土力学绪论3.ppt

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1、绪 论 土力学土力学土力学土力学是一门土木工程专业的必修课，属是一门土木工程专业的必修课，属是一门土木工程专业的必修课，属是一门土木工程专业的必修课，属专专专专业基础课业基础课业基础课业基础课，课时建议，课时建议，课时建议，课时建议54545454学时学时学时学时，现计划学时为，现计划学时为，现计划学时为，现计划学时为32323232学时学时学时学时。土力学土力学土力学土力学所包含的知识既是土木工程专业学生必须所包含的知识既是土木工程专业学生必须所包含的知识既是土木工程专业学生必须所包含的知识既是土木工程专业学生必须掌握的专业知识，又是为后面的专业课程学习所必须掌握的专业知识，又是为后面的专业

2、课程学习所必须掌握的专业知识，又是为后面的专业课程学习所必须掌握的专业知识，又是为后面的专业课程学习所必须的基础知识。的基础知识。的基础知识。的基础知识。通通通通过过过过本本本本课课课课程程程程的的的的学学学学习习习习，了了了了解解解解土土土土的的的的成成成成因因因因和和和和分分分分类类类类方方方方法法法法，熟熟熟熟悉悉悉悉土土土土的的的的基基基基本本本本物物物物理理理理力力力力学学学学性性性性质质质质，掌掌掌掌握握握握地地地地基基基基沉沉沉沉降降降降、地地地地基基基基承承承承载载载载力力力力、土土土土压压压压力力力力计计计计算算算算和和和和土土土土坡坡坡坡稳稳稳稳定定定定分分分分析析析析方方

3、方方法法法法，掌掌掌掌握握握握一一一一般般般般土土土土工工工工试试试试验验验验操操操操作作作作，达达达达到到到到能能能能应应应应用用用用土土土土力力力力学学学学的的的的基基基基本本本本原原原原理理理理和和和和方方方方法法法法解解解解决实际工程中稳定、变形和渗流等问题的目的。决实际工程中稳定、变形和渗流等问题的目的。决实际工程中稳定、变形和渗流等问题的目的。决实际工程中稳定、变形和渗流等问题的目的。理论学时：理论学时：理论学时：理论学时：24242424学时学时学时学时 试验学时：试验学时：试验学时：试验学时：8 8 8 8 学时学时学时学时 土力学土力学是利用力学的一般是利用力学的一般原理，研

4、究原理，研究土土的物理、化学、力学性质及的物理、化学、力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的工程性状的应用科学应用科学。它是力学的一个分。它是力学的一个分支，是后续课程基础工程的理论基础。支，是后续课程基础工程的理论基础。土力学主要内容：（1 1 1 1）土的物理性质和工程分类）土的物理性质和工程分类）土的物理性质和工程分类）土的物理性质和工程分类（2 2 2 2）土的渗透性和渗流）土的渗透性和渗流）土的渗透性和渗流）土的渗透性和渗流 （3 3 3 3）土体中的应力计算）土体中的应力计算）土体中的应力计算）土体中的应力计算（4 4 4 4）

5、土的压缩性和地基沉降计算）土的压缩性和地基沉降计算）土的压缩性和地基沉降计算）土的压缩性和地基沉降计算（5 5 5 5）土的抗剪强度）土的抗剪强度）土的抗剪强度）土的抗剪强度（6 6 6 6）土压力）土压力）土压力）土压力（7 7 7 7）土坡稳定分析）土坡稳定分析）土坡稳定分析）土坡稳定分析（8 8 8 8）地基承载力）地基承载力）地基承载力）地基承载力土力学土力学的研究对象是的研究对象是土土，土土是由岩石风化而来。是由岩石风化而来。u由颗粒级配，土可分为由颗粒级配，土可分为碎石土、砂土、粉土、黏碎石土、砂土、粉土、黏性土。性土。u从结构角度，土可分为从结构角度，土可分为原状结构土原状结构土

6、和和扰动土扰动土u土由固体颗粒、水、气体组成，称为土由固体颗粒、水、气体组成，称为三相体。三相体。u土具有粘性、弹性、塑性，是不同于一般材料的土具有粘性、弹性、塑性，是不同于一般材料的粘弹塑性体。粘弹塑性体。比莎斜塔比莎斜塔 全塔总荷重约全塔总荷重约全塔总荷重约全塔总荷重约145MN145MN145MN145MN，基础底面平均压力约基础底面平均压力约基础底面平均压力约基础底面平均压力约50kPa50kPa50kPa50kPa。地基持力层为粉砂，下面为地基持力层为粉砂，下面为地基持力层为粉砂，下面为地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层。粉土和粘土层。粉土和粘土层。粉土和粘土层。目前塔向南倾斜，南

7、北目前塔向南倾斜，南北目前塔向南倾斜，南北目前塔向南倾斜，南北两端沉降差两端沉降差两端沉降差两端沉降差1 1 1 180m80m80m80m，塔顶离塔顶离塔顶离塔顶离中心线已达中心线已达中心线已达中心线已达5 5 5 527m27m27m27m，倾斜倾斜倾斜倾斜5.55.55.55.5o o o o。成为危险建筑。成为危险建筑。成为危险建筑。成为危险建筑。1990199019901990年年年年1 1 1 1月月月月14141414日被封闭。现除加固塔身外，日被封闭。现除加固塔身外，日被封闭。现除加固塔身外，日被封闭。现除加固塔身外，正用压重法和取土法进行地正用压重法和取土法进行地正用压重法和

8、取土法进行地正用压重法和取土法进行地基处理，尚无明显效果。基处理，尚无明显效果。基处理，尚无明显效果。基处理，尚无明显效果。上海地铁工地地面沉降事故上海地铁工地地面沉降事故 2003200320032003年年年年7 7 7 7月月月月1 1 1 1日日日日9 9 9 9时许，时许，时许，时许，流沙涌入流沙涌入流沙涌入流沙涌入建建建建设中的上海地铁四设中的上海地铁四设中的上海地铁四设中的上海地铁四号线号线号线号线(浦东南路至浦东南路至浦东南路至浦东南路至南浦大桥南浦大桥南浦大桥南浦大桥)区间隧区间隧区间隧区间隧道中的浦西联络通道中的浦西联络通道中的浦西联络通道中的浦西联络通道，造成严重的地道，

9、造成严重的地道，造成严重的地道，造成严重的地面沉降。面沉降。面沉降。面沉降。上海倒楼事故上海倒楼事故6 6月月月月2727日日日日5 5时时时时3030分，上海市闵行区莲花分，上海市闵行区莲花分，上海市闵行区莲花分，上海市闵行区莲花南路一在建楼盘工地发生楼体倒覆事南路一在建楼盘工地发生楼体倒覆事南路一在建楼盘工地发生楼体倒覆事南路一在建楼盘工地发生楼体倒覆事件，致件，致件，致件，致1 1名工人死亡名工人死亡名工人死亡名工人死亡 。土力学的发展历史而 土土力力学学的的发发端端，始始于于十十八八世世纪纪兴兴起起了了工工业业革革命命的的欧欧洲洲。最最初初有有关关土土力力学学的的个个别别理理论论多与解

10、决铁路路基问题有关。多与解决铁路路基问题有关。1773177317731773年，法国的库伦（年，法国的库伦（年，法国的库伦（年，法国的库伦（CoulombCoulombCoulombCoulomb）根据试验创立根据试验创立根据试验创立根据试验创立了著名的了著名的了著名的了著名的砂土抗剪强度公式砂土抗剪强度公式砂土抗剪强度公式砂土抗剪强度公式，提出了计算，提出了计算，提出了计算，提出了计算挡土墙土挡土墙土挡土墙土挡土墙土压力压力压力压力的滑楔理论。的滑楔理论。的滑楔理论。的滑楔理论。Charles Augustin de Coulomb(1736-1806)18691869年年，英英国国的的朗

11、朗肯肯（RankineRankine）又又从从不不同角度同角度 提出了提出了挡土墙土压力挡土墙土压力理论。理论。William John Maquorn Rankine(1820-1872)1885年，法国布辛奈斯克（年，法国布辛奈斯克（Boussinesq）求得了弹性半无限空间在竖向集中力作用下的求得了弹性半无限空间在竖向集中力作用下的应力和变形的应力和变形的Boussinesq解解。1922年，瑞典费兰纽斯（年，瑞典费兰纽斯（Fellenius）为）为解决铁路塌方问题提出了解决铁路塌方问题提出了土坡稳定分析法。土坡稳定分析法。1925192519251925年，美国年，美国年，美国年，美国

12、K.K.K.K.太沙基（太沙基（太沙基（太沙基（TerzaghiTerzaghiTerzaghiTerzaghi）归纳发展归纳发展归纳发展归纳发展了以往的理论，发表了了以往的理论，发表了了以往的理论，发表了了以往的理论，发表了土力学土力学土力学土力学一书，他被认一书，他被认一书，他被认一书，他被认为是土力学的奠基人为是土力学的奠基人为是土力学的奠基人为是土力学的奠基人。The Father of Soil MechanicsKarl von Terzaghi(1923-1963)1936193619361936年，在美国召开的第一届国际土力学与年，在美国召开的第一届国际土力学与年，在美国召开的

13、第一届国际土力学与年，在美国召开的第一届国际土力学与基础工程会议起，土力学与基础工程方面的国基础工程会议起，土力学与基础工程方面的国基础工程会议起，土力学与基础工程方面的国基础工程会议起，土力学与基础工程方面的国际学术交流日益活跃。世界各地包括中国在内际学术交流日益活跃。世界各地包括中国在内际学术交流日益活跃。世界各地包括中国在内际学术交流日益活跃。世界各地包括中国在内的许多国家也都交流和总结了本学科新的研究的许多国家也都交流和总结了本学科新的研究的许多国家也都交流和总结了本学科新的研究的许多国家也都交流和总结了本学科新的研究成果和实践经验，促进了该学科的发展。成果和实践经验，促进了该学科的发展。成果和实践经验，促进了该学科的发展。成果和实践经验，促进了该学科的发展。在我国，基础工程学科也得到飞跃发展，我在我国，基础工程学科也得到飞跃发展，我在我国，基础工程学科也得到飞跃发展，我在我国，基础工程学科也得到飞跃发展，我国在各种桥梁、水利及建筑工程中成功地处理了国在各种桥梁、水利及建筑工程中成功地处理了国在各种桥梁、水利及建筑工程中成功地处理了国在各种桥梁、水利及建筑工程中成功地处理了许多大型和复杂的基础工程，取得了辉煌成就。许多大型和复杂的基础工程，取得了辉煌成就。许多大型和复杂的基础工程，取得了辉煌成就。许多大型和复杂的基础工程，取得了辉煌成就。