰土地基等，积累了丰富的地基处理经验。
18世纪中期以前﹐人类的建筑工程实践主要是根据建筑者的经验进行的。
18世纪中叶至20世纪初期﹐工程建筑事业迅猛发展﹐许多学者相继总结前人和自己实践经验﹐发表了迄今仍然行之有效的﹑多方面的重要研究成果。
例如1773年法国科学家库仑发表了土压力滑动楔体理论;1776年库仑根据一系列土的强度试验创立了著名的土的抗剪强度库仑定律﹔1856年法国的达西在研究水在砂土中渗透的基础上提出了著名线性渗透定律﹔1857年英国的朗肯分析半无限空间土体在自重作用下达到极限平衡状态时的应力条件﹐提出了另一著名的土压力理论﹐与库仑理论一起构成了古典土压力理论﹔1885年法国的布辛奈斯克提出的半无限弹性体中应力分布的计算公式﹐成为地基土体中应力分布的重要计算方法﹔1900年德国的莫尔提出了至今仍广泛应用的土的强度理论﹔19世纪末至20世纪初期瑞典的A.M.阿特贝里提出了黏性土的塑性界限和按塑性指数的分类﹐至今仍在实践中广泛应用。
浅谈土力学发展史及未来前景
浅谈土力学发展史及未来前景浅谈土力学发展史及未来前景摘要：从1773年法国库仑创立了著名的土的抗剪强度的库仑定律和土压力理论，到1963年，Roscoe发表著名的剑桥模型，土力学经历了萌发期、古典土力学、现代土力学三个历史时期。
随着现代科技的发展，土力学从广度和深度方面都有了长足发展。
在这个过程中人们充分认识到了试验、实践和经验的重要性。
在未来土力学的发展中信息化施工方法将成为一个趋势，开展土力学工程问题计算机分析研究也将成为一个重要的研究方向。
关键词：古典土力学本构模型信息化施工数值模拟一、土力学发展的三个历史时期1、萌发期(1773—1923）1773年法国库仑根据试验，创立了著名的土的抗剪强度的库仑定律和土压力理论。
发表了《极大极小准则在若干静力学问题中的应用》，为土体破坏理论奠定基础。
1857年英国朗肯提出又一种土压力理论。
1885年法国布辛尼斯克求得半无限空间弹性体，在竖向集中力作用下，全部6个应力分量和3个变形的理论解。
在此后的漫长的150年中，而且只限于研究土体的破坏问题。
2、古典土力学（1923—1963）1923年，Terzaghi发表了著名的论文《粘土中动水应力的消散计算》，提出了土体一维固结理论，开创了土体变形研究。
接着又在另一文献中提出了著名的有效应力原理，从而建立起一门独特的学科—土力学。
古典土力学可归结为：一个原理——有效应力原理两个理论——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）传统力学的研究内容可用框图表示如下：3、现代土力学（1963—今）1963年，Roscoe发表了著名的剑桥模型，才提出第一个可以全面考虑土的压硬性和剪胀性的数学模型，因而可以看作现代土力学的开端。
下列几方面取得重要进展：1、非线性模型和弹塑性模型2、损伤力学模型与结构性模型3、非饱和土固结理论4、砂土液化理论的研究5、剪切带理论及渐进破损6、土的细观力学二、土力学的发展现状土木工程功能化、城市立体化、交通高速化，以及改善综合居往环境成为现代土木工程建设的特点。
高等土力学-土力学学科的发展历史
2.1 1925之前 2.2 1925- 20世纪60年代 2.3 60年代- 20世纪80年代 2.4 20世纪末－21世纪
1
2.1 1925之前-土的强度与渗透
1.土的强度： 边坡稳定、挡土墙稳定、承载力 摩尔-库伦强度准则 直剪仪及直剪试验
2.土中水的渗透： 堤坝、井 达西定律 渗透试验
44
图100 大型振动台实验室
45
图101 大型振动破坏试验
46
野外的人工降雨泥石流试验
壤土(loam)斜坡崩塌实验 1971年11月9日15:00人工降雨开始 11日15:00左右降雨量达500mm 陡坡中泥土突然以20-30m/s流出 斜坡崩塌，泥石流产生 推倒28米外的护栏 泥石流到达55米外的水池中央 31人被埋，15人死亡
库仑土压力法……
36
土的动力分析 经验公式法 土的动本构模型 液化理论与计算 Nhomakorabea37
2.4 20世纪末－21世纪 -从抽象的土转为 具体的土
1.土的本构关系研究方面的总体趋势：
从抽象的土转为具体的土: 原状土、非饱和土、特殊土。 从一般的条件转为具体的条件: 土的结构性、以及在卸 （减）载、循环加载、动荷载、小应变的性状等方面。 土的结构性研究：精典的土力学理论的对象可以说主要 是饱和重塑土。堤坝、填方挡工墙、冲填土的固结算问 题——地基、基坑开挖、地下工程等问题。 1996年沈珠江院士预料：土体结构性的数学模型——21 世纪土力学的核心问题。
14
改装式与 盒式真 三轴仪
图78 真三轴仪
15
图79 平面应变仪
16
图80 真三轴仪
17
图81方向剪切仪
图82 空心圆柱扭剪1仪8
土力学发展史回顾
土力学发展史回顾土力学的发展可以划分成以下三个历史时期.萌芽期 1773—1923 土力学的发展当以Coulomb 首开先河,他在1773年发表了论文极大极小准则在若干静力学问题中的应用,为今后的土体破坏理论奠定了基础.但是,在此后的漫长的150年中,研究工作只是个别学者在探索着进行,而且只限于研究土体的破坏问题.两篇有代表性的论文是1857年英国人Rankine 土压力的理论和瑞典工程师Petterson 针对Goteborg 港滑坡提出的分析方法.20世纪初随着高层建筑的大量涌现,沉降问题开始突出,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Terzagh i 开创的土体变形研究提供了客观条件.古典土力学 1923—1963 1923年,Terzaghi 发表了着名的论文粘土中动水应力的消散计算,提出了土体一维固结理论,接着又在另一文献中提出了着名的有效应力原理,从而建立起一门独立的学科—土力学.此后,随着弹性力学的研究成果被大量吸引过来,变形问题的研究越来越成为重要的内容,但是,土体的破坏问题始终是当时土力学研究的主流.这一时期在土体破坏理论研究方面的主要成就有：① Fellenius,Taylor 和Bishop 等滑弧稳定分析方法的建立与完善；② Terzaghi 极限土压力的研究和提出承载力公式；③Соколовский散粒体静力学的建立；④ Shield 和沈珠江等土体破坏的运动方程和极限平衡理论的建立.而在变形理论方面则有：① 地基沉降计算方法的建立与完善；② Mindlin 公式的提出及其在桩基沉降计算中的应用；③弹性地基梁板的计算；④ 砂井固结理论；⑤ Biot 固结理论的提出和完善.古典土力学可以归结为一个原理——有效应力原理和两个理论——以弹性介质和弹性多孔介质为出发点的变形理论和以刚塑性模型为出发点的破坏理论极限平衡理论.前一理论随着1956年Biot 动力方程的建立而划上一个完满的句号；后一理论则于60年代初完成了基本的理论框架.但是,真实的土体决不是理想弹性体,也不是理想刚塑性体.可以考虑土体两个基本特性压硬性和剪胀性的现代土力学理论在50年代初巳开始蕴酿,例如Skempton 的着名公式)]([313σσσ-+=A B u w 中孔隙压力系数A ≠1／3就是剪胀性的体现,而Janbu 的模量公式n a a i p Kp E )/(3σ=中对3的考虑就是压硬性的体现.一方面,随着认识的深化,人们已越来越不满足于理想弹性介质和理想刚塑性介质这样简单化的描述,另一方面,现代电子计算技术的发展为采用复杂的模型提供了手段,从而为现代土力学的建立创造了客观条件,而Roscoe的工作则直接导致现代土力学的诞生,现代土力学虽然在50年代已有人对塑性理论应用于土力学的可能性进行过探索,但只有到1963年,Roscoe发表了着名的剑桥模型,才提出第一个可以全面考虑土的压硬性和剪胀性的数学模型,因而可以看作现代土力学的开端.经过30多年的努力,现代土力学已越过重要的阶段而渐趋成熟,并正在下列几方面取得重要进展：①非线性模型和弹塑性模型的深入研究和大量应用；②损伤力学模型的引入与结构性模型的初步研究；③非饱和土固结理论的研究；④砂土液化理论的研究；⑤剪切带理论及渐进破损问题的研究；⑥土的细观力学研究等.当然,在这一段时间内,古典土力学框架内尚未解决的一些问题继续有人在研究,并取得许多进展,例如土与结构共同作用、土体极限分析中的不均匀和非线性问题,而土工数值分析更是这一段时间内才发展起来的.另外土工测试技术等方面也取得很大进展,特别是原位测试技术和离心模型试验技术.就土力学理论研究而言,上述6项中只有第一项已比较成熟,其它几项有的刚刚起步,有的虽已研究多年,尚未取得重大突破.但是,时至今日,现代土力学理论的基本轮廓已逐渐清晰.中国学者的贡献我国对土力学的研究始于1945年黄文熙在中央水利实验处创立第一个土工试验室,但是,大规模的研究则是在中华人民共和国成立以后随着一批国外国学人员回国和50年代初大批青年学者参加工作以后才开始的.40多年来,各方面都取得了长足的进展,提出许多重要成果,为土力学的发展和完善作出了积极的贡献.例如,在土的特性方面有刘祖典等对黄土湿陷特性的研究,魏汝龙对软粘土强度变形特性的研究和汪闻韶对砂土动力特性的研究等；在理论和计算方面,有黄文熙对地基应力和沉降计算方法方面的改进,陈宗基的流变模型,钱家欢应用(LI)氏比拟法求解粘弹性多孔介质的固结问题,谢定义砂土液化理论的研究,沈珠江有效应力动力分析方法的研究,以及同济大学土与结构共同作用的研究和浙江大学动力波传播的研究等,在试验技术方面有黄文熙提议和汪闻韶负责建成的振动三轴仪；在应用方面有软土地基的真空预压、广灌浆技术和滑坡支挡技术等.近几年来,一批基础扎实、思想活跃的青年学者投身于土力学的研究,作出了不少新的贡献,特别是国内培养的一批博士,写出了不少高质量的论文.这些成果中属于理论方面的将在本书中得到反映.总的说来,我国的土力学研究水平在理论分析和工程应用方面,与世界各国相比并不逊色,当然在测试技术方面尚比较落后.现代土力学的展望现代土力学的研究,呈现以下几个特点：1对土的力学特性的认识越来越深入,已经发现了许多新的现象,例如应力路线的依赖性、强剪缩性表现泊松比小于0和反向剪绍剪应力减小时发生体缩等,而一些研究多年的力学特性,如黄土湿陷、砂土液化、粘土断裂等现象,也有了更深入的认识.许多问题不但经典土力学理论无法解释,现有的非线性和弹塑性本构理论也无能为力.目前,不少学者正在探索新的思路,包括从细观结构上进行研究.2由于土的特性多变,人们越来越不满足于一个土层具有一定力学指标的定值研究方法,从70年代开始的土的随机性研究正方兴未艾.3随着电子计算技术的发展,再复杂的数学方程和工程条件,也可以通过数值分析求解和模拟,土工数值分析正是当前最热门的研究课题之一.4尽管取土技术在不断改进,但是越来越多的人认识到,室内土样试验的结果常常不能反映现场的实际情况,原位测试技术正成为土力学的一个重要组成部分.5土工离心模型试验虽然始于30年代,但真正大规模的发展则是近20年的事.离心模型试验的完善与成熟将使实验土力学变成土力学的一个完整的分支.6“边设计——边观测”曾是Terzaghi和Peck提出的一种研究方法,用现代术语说这就是反馈分析.一方面用现代先进技术进行原体观测,一方面用现代计算技术进行反馈分折,通过这一途径改进当前或今后的工程设计,无疑是现代土力学的一个重要特点. 7土力学的实际应用离不开工程师的经验,在现代计算技术的基础上建立联系理论与经验的专家系统,必将是现代土力学的一个重要内容.综上所述,现代土力学可以归结为一个模型、三个理论和四个分支.一个模型即本构模型,特别是指结构性模型.这是因为迄今为止所提出的本构模型都是从重塑土的变形特点出发的,并把颗粒之间的滑移看作塑性变形的根源,而包括砂土在内的天然土类都具有内部结构,变形过程必然伴随着结构的破坏和改变.因此发展新一代的结构性模型是现代土力学的核心问题.三个理论即一个变形理论和两个破坏理论,其主要目标如下, 1非饱和土固结理论,这是饱和土固结理论的推广,必须建立在合理的本构模型的基础上,并用于分析黄土、膨胀土和冻土的变形问题.2液化破坏理论,即描述由于孔隙压力升高而导致土体破坏的理论,其核心是要建立一个能反映复杂应力路线下变形规律的本构模型,研究对象既可以是饱和砂土,也可以是饱和粘土.3渐进破坏理论,即描述荷载增加情况下土体真实破坏过程的理论,它的建立可能要运用损伤力学、细观力学和分叉理论等现代力学分支,最后要完成对应变软化问题和剪切带形成过程的数学模拟.四个分支即理论土力学、计算土力学、实验土力学和应用土力学,后者也可以叫做土工学Soil Engineering,各自的主要内容如图l所示,其中的室内模拟试验是指把土样当作边值问题进行试验研究,与把土样当作一个元素进行试验有根本的不同.现代土力学已有30多年的历史,可能还需要30年才能大体上完成其基本框架.理论土力学的地位“从实践中来,到实践中去”,这是任何学科发展的必由之路,当然也是实用性很强的土力学的发展的必由之路.固结理论是从地基沉降计算的需要出发而建立起来的,在指导地基设计中得到不断发展和完善,便是对这一命题的最好说明.这里“来”包含两重意义,一是理论为生产实践的需要而提出,二是从具体事例中抽象出来；“去”也包含两重意义, 一是对实践的指导,二是到实际中进行检验.不符合上述原则的理论是脱离实际的,它要么是无用的,要么是错误的.已提出的许多本构模型中大部分没有多大的实用价值,有的从未被工程师们所接受,就是例证.但是,正确的理论一旦为广大的工程师所掌握,就一定会产生巨大的力量.有效应力原理对饱和土的变形和强度理论的影响及其在软基加固和砂土液化分析中的作用,就是最好的例证.相反,许多学者孜孜不倦追求的所谓“粒间应力”理论,则是错误的,因为土体骨架仅仅是人们头脑中的一种抽象,不能人为地把土体割裂成骨架和孔隙流体两部分.这种错误倾向在非饱和土有效应力原理的研究中更曾引起不少混乱.另一方面,土力学中尚有许多理论没有被广泛地把握,在实践中出现过一些盲目做试验、写论文或者盲目设计、施工等问题.例如古典的土体破坏理论中采用了刚塑性体的假设,实际的土体破坏过程与理论相差甚远,因此,对试桩曲线上确定破坏点的问题,找出一个比前人更合理的办法恐怕是徒劳的.所谓合理,应当是符合刚塑性体的假设,这显然是做不到的.在这里,最好还是用约定俗成的经验办法.又如在有限元法引人土工计算的初期,曾有人对每一个单元计算安全系数,然后以某种方式平均得出整体的安全系数.这种方法是不可取的,因为它混淆了设计应力状态与极限应力状态,不符合极限设计的基本原则.还有一个末被所有人认识的例子是土的剪缩性.粗粒料在低围压下剪胀,高围压下剪缩.因此,许多在重力场下所做的土槽模型试验,有的可以定性地模拟实际情况,有的则连定性都做不到,甚至可能得到错误的结果.例如100m高的堆石坝,如果做成1m 高的模型放在振动台上,振动过程中坝坡将逐渐鼓出,实际遇到地震时由于堆石体的剪缩,坝顶会有相当的塌陷,但坝被不一定有明显的鼓出.当混凝土板与土石料接触时,接触面上的摩控力方向可能因剪胀或剪缩而改变,从而板内本来是压应力的地方出现拉应力,因此试验结果甚至定性上也是错误的.综上所述,可见正确把握土力学基本理论的重要性.如果说,有效应力原理是古典土力学的核心,曾经发挥过巨大作用,那么现代土力学的核心问题必定是本构模型.在某种意义上,古典土力学只能称为弹性土力学,它的大部分成果只是借用弹性力学中已有的解答,而真正的土力学必须建立在符合土本身特性的本构模型的基础上,因此,一个优秀的土工工程师必须对土的本构模型有基本的了解,掌握常用的本构模型的适用性与局限性,并善于选用适应实际工程特点的模型.土力学理论问题的研究方法理论问题的研究途径,无非是归纳法和演绎法包括类比法的交替使用.一方面能掌握土的基本物理力学性质,一方面善于借用相邻学科中行之有效的方法,这是取得成功的必由之路.Terzaghi固结理论就是一个很好的实例,它是从建筑物实际沉降观测中归纳出来的,又是借用了热传导理论中已有的解答.从一个领域归纳出来的理论或从更普遍的公理演绎出来的理论,能否用于另一个领域,需要检验,并根据实际情况加以一定的修正.典型的例子如Drucker—Prager模型,纯粹是从金属塑性理论和Drucker公设推演出来的,虽然在岩石力学中有人还在用,但始终没有得到土工工程师的普追认同；而帽子形的剑桥模型,虽然也借用了金属塑性理论的基本概念,但经过修正,可以考虑土的体积塑性应变和剪缩性,从而得到较广泛的应用.适用于一种土类的理论,搬到另一种土类,往往也会出现同样的问题.例如Coulomb摩擦定律是从总结砂土的破坏规律得出的,应用于粘土,就产生一系列的问题,历史上曾对粘土的三种强度理论,即总强度理论、真强度理论和有效强度理论,产生过很大的争论.总之,借用相邻学科中的成熟的东西,始终是理论研究的一条捷径,但成功与否,关键在于把握所研究对象的具体特点,加以灵活运用.如果仅仅从相邻学科中引进一些新名词,而不深入研究土的具体特性,恐怕算不上什么创新.理论研究离不开假设.可以毫不夸张地说,没有假设就没有理论.土力学中常用的假设也很多,如小应变假设、各向同性假设、Winker假设等.其中最重要的有效应力路线无关的假设,土力学发展史上许多重大的争论往往是围绕这一假设而展开的.有效应力强度指标与应力路线无关的假设今天已被普遍接受,但是对于具有较强结构性的土类,这一假设未必正确.近年来受到广泛注意的塑性应变方向与应力路线无关的假设塑性势假设是又一个例子.假设是对复杂事物的一种简化,只要能在一定范围内适用,简化假设就会有生命力,土的弹性体假设就是例证.假设越少,考虑的因素越全面的理论,如果使用起来太复杂,就未必优于更简单的理论,有的甚至是画蛇添足,多此一举.该简单的地方简单,恢复杂的地方复杂,这恐怕是研究工作的一条重要原则.例如率无关假设即不考虑流变,对大部分土类适用,对某些土可能不适用.但即使对同一种土类,也不能笼统地说都要考虑或者都不要考虑.软粘土的流变现象是比较明显的,但很多情况下可以不必考虑.例如60年代曾发现许多建于斜坡上的码头结构遭到破坏,当时许多人把原因归之于软土的剪切流变.以后的研究表明,主要的原因是土层压缩变形引起的差异沉降造成的.砂土料的流变特性不明显,但如果和混凝土构件相互作用,持续的少量变形可能引起构件破坏,则同样需要考虑.地下洞室的支护中甚至耍考虑岩石的流变,就是例证.总之,任何一项有价值的理论研究成果都必须有明确的基本假设,能大致规定其适用范围,并通过对比包括与已有理论的对比及试验资料和原型观测资料的对比证明其优越性.土的力学性质土的力学性质是建立土的强度和本构理论的基础,而强度和本构理论的研究又进一步深化人们对土的力学性质的认识.本节介绍土的基本力学特性和重要力学特性.所谓基本力学特性,是指对所有土类和主要受力阶段都有重要影响的力学性质,是土区别于其它工程材科的标志,而重要力学特性则是指对一定土类在一定受力阶段有重要影响的,在其它情况下可以忽略不计.土的基本特性有两个,即压硬性和剪胀性,因此土可以定义为具有压硬性和剪胀性的工程材料.按照这一定义,堆石体也应看作土的一种.土的重要特性很多,例如非线性、流变性性、各向异性等等.土的许多力学特性与其颗粒排列和颗粒间结合情况——即结构性有关,涉及这方面的问题将后续章节介绍.一、 基本力学特性压硬性 指土的强度和刚度随压应力的增大而增大和随压应力的降低而降低.库仑摩擦定律是有关压硬性的最早表述,Hvorslev 把这一定律推广用于粘性土.至于模量方面,则下列Janbu 公式是有关压硬性的最明确的体现n a a i p Kp E )/(3σ=式中：K 和n 为常数.在土力学的理论和实践中,人们无不自觉或不自觉地应用土的这一基本特性.软土的 排水固结就是明显的例证,粘土孔隙压力研究的最终目的无非就是为了判断有效压应力可能增加多少.许多工程的成功和失败正是与是否正确运用这一特性有关.例如,软粘土上填土要求慢速施工,硬粘土中开挖则要求快速施工和及时回填.剪胀性 指土体在剪切时产生体积膨胀或收缩的特性.密砂剪胀,松砂剪缩,早在30 年代就广为人知.据此,Casagrande 提出了表征不胀不缩的临界孔隙比的概念.粘土的剪胀性,虽然亦早在1936年就为Rendulic 发现,但长期没有引起注意.Skempton 于1954年提出着名的孔隙压力公式)]([313σσσ-+=A B u w再次把粘性土的剪胀性提了出来,因A ≠1／3就意味剪胀或剪缩.至60年代初,魏汝龙对土的剪胀性作了较全面的总结,此后剪胀性的概念逐渐被普遍接受.如果把应力张量分为球张量和偏张量两部分,压硬性表示应力球张量对应变偏张量的 影响,而剪胀性则表示应力偏张量对应变球张量的影响.这就意味着应力球张量一应变偏 张量和应力偏张且一应变球张量之间存在交叉影响,下列广义虎克定律不再适用而必须改用下式代之式中；3/)(321σσσ++=p 和2/])()()[(2/1213232221σσσσσσ-+-+-=q ；K p 、K q 和G p 、G q 则可以分别称为压缩模量、剪胀模量、压硬模量和剪切模量,以上表述实际上就是次弹性模型的一种.二、重要力学特性各向异性 引起各向异性的原因有两个,一是天然土在沉积过程中或人工土在填筑过 程中形成的,二是受力过程中逐渐形成的,与扁平形颗粒的扁平面取向于垂直大主应力方向有关,后者常称应力引起的各向异性.本构模型中是否要考虑第一种各向异性,须视情况而定,而第二种各向异性,则在一个好的模型中应能自动包括进去.流变性 比萨斜塔的不断倾斜大概是土体流变性的最着名例子.粘土颗粒周围包含有粘滞性较为明显的水膜,因而表现出较大的流变性,而刚性骨架类土的流变性则不明显.但实际应用中是否需要考虑流变,需视具体情况而定.有时粘土的流变也可忽赂,有时粗粒土的流变也必须考虑.土力学中常把流变分成固结流变和剪切流变,前者又称次固结.从理论上看,这样的划分并没有必要.应力路线相关性 土体的变形特性并不仅仅取决于当前的应力状态{σ},而是与到达{σ}之前的应力历史和今后的加荷方向{Δσ}有关,这两种影响可以统称应力路线相关性.在同一围压下,超固结土的抗剪强度明显高于正常固结土,这是说明应力历史影响的最明显的例子.应变与应力路线相关的例证也可以在许多文献中找到.但是,应力路线相关性的考虑不但使本构模型本身大大复杂化,也给计算模拟带来困难,从而限制了它的实际应用价值.因而现有强度和本构理论大都忽视应力路线的相关性而采用某种唯一性假设.这些唯一性假设可能带来多大误差,这是多年来许多土力学文献的研究对象.这些研究的主要结论有：①有效应力强度指标的唯一性,即粘土不排水剪切试验测定的内摩擦角’大体上等于排水剪切试验测定的内摩擦角d；②含水量或体应变的唯一性,即粘土试样达到同一应力状态时体应变大体相同图1a；②剪应变的唯一性,即砂土试样达到同一应力状态时剪应变大体相同σ1／σ3＝const的应力路线除外图1b.以上结论都是在简单应力路线条件下得到的,在复杂应力路线下,尤其当应力路线发生大的转折时,上述唯一性是得不到保证的.应变强化又称应变硬化,指屈服极限随应力增大而提高,是许多土类共有的特性,具体表现为应力应变关系的非线性.应变软化又称应变弱化,原指屈服极限随应变增大而降低.这是具有结构强度的土类和紧密砂土所具有的特性.。
土力学之始祖
一 名人简介—Mohr
摩尔(1835-1918):一 直在进行力学和材 料强度方面的理论 研究工作。提出了 用应力圆表示一点 应力的方法，并将 其扩展到三维问题。
一 名人简介—Boussinesq
布辛奈斯克(1842~ 1929): 一生对数学物 理中的所有分支（除 电磁学外）都有重要 的贡献。在弹性理论 方面的研究亦取得显 著成就.
一 名人简介—陈梦熊
陈梦熊：中国科学院 院士。水文地质学家。 是我国水文地质事业主 要创始人之一，组织和 完成全国区域水文地质 普查，创立具有我国特 色的水文地质图编图方 法，
一 名人简介—黄熙龄
黄熙龄：中国工程院院 士。岩土工程专家。从事 地基计算、处理、土的性 质与基础工程等研究。 1960年研究试制旁压仪， 测试土的变形模量，提出 在侧限条件下土的横向变 形及变形模量计算公式。 1962年，研究软土工区房屋大量下沉开裂的 问题，总结出《软土地基设计施工主要问题及 其经验》，解决了房屋开裂问题。
（2）古典土力学的第一阶段 从大约1800年人们普遍接受库伦(Coloumb)的
研究成果到1862年朗肯(Rankine)的著作的出版 为止。其特点是：假设c=0，同时认为φ是松散 填方的天然坡度；从19世纪30年代开始，φ又 被认为是开挖粘土的长期稳定表面坡度。库林 (Collin,1864)单独把粘聚力看做是粘土在破坏瞬 间的强度。
二 图片资料—地基沉降
加拿大某农场容量为2500t的饲料筒仓，建于 粘土地基。在首次使用时，由于装填过快，地基 土层无法充分固结，至使地基发生破坏。
二 图片资料—地基沉降
农场用来储存饲料的 筒仓，由于两筒之间的 距离过近，在地基中产 生的应力发生叠加，使 得两筒之间地基土层的 应力水平较高，从而导 致内侧沉降大于外侧沉 降，仓筒向内倾斜。
土力学发展史回顾
土力学发展史回顾土力学的进展能够划分成以下三个历史时期。
萌芽期(1773—1923) 土力学的进展当以Coulomb首开先河，他在1773年发表了论文《极大极小准则在若干静力学咨询题中的应用》，为今后的土体破坏理论奠定了基础。
然而，在此后的漫长的150年中，研究工作只是个不学者在探究着进行，而且只限于研究土体的破坏咨询题。
两篇有代表性的论文是1857年英国人Rankine关于土压力的理论和瑞典工程师Petterson针对Goteborg港滑坡提出的分析方法。
20世纪初随着高层建筑的大量涌现，沉降咨询题开始突出，与土力学紧密有关的学科─—弹性力学的进展为沉降咨询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。
古典土力学(1923—1963) 1923年，Terzaghi发表了闻名的论文《粘土中动水应力的消散运算》，提出了土体一维固结理论，接着又在另一文献中提出了闻名的有效应力原理，从而建立起一门独立的学科—土力学。
此后，随着弹性力学的研究成果被大量吸引过来，变形咨询题的研究越来越成为重要的内容，然而，土体的破坏咨询题始终是当时土力学研究的主流。
这一时期在土体破坏理论研究方面的要紧成就有：①Fellenius，Taylo r和Bishop等关于滑弧稳固分析方法的建立与完善；②Terzaghi关于极限土压力的研究和提出承载力公式；③Соколовский散粒体静力学的建立；④Shield和沈珠江等关于土体破坏的运动方程和极限平稳理论的建立。
而在变形理论方面则有：①地基沉降运算方法的建立与完善；②Mindlin公式的提出及其在桩基沉降运算中的应用；③弹性地基梁板的运算；④砂井固结理论；⑤Biot固结理论的提出和完善。
古典土力学能够归结为一个原理——有效应力原理和两个理论——以弹性介质和弹性多孔介质为动身点的变形理论和以刚塑性模型为动身点的破坏理论(极限平稳理论)。
前一理论随着1956年Biot动力方程的建立而划上一个完满的句号；后一理论则于60年代初完成了差不多的理论框架。
土力学学科发展的现状与展望
土力学学科发展的现状与展望随着现代城市化进程的加速，土力学作为土木工程的重要学科，扮演着越来越重要的角色。
本文将从土力学的发展历程、现状和未来发展趋势三个方面进行探讨。
一、土力学的发展历程土力学是土木工程的一个重要分支，主要研究土体的力学性质和变形规律。
早在古希腊时期，人们就开始研究土体的力学性质，但是直到20世纪初，土力学才逐渐形成独立的学科体系。
20世纪初，欧洲一些国家开始对土力学进行深入研究，逐渐形成了一些基本理论和方法。
20世纪50年代，随着工程技术的不断发展和应用的广泛，土力学逐渐成为一门独立的学科，得到了广泛的应用。
二、土力学的现状1.基础理论体系日益完善近年来，土力学的基础理论体系得到了日益完善。
土体力学、土体动力学、土体流变学等方面的理论研究，使得土力学的基础理论更加系统和完善。
2.计算机技术的广泛应用现代计算机技术的广泛应用，使得土力学的研究和应用得到了很大的提升。
计算机模拟分析、数值计算、数据处理等方面的技术，使得土力学的研究更加精确和科学。
3.工程应用领域不断扩大土力学的工程应用领域也不断扩大。
随着城市化进程的加速，地基工程、岩土工程、隧道工程等领域对土力学的需求越来越大。
土力学在工程实践中的应用，得到了广泛的认可和推广。
三、土力学的未来发展趋势1.基础理论的深化和完善未来，土力学的基础理论还将继续深化和完善。
随着科学技术的不断发展，新理论、新方法将不断涌现，为土力学的研究和实践提供更加科学和准确的理论基础。
2.多学科交叉的发展趋势土力学将会和其他学科进行更加深入的交叉。
例如，土地资源、环境保护、城市规划等领域，都需要土力学的支持和帮助。
在这些领域，土力学需要和其他学科进行更加紧密的合作，共同推进相关领域的发展。
3.智能化技术的应用未来，智能化技术将会在土力学中得到广泛应用。
例如，智能化监测系统、智能化设计系统等技术的应用，将会使得土力学的研究和应用更加精确和准确。
总之，土力学作为土木工程的重要分支，随着现代城市化进程的加速，将会发挥越来越重要的作用。
土力学发展史回顾
土力学发展史回顾土力学的发展可以划分成以下三个历史时期。
萌芽期 (1773—1923) 土力学的发展当以Coulomb 首开先河，他在1773年发表了论文《极大极小准则在若干静力学问题中的应用》，为今后的土体破坏理论奠定了基础。
但是，在此后的漫长的150年中，研究工作只是个别学者在探索着进行，而且只限于研究土体的破坏问题。
两篇有代表性的论文是1857年英国人Rankine 关于土压力的理论和瑞典工程师Petterson 针对Goteborg 港滑坡提出的分析方法。
20世纪初随着高层建筑的大量涌现，沉降问题开始突出，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Terzagh i 开创的土体变形研究提供了客观条件。
古典土力学 (1923—1963) 1923年，Terzaghi 发表了著名的论文《粘土中动水应力的消散计算》，提出了土体一维固结理论，接着又在另一文献中提出了著名的有效应力原理，从而建立起一门独立的学科—土力学。
此后，随着弹性力学的研究成果被大量吸引过来，变形问题的研究越来越成为重要的内容，但是，土体的破坏问题始终是当时土力学研究的主流。
这一时期在土体破坏理论研究方面的主要成就有：① Fellenius ，Taylor 和Bishop 等关于滑弧稳定分析方法的建立与完善；② Terzaghi 关于极限土压力的研究和提出承载力公式；③Соколовский散粒体静力学的建立；④ Shield 和沈珠江等关于土体破坏的运动方程和极限平衡理论的建立。
而在变形理论方面则有：① 地基沉降计算方法的建立与完善；② Mindlin 公式的提出及其在桩基沉降计算中的应用；③弹性地基梁板的计算；④ 砂井固结理论；⑤ Biot 固结理论的提出和完善。
古典土力学可以归结为一个原理——有效应力原理和两个理论——以弹性介质和弹性多孔介质为出发点的变形理论和以刚塑性模型为出发点的破坏理论(极限平衡理论)。
2020年(发展战略)土力学发展史回顾
（发展战略）土力学发展史回顾土力学发展史回顾土力学的发展能够划分成以下三个历史时期。
萌芽期(1773—1923)土力学的发展当以Coulomb首开先河，他于1773年发表了论文《极大极小准则于若干静力学问题中的应用》，为今后的土体破坏理论奠定了基础。
可是，于此后的漫长的150年中，研究工作只是个别学者于探索着进行，而且只限于研究土体的破坏问题。
俩篇有代表性的论文是1857年英国人Rankine关于土压力的理论和瑞典工程师Petterson针对Goteborg港滑坡提出的分析方法。
20世纪初随着高层建筑的大量涌现，沉降问题开始突出，和土力学紧密关联的学科─—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Terzagh i开创的土体变形研究提供了客观条件。
古典土力学(1923—1963)1923年，Terzaghi发表了著名的论文《粘土中动水应力的消散计算》，提出了土体壹维固结理论，接着又于另壹文献中提出了著名的有效应力原理，从而建立起壹门独立的学科—土力学。
此后，随着弹性力学的研究成果被大量吸引过来，变形问题的研究越来越成为重要的内容，可是，土体的破坏问题始终是当时土力学研究的主流。
这壹时期于土体破坏理论研究方面的主要成就有：①Fellenius，Taylor和Bishop等关于滑弧稳定分析方法的建立和完善；②Terzaghi关于极限土压力的研究和提出承载力公式；③Соколовский散粒体静力学的建立；④Shield和沈珠江等关于土体破坏的运动方程和极限平衡理论的建立。
而于变形理论方面则有：①地基沉降计算方法的建立和完善；②Mindlin公式的提出及其于桩基沉降计算中的应用；③弹性地基梁板的计算；④砂井固结理论；⑤Biot固结理论的提出和完善。
古典土力学能够归结为壹个原理——有效应力原理和俩个理论——以弹性介质和弹性多孔介质为出发点的变形理论和以刚塑性模型为出发点的破坏理论(极限平衡理论)。
土力学内容简介,发展历史
• 土力学的核心内容是一个原理，两个理论， 即饱和土的有效应力原理，饱和土的固结理 论和刚塑性极限平衡理论。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 土力学的具体内容包括土的四要素（粒度、 密度、湿度、构度），土的三性质（渗透性、 压缩性、抗剪性）和土体的三个稳定性（渗 透稳定性、变形稳定性和强度稳定性）。
土力学的内容体系
土 的 基 本 物 理 性 质 及 工 程 分 类
土的渗透
渗透变形
地基工程
土的压缩
地基沉降变形
边坡工程
土的抗剪
土体稳定
洞室工程
土动力学
理论土力学 海洋土力学
土
力=Σ 学
黄土力学
冻土力学
月球土力学
实验土力学 普通土力学
胀土力学 深 土力 学 应用土力学 高等土力学 裂土力学 环境土力学
盐土力学 类土力学
计算土力学
土力学的发展简史
• 土力学是一门既古 老、又新兴的学科， 人类很早就懂得广 泛利用土进行工程 建设（如我国的长 城）直到十八世纪 中叶，人类对土在 工程建设方面的特 性，尚停留在感性 认识阶段。
土力学内容简介，发展历史
甘肃建筑职业技术学院 建筑工程系
土力学是一门理论实践性学科 土力学=（土工试验 +力学原理） →工程应用
• 土力学是用力学的基本原理和土工测试 技术，研究土的物理性质以及受力后发 生变化时土的应力、变形、强度和渗透 等特性的一门学科。
• 土：多孔的、多相的、松散的颗粒堆集 体。 • 工程中涉及的土体工程主要有地基工程、 边坡工程和洞室工程。
◆
化破坏理论及逐渐破坏理论，理论土力学、计算土 力学、实验土力学和实用土力学。
土力学的发展简史
[精品]土力学发展简史
![[精品]土力学发展简史](https://img.taocdn.com/s3/m/ab96a00bce84b9d528ea81c758f5f61fb736289f.png)
[精品]土力学发展简史概述：土力学是研究土体的应力、变形、渗流、及长期稳定的一门学科。
那么什么是土呢？首先在自然界中，地壳表面分布有岩石圈、水圈、和大气圈。
而我们生活在岩石圈之上（广义的岩石圈包括基岩及其覆盖土），岩石是一种或者多种矿物的集合体，岩石经过物理、化学、生物风化作用以及剥蚀、搬运、沉积作用等在复杂的自然环境中生成各类沉积物就是土。
如果从微观的角度来看，土中的固体颗粒是岩石风化后的碎屑物质，简称土粒。
土粒集合体构成土的骨架，骨架中存在孔隙，他们会被水和空气占据。
因此微观来看，土是由土粒（固相）、土中水（液相）、土中气（气相）组成的三相物质。
总的来说，土的种类繁多，工程性质十分复杂，由于土的力学性质的复杂性，对土的本构模型（即土的压力——变形——强度——时间模型）的研究以及计算参数的测定，均远落后于计算机的发展；而且计算参数的选择不当所引起的误差，远大于计算方法本身的精确范围。
因此，对土的基本力学性质的研究和对土的本构模型与计算方法的验证，是土力学的两大重要研究课题。
发展简史：18世纪产业革命过后，城市建设、水利工程、道路桥梁的兴建，推动了土力学的发展。
1773年法国的库伦创立了土的抗剪强度的库伦理论和土压力理论；1857年英国的朗肯又提出一种土压力理论；1885年法国的布辛奈斯克求得半无限空间弹性体，在竖向集中力作用下，全部6个应力分量和3个变形的理论解；1922年瑞典的费伦纽斯为解决铁路滑坡，完善了土坡稳定分析圆弧法；1925年美国土力学家太沙基发表第一部土力学专著，使土力学成为一门独立的学科。
近30年来的重要进展：随着科技与实践的不断发展，现代土力学在这些方面取得了重要进展：1. 线性模型和弹塑性模型的深入研究和大量应用；2. 损伤力学模型的引入与结构性模型的初步研究；3. 非饱和土固结理论的研究；4. 砂土液化理论的研究；5. 剪切带理论与渐进破损问题的研究；6. 土的细观力学研究。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
土力学发展史
18世纪欧美国家在产业革命推动下，社会生产力有了快速发展，大型建筑、桥梁、铁路、公路的兴建，促使人们对地基土和路基土的一系列技术问题进行研究。
1773年法国
科学家C.A.库仑（Coulomb）发表了《极大极小准则在若干静力学问题中的应用》，介绍了刚滑楔理论计算挡土墙墙背粒料侧压力的计算方法；法国学者H.达西（Darcy，1855）创立了土的层流渗透定律；英国学者W.T.M.朗肯（Rankine，1857），发表了土压力塑性平衡理论；法国学者J.布辛奈斯克（Boussinesq，1885）求导了弹性半空间（半无限体）表面竖
向集中力作用时土中应力、变形的理论解。
这些古典理论对土力学的发展起了很大的推动作用，一直沿用至今。
20世纪20年代开始，对土力学的研究有了迅速的发展。
瑞典K.E.彼得森（Petterson，1915）首先提出的，后由瑞典W.费兰纽斯（Fellenius）及美国D.W.泰勒（Taylor）进一步发展的土坡稳定分析的整体圆弧滑动面法；法国学者L.普朗德尔（Prandtl,1920）发表了
地基剪切破坏时的滑动面形状和极限承载力公式；1925年美籍奥地利人K.太沙基（Terzaghi）写出了第一本《土力学》专著，他是第一个重视土的工程性质和土工试验的人，他所创导出的饱和土的有效应力原理，将土的主要力学性质，如应力-变形-强度-时间各因素相互联系起来，并有效地用于解决一系列的土工问题，从此土力学成为一门独立的学科；L.伦杜利克（Rendulic，1936）发现土的剪胀性，土的应力-应变非线性关系，土具有加工硬化与软化的性质。
有关土力学论著和教材方面，象雨后春笋般地蓬勃发展，例如前苏联学者H.M.格
尔谢万诺夫（Герсеванов，1931）出版了《土体动力学原理》专著；苏联学者H.A.崔托维奇（Цытович，1935，…）写出了《土力学》教材；K.太沙基（Terzaghi，K.and Peck，R.B.，1948）又出版了《工程实用土力学》教材；苏联学者B.B.索科洛夫斯
基（Cоколовский，1954）出版了《松散介质静力学》一书；美籍华人吴天行1966
年写了《土力学》专著并于1976年出第二版；英国的G.N.史密斯和Ian G.N.史密斯（Smith，1968，…）出版了《土力学基本原理》大学本科教材；美国H.F.温特科恩（Winterkorn，1975）和方晓阳主编《基础工程手册》一书，由7个国家27位岩土工程著名专家编写而成，该书25章内容包括地基勘察、土力学、基础工程三大部分，取材新颖，成为当时比较系统论述土力学与基础工程的一本有影响的著作。
1993年D.G.弗雷德隆德（Fredrund）和H.拉哈尔佐（Rahardjo）发表了《非饱和土土力学》一书，日益引起国内外土力学界的注意。
我国学者早在20世纪50年代，陈宗基教授对土的流变学（该学科研究物质或材料的流动变形，即土具有弹性、塑性和粘滞性构成的粘弹塑性）和粘土结构的研究；黄文熙院士对土的液化的探讨以及提出考虑土侧向变形的基础沉降计算方法，他在1983年主编一本理论性较强的土力学专著《土的工程性质》，书中系统地介绍国内外有关的各种土的应力应变本构模型的理论和研究成果。
钱家欢、殷宗泽教授主编的《土工原理与计算》，较全面地总结土力学的新发展，很多高等院校用作为研究生高等土力学课程的教材，在国内有较大的影响。
沈珠江院士在土体本构模型、土体静动力数值分析、非饱和土理论等方面取得了突出的成就，2000年出版了《理论土力学》专著，全面总结了近70年来国内外学者的研究成果。
1936年第一届国际土力学及基础工程学术会议在美国麻州坎布里奇召开，由土力学创始人K.太沙基（Karl Terzaghi）主持工作。
第二至十六届会议的召开地点分别在鹿特丹（1948，二届）、瑞士（1953，三届）、伦敦（1957，四届）、巴黎（1961，五届）、加拿大（1965，六届）、墨西哥（1969，七届）、莫斯科（1973，八届）、东京（1977，九届）、斯德哥尔摩（1981，十届）、旧金山（1985，十一届）、里约热内卢（1989，十二届）、新德里（1993，十三届）、汉堡（1997，十四届）、伊斯坦布尔（2001，十五届）、大阪（2005，十六届）。
1999年国际土力学及基础工程协会（简称国际土协，ISSMFE-The International Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering）改名为国际土力学及岩土工程
协会（ISSMGE-The International Society of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering)，相应十五届学术会议起改名为十五届国际土力学及岩土工程学术会议（XV ICSMGE-The fifth International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering）。
1957年在北京设立了全国性的中国土力学及基础工程学会学术委员会，由茅以升主持开展工作，并于1978年成立了中国土木工程学会土力学及基础工程学会。
1962年在天津召开第一届土力学及基础工程学术会议以来，第二至八届学术会议的召开地点分别在武汉（1966，二届）、杭州（1979，三届）、武汉（1983，四届）、厦门（1987，五届）、上海（1991，六届）、西安（1995，七届）、南京（1999，八届）、北京（2003，九届），第八届起改名为土力学与岩土工程学术会议。
1999年为与国际土协的名称相适应，中国土木工程学会土力学及岩土工程学会（Chinese Society of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering，China Civil Engineering Society）改名为中国土木工程学会土力学及岩土工程分会（The Chinese Institution of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering-the China Civil Engineering Society，英文简称CISMGE-CCES）。
还有欧洲、美洲、亚洲、澳洲等地区召开的历届学术会议。
以上国内外学术会议的召开，大大促进了土力学学科的发展，预计21世纪土力学理论与实践在非饱和土力学、环境土力学、土破坏理论等方面将取得长足的发展。