1、,土 力 学,讲授：白 冰北京交通大学土木建筑工程学院,第1章 绪 论,1.1 研究的内容作为建筑物地基、岩土材料或环境介质；土的工程性质；提出力学计算模型；分析应力、变形、土压力、地基承载力、土坡稳定。,1.2 学习土力学的目的,为土工结构物设计和施工提供：土的工程性质指标评价方法分析计算原理,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,下面给出一些图片，说明土力学研究的重要性。,强度不够造成失稳破坏,渗流造成地基破坏,关于比萨斜塔的纠偏情况,关于比萨斜塔的纠偏情况,1.3 土力学与其它学科的联系,土质学的概念： 从土的成因与成份出发，研究物理本质与机理
2、； 根据土的强度、变形机理提出改良土质的途径。土力学与土质学的关系： 发展过程中互相渗透、互相结合。 把土的微观结构与土的应力-应变-强度关系结合 利用土的变形、强度机理说明力学本质。,与其它学科关系： 工程地质学、材料力学等。 学习基础工程、地基处理及高等土力学的基础。 岩土工程学科的基础课程。,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,1.5 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
3、丰富的工程经验和良好的工程判断能力。,“是一门半科学、半艺术的学科”Terzaghi语。,1.6 地基与基础的概念,地基：直接承受建筑物影响的土层。 基础：将上部结构的荷载传递到地基中的结构部分。 地基与基础共同作用的观点：看作是一个共同作用体系。,1.7 土力学的发展过程及现状,1773年建立MohrCoulomb强度理论为土压力、地基承载力和土坡稳定分析奠定基础； 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；,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
4、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；,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；,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了贡献，如沈珠江院士；,北京交通大学岩土工程学科发展很快。,近年来，土力学获得了较大的发展,“Geotechnical and Geoenvironmental En
5、gineering”(美国) “Geotechnique”（英国） “Canadian Geotechnical Journal”（加拿大） “Soils and Foundations”（日本） “岩土工程学报”（中国）岩石力学与工程学报。,1.8 本教材的特点,尽可能简单、易懂、易于教学。 尽可能介绍一些新的研究成果和方法。 尽可能给出有关方法的适用范围和局限性。 较多地介绍了土质学内容。,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,教学要求,平时考核与作业占总分20% 试验没有完成的，不允许参加考试 做试验前，应预习试验指导书与我们联系：隧道与岩土工程研究所210室,日本新泻地震,本新澙县一带当地时间2005年10月23日17时56分左右发生6.8级地震，东京等地有较强震感随后还断断续续地发生多次强烈余震。截至24日下午两点已有19人死亡，约700人受伤,土力学研究的意义,
