地大 复试 土力学 课件 第一章 序论

土力学

Soilmechanics主讲徐光黎李丽平什么是土？土有哪些特点？土力学有何特点？为什么要学习土力学？土力学包括哪些内容？如何学好土力学？土力学的发展简介与展望绪论Chapter0introduction土是指：地球表面的整体岩石在大气中经受长期的风化作用而形成的、覆盖在地表上碎散的、没有胶结或胶结很弱的颗粒堆积物。绪论风化岩石地球颗粒堆积物地球（1）什么是土？非连续介质碎散性（2）土有哪些特点？

受力以后易变形体积变化主要是孔隙变化剪切变形主要由颗粒相对位移引起强度低岩石风化的产物多相介质三相体系

受力后由土骨架、孔隙介质共同承担存在复杂的相互作用有孔隙流体流动固相—土骨架液相—水气相—空气土的组成（2）土有哪些特点？自然变异性自然界的产物非均匀性各向异性结构性时空变异性（2）土有哪些特点？碎散性三相体系自然变异性力学特性复杂

变形特性强度特性渗透特性（2）土有哪些特点？学科研究对象理论力学质点或刚体材料力学单个弹性杆件（杆、轴、梁）连续固体结构力学若干弹性杆件组成的杆件结构弹性力学弹性实体结构或板壳结构水力学不可压缩的连续流体（水）连续流体土力学天然的三相碎散堆积物碎散材料（3）土力学有何特点？比较一下学习过的力学课程：土力学——研究土体的应力、变形、强度、渗流和长期稳定性的一门学科。是工程力学的一个分支。土力学连续介质力学的基本知识描述碎散体特性的理论土的强度、变形/稳定性和渗透特性以及与此有关的工程问题（3）土力学有何特点？土具有广泛的工程应用2.存在大量与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？１．土的工程应用土工建筑材料建筑物基础之地基建筑环境（4）为什么要学习土力学？与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？（4）为什么要学习土力学？土力学与岩土工程和地下工程等密切相关与土有关的工程事故A.加拿大特朗斯康谷仓

事故：1913年9月装谷物，10月17日装了31822Ｔ谷物时，1小时竖向沉降达30.5cm24小时倾斜26°53ˊ西端下沉7.32m

东端上抬1.52m上部钢混筒仓完好无损概况：长59.4m，宽23.5m，高31.0m，共65个圆筒仓。钢混筏板基础，厚61cm，埋深3.66m。1911年动工，1913年完工，自重20000T。（4）为什么要学习土力学？A.加拿大特朗斯康谷仓

原因：地基土事先未进行调查，据邻近结构物基槽开挖取土试验结果，计算地基承载力应用到此谷仓。1952年经勘察试验与计算，地基实际承载力远小于谷仓破坏时发生的基底压力。因此，谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。处理：事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩，使用388个50t千斤顶以及支撑系统，才把仓体逐渐纠正过来，但其位置比原来降低了４米。与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？B.香港宝城滑坡

1972年7月某日清晨，香港宝城路附近，两万立方米残积土从山坡上下滑，巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅--宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。死亡６7人。原因：山坡上残积土本身强度较低，加之雨水入渗使其强度进一步大大降低，土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？香港1900年建市，1977年成立土力工程署港岛1972PoShan滑坡(~20,000m3)(死67人、伤20人)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoadEarly1972滑坡前June1972滑坡后以上几个实例可归结为与土有关的强度问题与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？A.比萨斜塔目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m，塔顶离中心线已达5.27m，倾斜5.5°1360：再复工，至1370年竣工，全塔共8层，高度为55m1272：复工，经6年，至7层，高48m，再停工1178：至4层中，高约29m，因倾斜停工1173：动工原因：地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层，强度较低，变形较大。1590:伽利略在此塔做落体实验与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？A.比萨斜塔1838-1839：挖环形基坑卸载1933-1935：基坑防水处理基础环灌浆加固1990年1月:封闭1992年7月：加固塔身，用压重法和取土法进行地基处理目前:正常向游人开放。处理措施与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？B.虎丘塔问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔顶离中心线已达2.31m，底层塔身发生不少裂缝，成为危险建筑物而封闭。概况：位于苏州市虎丘公园山顶，落成于宋太祖建隆二年（公元961年）。全塔7层，高47.5m，塔的平面呈八角形。原因：坐落于不均匀粉质粘土层上，产生不均匀沉降。处理：在塔四周建造一圈桩排式地下连续墙并对塔周围与塔基进行钻孔注浆和打设树根桩加固塔身，获得成功。与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？C.关西机场1986年：开工1990年：人工岛完成1994年：机场运营面积：4370m×1250m填筑量：180×106m3平均厚度：33m与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？世界最大人工岛（日本大阪）设计时预测沉降：

5.7－7.5m完成时实际沉降：

8.1m，5cm/月(1990年)预测主固结完成：

20年后比设计超填：3m问题：沉降大且有不均匀沉降与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？C.关西机场与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？地基的沉降及不均匀沉降（墨西哥城）以上几个实例可归结为与土有关的变形问题与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？Teton坝（美国idaho州

）概况：土坝，高90m，长1000m，建于1972-75年，1976年6月失事损失：直接8000万美元，起诉5500起，2.5亿美元，死14人，受灾2.5万人，60万亩土地，32公里铁路原因：地震引发的渗透破坏－水力劈裂与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？Teton坝1976年6月5日上午10:30左右，下游坝面有水渗出并带出泥土。与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？Teton坝11：00左右洞口不断扩大并向坝顶靠近，泥水流量增加与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？Teton坝11:30洞口继续向上扩大，泥水冲蚀了坝基，主洞的上方又出现一渗水洞。流出的泥水开始冲击坝趾处的设施。与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？11：50左右洞口扩大加速，泥水对坝基的冲蚀更加剧烈。Teton坝与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？11:57坝坡坍塌，泥水狂泻而下Teton坝与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？12：00过后坍塌口加宽Teton坝与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？洪水扫过下游谷底，附近所有设施被彻底摧毁Teton坝与土有关的工程问题（4）为什么要学习土力学？失事后现场状况Teto