土力学_课件
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《土力学教学课件》课件
实例五：某水利工程土石坝渗漏问题
实例三：某桥梁桩基承载力问题
实例六：某港口码头地基承载力问题
实际工程中土力学应用
地基处理：利用土力学原理进 行地基加固和稳定
边坡稳定：利用土力学原理进 行边坡稳定分析和设计
隧道工程：利用土力学原理进 行隧道设计和施工
地下工程：利用土力学原理进 行地下工程设计和施工
THEME TEMPLATE
土的稳定性分析
土的强度：包括抗压强度、抗剪 强度、抗拉强度等
影响因素：土的性质、结构、应 力状态、地下水等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
土的稳定性：包括抗滑移稳定性、 抗倾覆稳定性等
稳定性分析方法：包括极限平衡 法、有限元法、数值模拟法等
滑坡治理措施
监测预警：建立滑坡监测系统， 实时监测滑坡动态
土力学工程应用 ：包括地基处理 、边坡稳定、隧 道工程等
土力学实验：包 括土的物理性质 实验、土的力学 性质实验、土的 工程性质实验等
课件结构
引言：介绍土力学的基本概念和重要性
案例分析：通过案例分析加深对土力 学的理解
理论部分：介绍土力学的基本原理和 理论
总结：总结土力学的核心内容和学习 要点
实践部分：介绍土力学在实际工程中的 应用
粉土：颗粒极小，易于流动，常用 于地基处理和填筑
淤泥：颗粒极小，易于流动，常用 于地基处理和填筑
冻土：在低温下冻结，常用于地基 处理和道路建设
土压力理论
章节副标题
静止土压力
概念：土压力是指土体对挡土墙或其他建筑物产生的压力 产生原因：土体自重、土体变形、土体渗透等因素 计算方法：静止土压力的计算方法包括朗肯土压力理论、库仑土压力理论等 应用：静止土压力理论在土力学、岩土工程等领域有广泛应用
土力学基础工程ppt课件(完整版)精选全文
b d 0[x ()2z2]2
z p [ n (am n r a cr tn m c a 1 ) t n ( n a m ( 1 n ) n 2 1 ) m 2 ] s p 0
2.4 土的压缩性
土的压缩性高低，常用压缩性指标定量 表示。压缩性指标，通常由工程地质勘 察取天然结构的原状土样，进行室内压 缩试验测定。
<0.005
0 4 0
小 于 某 粒 径 的 土 粒 质 量 /%
100
80
60
40
20
0 10
1
0 .1
0 .0 1
1 E -3
粒 径 /mm
1.1.2 土中水
（1）结合水
强结合水、弱结合水
（2）自由水
重力水、毛细水
（3）气态水
（4）固态水
双电层
• 结合水概念
强结合水、弱结合水
• 双电层概念
k l e 2
2.2.4 基底附加压力
p 0p ch p 0 h
2.3 地基附加应力
2.2.1 基本概念
1、定义
附加应力是由于外荷载作用，在地基中产生的应力增 量。
2、基本假定
地基土是各向同性的、均质的线性变形体，而且在深 度和水平方向上都是无限延伸的。
2.2.2 竖向集中力作用时的地基附加 应力布辛奈斯克解答
• 均布条形荷载下地基中附加应力的分布规律：
(1) 地基附加应力的扩散分布性； (2) 在离基底不同深度处各个水平面上，以基底中心点下轴
线处最大，随着距离中轴线愈远愈小； (3) 在荷载分布范围内之下沿垂线方向的任意点，随深度愈
向下附加应力愈小。
4、三角形分布条形荷载
dp pd
土力学课件
§ 1.4 土的结构和构造
1.4.1 土的结构
1.单粒结构 单粒结构 • 粗大土粒在水或空气中下沉 • 颗粒间位置稳定 • 碎石土和砂土的结构特征 • 密实的单粒结构土是良好的天然地基 2.蜂窝结构 蜂窝结构 • 粉粒（0.075～0.005mm）的结构形式 粉粒（ ～ ） • 孔隙大 • 受动力荷载，结构破坏 受动力荷载，
蜂窝结构 单粒结构
3.絮状结构 絮状结构 • 黏粒（0.005～0.0001mm）的结构形式 黏粒（ ～ ） • 结构不稳定
絮状结构
在取土试验或施工过程中都必须尽量减少对土的扰动， 在取土试验或施工过程中都必须尽量减少对土的扰动， 避免破坏土的原状结构。 避免破坏土的原状结构。
1.4.2 土的构造
物理风化 化学风化 生物风化
原生矿物 次生矿物 有 机 质
无粘性土 粘性土
动植物活动引起的岩石和土体 粗颗粒的粒度或成分的变化
2. 土的三相组成
土体
固相 + 液相 + 气相
构成土骨架，起决定作用 构成土骨架，
重要影响
次要作用
§1-2 土中固体颗粒
1.2.1 土粒的粒度成分
1. 基本概念
• 粒度 —— 土粒的大小，以粒径表示。 土粒的大小，以粒径表示。
1. 土的特点 2. 土粒粒组的划分 3. 级配的判别
1.2.2 土粒的矿物成分
1. 矿物成分分类 原生矿物 （物理风化） 物理风化） 石英 长石 云母 高岭石 次生矿物 化学风化） （化学风化）
高 岭 石
9克蒙脱土的总表 面积大约与一个足 粗粒土 性质稳定 球场一样大
伊利石 蒙脱石
伊 利 石
细粒土
3.自由水 自由水
重力水: 重力水 •在重力或水头压力作用下运动的自由水 在重力或水头压力作用下运动的自由水 •对土粒有浮力作用 对土粒有浮力作用 •渗流对土体稳定有重大影响 渗流对土体稳定有重大影响 毛细水: 毛细水 • 存在于水与空气交界面 • 在重力和表面张力作用下自由移动 • 上升高度与颗粒粒径有关
土力学课件PPT课件
第15页/共139页
(三)其它沉积物 除了上述四种成囚类型的沉积物外，还有海洋沉积物
(Q”)、 湖泊沉积物(Q‘)、 冰川沉积物(Q”)及风积物(Q”‘)等，它们是分别由海洋， 湖泊、冰川及风等的地质作用形成的．
第16页/共139页
1-3 土 的 组 成
一 土的固体颗粒 · 土中的固体颗粒(简称土粒)的大小和形状、 矿物成分及其组成情况是决定土的物理力学性 质的重要因素。
第13页/共139页
(二)冲积物(Q) 冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖 的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地 带形成的沉积物。
第14页/共139页
1平原河谷冲积物 平原河谷除河床外，大多数都有河漫滩及阶地等地貌单元 (图1—7)。
2．山区河谷冲积层 在山区，河谷两岸陡削，大多仅有河谷阶地(图1-8)。
形成电场，在土粒电场范围内的水分子和水溶液中的阳离
子(如Na’、Ca”、A1”等)一起吸附在土粒表面。因为水分
子是极性分子(氢原子端显正电荷，氧原子端显负电荷)，
它被土粒表面电荷或水溶液中离子电荷的吸引而定向排列
(图1—13)。
双电子层
第22页/共139页
第23页/共139页
(1)强结合水 强结合水是指紧靠土粒表面的结合水 (2)弱结合水 弱结合水紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。 2自由水 自由水是存在于土粒表面电场影响范围以外的水。它 的性质和普通水一样，能传递静水压力，冰点为0℃，有 溶解能力。 自由水按其移动所受作用力的不同，可以分为重力水 和毛细水。 (1)重力水 重力水是存在于地下水位以下的透水层中的地下水， 它是在重力或压力差作用下运动的自由水，对土粒有浮 力作用。
三 地质年代的概念 地质年代--地壳发展历史与地壳运动，沉积环境 及生物演化相对应的时代段落。 相对地质年代--根据古生物的演化和岩层形成的 顺序，所划分的地质年代。 在地质学中，根据地层对比和古生物学方法把地 质相对年代划分为五大代(太古代、元古代、古生代、 中生代和新生代)，每代又分为若干纪，每纪又细分为 若干世及期。在每一个地质年代中，都划分有相应的地 层（参见表1-6） 在新生代中最新近的一个纪称为第四纪，由原岩 风化产物（碎屑物质），经各种外力地质作用(剥蚀、 搬运、沉积)形成尚未胶结硬化的沉积物(层)，通称
(三)其它沉积物 除了上述四种成囚类型的沉积物外，还有海洋沉积物
(Q”)、 湖泊沉积物(Q‘)、 冰川沉积物(Q”)及风积物(Q”‘)等，它们是分别由海洋， 湖泊、冰川及风等的地质作用形成的．
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1-3 土 的 组 成
一 土的固体颗粒 · 土中的固体颗粒(简称土粒)的大小和形状、 矿物成分及其组成情况是决定土的物理力学性 质的重要因素。
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(二)冲积物(Q) 冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖 的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地 带形成的沉积物。
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1平原河谷冲积物 平原河谷除河床外，大多数都有河漫滩及阶地等地貌单元 (图1—7)。
2．山区河谷冲积层 在山区，河谷两岸陡削，大多仅有河谷阶地(图1-8)。
形成电场，在土粒电场范围内的水分子和水溶液中的阳离
子(如Na’、Ca”、A1”等)一起吸附在土粒表面。因为水分
子是极性分子(氢原子端显正电荷，氧原子端显负电荷)，
它被土粒表面电荷或水溶液中离子电荷的吸引而定向排列
(图1—13)。
双电子层
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(1)强结合水 强结合水是指紧靠土粒表面的结合水 (2)弱结合水 弱结合水紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。 2自由水 自由水是存在于土粒表面电场影响范围以外的水。它 的性质和普通水一样，能传递静水压力，冰点为0℃，有 溶解能力。 自由水按其移动所受作用力的不同，可以分为重力水 和毛细水。 (1)重力水 重力水是存在于地下水位以下的透水层中的地下水， 它是在重力或压力差作用下运动的自由水，对土粒有浮 力作用。
三 地质年代的概念 地质年代--地壳发展历史与地壳运动，沉积环境 及生物演化相对应的时代段落。 相对地质年代--根据古生物的演化和岩层形成的 顺序，所划分的地质年代。 在地质学中，根据地层对比和古生物学方法把地 质相对年代划分为五大代(太古代、元古代、古生代、 中生代和新生代)，每代又分为若干纪，每纪又细分为 若干世及期。在每一个地质年代中，都划分有相应的地 层（参见表1-6） 在新生代中最新近的一个纪称为第四纪，由原岩 风化产物（碎屑物质），经各种外力地质作用(剥蚀、 搬运、沉积)形成尚未胶结硬化的沉积物(层)，通称
土力学课件ppt
环境工程中的土力学
总结词
环境保护、土壤修复
详细描述
在环境工程中，土力学主要关注土壤污染和修复、土壤保持和土地复垦等方面。它研究土壤污染物的 迁移转化规律，提出土壤修复和改良的方法和技术，为环境保护和土地资源可持续利用提供科学依据 。
地质工程中的土力学
总结词
岩土工程、地质灾害防治
详细描述
地质工程中的土力学主要研究岩土体的稳定性、变形和渗流 等问题，涉及到边坡工程、地下工程、地基处理等方面的应 用。同时，它也涉及到地质灾害的防治，如滑坡、泥石流等 自然灾害的预测和治理。
04
渗流基本概念
渗流
土中水流在土壤孔隙中的流动现象。
孔隙压力
土壤孔隙中的流体压力。
渗透力
水流在土壤孔隙中流动时对土壤颗粒产生的动水 压力。
达西定律
达西定律描述了水在土壤孔隙中流动 时的速度与压力梯度之间的关系，即 水流的速率与孔隙压力梯度成正比。
达西定律是渗流理论的基本定律，适 用于描述土壤和岩石等连续介质的渗 流。
的数学模型。
常见的固结方程有太沙 基固结方程、剑桥固结
方程等。
土力学在工程中的
07
应用
土木工程中的土力学
总结词
基础建设、建筑安全
详细描述
土力学在土木工程中主要用于研究和解决地基与基础的问题，确保建筑物的安 全性和稳定性。它涉及到土的强度、变形、渗透等基本特性，以及如何进行合 理的地基设计、基础选型和施工方法选择。
土压力理论
02
静止土压力
静止土压力是指土体在无外力作用或外力作用平衡时产生的土压力，通常表现为 土体内部的应力状态。
静止土压力的大小与挡土墙的刚度和位移有关，计算公式为：P = K * γ * H，其 中K为静止土压力系数，γ为土的容重，H为挡土墙高度。
《土力学原理》PPT课件
2）三相体：颗粒、水、空气，性质复杂。 3）土力学的研究方法：理论＋试验＋经验。
精选ppt
8
土力学有何特点？
土力学发展的历史
1776 Coulomb 强度定律，土压力 理论 1856 Darcy 渗透定律 1857 Rankine 新的土压力理论 1925 Terzaghi 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
精选ppt
5
土有哪些特点？
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
精选ppt
6
土力学有何特点？
学科 土力学
研究对象
天然的三相碎散 堆积物（碎散材料）
理论力学 材料力学 结构力学 弹性力学
流体力学
质点或刚体 连续固体
连续流体
精选ppt
7
土力学有何特点？
1）天然介质： 种类多 ，变化大，分布形态复杂。
11
土力学包括哪些内容？
1、土的物理性质——土力学基础
2、土中应力——土力学先导
3、强度特性 变形特性——土力学核心 渗透特性
4、土压力——土力学应用
精选ppt
12
如何学好土力学？
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，但不要死记
精选ppt
13
本课程安排和要求
教学环节： 课堂讲授 (14 次 28 学时) 习题讨论课( 2 次 4 学时) 实验课 ( 4 次 8 学时) 课堂表现及作业
考核及成绩 80％ （期末考试）
精选ppt
8
土力学有何特点？
土力学发展的历史
1776 Coulomb 强度定律，土压力 理论 1856 Darcy 渗透定律 1857 Rankine 新的土压力理论 1925 Terzaghi 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
精选ppt
5
土有哪些特点？
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
精选ppt
6
土力学有何特点？
学科 土力学
研究对象
天然的三相碎散 堆积物（碎散材料）
理论力学 材料力学 结构力学 弹性力学
流体力学
质点或刚体 连续固体
连续流体
精选ppt
7
土力学有何特点？
1）天然介质： 种类多 ，变化大，分布形态复杂。
11
土力学包括哪些内容？
1、土的物理性质——土力学基础
2、土中应力——土力学先导
3、强度特性 变形特性——土力学核心 渗透特性
4、土压力——土力学应用
精选ppt
12
如何学好土力学？
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，但不要死记
精选ppt
13
本课程安排和要求
教学环节： 课堂讲授 (14 次 28 学时) 习题讨论课( 2 次 4 学时) 实验课 ( 4 次 8 学时) 课堂表现及作业
考核及成绩 80％ （期末考试）
土力学PPT课件
土力学
.
1
绪论
土力学是评价土的工程性质，分析与解决土的工
程技术问题的基础，它是土木类学科的理论基础，也
是国家有关注册工程师考试必须掌握的内容。它主要
阐述土的物理性质和力学性质，以及两者之间的相关
性。虽然物理性质对力学性质的影响目前还停留在定
性分析水平上，但掌握这些因素，可以提高技术人员
的判断能力。
了贡献，如沈珠江院士；
▪ 近年来，土力学获得了较大的发展
o “Geotechnical and Geoenvironmental Engineering”(美国) o “Geotechnique”（英国） o “Canadian Geotechnical Journal”（加拿大） o “Soils and Foundations”（日本） o “岩土工程学报”（中国） o 岩石力学与工程学报。
▪ Terzaghi(1923)建立饱和土的有效应力原理，标志 着土力学学科的建立；
K arl Terzaghi(1883-1963) 土力学的奠基人
创立土的有效应力原理，饱和 土的渗透固结理论 出 版 “理 论 土 力 学 ”、 “工 程 实 用 土 力 学 ”等 专 著 。
▪ Biot建立土骨架压缩和渗透耦合理论； ▪ 黄文熙院士对我国土力学学科发展作出重要贡献； ▪ 我国的高等学校、科研院所以及一大批学者也作出
.
12
.
13
.
14
.
15
目的：
用土力学的理论指导土工结构物 的计算分析、设计、施工与维护，以 保证它的安全和正常使用。
.
16
2 土力学研究的内容
研究土体在荷载作用下，土中应力、应 变（变形）、强度（和稳定性），以及渗流规 律的一门学问。
.
1
绪论
土力学是评价土的工程性质，分析与解决土的工
程技术问题的基础，它是土木类学科的理论基础，也
是国家有关注册工程师考试必须掌握的内容。它主要
阐述土的物理性质和力学性质，以及两者之间的相关
性。虽然物理性质对力学性质的影响目前还停留在定
性分析水平上，但掌握这些因素，可以提高技术人员
的判断能力。
了贡献，如沈珠江院士；
▪ 近年来，土力学获得了较大的发展
o “Geotechnical and Geoenvironmental Engineering”(美国) o “Geotechnique”（英国） o “Canadian Geotechnical Journal”（加拿大） o “Soils and Foundations”（日本） o “岩土工程学报”（中国） o 岩石力学与工程学报。
▪ Terzaghi(1923)建立饱和土的有效应力原理，标志 着土力学学科的建立；
K arl Terzaghi(1883-1963) 土力学的奠基人
创立土的有效应力原理，饱和 土的渗透固结理论 出 版 “理 论 土 力 学 ”、 “工 程 实 用 土 力 学 ”等 专 著 。
▪ Biot建立土骨架压缩和渗透耦合理论； ▪ 黄文熙院士对我国土力学学科发展作出重要贡献； ▪ 我国的高等学校、科研院所以及一大批学者也作出
.
12
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14
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15
目的：
用土力学的理论指导土工结构物 的计算分析、设计、施工与维护，以 保证它的安全和正常使用。
.
16
2 土力学研究的内容
研究土体在荷载作用下，土中应力、应 变（变形）、强度（和稳定性），以及渗流规 律的一门学问。
土力学(全套318页PPT课件)
苏州名胜虎丘塔
土 • 虎丘塔共七层，高47.5m，底层直径13.7m。 呈八角形，全为砖砌，在建筑艺术风格上有独 特的创意，被国务院公布为全国重点文物保护 单位。
力 • 目前该塔倾斜严重塔顶偏离中心线2.31m。经 勘探发现，该塔位于倾斜基岩上，复盖层一边 深3.8m，另一边为5.8m。由于在一千余年前
土 • 作为建筑地基、建筑介质或建筑材料的地壳表 层土体是土力学的研究对象。
• 土力学不仅研究土体当前的性状，也要分析其 性质的形成条件，并结合自然条件和建筑物修
力 建后对土体的影响，分析并预测土体性质的可 能变化，提出有关的工程措施，以满足各类工 程建筑的要求。
学 • 土力学是一门实践性很强的学科，它是进行地 基基础设计和计算的理论依据。
• 土力学研究对象：与工程建设有关的土
上部结构、基础和地基三者之间的关系
土 • 地基（Ground） 由于建筑
物的修建，使一定范围内土层
的应力状态发生变化，这一范
力
围内的地层称为地基。
• 基础（Foundation）指与地基
接触的建筑物下部结构。
学 • 一般建筑物由上部结构 （Superstructure）和基础两 部分组成。
坏或不能正常使用，这类问题在土力学中叫做 变形问题。
力 • 如果土受力超过了它所能承受的能力，土便要 被破坏，建筑物将随之倒毁或不能使用。土体 的破坏，在力学中亦称为稳定性丧失。研究土
学 体是否会破坏这一类问题称为稳定问题，土的 稳定性取决于它的强度。
二、土力学研究特点.内容与方法
土 • 土力学是研究与工程建筑有关的土的变形和强度 特性，并据此计算土体的固结与稳定，为各项专 门工程服务。
学 • 掌握土体变形与强度指标的测定方法及在工程实践中 的应用。 • 掌握土的动力特性的基本概念。来自三、土力学发展简史与趋势
土力学基本知识ppt课件
稠度状态与含水量有关
稠度状态 固态 半固态
强结合水 含水量
塑态 弱结合水
流态 自由水
w
稠度界限 缩限WS 塑限wp
液限wL Ip wl wp
强结合水膜最大
出现自由水
粘性土的稠度反映土中水的形态
吸附弱结合 水的能力
塑性指数
粘性土四种物理状态状态：固态、半固态、可塑状 态及流动状态
界限含水率
粘性土从一种状态过渡到另一种状态，可用某一界限含水 率来区分，这种界限含水率称为稠度界限或阿太堡界限
h hm
Δh x
z k1
v
k2
H1 H2 H
H Hm
等效渗透系数:
hm
vHm km
vm
km
hm Hm
vH h
kz
vH kz
vHm km
k3
H3
承压水
H
1
kz
Hm H
1 km
kz
Hm km
H1 1.0m, k1 0.01m / day
算例
H2 1.0m, k 2 1m / day
(1) 水平渗流
1
2 Δh
x
条件:
im
i h L
qx qmx
q1x
z k1
H1
q2x
k2
H2 H
q3x
k3
H3
H Hm
等效渗透系数:
qx=vxH=kxiH Σqmx=ΣkmimHm
1
L
2 不透
水层
1
kx H
Hmkm
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Hm H
km
层状地基的等效渗透系数
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Being a pioneer, professor Casagrande worked on the fundamental problems of Soil Mechanics, such as soil classification, seepage through earth, and shear strength. It is safe to assume that the ―A-Line‖ on the plasticity chart is after ―Arthur‖.
重视课堂的理论学习，这是掌握土力学基本理 论、提高专业水平的重要途径. 重视工程地质勘察报告及现场原作测试技术 （设计的依据） 重视地区经验，灵活运用地区性规范、规定、 规程（极大的参考价值） 因地制宜，具体分析（可有许多种方案，比较 分析,择优选取，优化设计）
“是一门半科学、半艺术的学科”
北宋李诚所著《营造 法式》记载的古代地 基基础的某些具体做 法9月8日动工，至1178年建至第4层中部， 高度约29m时，因塔明显倾斜而停工。94年后，于1272年复工，经6 年时间，建完第7层，高48m，再次停工中断82年。于1360年再复工， 至1370年竣工。全塔共8层，高度为55m。塔身呈圆筒形，1—6层由 优质大理省砌成，顶部7—8层采用砖和轻石料。塔身每层都有精美的 圆柱与花纹图案，是一座宏伟而精致的艺术品。
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THE GRANDFATHER OF SOIL MECHANIC
砂土抗剪强度公式
f c tan
Charles Augustin de Coulomb (1736 – 1806)
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挡土墙土压力理论
Pa zKa 2c Ka
PP zK P 2c K P
地质剖面图
目前该塔倾斜严重 塔顶偏离中心线 2.31m。经勘探发 现，该塔位于倾斜 基岩上，复盖层一 边深3.8m，另一边 为5.8m。由于在一 千余年前建造该塔 时，没有采用扩大 基础，直接将塔身 臵于地基上，造成 了不均匀沉降，引 起塔身倾斜，危及 安全。
加拿大特朗斯康谷仓
加拿大特郎斯康谷仓由65 个圆柱形筒仓组成，高 31m，底面长59.4m。其下 为钢筋混凝土片筏基础， 厚2m。
William John Maquorn Rankine (1820 – 1872)
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THE FATHER OF SOIL MECHANICS
土力学
u
'
Karl von Terzaghi (1923 – 1963)
返回
A.W.SKEMPTON
u B[ 3 A(1 3 )]
谷仓自重20万kN，当装谷 27万kN后，发现谷仓明显 失稳，24小时内西端下沉 8.8m，东端上抬1.5m，整 体倾斜26°53′。
加拿大谷仓地基滑动而倾倒 返回
加拿大特朗斯康谷仓
地基变形引起的建筑物开裂
返回
土体滑坡
地震引起的房屋倒塌
返回
上海的工程建设
陆家嘴高层建筑群 上海南站南广场 闵行商贸
返回
土力学发展史
本学科理论基础的发端，始于18世纪兴起厂 工业革命的欧洲。那时，随着资本主义工业化 的发展，工场手工业转变为近代大工业，建筑 的规模扩大了。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。
土力学发展史
l773年，法国的C.A.库伦(Coulomb)根据试验创立了著 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。 90余年后英国的W.朗肯(Rankine,1869)又从另一途径 提出了挡土墙土压力理论。这对后来土体强度理论 的发展起了很大的作用。 法国J.布辛奈斯克(Boussinesq,1885)求得了弹性半空 间在竖向集中力作用下的应力和变形的理论解答。 瑞典W费尔纽斯(Fellenius,1922)为解决铁路塌方问题 作出了土坡稳定分析法。这些古典的理论和方法， 直到今天，仍不失其理论和实用的价值。
在厚砂层中成桩速度慢，且在密实的砂层⑦2层中侧摩 阻力不能充分发挥，实测单桩承载力往往低于规范估算值。
PHC管桩
施工速度和质量有把握，但进入深砂层的深度有限，单 桩承载力受到限制，桩基变形也较难控制。
钢管桩
桩身强度高，可进入密实的砂层一定深度。
3.3 承载力预估
桩 基 设 计
桩位平面布置图
桩基剖面图
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行走的土力学原理
沙滩骑车的土力学原理
DID YOU EVEN WONDER WHAT A CITY WOULD LOOK LIKE WITHOUT SOIL?
David Macaulay, in his book underground has illustrated the foundations and piping from the bottom up without soil. All facilities are built on, in or with earth materials. Thus, the science and engineering of soil and rock, and of the water and other fluids that permeate them are critical for addressing national issues such as infrastructure construction and re-construction, waste management, resource discovery and recovery, mitigation of natural hazards and frontier exploration and development. Geotechnics majors find careers in the broad range of disciplines that draw heavily on the elements of rock and soil mechanics and environmental geology.
土力学发展史
在长达一个多世纪的发展过程中，许多研 究者承继前人的研究，总结了实践经验， 为孕育本学科的雏形而作出贡献。1925年 K.太沙基(Terzaghi)归纳发展了以往的成就， 发表了土力学(Erdbaumechanik)一书。接 着，这些比较系统完整的科学著作的出现， 带动了各国学者对本学科各个方面的探索。 从此，上力学及地基基础就作为独立的科 学而取得个断的进展。
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古代巨大石碑搬运中土力学原理
赵州石拱桥
隋朝石工李春所修赵州石拱桥，不仅因其建筑和结构设计的成就而著 称于世，就论其地基基础的处理也是颇为合理的。他把桥台砌臵于密 实租砂层上，1300多年来估计沉降约几厘米。现在验算其基底压力 约500~600kPa，这与以现代土力学理论方法给出的承教力值很接近。
土力学 理论力学 材料力学 结构力学 弹性力学
研究对象
三相堆积物
质点或刚体 连续固体
流体力学
连续流体
土力学的两大问题
1：土的变形 2：土的强度
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土力学课程内容
土的物理性质和工程分类 地基的应力和沉降 土的压缩性和地基沉降计算 土的抗剪强度 土压力 土坡稳定分析 地基承载力 浅基础常规设计 桩基础
工 程 地 质 概 况
持力层与桩型选择
• 持力层选择
名称 持力层选择
⑥ ⑦1 ⑦2 ⑨1 ⑨2
粉质粘土 砂质粉土夹粉细砂 粉细砂 粉砂夹粉质粘土 含砾中粗砂
埋深不大，难以获得较高的承载力
土性好，可获得较高的承载力，需结合 沉降验算 夹有薄层粘土，不易作为持力层 较好的持力层
桩型选择
钻孔灌注桩
还有实物照片
CROSS SECTION OF THE TOWER
苏州虎丘塔
虎丘塔位于苏州市西北虎 丘公园山顶，原名云岩寺塔， 落成于宋太祖建隆二年（公 元961年），距今已有1000 多年悠久历史。全塔七层， 高47.5m。塔的平面呈八角 形，由外壁、回廊与塔心三 部分组成。虎丘塔全部砖砌， 外型完全模仿楼阁式木塔， 每层都有八个壶门，拐角处 的砖特制成圆弧形，十分美 观，在建筑艺术上是一个创 造。1961年3月4日国务院将 此塔列为全国重点文物保护 单位。
DANIEL BERNOULLI
NILMAR JANBU
For half a century Nilmar Janbu has been a driving force behind the development of the field of Geotechnics, both in Norway and in the World. Strong in theory, yet with strong interest in practical applications, his exciting guidance has been his permanent mark. He has captured many with his so strong, yet friendly personality.
Darcy’s Law is a generalized relationship for flow in rate is a function of the flow area, elevation, fluid pressure and a proportionality constant.
ARTHUR CASAGRANDE(1902-1981)