土力学PPT课件

土力学
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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
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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。
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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。
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3 学习方法
着重基本概念的理解，掌握基本的计算方法； 抓住中心，建立联系（围绕四大问题这一中心 而建立联系）； 注意各种方法的基本假设与其适用条件。
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4 如何处理土工中的问题
（1）必须结合很多学科的研究成果 ▪ 土质学 ▪ 工程地质学 ▪ 工程力学 ▪ 现代数学理论 ▪ 计算机科学
（2）必须具备丰富的工程经验和良好的工程判断能力。
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5 土力学的发展过程及现状
▪ 1773年建立Mohr—Coulomb强度理论，为土压力、地基承 载力和土坡稳定分析奠定基础；
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1.4 土的基本特征和特性
▪ 碎散性：摩擦型材料。 ▪ 自然变异性或不均匀性：是自然地质历史的产物。 ▪ 三相体系：固体颗粒、水、气体。 ▪ 不确定性：性质复杂，随外部条件而变化
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谢谢观看！
▪ 1776年Coulomb发表建立在滑动土楔基础上的土压力理论； ▪ 1857年Rankine提出极限平衡分析基础上的土压力理论；
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▪ 1856年Darcy通过室内试验建立水的渗透理论； ▪ 1885年Boussinesq提出各向同性半无限体表面在竖直集中力
作用下的位移和应力分布理论； ▪ 1892年Flamant提出线荷载作用下位移和应力分布理论； ▪ 20世纪初，Prandtl根据塑性平衡原理，导出极限承载力公式； ▪ Fellenius提出瑞典圆弧法分析土坡稳定性；
其先修课程是理论力学、材料力学、工程地质，
后续课程：基础工程、地基处理、高等土力学等。
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土木工程专业的技术基础课，涉及：
水利工程 道路工程 桥梁工程 采矿工程 地下工程 铁道工程
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1 学习土力学的目的
任何结构物都必须建造在岩或土中， 因而多数结构物必然会涉及到土。
土的力学性质包括渗流性质，它直接 影响到结构物的安全和正常使用。
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Hale Waihona Puke 墨西哥市艺术宫当地表层为人工填土与砂夹卵石硬壳层， 厚度5m，其下为超高压缩性淤泥，天然孔隙比 高达7-12，天然含水量高达150%-600%，为世 界罕见的软弱土，层厚达25m。因此，这座艺 术宫严重下沉，沉降量高达4m，临近的公路下 沉2m，公路路面至艺术宫门前高差达2m。参观 者需步下9级台阶，才能从公路进入艺术宫。
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教学参考书
▪ 陈仲颐、周景星等，土力学，清华大学出版社，1994年 ▪ 刘成宇主编，土力学，第二版，中国铁道出版社，2000年 ▪ B. M. Das, Principles of Geotechnical Engineering,
Fourth Edition, PWS Publishing Company, 1998
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强度不够造成失稳破坏
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.渗流造成地基破坏 9
地 基 沉 降 造 成 的 破 坏
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墨西哥市艺术宫
墨西哥国家首都墨西哥市艺术宫，是一 座巨型的具有纪念性的早期建筑。此艺术宫 于1904年落成，至今已有100余年的历史。该 市处于四面环山的盆地中，古代原是一个大 湖泊。因周围火山喷发的火山灰沉积和湖水 蒸发，经漫长年代，湖水干涸形成目前的盆 地。