第一章土力學(xué) 緒論

1、緒 論土力學(xué)研究內(nèi)容土力學(xué)課程內(nèi)容土力學(xué)發(fā)展史生活中的土力學(xué)古代工程中土力學(xué)的運用比薩斜塔土力學(xué)研究內(nèi)容土力學(xué)研究內(nèi)容 研究土的物理、化學(xué)和力學(xué)性質(zhì)及土體在荷載、水、溫度等外界因素作用下工程性狀的應(yīng)用科學(xué)。土力學(xué)的三大問題土力學(xué)的三大問題. .土的變形特性土的變形特性. .土的強度特性土的強度特性3 .3 .土的滲透特性土的滲透特性v土的物理性質(zhì)和工程分類v土的滲透性和滲流v土體中的應(yīng)力計算v土的壓縮性和地基沉降計算v土的抗剪強度v土壓力v土坡穩(wěn)定分析v地基承載力土力學(xué)課程內(nèi)容土力學(xué)課程內(nèi)容土力學(xué)發(fā)展史本學(xué)科理論基礎(chǔ)的發(fā)端，始于18世紀興起廠工業(yè)革命的歐洲。那時。隨著資本主義工業(yè)化的發(fā)展，工場

2、手工業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榻蠊I(yè)，建筑的規(guī)模擴大了。為了滿足向國內(nèi)外擴張市場的需要，陸上交通進入了所謂“鐵路時代”。因此，最初有關(guān)土力學(xué)的個別理論多與解決鐵路路基問題有關(guān)。土力學(xué)發(fā)展史l773年，法國的C.A.庫倫(Coulomb)根據(jù)試驗創(chuàng)立了著名的砂土抗剪強度公式提出了計算擋土墻土壓力的滑楔理論。90余年后，英國的W. 朗肯(Rankine, 1869)又從另 一途徑提出了擋土墻土壓力理論。這對后來土體強度理論的發(fā)展起了很大的作用。法國J.布辛奈斯克(Boussinesq,1885)求得了彈性半空間在豎向集中力作用下的應(yīng)力和變形的理論解答。瑞典W費爾紐斯(Fellenius,1922) 為解決鐵路塌

3、方問題作出了土坡穩(wěn)定分析法。這些古典的理論和方法，直到今天。仍不失其理論和實用的價值。土力學(xué)發(fā)展史 在長達一個多世紀的發(fā)展過程中，許多研究者承繼前人的研究，總結(jié)了實踐經(jīng)驗。為孕育本學(xué)科的雛形而作出貢獻。1925年，K.太沙基( Terzaghi)歸納發(fā)展了以往的成就發(fā)表了土力學(xué)(Erdbaumechanik )一書。接著，這些比較系統(tǒng)完整的科學(xué)著作的出現(xiàn)，帶動了各國學(xué)者對本學(xué)科各個方面的探索。從此，上力學(xué)及地基基礎(chǔ)就作為獨立的科學(xué)而取得個斷的進展。The Grandfather of Soil Mechanics tan cfCharles Augustin de Coulomb (1736

4、- 1806)aaaKczKp2pppKczKp2William John Maquorn Rankine(1820 - 1872) The Father of Soil MechanicsTerzaghi, a geologist. He won the Norman Medal of ASCE four times. He was given nine honorary doctorate degrees from universities in eight different countries.He started modern soil mechanics with his theo

5、ries of consolidation, lateral earth pressures, bearing capacity, and stability. uKarl von Terzaghi (1923-1963 )A.W. Skempton was a well-respected and accomplished professor at Imperial College in the University of London)(313ABuA. W. SkemptonDarcys Law is a generalized relationship for flow in poro

6、us media. It shows the volumetric flow rate is a function of the flow area, elevation, fluid pressure and a proportionality constant. kAiQ Henry Philibert Gaspard Darcy (1803-1858)Being a pioneer, professor Casagrande worked on the fundamental problems of Soil Mechanics, such as soil classification,

7、 seepage through earth, and shear strength. It is safe to assume that the A-Line on the plasticity chart is after Arthur”. Arthur Casagrande(1902-1981)Daniel Bernoulli行走的土力學(xué)原理沙灘騎車的土力學(xué)原理David Macaulay, in his book underground (Houghton Mifflen, Boston, 1976), has illustrated the foundations and pipin

8、g from the bottom up without soil.All facilities are built on, in or with earth materials. Thus, the science and engineering of soil and rock, and of the water and other fluids that permeate them are critical for addressing national issues such as infrastructure construction and re-construction, was

9、te management, resource discovery and recovery, mitigation of natural hazards and frontier exploration and development. Geotechnics majors find careers in the broad range of disciplines that draw heavily on the elements of rock and soil mechanics and environmental geology.？Did you even wonder what a

10、 city would look like without soilThe use of a smooth surface for sliding on silt for raising an obelisk古代巨大石碑搬運中土力學(xué)原理The bridge at Anchi ,Built around 600 A.D. 隋朝石工李春所修趙州石拱橋、不僅因其建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計的成就而著稱于世，就論其地基基礎(chǔ)的處理也是頗為合理的。他把橋臺砌置于密實租砂層上，1300多年來估計沉降約幾厘米。現(xiàn)在驗算其基底壓力約500600kPa，這與以現(xiàn)代土力學(xué)理論方法給出的承教力值很接近。趙州石拱橋北宋李誠所著營造法

11、式記載的古代地基基礎(chǔ)的某些具體做法。比薩斜塔 比薩斜塔自1173年9月8日動工，至1178年建至第4層中部高度約29m時，因塔明顯傾斜而停工。94年后，于 1272年復(fù)工，經(jīng)6年時間，建完第7層高48m，再次停工中斷82年。于1360年再復(fù)工，至1370年竣工。全塔共8層，高度為55m。 塔身呈圓筒形，16層由優(yōu)質(zhì)大理省砌成，頂部78層采用磚和輕石料。塔身每層都有精美的圓柱與花紋圖案，是一座宏偉而精致的藝術(shù)品。The tower from the west side before the reopening ceremony on June 16 2001 Cross section of the tower 土體滑坡加拿大特郎斯康谷倉的地基破壞事故加拿大特郎斯康谷倉的地基破壞事故 加拿大特郎斯康谷倉由65個圓柱形筒倉組成，高31m，底面長59.4m。其下為鋼筋混凝土片筏基礎(chǔ)，厚2m。谷倉自重20萬k