華北水利水電學院土力學課程組

土力學華北水利水電學院土力學課程組土力學的概念土力學是一門研究土體滲流、壓縮和強度三個主要課題的學科土力學的研究對象研究對象：土

土的性狀變化很大，土力學理論依靠較多的簡化假設(shè)，因此在處理工程中的土力學問題時，不能單憑數(shù)學和力學的方法，我們同時需要室內(nèi)和野外的測試手段，實地觀察和經(jīng)驗判斷土力學學習的基本要求了解土的基本物理力學性質(zhì)、掌握若干主要土工實驗的基本原理和一般方法了解土體在承受荷載后或改變其周圍環(huán)境后的性能、變化規(guī)律掌握一般水工建筑物設(shè)計中有關(guān)土力學內(nèi)容的計算方法。土力學的學習方法學習土力學，必須特別注意認識土的特點多樣性易變性土力學密切結(jié)合專業(yè)和實踐的一門課程，學習中不但要著重于基本概念的理解，掌握計算方法而且要學會初步解決實際問題的能力。土力學與其它課程的關(guān)系土力學屬于技術(shù)基礎(chǔ)課，它在一般基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間起到承上啟下的作用。先行課程：材料力學、結(jié)構(gòu)力學、彈性理論初步、工程地質(zhì)學與水文地質(zhì)學、水力學后續(xù)課程：水工結(jié)構(gòu)、地基及基礎(chǔ)土力學是一門邊緣學科，它所設(shè)計的自然科學范圍很廣，除了和力學領(lǐng)域內(nèi)各鄰近學科有密切關(guān)系外，它還涉及到普通地質(zhì)學、土質(zhì)學、物理、化學等方面的知識領(lǐng)域。土力學的發(fā)展簡史土力學是一門既古老、又新興的學科，人類很早就懂得廣泛利用土進行工程建設(shè)（我國的長城、南北大運河）直到十八世紀中葉，人類對土在工程建設(shè)方面的特性，尚停留在感性認識階段。土力學的發(fā)展簡史十八世紀產(chǎn)業(yè)革命后，提出了大量與土力學有關(guān)的問題和不少成功的經(jīng)驗，特別是一些工程事故的教訓，迫切促使人們?nèi)で罄碚摰慕忉專⒁笥劳ㄟ^實踐檢驗的理論來直到以后的工程實踐。筑城學（歐洲）墻后土壓力問題鐵路、公路、水利工程土坡穩(wěn)定問題半經(jīng)驗分析階段土力學的發(fā)展簡史二十世紀，隨著土建規(guī)模的擴大，促使人們?nèi)娴叵到y(tǒng)地對土的力學性質(zhì)作理論和實踐研究，科學技術(shù)不斷發(fā)展，世界不少國家分分成立專門土力學研究機構(gòu)，重點研究。十八世紀二十年代，著名的土力學家太沙基的土力學專著《土力學》問世，標志著土力學作為一門獨立的較系統(tǒng)而完整的學科，自1936年以來，已召開了十一屆國際土力學和基礎(chǔ)工程學術(shù)會議。近四十年來，由于尖端科學、生產(chǎn)發(fā)展的需要，土力學的研究領(lǐng)域又有了明顯的擴大土動力學、凍土力學、海洋土力學、月球土力學同時巖石力學也已與土力學分離而單獨稱為一門學科。第二章土的物理性質(zhì)與工程分類

第一節(jié)土的形成土的概念：在土木工程領(lǐng)域，土是指覆蓋在地表的沒有膠結(jié)和弱膠結(jié)的顆粒堆積物，土與巖石的區(qū)分僅在于顆粒膠結(jié)的強弱，所以，有時也會遇到難以區(qū)分的情況。

土的來源土根據(jù)來源源可分為無機土：巖巖石風化天天然土土土是是巖石風化化的產(chǎn)物有機土：腐腐殖土，由植物完全全或部分分分解的堆積積物具有高高壓縮性、、低強度，，為不良建建筑物地基基風化：物理風化：：溫度應(yīng)應(yīng)力巖巖石開裂裂水的凍脹裂裂縫張張開巖巖石開裂波浪沖擊地震風沙礫礫沖擊巖巖石破裂裂化學風化：：巖石與空空氣、水和和各種溶液液相接觸經(jīng)經(jīng)氧化炭化作作用分分解成細細小的顆粒粒致使使巖石的礦礦物成分發(fā)發(fā)生變化水化在自然界，，物理風化化和化學風風化是同時時或交替進進行的，所所以任何一一種天然土土通常既是是物理風化化的產(chǎn)物，，又是化學學風化的產(chǎn)產(chǎn)物。土的種類殘積土：巖石風化后后仍然留在在原地的堆堆積物。殘殘積土的厚厚度和風化化程度主要要取決于氣氣候條件和和暴露時間間，其明顯顯特征是顆顆粒多為角角粒，且母母巖種類對對殘積土的的性質(zhì)有顯顯著影響。。(優(yōu)良母母巖、質(zhì)地地不良母巖巖)運積土：經(jīng)流水、風風和冰川等等動力搬運運離開產(chǎn)地地的堆積物物?？煞譃闉楹恿鬟\積土土風積土冰川沉積土土沼澤土（腐腐植土）河流沉積土土水沖積形成成的，上游游顆粒粗，，下游顆粒粒細，故：：上游：強透透水，引起起滲漏和滲滲透變形問問題下游：地基基土的高壓壓縮性和低低強度引起起的基礎(chǔ)沉沉降和穩(wěn)定定問題，同同時要考慮慮滲透變形形問題風積土黃土典型特點：：濕陷性，，所謂濕陷陷性指黃土土未浸水時時，含水率率低，一般般10%左左右，仍能能維持陡壁壁或承受較較大的建筑筑物荷載，，可一旦濕濕水，其膠膠結(jié)強度會會迅速降低低，會在自自重或建筑筑物荷載下下劇烈下沉沉，黃土的的這種性質(zhì)質(zhì)稱為濕陷陷性。冰川沉積土土未經(jīng)水流搬搬運，直接接從冰層中中擱置下來來的冰磧土土。其特點是：：不成層，，性質(zhì)一般般不均勻，，可作為土土石壩的不不透水材料料，而化學學膠結(jié)的冰冰磧土具有有很高的密密實性，常常常是極好好的建筑物物地基。冰水沖積土土：由冰川川融化水搬搬運、堆積積在冰層外外圍的沖積積土，具有有與河流沖沖積土類似似的性質(zhì)，，是優(yōu)良的的透水材料料和混凝土土骨料第二節(jié)土土的三相相組成土是由由固體體顆粒粒和顆顆粒之之間的的孔隙隙所組組成，，而孔孔隙中中通常常存在在著水水和空空氣兩兩種物物質(zhì)，，因此此，土土是固固體顆顆粒、、水、、空氣氣組成成的混混合物物，常常稱為為土的的三相相系。。根據(jù)研研究組組成土土的三三個部部分固固相、、液相相和氣氣相所所占用用的比比例不不同對對土的的工程程性質(zhì)質(zhì)有著著很大大的影影響。。固相：：土粒粒、粒粒間膠膠結(jié)物物、有有機質(zhì)質(zhì)骨骨架架液相：：水及及其溶溶解物物氣相：：空氣氣及其其他氣氣體飽和土土：土土骨架架孔隙隙全部部被水水占滿滿時。。干土：：土骨骨架的的孔隙隙僅含含空氣氣濕土：：地下下水位位以上上，地地面以以下一一定深深度內(nèi)內(nèi)兼含含空氣氣和水水，屬屬三相相系，，