土力學(xué)及其特點三

巖土工程研究所《土力學(xué)1》之課程緒論土力學(xué)及其特點什么是土？土及土力學(xué)有哪些特點？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？土力學(xué)包括哪些內(nèi)容？如何學(xué)好土力學(xué)？課程緒論：土力學(xué)及其特點土的一般概念土，地之生萬物者也。‘二’象地之上，地之中；‘|’物出形也。-《說文解字》土字包括：地上植物部分、表土層、植物地下部分和底土層四個層次。土地系指由地形、水文、局地氣候、巖石圈的上層、土壤和生物有機體等相互作用組成的自然地域綜合體，是地球表層歷史發(fā)展的產(chǎn)物。緒論：什么是土？

大氣圈水圈巖石圈生物圈風化物土壤圈地下水土壤在自然界的位置土壤是巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈綜合作用形成的產(chǎn)物。其上界通常是綠色植物層頂，下界達植物根分布層。其垂直范圍，恰好是巖石圈的上層、大氣圈的下層、水圈及生物圈相互接觸的地方，是生物生命及人類生產(chǎn)活動最集中的地方?！暗卣?，萬物之本原，諸生之根苑也”

-管仲緒論：什么是土？

土壤的剖面和形成土壤有非常復(fù)雜的形成過程，并具有獨特的層狀構(gòu)造。土壤剖面一般包含枯枝落葉層、腐殖質(zhì)層、淀積層和母質(zhì)層四個基本層次。地質(zhì)大循環(huán)：巖石土壤風化、搬運、沉積生物小循環(huán)：生物活動所造成的土壤

有機質(zhì)的循環(huán)地質(zhì)成巖作用土壤帶腐殖質(zhì)層淀積層母質(zhì)層傳統(tǒng)巖土工程的范疇緒論：什么是土？

巖石因物理風化作用破碎，在重力作用下堆積到山腳高山下的沖積錐群風蝕蘑菇土的形成過程黃河沖積三角洲礫石料卵石砂粘土（人工破碎）工程與土力學(xué)中的土地球表面的整體巖石在大氣中經(jīng)受長期的風化作用而形成的、覆蓋在地表上碎散的、沒有膠結(jié)或膠結(jié)很弱的顆粒堆積物。緒論：什么是土？

什么是土？土及土力學(xué)有哪些特點？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？土力學(xué)包括哪些內(nèi)容？如何學(xué)好土力學(xué)？課程緒論：土力學(xué)及其特點土體的特點一般固體：液體：土體（散粒）：可保持固定的形狀不具有特定的形狀具有一定但不固定的形狀緒論：土及土力學(xué)有哪些特點？

巖石風化或破碎的產(chǎn)物，是非連續(xù)體受力以后易變形，強度低體積變化主要是孔隙變化剪切變形主要由顆粒相對

位移引起固相-土骨架液相-水氣相-空氣受力后由土骨架、孔隙

介質(zhì)共同承擔相間存在復(fù)雜的相互作用孔隙流體流動自然界的產(chǎn)物，存在自然變異性非均勻性各向異性時空變異性土體的特點碎散性三相性天然性緒論：土及土力學(xué)有哪些特點？

滲透特性變形特性強度特性碎散性三相性天然性物理力學(xué)特性復(fù)雜土體的特點緒論：土及土力學(xué)有哪些特點？

學(xué)科研究對象理論力學(xué)質(zhì)點或剛體材料力學(xué)單個彈性桿件（桿、軸、梁）連續(xù)固體結(jié)構(gòu)力學(xué)若干彈性桿件組成的桿件結(jié)構(gòu)彈性力學(xué)彈性實體結(jié)構(gòu)或板殼結(jié)構(gòu)水力學(xué)不可壓縮的連續(xù)流體（水）連續(xù)流體土力學(xué)天然的三相碎散堆積物碎散材料土力學(xué)與其他學(xué)科的比較緒論：土及土力學(xué)有哪些特點？

土力學(xué)的特點

土力學(xué)研究土的滲透、變形和強度特性以及與此有關(guān)的工程問題連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的基本知識描述碎散體特性的理論實驗規(guī)律及工程實踐經(jīng)驗緒論：土及土力學(xué)有哪些特點？

土力學(xué)發(fā)展的歷史1773Coulomb（后Mohr發(fā)展）：摩爾-庫侖強度理論有關(guān)土力學(xué)的第一個理論1776

Coulomb：庫侖土壓力理論1856Darcy：達西滲流

定律1857Rankine：朗肯土壓力理論1920Prandtl：普朗特極限力承載公式1921-1923Terzaghi：有效應(yīng)力原理及固結(jié)理論1925Terzaghi：出版《土力學(xué)》

土力學(xué)成為一門獨立學(xué)科的標志1936第一屆國際土力學(xué)及基礎(chǔ)工程會議1960’s后現(xiàn)代土力學(xué)萌芽時期古典時期現(xiàn)代緒論：土及土力學(xué)有哪些特點？

什么是土？土及土力學(xué)有哪些特點？為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？土力學(xué)包括哪些內(nèi)容？如何學(xué)好土力學(xué)？課程緒論：土力學(xué)及其特點土是工程中應(yīng)用最廣泛的建筑材料。由土層所構(gòu)成的廣袤大地是工程建設(shè)的基地是建筑物的地基是地下建筑的環(huán)境為土工構(gòu)筑物提供填筑材料因此，對土工程性質(zhì)認識的偏差可能會導(dǎo)致?lián)p失巨大的事故。土力學(xué)的重要性緒論：為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？

加拿大特朗斯康谷倉事故：1913年9月開始裝谷物，

至10月17日共裝入3萬多Ｔ谷物，但此時發(fā)生破壞：1小時豎向沉降達30.5cm24小時傾斜26°53ˊ西端下沉7.32m東端上抬1.52m上部鋼混筒倉完好無損概況：長59.4m，寬23.5m，高31.0m，共65個圓筒倉。鋼混筏板基礎(chǔ)，厚61cm，埋深3.66m。1913年完工，自重2萬T。緒論：為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？

處理：事后在下面做了七十多個支撐于基巖上的混凝土墩，使用388個50t千斤頂以及支撐系統(tǒng)，才把倉體逐漸糾正過來，但其位置比原來降低了４米。加拿大特朗斯康谷倉原因：谷倉的地基承載力按鄰近結(jié)構(gòu)物基槽開挖取土試驗結(jié)果計算。1952年經(jīng)勘察試驗與計算，地基實際承載力遠小于谷倉破壞時發(fā)生的基底壓力。因此谷倉地基因超載發(fā)生強度破壞而滑動。2653失事后1913.10.181952.10.5

試驗孔填土褐色粉質(zhì)粘土灰色粉質(zhì)粘土-0.61-12.34-13.72-4.271952.10.3試驗孔緒論：為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？

香港寶城滑坡1972年7月某日清晨，香港寶城路附近，兩萬立方米殘積土從山坡上下滑，巨大滑動體正好沖過一幢高層住宅--寶城大廈，頃刻間寶城大廈被沖毀倒塌并砸毀相鄰一幢大樓一角約五層住宅。死亡６7人。原因：山坡上殘積土本身強度較低，加之雨水入滲使其強度進一步大大降低，使得土體滑動力超過土的強度，于是山坡土體發(fā)生滑動。緒論：為什么要學(xué)習(xí)土力學(xué)？

PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad香港寶城滑坡現(xiàn)場Earl怕y19沖72滑坡前July1972滑坡后阪神大地品震中的地訓(xùn)基液化液化：松砂地窮基在振萄動荷載及作用下己喪失強峰度變嚴成局流動狀躬態(tài)的一亡種現(xiàn)象神戶碼頭訴：地震引起侵大面積砂象土地基液啊化后產(chǎn)生喪很大的側(cè)銜向變形和余沉降，大通量的建筑廢物倒塌或像遭到嚴重魔損傷緒論：為展什么要學(xué)討習(xí)土力學(xué)均？阪神大炕地震中姐地基液孔化地基液化搶造成的路腿面塌陷緒論：跡為什么石要學(xué)習(xí)奪土力學(xué)級？1964年日本新偵瀉地震地罵基的大面智積液化緒論：為畫什么要學(xué)罷習(xí)土力學(xué)六？時間：1971年11月9-1躬1日地點：神卷奈川縣川抱崎市生研究機亭構(gòu)：地筑質(zhì)研究交所(通產(chǎn)省)消防研挨究所(自治省)土木研教究所(建設(shè)省)防災(zāi)科膽學(xué)技術(shù)裙中心(科技廳)泥石蘆流室籠外試姥驗緒論：目為什么認要學(xué)習(xí)彩土力學(xué)書？事故發(fā)嫂生過程銷要點壤土(lo劣am)斜坡崩扮塌（泥我石流）刑實驗9日15:攝00人工降刑雨開始11日15:0嘩0左右降雨腿量達500m徒m陡坡中泥乎土突然以20-樣30m釀/s流出，斜次坡宿崩塌，泥往石流產(chǎn)生泥石流推折倒28米外的袋護欄，琴一直沖弊到55米外的水彼池中央，蘿造成31人被埋緒論：哥為什么績要學(xué)習(xí)琴土力學(xué)穿？事故發(fā)生葵地點關(guān)東壤熄土：風期化花崗傷巖上火相山灰堆離積層ρ=1.前45w=5%傾角：30°厚:1席.2～3m現(xiàn)場泥石微流實驗布錢置簡圖試驗現(xiàn)夢場照片試驗現(xiàn)癢場照片15人不幸兄遇難，11人受傷死者當擊中肌實驗撤人員1人蔬參觀唯者10人鋼報社記者1人得電視采訪明人員3人事故傷你亡情況緒論：遺為什么夾要學(xué)習(xí)顏土力學(xué)體？可歸結(jié)為齒與土有關(guān)戶的強度問題加拿大衡特朗斯綁康谷倉雅地基失及穩(wěn)香港寶沖城滑坡阪神等典大地震呈中地基猶液化泥石流室撓外試驗事自故案例總結(jié)鍵（一）緒論：為卵什么要學(xué)寸習(xí)土力學(xué)貫？比薩繩斜塔1173年：動工1360年：再復(fù)工，至1370年竣工，

全塔共8層，高度為55m1272年：復(fù)工，經(jīng)6年，至7層，

高48m，再停工1178年：至4層中，高約29m，

因傾斜停工緒論：為稈什么要學(xué)場習(xí)土力學(xué)悶？目前：慢塔向南執(zhí)傾斜，叼南北兩交端沉降幼差1.80竟m，塔頂離凈中心線已蒸達5.27牌m，傾斜5.5°原因：地基持力管層為粉砂爪，下面為帳粉土和粘貞土層，強蕩度低，變偽形大。比薩床斜碌塔159徹0年:伽利略在釘此塔做研自由落體倆實驗緒論：為飼什么要學(xué)廢習(xí)土力學(xué)搶？183勝8-1閉839：挖環(huán)流形基坑肌卸載1933居-193院5：基坑防擠水處理基礎(chǔ)環(huán)芳灌漿加念固1990年1月:封閉1992年7月：加驚固塔身鵝，用壓詳重法和取土繼法進行地基處理目前:已向游人塑開放。處理措亭施比薩冬斜貌塔緒論：該為什么廚要學(xué)習(xí)素土力學(xué)宰？蘇州虎底丘塔概況：位豆于虎丘公膀園山頂，釘建于宋太屋祖建隆二論年(公元961年)。塔高47.喇5m，平面呈折八角形。問題：塔時身向東北址方向嚴重鉤傾斜，塔葬頂離中心肺線達2.3用1m，底層塔熱身發(fā)生不維少裂縫，星成為危險鍬建筑物。原因：犁坐落于唉不均勻僵粉質(zhì)粘花土層，帥產(chǎn)生提不均勻樣沉降。處理：肝在四周興建造圈哭樁排式搜地下連忍續(xù)墻并銅對塔周怒圍與塔廟基進行涂鉆孔注夠漿和打陽設(shè)樹根醬樁加固圾塔身。緒論：毛為什么星要學(xué)習(xí)嚼土力學(xué)這？1986年：開顆工199鈴0年：人工后島完成1994年：機陸場運營面積：4370幟m×12并50m填筑量鋸：180歉×106m3平均厚蛋度：33m世界最虛大的人坊工島日本關(guān)西機場緒論：轉(zhuǎn)為什么或要學(xué)習(xí)樸土力學(xué)寺？關(guān)西機場問題：沉降大且不均勻設(shè)計沉降：5.7-7.5m完成時(1990年)實際沉降：8.1m，5cm/月預(yù)測主固結(jié)需：20年比設(shè)計多超填：3m緒論：渡為什么餡要學(xué)習(xí)潮土力學(xué)掘？可歸結(jié)摩為與土辭有關(guān)的變形問題意大利比高薩斜塔蘇州虎籍丘塔日本關(guān)告西機場案例總防結(jié)（二員）緒論：為玩什么要學(xué)播習(xí)土力學(xué)驅(qū)？土壩，高90m，長100鴉0m，197酒5年建成次年6月失事Teto杏n壩（美褲國）緒論：尖為什么扣要學(xué)習(xí)配土力學(xué)宗？Teto吳n壩滲流劣破壞過唉程①②③⑤⑥緒論：聰為什么跪要學(xué)習(xí)掘土力學(xué)雀？上午10:籌3011：0011:類3011:靠57Teto爐n壩失事現(xiàn)寇場現(xiàn)狀損失直接8000萬美元憑，起訴5500起，2.5億美元，批死14人，受夾災(zāi)2.5萬人，60萬畝土摧地，32公里鐵路謀被沖原因滲透破傾壞：沖蕩蝕圖水力泳劈裂緒論：為旱什么要學(xué)撲習(xí)土力學(xué)剃？1998年長江爹大堤緒論：鄭為什么墨要學(xué)習(xí)議土力學(xué)杰？98洪水長江遺堤防險情疫統(tǒng)計共發(fā)生君各種險絕情600售0余處九江大肢堤決口1998年8月7日13:1槳0發(fā)生管涌當險情，20分鐘后逆，在堤反外迎水躍面找到2處進水口率。又過20分鐘，防吸水墻后的請土堤突然噸塌陷出1個洞，5m寬的堤頂吳隨即全部忌塌陷，并盡很快形成夾寬約62m的潰口番。潰口原倡因：堤基管涌焦點詞匯壘：豆腐渣挎工程緒論：為薪什么要學(xué)墊習(xí)土力學(xué)份？溝后面板垃砂礫石壩位于青海脾省，高71米，長265米，建于1989年。199冶3年8月7日突然搜發(fā)生潰多壩，瞬鵲間沖毀100脾0多戶房舍衣，288人喪生驕，上千邁人受傷哨。潰壩原因亦：面板止廈水失效溉，下游半壩體排扁水不暢體，

造霞成壩坡伍失穩(wěn)緒論：蔑為什么嘉要學(xué)習(xí)蠢土力學(xué)殊？可歸結(jié)題為與土挖有關(guān)的滲透問江題美國Teto帖n壩失事98洪水長鼠江堤防燃險情溝后面板瞧砂礫石壩卻潰壩案例總欠結(jié)（三路）緒論：郵為什么喇要學(xué)習(xí)賽土力學(xué)稿？土工結(jié)構(gòu)檢物或地基土強度問題變形問粥題滲透問億題強度特這性變形特性滲透特性土力學(xué)倡可以解效決工程溪實踐問思題，這拒正是土力學(xué)存羞在的價值楊以及我們皺學(xué)習(xí)土力前學(xué)的目的討。學(xué)習(xí)土力猾學(xué)的目的緒