土力学全套课件

舟曲泥石流
绪论
舟曲泥石流
绪论
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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。
土体变形问题；
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
§ 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
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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
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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
（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
Leabharlann Baidu
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。
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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；
§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。
§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）
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。
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圣母教堂，因地表不均匀下沉使其发生严重倾斜，并成为危房
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
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
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
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