土力学演示稿

土力学

绪论---土力学及其相关学科

§0-1土力学与基础工程一．土力学及基础工程的基本概念

1．土力学

土力学是从力学与工程的角度研究土的一门学科。

即：土力学是利用力学的一般原理，研究土的物理、化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性质的应用科学

基础工程的研究内容包括浅基础、深基础和桩基础、地基处理、支挡结构物、基坑工程以及现场监测技术、地基与基础的共同作用分析技术等2．基础工程3.土的定义：土是矿物或岩石碎屑物构成的松软集合体，是岩石经过风化、剥蚀、搬运沉积等过程后，形成的各种松散的沉积物。4.建筑物的地基：

受建筑物影响的那部分地层称为地基。地基又分为：天然地基、人工地基两类。地基

基础d5.基础：

与地基接触的具有较大尺寸的建筑物的下部结构称为基础。

6．地基基础必须保证的两个条件：（1）要保证作用在地基上的荷载不超过地基的承载能力，即：p≤f(pmax≤1.2f)(2)控制基础沉降，使之不超过地基的允许变形值。基础工程图例二、课程的特点、内容及要求

土力学是以土的三相系为研究对象的地基土质条件不依人们的愿望来选择。地基与基础属于隐蔽工程，对其技术要求高。课程内容多，涉及范围广这是一门理论性、实践性均很强的课程三、地基基础的重要性

地基与基础是建筑物的根基，又属于隐蔽工程，它的勘察、设计和施工质量直接关系到建筑物的安危!基础工程工工作必须引引起足够的的重视，稍稍有疏忽将将产生严重重的后果，，因基础工工程问题导导致的工程程事故，古古今中外不不胜枚举：：意大利比萨萨斜塔举世闻名的的意大利比萨斜塔塔是建筑物倾斜的典典型实例苏州虎丘塔塔不均匀沉降降造成的严重倾倾斜建筑物地基基滑动------加拿大特朗朗斯康谷仓仓地基严重下下沉------上海工业展展览馆§0–2岩岩土工工程及其相相关学科一．岩土工程的的定义：岩土工程一一词译自GeoteClinipe或GeotechnicalEngineering《岩土工程程基本术语语标准》中中将岩土工工程定义为为“土木工工程中涉及及岩石、土土的利用、、处理或改改良的科学学技术”.岩土工程的的定义岩土工程就就是根据工工程地质、、土力学及及岩体力学学理论、观观点与方法法，为了整整治、利用用和改造岩岩土体，使使其为实现现某项工程程目的服务务而进行的的系统工作作。即：岩岩土工程学学科是以岩岩体、土体体的利用，，改造与整整治问题为为研究对象象的科技领领域。概括为三个个层次：岩土工程是是以土力学学与基础工工程、岩石石力学与工工程为基础础，并和工工程地质学学密切结合合的综合性性学科岩土工程以以岩石和土土的利用、、整治或改改造作为研研究内容岩土工程服服务于各类类主体工程程的勘察、、设计与施施工的全过过程，是这这些主体工工程的组成成部分二．岩土工工程的发展展1925年年太沙基出出版了第一一部经典著著作《土力力学》第二次世界界大战以后后1948年年英国《岩岩土工程》》杂志创刊刊1974年年美国土木木工程师协协会的《土土力学与基基础工程》》杂志更名名为《岩土土工程》杂杂志1979年年创刊了《《岩土工程程学报》1982年年相继创刊刊《岩石力力学与工程程学报》三．岩土工工程及相关关学科岩土工程的的分支学科科包括基本本学科与交交叉学科两两类岩土工程的的基本学科科包括土力力学与基础础工程学、、岩石力学学与工程以以及工程地地质学等交叉学科是是在岩土工工程基本形形成以后，，由于工程程实践的需需要和科学学技术发展展的必然而而逐步形成成的分支学学科土力学又分分为不同的的分支在土力学领领域中，形形成了土动动力学、计计算土力学学、实验土土力学、非非饱和土力力学、冻土土力学以及及随机土力力学等分支支学科基础工程学学基础工程学学涵盖各种种类型建筑筑物、构筑筑物的各类类基础及地地基处理的的设计与施施工技术，，其研究领领域非常广广泛基础工程服服务于各种种类型建筑筑物与结构构物，包括括：建筑工程、、桥梁工程程、水工建建筑物、港港工建筑物物、海上平平台等各种种陆上、水水上、水下下和地下的的结构物基础工程的的研究内容容包括浅基础、深深基础和桩桩基础、地地基处理、、支挡结构构物、基坑坑工程以及及现场监测测技术、地地基与基础础的共同作作用分析技技术等岩石力学岩石力学是是研究岩石石过去的历历史，现在在的状况，，将来行为为的一门应应用性很强强的学科岩石力学是是以地质学学为基础，，运用力学学和物理学学的原理，，研究岩石石在外力作作用下的物物理力学性性状的理论论和应用的的学科。按应用领域域的不同，，岩石力学学的分支学学科有：岩岩石流变力力学、岩石石动力学、、采矿岩石石力学和石石油工程岩岩石力学等等工程地质学学工程地质学学是在地质质学与建筑筑工程学、、矿山工程程学、水利利工程学等等的边缘上上形成和发发展起来的的学科，工工程地质学学又属于地地质学的一一个分支学学科。工程地质学学按其研究究的内容划划分的分支支学科有：：普通工程程地质学、、专门工程程地质学、、区域工程程地质学、、海洋工程程地质学等等谢定义教授授提出了岩岩土工程学学的基本框框架，认为为岩土工程程学应当包包括两大部部分，一部部分称为““总论”，，另一部分分称为“分分论”总论是以工工作内容为为线索，研研究岩土工工程勘察、、岩土工程程设计、岩岩土工程施施工、岩土土工程检测测以及岩土土工程管理理诸方面带带有共性的的规律和方方法；分论以工程程类型为线线索研究岩岩土地基工工程、岩土土边坡工程程、岩土洞洞室工程、、岩土支护护工程和岩岩土环境工工程等方面面的基本要要求和方法法。交叉学科交叉学科是是在岩土工工程基本形形成以后，，由于工程程实践的需需要和科学学技术发展展的必然而而逐步形成成的分支学学科，例如如环境岩土土工程学就就是一门新新兴的综合合性交叉学学科。岩土土环境问题题是大多数数工业化国国家面临的的影响可持持续发展的的问题。工工业发展越越迅速，废废弃物越多多，处理和和处置日渐渐增多的废废弃物是环环境岩土工工程一项重重要课题。。五．岩土工工程在经济济建设与社社会发展中中的作用现代的经济济建设和社社会发展离离不开对岩岩土的整治治、利用和和改造。岩岩土工程是是建设工程程成败的关关键，为社社会可持续续发展提供供必要的保保证。1959年年法国67m高的马尔帕帕塞薄拱坝坝因坝基失失稳而毁于于一旦，死死亡380人4年后，意意大利265m高的瓦昂拱拱坝上游托托克山左岸岸发生大规规模的滑坡坡，死亡亡约2500人1975年年8月，淮淮河板桥石石漫滩水库库因老化而而垮坝决口口，狂泻的的大水夺走走了万余条条猝不及防防的性命1985年年6月12日凌晨，，在长江西西陵峡上段段，兵书宝宝剑峡出口口处发生总总体积为2×107m3的新摊滑坡坡1995年年12月，，武汉市整整体爆破一一幢18层层的高层建建筑1998年年长江全流流域特大洪洪水时，万万里长江堤堤防中的部部分大堤垮垮塌上述事故实实例说明:岩土工程方方面的事故故具有突发发性、灾害害性和全局局性的特点点，不仅使使工程全军军覆没，而而且常殃及及四邻，危危害环境。。为了防止工工程事故的的产生，在在重要工程程的各个阶阶段都应十十分重视岩岩土工程的的勘察、设设计、施工工和检测。。三峡工程是是举世瞩目目的跨世纪纪工程在三峡工程程的施工过过程中，许许多关键技技术需要岩岩土工程技技术的支持持移民工程的的主要技术术困难在岩岩土工程移民工程的的主要技术术困难在岩岩土工程，，包括移民民新址的场场地稳定性性评价，对对库区已有有的大量古古滑坡和蓄蓄水后河岸岸再造引发发的滑坡要要进行分析析研究与预预测；移民民工程不得得不大量填填挖土石方方以填筑建建设场地，，而填挖土土石方引起起的边坡稳稳定性以及及高填土作作为建筑物物地基的评评价与处理理，都涉及及移民工程程的安全与与造价控制制。姊归县城迁迁移的新址址距三峡大大坝2km，近期人口规规模为3．．5万人，，城市建设设用地规模模323．．4hm2坡度大于30％的坡坡地占80.3％土石方挖填填达2142．44万m3总面积为50万m2填砂的厚度度在10－－35m之间采用了强夯夯加固地基基的方法使使新县城的的建设节省省了5000万移移民建设资资金§1-2岩岩土工程研研究内容及及重要性性一．岩土工工程从狭义上讲讲，岩土工工程研究的的重点对象象是土，而而且是将它它做为一种种力学介质质或建筑材材料加以研研究的二．岩土工程具具体研究内容土层的分布土的成因及分类类土的物理性质、、土的力学性能能土体的变形及稳稳定性土体的加固技术术及其应用土中的水及在土土体中的运动土体与结构相互互作用三．岩土工程的的重要性表现在在以下几方面1．为工程设计计提供必须的基基础资料2．土体是保持持自身和其上或或与其相邻结构构稳定性的主体体3．岩土工程部部分的费用在总总建筑投资的比比例很高4．岩土工程部部分的工期在总总建设工期中占占很大部分5．工程事故的的原因往往与岩岩土工程有关6.岩土工程由由于其基础资料料（基础性）和和隐蔽性，，事故后果较严严重§1-3岩土工工程工作分类基础资料工作工程实践经验总总结工作理论分析工作土体加固等工作作§1—4岩土土工程特点1．岩土工程程是一门综合性性很强的学科2．岩土工程程是一门实践性性很强的学科3．岩土工程程所研究的土是是一种复杂的力力学介质或材料料