土力学(Soil Mechanics ).

2.3展望
1.土力学基本理论和计算方法的研究不断深入
土的随机性研究、土工数值分析、反馈分析、信息
化施工等
2.重视现场原位测试技术和基础工程质量的检 测方法。
3.深基础、基坑工程倍受重视 4. 软弱地基处理方兴未艾 5.关于区域性土的工程问题 其次，还有土动力学，海洋土动力学，环境岩
总之,以本构模型为核心的现代土力学的基本框架已见雏形.
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2.2现状
国 际 ： 自 从 1 9 2 5 年 ， K.terzaghi 的 第 一 本 《Principles of Soil Mechanics》 问世以来，迄今已召开了十多届国际土力学基础工程学术
会议，还召开了多次区域性或专题性的土力学或基础工程学术会议。
Engineering, Fourth Edition, PWS Publishing Company, 1998 先修课程：理论力学、材料力学、结构力学、
弹（塑）性力学、工程地质
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土力学—基本理论部分
绪论（第一章） – 工程地质概论（第二章） – 土的物理力学性质及工程分类（第二章） – 土的渗透性和渗流（第三章） – 土的压缩与地基沉降计算（第四、五章） – 土的抗剪强度与地基承载力计算（第六、
和剪胀性的数学模型,标志着现代土力学的开端. 经过近40年的努力,现代土力学已越过重要阶段并渐趋成熟. 1)非线性模型和弹性模型的深入研究和大量应用 2)损伤模型的引入和结构性模型的初步研究 3)非饱和固结理论的研究 4)砂土液化理论的研究 5)剪切带理论及渐进破损问题研究 6)土的细观力学研究
(可归结为一个模型、三个理论、四个分支. ) 本构模型; 非饱和固结理论和液化破坏理论和渐进破坏理论; 理论土力学、计算土力学、实验土力学、应用土力学
a:强度条件(Strength Condition):要求保证地
基稳定性，不发生整体滑动破坏，也即作用于地基 上的建筑物荷载，不能超过地基的允许承载力，否 则……
b．变形条件(deformation Condition)：地基
变形的内容包括：沉降量、沉降差、倾斜和局部倾 斜。所谓变形条件是指这些量值不能超过相应的容 许值。 C. 稳定性要求
的人，是美国的K.Terzaghi 。
1 9 2 5 年 ： U.S.A K.Terzaghi 《Principles of Soil Mechanics》
这本比较完整的科学论著的出现，带动了各
国学者对土力学这门学科的各方面的探索。 从此土力学的理论得到了迅速的发展。因此 一般人认为K.Terzaghi是土力学的奠基人。 因为自K.Terzaghi开始人们对于土力学的研 究更加系统也更加科学。
① 重视工程地质勘察报告及现场原作测试技术（设 计的依据）
② 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）
③ 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）
20191 发展史
人们对于土力学的研究始于十八世纪工业革命时期。工业发展的需要促进了建筑 规模的不断扩大。铁路的修筑更是日新月异，实际的需要促进了理论的发展，因 此最初的土力学理论多和解决路基问题有关。
土力学 （Soil Mechanics ）
（主讲：崔江余）
土建学院隧道与岩土工程研究所
土力学 (本学期)—基本理论部分 地基基础设计部分(下学期开)
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主要参考书： 1、土力学基础工程 陈希哲 清华大学出版社 2、土力学及基础工程 丁金粟等 地震出版社 3、土力学 刘成宇 中国铁道出版社 4、土力学 四院校合 中国建筑工业出版社 5、B. M. Das, Principles of Geotechnical
也就是说如果把柱子直接支承于地基上，地基承载力显然不 足，地基将发生强度破坏。
但如上右图所示，则问题得到解决。
加大柱截面，在地面以下用1000×1000mm, σ= P/A=200kn/m2＝[f]=200kn/ m2 满足.如果基底再加宽，就
会有安全储备了。由此可见，基础是用来传递并扩散荷载的。
4)材料：木、石、砖、灰土、混凝土、钢筋砼、钢。
一般：单独基础、墙下条基可用石、砖、灰土等； 深基础及箱基、筏板必须用钢筋混凝土材料。
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1.本学科的重要性 1.1 重要性 ①多层、高层建筑的发展为本学科提出了更高的要求。 基础造价不断提高，基础形式及施工方法不断创新。
②为缓解城市交通大量修筑地铁、城铁，高架桥等 ③大量利用各类软土及特殊土
②《规范》的标准变化很大（较大）原因如下：
地区的差异，土质、环境条件的差异导致规范的标准 变化很大。
③ 内容庞杂（缺少系统性）
④实践性强
（以试验为基础的试验科学）许多情况下土性参数、 指标，地基承载力等需由试验确定。
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1.3 学习方法
首先重视课堂的理论学习过程,这是掌握土力学基本 理论、提高专业水平的重要途径. 其次:
土力学的发展大致经历三个历史时期:
萌芽期(1773----1923)
1773年 France C.A.Coulomb 创立了著名的砂土抗剪强
度理论：τ=σtgφ。并提出了计算挡土墙土压力的滑契理论— —即库仑土压力理论。
1869年 England Rankine 也提出了计算挡土墙土压力理论— —朗肯土压力理论。
城市各种地下管线、地下构筑物 基坑工程 各种人类活动与周围环境交往
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1.2 特点
①无标准图集可用 原因如下：
土的工程性质复杂性，具体性，导致本学科无标准 图集可用，不同的地区，土质相差很大；同一个地 区，土质也有差别；即使是同一种土，在不同的季 节，由于温度、湿度的变化，地下水位的升降，其 工程性质都不一样。
国内：我们国家自1962年至今，也先后召开了8届土力学基础工程学术会 议。
第一届（1962年）天津；第五届（1987年）厦门 第二届（1966年）武汉；第六届（1991年）大连 第三届（1979年）杭州；第七届（1995年）北京 第四届（1983年）武汉；第八届(1999年)
此外还召开了一系列专题学术会议，推动了土力学的发展，国家这几年已 先后颁发了许多有关规范、规程，例：
1943年：K.Terzaghi 《Theoretical Soil Mechanics》
土体的破坏理论仍然是研究的主流,但随着弹性力学的研究成果 被大量的吸引过来,土体变形问题的研究越来越成为重要内容.
古典土力学的研究可归结为一个原理和两个理论:
有效应力原理和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)
但真实的土体既不是理想弹性体,也不是理想刚塑性体,人们开始考
虑基于土的两个基本特征:压硬性和剪胀性的现代土力学理论,
计算机技术的迅猛发展又提供了客观条件，对土力学的发展提 供了有利条件
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现代土力学(1963----2023?)
1963年,Roscoe发表了著名的剑桥模型,第一个可以全面考虑土的压硬性
土2019工/9/8 程等，都是今后土力学发展的重要方向 .
参考书、文献及专业期刊目录
绪论（Introduction） 1 土力学研究的内容 2 学习土力学的目的 3 土力学与其它学科的联系 4 本学科的重要性,特点和学习方法 5 土的工程性质 特征 特性 6 地基 基础 7 处理工程中的问题 8 本学科的历史，现状和展望
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1.土力学研究的内容
2)分类： 天然地基(natural ground): 不需要经过人工加固处理就可以在其上直 接修筑建筑物的地层。
人工地基(artificial ground）: 必需经过人工加固处理才能在其上修筑建 筑物的地层。
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3)地基设计原则：
为保证建筑物或构筑物的安全和正常使用，对于支 承整个建筑物或构筑物荷载的地基应满足以下基本条件:
八章） – 土压力与土坡稳定分析（第七、九章） – 土的压实（第十章）
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工程背景资料
– 基坑工程照片—照片1 介绍近几年国内成功的基坑工程照片 – 国内外地基基础工程成败实例—照片2 介绍失败的工程事例 – 地基处理—照片3 介绍地基处理的新技术照片
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土力学（Soil Mechanics ）
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2).定义：基础是建筑物或构筑物向下部扩散并传递荷 载的下部结构。
3)分类：按埋置深度不同分：
浅基础：D≤5m 且D≤B
深基础：D>5m或D>(4～5)B
浅基础类型:
单独基础, 条形基础（单向条形基础，十字交叉形条 形基础）,筏板基础,箱形基础
深基础类型:
桩基础,墩桩基础,沉井基础,沉箱基础,地下连续墙,筏 板带桩,箱基带桩
1.土 (Soil . Earth) 土是岩石经过物理、化学、生物等风化作用
的产物，是矿物颗粒组成的集合体，是由固体 颗粒、水和空气组成的三相体。
2. 土力学及其研究对象(Soil Mechanics and it’s researching objects) 土力学是用力学知识和土工测试技术研究土 的物
《工业与民用建筑工程地质勘察规范》(TJ21-77) 《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89) 《湿陷性黄土地区建筑规范》(GJ25-78)等等 上述许多规范仍在修订，而且需要继续编制和颁布一些新规范，如：
《建筑地基处理技术规范》。此外，各省市，地区也都根据本地区发展， 编20制19/了9/8 地区性的规定，规程，极大的推动了土力学的理论及应用。
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古典土力学(1923----1963)