土力学全套教学教材
2024版《土力学》教学教案
1 2
密度和重度
土的密度是指单位体积土的质量，重度是指单位 体积土所受的重力。它们是土的基本物理性质指 标。
含水量
土的含水量是指土中水的质量与固体颗粒质量的 比值。含水量对土的工程性质有很大影响。
孔隙比和孔隙率
3
孔隙比是指土中孔隙体积与固体颗粒体积的比值， 孔隙率是指土中孔隙体积占总体积的百分比。它 们反映了土的密实程度。
课程内容
涵盖土的物理性质、土的渗透性、 土的压缩性、地基承载力、土压 力与挡土墙、边坡稳定等基础知 识。
课程意义
为土木工程专业学生提供必要的 土壤力学知识，为后续的工程设 计、施工和管理打下基础。
2024/1/29
4
教学目标与要求
知识目标
掌握土的基本物理性质、力学性质及其工程应用；理解地 基承载力、土压力、边坡稳定等基本概念和原理。
01
能力目标
能够运用土力学知识分析实际工程问题， 具备初步的工程设计和施工能力。
02
2024/1/29
03
素质目标
培养学生的工程实践能力和创新思维， 提高学生的综合素质。
5
教材及参考书目
教材
《土力学》（第X版），XXX主编，XX出版社。
参考书目
《基础工程》、《岩土工程勘察》、《土质学与土力学》等相关教材及专业书 籍。同时，鼓励学生阅读最新的学术论文和研究报告，了解土力学领域的最新 进展和动态。
有效应力是指土壤骨架所承担的那部分应力，它决定了土壤的压缩变形
特性。
02
有效应力原理内容
有效应力原理表明，土壤的总应力等于土壤孔隙中的水压力和土壤骨架
承担的有效应力之和。
2024/1/29
03
有效应力与孔隙水压力的关系
土力学教材 Word版
土力学教材 Word版土力学教材word版土力学教材(word版)四、粘性土的状态与界限含水量ppl10w五、砂土的规整度六、土的压实原理1dw七、土的工程分类1您想测试一下自己对本章基本概念的掌握程度吗？请进入在线练习您还可以进一步顺利完成指导教师布置的习题作业，或挑选习题库中的习题展开练自学指导自学目标1参考学习进度一、工程背景b二、渗透理论3.达西（dracy）扩散定律lqt△vq=v/h1h2h三.渗透系数的确认lh,tqq=t四、流网及其工程应用领域9nmab1.5q五、土中渗流的作用力及扩散变形(jijialib1+h02h2s3icki]您想要测试一下自己对本章基本概念的掌控程度吗？恳请步入在线练您还可以进一步完成指导教师布置的习题作业，或选择习题库中的习题进行练习学习指导学习目标学习基本要求主要基础知识一、土的蔡国用形变zcz fm；二、基础底面压力3-43m=(fg)，e）emin0p'max三、土中附加应力m布西奈斯克zrw布西奈斯克（j．v．boussinesq，1885）1p()m(,z)d(x z式（3-10）=l/z/b适当表格相应的应力系数b,力z弗拉曼弗拉曼（flamant）相应的应力系数使用极坐标形式则表示土中任一点的主应力土中任一点的主应力和您想要测试一下自己对本章基本概念的掌控程度吗？恳请步入在线练您还可以进一步完成指导教师布置的习题作业，或选择习题库中的习题进行练习自学指导自学目标学习基本要求136参考学习进度一、土的放大试验与压缩性指标放大仪（图片）p详细了解压缩试验的试验操作步骤请进入试验设备、试验方法、试验过程图片等)室内固结试验（内容包括晶化试验一、试验目的vc二、仪器设备试验过程孔隙比e与放大量h的关系推论0s00pe12e0el0/es过1压缩模量与变形模量之间的换算关系推导过程zk0通过试验测量或使用经验值土的静止土压力系数k0确定方法1卡萨格兰德卡萨格兰德（a.cassagrande,1902～），1932年明确提出液限测量的碟式仪方法，此方法在欧、美、日沿用至今；1936年明确提出先期晶化压力的经验作图法；1942年明确提出土的分类方法，沦为美国规范中“土的统一分类方法”的理论基础。
《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
《土力学教案》word版
《土力学教案》word版一、教案概述1. 课程名称：土力学2. 适用年级：大学本科一年级3. 课时安排：本学期共32课时，每课时45分钟4. 教学目标：使学生了解土力学的基本概念、基本原理和基本方法，培养学生分析和解决土力学问题的能力。
二、教学内容1. 第一章土的性质与分类土的组成与结构土的物理性质土的力学性质土的工程分类2. 第二章土的渗透性渗透定律土的渗透系数土的渗透性影响因素渗透问题在工程中的应用3. 第三章土的压力与支撑力土的自重压力静止侧压力主动土压力被动土压力支撑力的计算与应用4. 第四章土的剪切强度与变形特性剪切强度定律土的抗剪强度指标土的变形特性土的变形模量土的泊松比5. 第五章土的稳定性分析土体稳定性的影响因素滑动面与安全系数土的抗滑稳定性分析方法土体稳定性计算实例三、教学方法1. 讲授法：讲解土力学基本概念、原理和公式，阐述土力学问题的解决方法。
2. 案例分析法：分析实际工程案例，使学生更好地理解土力学的应用。
3. 实验法：组织学生进行土力学实验，培养学生的实践操作能力。
4. 小组讨论法：分组讨论土力学问题，提高学生的团队合作能力。
四、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、作业、课堂表现等情况。
2. 期中考试：测试学生对土力学基本概念、原理和方法的掌握程度。
3. 期末考试：全面考察学生对本课程知识的掌握和应用能力。
4. 实验报告：评价学生在实验过程中的操作技能和分析问题能力。
五、教学资源1. 教材：推荐《土力学》（第四版），作者：李广信。
2. 辅助教材：推荐《土力学教程》，作者：李俊。
3. 网络资源：搜集相关土力学的学术论文、工程案例等，为学生提供丰富的学习资料。
4. 实验室设备：进行土力学实验，验证土力学原理。
5. 投影仪、PPT等教学设备：辅助课堂教学。
六、第四章土的剪切强度与变形特性（续）土的剪切带发展土的应变软化现象土的残余强度三轴剪切试验土的剪切模量土的剪切强度公式的应用七、第五章土的稳定性分析（续）边坡稳定性分析地基承载力分析土体稳定性设计方法土体稳定性分析的数值方法稳定性分析在工程中的应用实例八、第六章土的动力特性土的动应力与动应变动三轴试验土的动力模量土的阻尼比地震作用下的土动力学问题土的动力特性在工程中的应用九、第七章土的工程应用土在基础工程中的应用土在地下工程中的应用土在道路工程中的应用土在水利工程中的应用土在边坡工程中的应用土在环境工程中的应用十、第八章土力学的实验技术与方法土的物理性质试验土的力学性质试验土的渗透性试验土的剪切强度试验土的动力特性试验实验数据处理与分析十一、第九章土力学数值分析方法土力学数值分析的基本原理有限元法在土力学中的应用有限差分法在土力学中的应用离散元法在土力学中的应用土力学数值分析软件介绍数值分析在土力学问题中的应用实例十二、第十章土力学与地基基础地基的概念与分类地基承载力理论地基变形控制原则地基处理技术地基基础设计方法地基基础在工程中的应用实例十三、第十一章边坡工程边坡稳定的影响因素边坡稳定性分析方法边坡稳定控制技术边坡加固与维护边坡工程实例分析十四、第十二章地下工程地下工程概述地下工程设计原则地下工程支护技术地下工程施工方法地下工程实例分析十五、第十三章土力学在环境工程中的应用土力学在土地利用规划中的应用土力学在地质灾害防治中的应用土力学在土壤污染控制中的应用土力学在生态系统保护中的应用土力学在环境工程实例分析中的应用十一、第十四章土力学在岩土工程中的应用岩土工程概述岩土工程设计原则岩土工程勘察方法岩土工程支护与加固技术岩土工程实例分析十二、第十五章土力学在结构工程中的应用结构工程概述结构工程设计原则结构工程与土力学的关系结构工程的地基处理技术结构工程实例分析十三、第十六章土力学在交通运输工程中的应用交通运输工程概述交通运输工程设计原则交通运输工程的土力学问题交通运输工程的地基处理技术交通运输工程实例分析十四、第十七章土力学在水利工程中的应用水利工程概述水利工程设计原则水利工程的土力学问题水利工程的地基处理技术水利工程实例分析十五、第十八章土力学发展趋势与展望土力学研究的新进展土力学在新技术中的应用土力学在可持续发展中的作用土力学教育与人才培养土力学未来发展趋势与挑战重点和难点解析土力学作为一门研究土壤性质及其与工程结构相互作用的学科，具有很强的实践性和应用性。
2024版《土力学》授课教案
详细阐述条分法的计算步骤，包括确定滑动面、划分条块、计算条 块重力、确定条块间作用力、建立平衡方程并求解等。
条分法的优缺点及适用范围
分析条分法的优缺点，并指出其适用范围及局限性。
边坡稳定分析实例讲解
01
02
03
04
实例背景介绍
介绍一个具体的边坡稳定分析 实例，包括工程背景、地质条
件等。
以一个典型的挡土墙设计为例， 详细介绍设计过程中需要考虑的 因素、采用的设计方法以及最终 的设计结果。
经验教训
总结挡土墙设计过程中的经验教 训，如合理选择土压力计算方法、 充分考虑地质条件对设计的影响、 注意施工过程中的质量控制等。
PART 07
边坡稳定分析方法及应用
REPORTING
边坡稳定分度较大或土壤颗粒较粗时，渗流可能进入紊流状态，此时达西
定律不再适用。此外，对于非饱和土壤的渗流问题，达西定律也需要进
行修正。
渗透系数的测定方法
室内试验法
通过室内试验测定土壤的渗透系数，常用的方法有常水头法和变水头法。这些方法可以在控 制条件下模拟实际渗流情况，获得较为准确的渗透系数值。
在计算主动土压力时，需考虑土的侧压 力系数、墙背倾斜度、墙的位移量及土 的内摩擦角对土压力的影响。
被动土压力计算方法
定义与特性
计算公式
注意事项
被动土压力是指挡土墙在被动状 态下（即墙体向靠近土体方向偏 移或转动），土体对墙体的水平 压力。其大小与土的性质、墙的 高度、墙的位移量等因素有关。
被动土压力的计算公式为 Ep = Kp × γ × H，其中 Ep 为被动土 压力，Kp 为被动土压力系数， γ 为土的容重，H 为墙高。
PART 02
【精品课件】土力学与地基基础完整版 全套ppt
1925年，太沙基归纳发展了以往的成就，发表了《土 力学》一书，接着，于1929年又与其他作者一起发表了 《工程地质学》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，土力 学及地基基础就作为独立的科学而取得不断的进展。时 至今日，土建，水利、桥梁、隧道、道路、港口、海洋 等有关工程中，以岩土体的利用、改造与整治问题为研 究对象的科技领域，因其区别于结构工程的特殊性和各 专业岩土问题的共同性，已融合为一个自成体系的新专 业—“岩土工程”。 它的工作方法就是：调查勘察、试验测定、分析计算、 方案论证，监测控制、反演分析，修改定案；
“第四纪沉积物(层)”或“土”。 五、第四纪沉积物(层) 不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布规律 和工程地质特征，以下分别介绍其中主要的几种成因类型。 (一)残积物、坡积物和洪积物 1、残积物 残积物是残留在原地未被搬运的那 一部分原岩风化剥蚀后的产物，而 另一部分则被风和降水所带走。 2、坡积物 坡积物是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢 地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡 上而形成的沉积物。
Байду номын сангаас
为地壳的上拱和下拗，形成大 型的构造隆起和拗陷：水平运 动表现为地壳岩层的水平移动，使岩层产生各种形态的褶皱 和断裂．地壳运动的结果，形成了各种类型的地质构造和地 球表面的基本形态。 3)变质作用：在岩浆活动和地壳运动过程中，原岩 (原来生 成的各种岩石)在高温、高压下及挥发性物质的渗入下，发生 成分、结构、构造变化的地质作用。 (2)外力地质作用： 由于太阳辐射能和地球重力位能所引起的地质作用。它 包括气温变化、雨雪、山洪、河流、湖泊、海洋、冰川、风、 生物等的作用。 1)风化作用：外力(包括大气、水、生物)对原岩发生机械破 碎和化学变化的作用。 2)沉积岩和土的生成：原岩风化产物（碎屑物质），在雨雪 水流、山洪急流、河流、湖浪、海浪、冰川或风等
土力学电子教案
土力学电子教案•土力学基本概念与原理•土的渗透性与渗流分析•土的抗剪强度与稳定性分析•地基承载力与变形计算•土压力理论与挡土墙设计•岩土工程勘察与报告编制土力学基本概念与原理01土力学定义及研究对象土力学的定义土力学是研究土体的物理、化学和力学性质以及土体与建筑物相互作用的学科。
研究对象主要研究土体在各种条件下的变形、强度和稳定性，以及土与结构物的相互作用。
土的物理性质与分类物理性质包括颜色、密度、含水量、孔隙比、液塑限等。
分类根据土的颗粒组成、塑性指数和液性指数等物理指标，可将土分为碎石土、砂土、粉土、黏性土等类型。
土的力学性质及指标力学性质土的力学性质主要包括变形特性、强度特性和渗透特性。
力学指标反映土的力学性质的指标有压缩系数、压缩模量、抗剪强度、内摩擦角、黏聚力等。
变形特性土的变形特性主要表现为压缩性、膨胀性和蠕变性等。
应力与变形关系土体在受力作用下，将产生相应的变形，应力与变形之间的关系可用土的压缩曲线、应力应变曲线等表示。
应力状态土体中的应力状态包括自重应力、构造应力和附加应力等。
土中应力与变形关系土的渗透性与渗流分析02渗透性基本概念及原理渗透性定义土体允许水流通过的性能，是土的重要水理性质之一。
渗透原理水流在土孔隙中的流动受土颗粒大小和排列、孔隙大小和分布等因素的影响。
渗透性指标渗透系数（k）是表示土的渗透性大小的指标，其大小取决于土的孔隙比和水的黏滞度。
渗流定律描述水流在土体中流动的基本定律，包括渗流量、渗流速度和渗流梯度之间的关系。
达西定律在一定条件下，通过土体的渗流量与水力梯度成正比，而与土的性质和水的黏滞度成反比。
该定律适用于层流状态。
达西定律的适用范围主要适用于层流状态，对于紊流状态需进行修正。
渗流定律与达西定律渗透系数测定方法室内试验法通过室内试验测定土的渗透系数，包括常水头法和变水头法。
现场试验法在现场进行渗透试验，如注水试验、抽水试验等，以测定实际土体的渗透系数。
《土力学》教案》课件
《土力学》教案课件第一章：土力学概述1.1 土力学的定义和研究对象1.2 土的分类和性质1.3 土力学的研究方法和基本原理1.4 土力学在工程中的应用第二章：土的物理性质2.1 土的组成和结构2.2 土的粒径分布和孔隙率2.3 土的密度和相对湿度2.4 土的渗透性和毛细作用第三章：土的力学性质3.1 土的压缩性和固结理论3.2 土的剪切强度和剪切变形3.3 土的弹性模量和泊松比3.4 土的粘聚力和内摩擦角第四章：土的压力和稳定性4.1 土的自重压力和有效压力4.2 土的浮力4.3 土的抗剪强度和稳定性分析4.4 土的压力分布和支撑结构的设计第五章：土的动力性质5.1 土的动力响应和动力特性5.2 土的动剪切强度和动模量5.3 土的动力压缩和动力固结5.4 土的动力稳定性和地震工程第六章：土工测试方法6.1 土样采集和制备6.2 土的物理性质测试6.3 土的力学性质测试6.4 土的渗透性测试第七章：土的工程应用7.1 土在基础工程中的应用7.2 土在地下工程中的应用7.3 土在水利工程中的应用7.4 土在道路工程中的应用第八章：土的加固和改良8.1 土的加固方法和技术8.2 土的改良方法和材料8.3 土的加固和改良效果评价8.4 土的加固和改良在工程中的应用第九章：土力学数值分析9.1 土力学数值模型的建立9.2 土力学数值分析的方法和算法9.3 土力学数值分析在工程中的应用案例9.4 土力学数值分析的局限性和发展趋势第十章：土力学发展趋势与展望10.1 土力学研究的新理论和新方法10.2 土力学在可持续发展和环境保护中的应用10.3 土力学在智能化和数字化技术的发展趋势10.4 土力学在工程实践中的挑战和机遇重点解析本文档详细介绍了《土力学》教案课件的十个章节内容，涵盖了土力学的概述、物理性质、力学性质、压力和稳定性、动力性质、土工测试方法、土的工程应用、土的加固和改良、土力学数值分析以及土力学的发展趋势与展望等方面的基础知识、应用技术和研究动态。
830工程地质学和土力学参考书目
830工程地质学和土力学参考书目
以下是一些830工程地质学和土力学的参考书目：
1.《工程地质学》（第4版）- 张平原、叶笃正、吴普特
这本书是一本非常全面的工程地质学入门教材，包含了工程地质学的基本知识和原理。
2.《工程地质学导论》- 高喜生、王庆国、吕婧
该书对工程地质学的基本概念、工程地质勘察、工程地质分析和评价等进行了详细介绍。
3.《岩土力学》- 蔡东红、闫永健
这本书是一本介绍岩土力学基本理论和应用的教材，内容包括力学性质、应力分布、变形特征等。
4.《岩土工程导论》- 尤金·J.博彻特、李恩庆、喻德光
该书包含了岩土工程学的基本原理和应用技术，内容涵盖了岩土勘察、岩土材料特性、基础设计等。
5.《实用岩土力学》- 彭世援、龚明敏
这本书偏重于岩土力学的实际应用，包括岩土工程勘察、基础设计、边坡稳定性分析等方面的内容。
请注意，这只是一些参考书目，具体选择的参考书还要根据个人的学习需求和课程要求来确定。
土力学全套课件
§1.2 土的三相组成
一、土的固相 土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成
土的骨架最基本的物质，称为土粒生矿物
原生矿物是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英 、长石、云母等。
次生矿物是由原生矿物经过风化作用后形成的新矿物 ，如三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅、粘土矿 物以及碳酸盐等。
绪论
比萨斜塔是意大利 比萨城大教堂的独 立式钟楼，位于比 萨大教堂的后面
钟楼始建于1173年， 设计为垂直建造，但 是在工程开始后不久 便由于地基不均匀和 土层松软而倾斜
绪论
比萨 (Pisa) 斜塔
绪论
墨 西 哥 城 的 下 沉
该城市人口密集。1850年开始抽取地下水，1891－1973年，整个 老城下沉达8.7m造成地面道路、建筑及其他建筑设施的破坏。 土层中地下水位的下降，使有效应力增加，使地基进一步固结沉降。
残积土：岩石风化后仍留在原地的堆积物。 特点：湿热地带，粘土，深厚，松软，易变；
寒冷地带，岩块或砂，物理风化，稳定 。
§1.1 土的生成
运积土：岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等搬运离 开生成地点后再沉积下来的堆积物。又分为冲积土、风积土、 冰碛土和沼泽土等。
冲积土：由水流冲积而成；颗粒分选、浑圆光滑
对一般的土而言，通常既经历过物理风化，又有化学风 化，只不过哪种占优势而已。
土从其堆积或沉积的条件来看可分为：
§1.1 土的生成
残积土
河流冲积土
土运积土
风积土 冰碛土 沼泽土
残积土
土无机有土机运土积(沼土泽冰 风 冲土)碛 积 积土 土 土
72 水分法
土的粒径级配累积曲线
土力学教材(Word版)
三、土的结构土的结构是指土粒（或团粒）的大小、形状、互相排列及联结的特征。
土的结构是在成土的过程中逐渐形成的，它反映了土的成分、成因和年代对土的工程性质的影响。
土的结构按其颗粒的排列和联结可分为图1-3所示的三种基本类型。
图1-3 土的结构的基本类型1．单粒结构单粒结构是碎石土和砂土的结构特征。
其特点是土粒间没有联结存在，或联结非常微弱，可以忽略不计。
疏松状态的单粒结构在荷载作用下，特别在振动荷载作用下会趋向密实，土粒移向更稳定的位置，同时产生较大的变形；密实状态的单粒结构在剪应力作用下会发生剪胀，即体积膨胀，密度变松。
单粒结构的紧密程度取决于矿物成分、颗粒形状、粒度成分及级配的均匀程度。
片状矿物颗粒组成的砂土最为疏松；浑圆的颗粒组成的土比带棱角的容易趋向密实；土粒的级配愈不均匀，结构愈紧密。
2．蜂窝状结构蜂窝状结构是以粉粒为主的土的结构特征。
粒径在0.02~0.002 mm左右的土粒在水中沉积时，基本上是单个颗粒下沉，在下沉过程中、碰上已沉积的土粒时，如土粒间的引力相对自重而言已经足够地大，则此颗粒就停留在最初的接触位置上不再下沉，形成大孔隙的蜂窝状结构。
3．絮状结构絮状结构是粘土颗粒特有的结构特征。
悬浮在水中的粘土颗粒当介质发生变化时，土粒互相聚合，以边-边、面-边的接触方式形成絮状物下沉，沉积为大孔隙的絮状结构。
土的结构形成以后，当外界条件变化时，土的结构会发生变化。
例如，土层在上覆土层作用下压密固结时，结构会趋于更紧密的排列；卸载时土体的膨胀（如钻探取土时土样的膨胀或基坑开挖时基底的隆起）会松动土的结构；当土层失水干缩或介质变化时，盐类结晶胶结能增强土粒间的联结；在外力作用下（如施工时对土的扰动或切应力的长期作用）会弱化土的结构，破坏土粒原来的排列方式和土粒间的联结，使絮状结构变为平行的重塑结构，降低土的强度，增大压缩性。
因此，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。
土力学教材
-5-
【例题 1-1】取烘干土 200g（全部通过 10mm 筛），用筛分法求各粒组含量和小
于某种粒径（以筛眼直径表示）土量占总土量的百分数。
解：（1）将筛分结果列于表 1.7
表 1.7 某种土的筛分结果
筛孔直径 筛上土的质量 筛下土的质量（即 筛上土的质量占总 小于该筛孔土的质
（mm） （即粒组含 小于某粒径土的含 土质量的百分数 量占总土质量的百
岩石和土在不同的风化作用下形成不同性质的土。风化作用主要有物理风化、 化学风化和生物风化。
(1)物理风化：岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，温度、湿度的变化，不均匀的 膨胀与收缩破碎，或者运动过程中因碰撞和摩擦破碎。只改变颗粒的大小和形状， 不改变矿物颗粒的成分称为物理风化。只经过物理风化形成的土是无粘性土，一般 也称为原生矿物。
硅氧四面
铝氢氧八面体
硅氧晶
铝氢氧晶片
片图 1.2 粘土矿物晶片及结 构
(a)
(b)
(e)
(c)
(d)
图 1.3 粘土矿物构造
(a)高岭石的基本构造单元 (b)蒙脱石和伊利石的基
本构造单元 (c)高岭石的晶体构造 (d)蒙脱石的晶体
构造 (e)伊利石的晶体构造
-3-
2）级配曲线法：是一种图示方法，通常用半对数纸绘制，横坐标表示某一粒径， 纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量。如图 1.5 所示。级配曲线上：d60 与 d10 的比值称为不均匀系数 Cu ，即：
《土力学》教案》课件
《土力学》教案课件第一章：土力学概述1.1 土力学的定义解释土力学的概念，它是研究土壤的性质、应力分布和变形规律以及土与其他材料相互作用的科学。
1.2 土力学的研究对象讨论土壤的组成、分类和土壤颗粒的特性。
介绍土力学在不同领域中的应用，如建筑工程、水利工程和道路工程等。
第二章：土的物理性质2.1 土的组成与结构解释土壤的颗粒组成，包括砂、粘土和有机质等。
探讨土壤的微观结构和宏观结构。
2.2 土的物理参数介绍土的密度、孔隙比、饱和度和含水率等基本物理参数。
解释这些参数对土壤性质和工程应用的影响。
第三章：土的力学性质3.1 土的剪切强度介绍土的抗剪强度概念，包括内摩擦角和剪切强度曲线。
探讨影响土剪切强度的因素，如应力历史、颗粒大小和结构等。
3.2 土的变形特性解释土的弹性模量和粘弹性特性。
讨论土的压缩性和膨胀性，以及这些性质对土体稳定性的影响。
第四章：土的压力和应力分布4.1 土的自重应力计算土的自重应力，包括有效应力和总应力。
探讨土的自重应力对土体稳定性的影响。
4.2 土的孔隙水压力解释孔隙水压力的概念和计算方法。
讨论孔隙水压力对土的应力状态和渗透性的影响。
第五章：土的渗透性5.1 渗透定律介绍达西定律和渗透系数的概念。
探讨影响土渗透性的因素，如颗粒大小、结构和孔隙率等。
5.2 土的渗透稳定性讨论土的渗透稳定性和渗透破坏现象。
解释如何通过改善土的渗透性来提高土体的稳定性。
第六章：土的力学模型6.1 土的力学模型概述介绍土的力学模型的重要性，包括模型在工程设计和分析中的应用。
讨论不同的土力学模型，如弹性模型、塑性模型和粘弹性模型。
6.2 土的应力应变关系解释土的应力应变曲线的特点，包括初始阶段、弹性阶段和塑性阶段。
探讨不同的应力应变关系模型，如线性模型、非线性模型和应变硬化模型。
第七章：土的稳定性分析7.1 土的抗倾覆稳定性介绍土的抗倾覆稳定性的概念和计算方法。
讨论影响土抗倾覆稳定性的因素，如土壤的重度、水文条件和基础形状等。
《土力学》授课教案
《土力学》课程授课教案课程编号：0333121331课程中文/英文名称：土力学/Soil Mechanics课程总学时/学分： 44学时/3学分适用专业：建筑工程及道桥专业一、课程地位本课程是土木工程的一门专业必修课，其主要目的是使学生掌握土的物理性质及工程分类，粘性土的矿物成分对性质影响，土得强度特性，土中应力和沉降计算，土压力计算方法和土坡稳定性分析，地基承载力的基本理论及计算，掌握室内几种常见的土木试验，了解土的动力特性和原位测试方法。
通过本课程的学习，使学生对于土力学基本理论有深入了解，能熟练操作常见的土木仪器，为以后的学习打下扎实的基础。
二、教材及主要参考资料1．教材：高大钊主编.《土质学与土力学》（第三版）北京人民交通出版社. 20022．主要参考资料：洪毓康主编.《土质学与土力学》（第二版）北京人民交通出版社. 19931．考核方式：考试2．成绩核定办法：卷面考试占80%，实验占10%，平时作业占10%。
五、授课方案第一章土的物理性质及工程分类（4学时）1．教学内容（2学时）第一节土的三相组成第二节土的颗粒特征第三节土的三相比例指标2．教学要求（1）掌握土的三相比例指标的概念和计算方法，掌握土的三相组成；（2）熟悉粒度成分的表示方法：表格法、累计曲线法、三角坐标法，以及描述土的级配的指标：不均匀系数Cu, 曲率系数Cs（3）了解土的颗粒特征3．教学重点、难点重点：土的三相比例指标的概念和计算方法。
难点：三项比例指标的换标。
4．教学策略要掌握三项比例指标换标这个难点，主要要教会学生绘制三相换标草图。
5．习题1-1，1-21．教学内容（2学时）第四节粘性土的界限含水量第五节砂土的密实度第六节土的工程分类2．教学要求（1）掌握评定粘性土状态的四个指标： Wp. Wl. Ip. Il掌握评定砂土密实度方法和指标；（2）熟悉土的工程分类以及方法；（3）了解Wp. Wl.室内测定方法和标准贯入试验。
- 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)。
（二）土粒的大小和土的级配
§1.2 土的三相组成
粒度，粒径
粒组：把工程性质相近的土粒合并为一组；某粒组的土 粒含量定义为该粒组的土粒质量与干土总质量之比
土的级配：土中各种大小的粒组中土粒的相对含量
随着颗粒大小的不同，土的性质可以有很大的差异。因 此，人们常常按照粒径的范围，将土粒分为若干组，粒 组之间的分界尺寸称为界限粒径。表1-1是国内常用的 一种粒组划分。
寒冷地带，岩块或砂，物理风化，稳定 。
§1.1 土的生成
运积土：岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等搬运离 开生成地点后再沉积下来的堆积物。又分为冲积土、风积土、 冰碛土和沼泽土等。
冲积土：由水流冲积而成；颗粒分选、浑圆光滑
风积土：由风力带动土粒经过一段搬运距离后沉积下来的堆积 物；没有层理、细砂或粉粒；黄土
绪论
墨 西 哥 城 的 下 沉
该城市人口密集。1850年开始抽取地下水，1891－1973年，整个 老城下沉达8.7m造成地面道路、建筑及其他建筑设施的破坏。 土层中地下水位的下降，使有效应力增加，使地基进一步固结沉降。
绪论
圣母教堂，因地表不均匀下沉Βιβλιοθήκη 其发生严重倾斜，并成为危房绪论
La Conchita 滑坡
1996年发生在美国加 州的La Conchita ，因 居民已提前撤离固未造 成人员伤亡
绪论
Santa Tecla 滑坡
2001年1月13日，萨尔 瓦多发生了7.6级的强震， 震中位于Santa Miguel 西南60英里。因此在 Santa Tecla 造成 山体 滑坡，最终导致700多人 遇难
舟曲泥石流
绪论
舟曲泥石流
绪论
绪论
舟曲发生泥石流的主要因素：
一、是三眼峪沟内部有滑坡、崩塌等大量的松散固体物质存 在，为泥石流的发生提供了充分的物质条件，其中多数为 1879年7月1日甘肃文县8级地震所诱 发。同时舟曲位于龙 门山地震活动带北缘，又临近天水地震活动带，此前也曾受 汶川地震波及，土质相对疏松，一遇强降雨容易形成泥石流。 二、是三眼峪沟流域上游植被以幼林为主，灌草比例高，局 部裸露，储水能力较弱，在经历今年入夏以来长时间严重干 旱后，表层土变得更加干松。 三、是在近期强降雨作用下，土体强度极大地降低，形成坡 面泥石流，并逐步带动沟坡崩滑岩土形成冲击力巨大的泥石 流，在从中上游汇流至中下游过程中，使得因地震形成的天 然堆石坝逐级溃决，并最终导致泥石流流量的增大和破坏力 的增强。
冰碛（qi）土：由冰川剥落、搬运形成的堆积物；不成层、从 漂石到粘粒
沼泽土：在沼泽地的沉积物；含有机质、压缩性高、强度低
§ 1.2 土的三相组成 土体
固相 + 液相 + 气相
构成土骨架，起决定作用
重要影响
次要作用
§1.2 土的三相组成
土是固体颗粒、水和空气的混合物，常称土为三相 系。
固相：土的颗粒、粒间胶结物； 液相：土体孔隙中的水； 气相：孔隙中的空气。
渗流：渗透变形与渗透稳定。
绪论
2005年7月21日在广州海珠区江南大道南海珠广场深基坑南边发生滑坡
绪论
比萨斜塔是意大利 比萨城大教堂的独 立式钟楼，位于比 萨大教堂的后面
钟楼始建于1173年， 设计为垂直建造，但 是在工程开始后不久 便由于地基不均匀和 土层松软而倾斜
绪论
比萨 (Pisa) 斜塔
土力学全套课件
土力学
绪论
土力学是力学的一个分支，是以土为研究对象的学科。
研究内容： 通过研究土的物理、力学、物理化学性质及微观结构，进一步认 识土和土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的反应特性即土 的压缩性、剪切性、渗透性及动力特性。
需要研究和解决的工程中的三大类问题：
土体稳定或强度问题；
土体变形问题；
不同类型的土
§1.2 土的三相组成
一、土的固相 土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成
土的骨架最基本的物质，称为土粒。对土粒应从其矿物 成分、颗粒的大小来描述。 （一）成土矿物：原生矿物，次生矿物
原生矿物是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英 、长石、云母等。
次生矿物是由原生矿物经过风化作用后形成的新矿物 ，如三氧化二铝、三氧化二铁、次生二氧化硅、粘土矿 物以及碳酸盐等。
第1章 土的物理性质及工程分类
本章主要内容
• 1.1 土的生成 • 1.2 土的三相组成 • 1.3 土的结构、构造 • 1.4 土的三相物理性质指标的测定及计算 • 1.5 无粘性土的特性 • 1.6 粘性土及粉土的特性 • 1.7 粘性土水-土系统的工程（物理-化学）特性 • 1.8 土的工程分类
§1.2 土的三相组成
当土骨架的孔隙全部被水占满时，这种土称为饱和土； 当土骨架的孔隙仅含空气时，就成为干土； 一般在地下水位以上地面以下一定深度内的土的孔隙中 兼含空气和水，此时的土体属三相系，称为湿土。 根据土的粘性分： 粘性土：颗粒很细； 无粘性土：颗粒较粗，甚至很大。砂、碎石、甚 至堆石（直径几十cm甚至1m）
§ 1.1 土的生成
一、土的概念
土： 覆盖在地表上的碎散矿物集合体。 岩石：构成地壳的基本物质，是一种或多种矿物的聚合体。
统称为大自然的产物
土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物
风化、搬运、堆积
岩石
土
压密、岩化
§1.1 土的生成
岩石风化分为物理风化、化学风化和生物风化。
物理风化：岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，或受波浪的冲 击、地震等引起各种力的作用，温度的变化、冻胀等因素使 整体岩石产生裂隙、崩解碎裂成岩块、岩屑的过程。 化学风化：岩体（或岩块、岩屑）与氧气、二氧化碳等各种 气体、水和各种水溶液等物质相接触，经氧化、碳化和水化 作用，使这些岩石或岩屑逐渐产生化学变化，分解为极细颗 粒的过程。 特征： 物理风化：量变过程，形成的土颗粒较粗； 化学风化：质变过程，形成的土颗粒很细。
对一般的土而言，通常既经历过物理风化，又有化学风 化，只不过哪种占优势而已。
土从其堆积或沉积的条件来看可分为：
§1.1 土的生成
残积土
河流冲积土
土运积土
风积土 冰碛土 沼泽土
残积土
土无机有土机运土积(沼土泽冰 风 冲土)碛 积 积土 土 土
残积土：岩石风化后仍留在原地的堆积物。 特点：湿热地带，粘土，深厚，松软，易变；