高等土力学基本概念与原理

高等土力学第一章：基本概念与原理土力学的基本概念土力学：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的工程性质,包括土的应力,变形,强度,稳定和土与结构物相互作用等规律的一个力学分支。土力学的发展简史土力学是一门既古老、又新兴的学科，人类很早就懂得广泛利用土进行工程建设（我国的长城、南北大运河）直到十八世纪中叶，人类对土在工程建设方面的特性，尚停留在感性认识阶段。土力学的发展简史十八世纪产业革命后，提出了大量与土力学有关的问题和不少成功的经验，特别是一些工程事故的教训，迫切促使人们去寻求理论的解释，并要求永通过实践检验的理论来直到以后的工程实践。筑城学（欧洲）墙后土压力问题铁路、公路、水利工程土坡稳定问题半经验分析阶段土妨力狸学别的凡发挠展湿简陆史二还十悼世炭纪和，董随颜着呆土沈建竭规拣模范的今扩件大悲，秧促偷使播人嫌们偷全疼面遮地付系路统针地拿对书土扩的戒力商学宁性灯质宜作习理沾论尸和伯实瞎践殃研差究之，异科窑学职技厨术恼不锁断盐发挖展新，椒世恨界仍不刷少烦国穷家岂分睛分村成兽立做专谢门牛土费力曾学页研蔽究区机寇构董，果重绸点咬研肺究啦。十惯八捡世燃纪即二且十齐年酷代列，远著轮名姓的锯土娇力延学瞒家请太颈沙剑基阅的种土衰力蛛学岭专普著《土卧力旧学》问世外，标语志着吵土力塔学作酱为一让门独乌立的斤较系邀统而梢完整版的学妹科，自1示9蚀3念6年以枣来，共已召躺开了晚十一掩届国召际土顿力学散和基撇础工描程学绿术会叼议。近咱四续十洁年符来见，含由编于转尖察端拍科致学层、组生青产边发集展掩的紫需约要叫，农土反力吊学饭的学研傻究董领慢域转又滔有拒了必明洁显捞的栗扩粱大土军动锤力模学啦、阻冻章土金力园学肉、沈海胡洋泪土芝力述学秃、泊月谊球堪土堪力哪学同征时容岩须石针力捧学蹄也坡已贝与致土贴力蔽学渠分岂离堂而凶单赛独折称谷为哗一长门芦学拉科枪。1忆.拨1土善体需的辉基桐本觉特哭征上部昌结构田、基增础、协地基民示意幼图研究秋对象穴：土土战的汁性紫状她变透化湖很功大己，禁土篮力广学箩理腾论况依鲁靠亭较虫多逆的简菌化秤假想设，因轻此在途处理线工程颗中的餐土力刷学问嚷题时谁，不饲能单辫凭数余学恰和通力泻学的方废法，女我们洗同时赏需要室内阁和野傻外的冲测试手段伶，实价地观躲察和前经验浊判断蓝。土来的咸概职念页：在乐土码木旧工蚂程奖领知域严，默土冬是奏指极覆武盖浮在端地告表绩的躬没运有爆胶委结僚和雾弱竟胶弃结阿的跳颗强粒架堆成积息物基，甲土加与从岩侵石彻的天区渗分衔仅甩在研于优颗发粒市胶悟结慎的把强富弱屑，丸所雕以僚，摸有句时满也劫会峰遇量到庆难疼以疤区屑分愧的星情混况丢。土的双来源土喉根币据徒来去源娘可些分掏为无机谷土：扣岩石嫂风化纳天然截土恢土齐是岩腥石风虎化的强产物有满机移土初：识腐族殖昂土趟，由植战物完量全或刚部分托分解跃的堆写积物厦具有拒高压乘缩性己、低农强度茫，为有不良喉建筑括物地恼基风化骆：物理栗风化畏：温育度翼应赢力乌岩恢石开片裂水的蔑冻胀还裂缝尝张开队岩石天开裂波浪窄冲击地震风篇沙赵砾冲牵击瓶岩配石破碧裂化萌学盈风盐化晌：贡岩抖石影与怖空持气欲、狸水投和秋各尝种护溶隆液喉相绣接蛋触收经氧样化炭化座作旱用杯分湖解成键细小钓的颗麻粒姐致奸使岩枪石的概矿物隆成分附发生古变化水华化在自怨然界央，物攻理风你化和符化学地风化族是同纺时或驴交替富进行新的，枝所以当任何垦一种盈天然罩土通亮常既岗是物顺理风孩化的己产物倒，又第是化荷学风寸化的观产物求。土游的左种榆类残积现土：岩葡石届风点化改后采仍吩然置留检在无原峡地单的桶堆坡积大物暴。单残雕积幼土为的源厚职度夸和级风顶化鸽程染度洋主秃要稿取层决堤于旷气烘候钳条册件斩和纸暴涌露薄时尼间涨，挽其望明继显截特渡征流是贤颗蜡粒推多骄为汗角栽粒报，晒且瓶母坟岩吗种换类粥对银残航积痕土盘的犁性伐质风有偿显障著缺影他响拆。(优岛良自母芹岩螺、温质诸地士不天良帅母趁岩)运所积熔土敏：经夸流东水柱、透风袄和吧冰窗川懒等毛动馅力硬搬伤运伐离价开夜产良地苦的施堆泳积略物兼。鸡可化分鸟为河流呢运积楼土风饭积巴土冰川吉沉积溜土沼贵泽姜土坝（虎腐龄植抓土疑）河职流汤沉某积乱土水替冲号积勺形糖成不的满，丘上闹游爽颗给粒大粗驶，构下掌游疼颗母粒免细送，行故孟：上饼游累：法强夏透浩水曲，晓引昆起虚渗眨漏塘和古渗违透斑变躁形献问跟题下剃游岸：遇地载基狼土涌的榜高列压蚊缩辫性英和练低唇强让度粥引晚起亩的箩基绍础唤沉羊降明和育稳析定逢问薯题附，技同谊时跨要循考帮虑剑渗蛙透渡变烟形耗问帜题风积宗土黄土典擦型授特歇点怒：脉湿蜡陷灶性比，各所及谓萄湿箩陷鄙性深指惯黄禁土辰未扛浸钳水勉时爪，拜含齐水醒率脆低送，雷一耳般10件%左窑右元，眯仍汁能题维碗持宁陡颠壁励或竞承召受颗较阻大医的抱建闷筑发物野荷差载腊，斑可保一把旦每湿远水决，掀其困胶鸦结滤强阅度柱会披迅口速嗓降葱低挎，贼会柱在塑自候重酿或伯建概筑殖物与荷捧载傍下滑剧抵烈连下汗沉置，架黄茫土估的景这巷种廉性期质汗称塘为盆湿松陷嚷性浮。冰川抱沉积建土未办经档水病流猛搬猛运舱，腐直季接厕从缠冰壮层匙中撤搁浩置韵下件来遭的取冰检碛剪土弓。其繁特畅点胖是规：妙不齐成富层唤，唯性葬质优一运般禽不椒均赏匀疲，惠可斧作掉为理土吹石漏坝流的混不蓝透搂水廉材木料芳，驾而科化消学聚胶从结轨的厅冰怠碛粥土毅具见有疾很去高预的佛密愧实趣性伍，领常磨常位是铺极融好挺的匪建芹筑氏物盛地绳基相。冰赞水痰冲抖积适土雹：怜由埋冰伯川旱融们化渴水棚搬谜运稿、衬堆御积揉在忍冰卫层熄外粥围养的疼冲欠积辛土减，攻具仆有啄与视河帝流替冲腥积拣土桐类源似努的险性誓质韵，沙是汪优陪良支的歉透般水塞材喘料跟和共混江凝针土艰骨些料风积潮土（唇黄土局高原毫风成旺学说脾）雅丹嘴地貌免（风泻蚀作匹用形裙成）物庄理牲风芹化物理颤风化风怨的亮作功用水舟的需作疮用化健学聚风燃化化协学欲风骆化天然捧地质能体土神的物理举力学碰性质泡随母训岩种流类,形成酸过程等不斯同激而收不程同邻；土的侮物理激力学记性质腹随环签境条帅件(温伟度,湿搁度,水分,压装力恳等)不同律而不才同。人工贴土体筹：人诊为控营制土您的结短构与观组成天香然傍土愿体仆：挺自死然榆形弦成土哄体舌与逆结徒构不色确畏定腿性塘：泡土璃的物理额力学懒性质杰随母跌岩种漆类,形弄成打过里程等不同最而不得同；不诞均快匀召性唐：杰具搜有福明粘显驻的龙空纽奉间吓变首异香性丙；易夫变锯性骂：贩土烟的蜡物像理份力响学仪性虏质滴随进环让境启条尚件(温惧度,湿半度,水分,压力雁等)不同泪而不性同；多抬相忧性浑：光由狠固汉相膊、切液弊相菌、梦气纠相谎组嚷成已。固诸体致矿悬物罚颗停粒（遮固礼相吊）土贵中盼气惰体（气务相）土民中急水（擦液太相指）土的滋组成土孝的定固哨体蹄颗蛋粒掉是伶土至的泡三杰相属组棋成封中何的浴主孩体直，撕是英决圾定罗土怨的嚼工披程惑性苍质盏的绩主逐要谅成的分臭。土键体况与南岩味体连续合性：去土体暑看成项为连直续介顷质，罗岩石建常认挠为是越不连屯续介恰质；渗透险性：膀土体乎一般遮无明伍显的捞方向辜性，物岩石肤具有援明显阻的方苍向性混；破廉坏出机视理扇：侧土较体伯内垂部攀对育土望颗旅粒也的张约穗束福较怠弱子，灰岩领石劈燕内虏部绍的品胶让结略能稿力秧较宋强笨，誉一杨般查沿无不己连掠续泰面堵发寄生脾破院坏攻。土体仙的材农料性群质土周体虫作葛为须结冲构蒙材践料农与跌力赠学击介醒质存，证具睬有多相邀性、易碎箩性、变臭异念性，土惠的力意学性扬质取雁决于地质费成因、物阔质照组勉成、结纺构镇特厉征。影依响立因省素门多拴，底影晨响泳因僵素侮之曾间每的国相昏互叼作妹用命，谷根锹据捷土爪的博组童成钩与谣结不构包进勤行粘完浆全穿的魔定驼量惜分基析拒是牲困队难宰的生，挑需孤要斯借菌助使工卖程饱经馆验痛、蹄实打验贴等柏手寇段耽进圆行角分澡析企。1咐.凤2土的柜结构灭与组脖成土的摸固体著颗粒非粘冬土矿正物颗馅粒：土刮中的磨原生声矿物曲以石朴英为棵主，巡寿含有意少量访长石鹊、云久母等塘。粘土孕矿物跪颗粒夜：次协生矿角物的数主要然组成写部分拿，最货常见己的是高岭姓石、伊舌利完石、蒙脱倡石，谢基闹本巷单估元挣为阵硅屠氧奴四银面复体粥、业铝互氢举氧堤八瓣面币体友。粘粒粉粒砂粒圆粒碎石块石0.0050.075260200巨粒粗粒细粒粒组凡的概姨念：锅工程缎上将昂大小万，性慌质相局近的精土粒嚼合并辅为一径组，亩称粒颠组，饥其分斜界尺分寸称乖界限劲粒径粱。土粒咐粒度把与粒售组砂粒硅滨氧年四朴面拘体幅硅息氧季晶厕片铝盏氢塌氧呈八撞面立体有铝即氢片氧粒晶瞧片沿平歌面展豆布晶胞瞧（结右构单呆元）片状左粘土挖矿物相互哄叠合1：1型2：1型组合蒙羊脱肾石伊利予石高岭灵石矿物类型结构类型晶胞厚度(A)比表面积(m2/g)高岭石1：17.210~20伊利石2：11080~100蒙脱石2：114800主要狸粘土特矿物班的性缘瑞质土平颗是粒美与欺孔很隙偷水液茄态处水结加合辱水自由射水强碗结典合幅水弱结新合水不能嗓传递集静水设压力重力再水毛细宽水能传争递静孔水压捐力结笑合颗水余：指由友电分挥子引壶力吸惜附于掘土粒画表面搞成薄赏膜状法的水拦。根让据受路电场粥作用扛力的禁大小屈及离寇颗粒沾表面贯远近州，又果可以香分成强结恢合水和弱结券合水两类昂。※强钓结羡合桃水造：紧咬靠吨于谷颗画粒闸表保面棵、轮所危受搭电馆场锁的盈作长用织力尾很回大每、讨几肿乎桂完吸全钉固悦定匆排锋列有、芬丧站失胁液瓶体故的鸽特安性卫而主接丝式近漂于讯固寻体村，矩冰尽点打远摄低幅于0℃，密旧度比怎自由奸水的受大，幅在案10览5℃以捎上碰时葡才绑可拦被踏蒸驱发周；※弱结像合水愧：紧靠伸强结嘉合水姑的外泼围形超成的从结合磁水膜艘，所揭受的昼电场域作用劣力随愧着与软颗粒差距离冒增大骗而减匀弱。踢是一台种粘貌滞水蓄膜，奔可因放电场档引力剩从一树个土深粒周毕围转贩移到蚀另一续个土顽粒周咽围。端即弱剩结合茅水膜驳能发匀生变葬形，差但不练因重坡力作宗用而驳流动感。弱乌结合适水的冈存在犯是粘剃性土疮在某掠一含悦水量双范围盲内表载现出匹可塑蛮性的踏原因核。结笋合昼水聋示妹意左图土颗粒自由水弱结合水强结合水结合水存于孔隙中粘粒愈表面焦的扩转散双丧电层负盯电掏荷颗是粒勒表亡面扩散碎层固定执层土讯的冒微索观篮结蜂构生特锣征结构影形式粗粒赛土：单僻粒最结层构、蜂窝脏结构松灶散删状辛态密实雾状态粉温土魄：蜂窝累结构粘兄性和土属：絮状阿结构颗石粒抽级秆配不叛均是匀驱系损数d60—限定山粒径d10—有论效情粒厘径d30—中值恋粒径曲朝率膨系令数级则配及评氧定孔隙娇分布土的产孔隙厨结构——不逝同即大件小克的井孔榆隙质所床占投比胞例对的眨分驰布觉情享况d：孔形隙直下径；p(d)：大病于d的