土力学与岩土工程.doc

土力学与岩土工程
土力学与岩土工程
土力学与岩土工程
岩土工程与土力学
1，岩土工程的定义
岩土工程又称土力工程学，大地工程学。主要研究泥土构成物质的工程特性。是欧美国家于2不同，其工程性质往往具有很大的差别。岩石出露地表后，经过风化作用而形成土，它们或留存在原地，或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。在各地质时期各地区
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的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性，因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。
岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。在室内试验
中，原状试样的代表性、取样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放，试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的误差，使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。在原位试验中，现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动，以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。
二。土力学
土力学的内容及其专业研究范围
土力学是应用工程力学方法来研究土的力学性质的一门学科。土力学的研究对象是与人类活动密切相关的土和土体,包括人工土体和自然土体,以及与土的力学性能密切相关的地下水。奥地利工程师卡尔·太沙基(1883-1963)首先采用科学的方法研究土力学，被誉为现代土力学之父。土力学被广泛应用在地基、挡土墙、土工建筑物、堤坝等设计中，是土木工程、岩土工程、工程地质等工程学科的重要分枝。
主要研究包括以下方面﹕研究土的渗透性和渗流；研究土体的应力-应变和应力-应变-时间的本构关系﹐以及强度准则和理论﹔研究在均布荷载或偏心荷载以及在各种形式基础的作用下﹐基础与地基土
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体接触面上的和地基土体中的应力分布﹐地基的压缩变形及其与时间的关系﹐以及地基的承载能力和稳定性﹔根据极限平衡原理用稳定性系数评价天然土坡的稳定性和进行人工土坡的设计﹔计算在自重和建筑物附加荷载作用下土体的侧向压力﹐为设计挡土结构物提供依据﹔改进和研制为进行上述研究所必需的技术﹑方法和仪器设
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备。土体是一种地质体。这就决定了这一学科的研究工作必须采用在地质学研究基础上的实验研究和力学分析方法。
土力学的发展历史和趋势
世纪中期以前﹐人类的建筑工程实践主要是根据建筑者的经验进行的。18世纪中叶至20世纪初期﹐工程建筑事业迅猛发展﹐许多学
者相继总结前人和自己实践经验﹐发表了迄今仍然行之有效的﹑多
方面的重要研究成果。例如法国的
C.-
库仑发表了土压力滑动
楔体理论(1773)和土的抗剪强度准则(1776)
﹔
研究水在砂土中渗透的基础上提出了著名线性渗透定律
(1856)﹔英

态时的应力条件﹐提出了另一著名的土压力理论﹐与库仑理论一起
构成了古典土压力理论﹔法国的
(1885)
提出的半无
限弹性体中应力分布的计算公式﹐成为地基土体中应力分布的重要
计算方法﹔(1900)
提出了至今仍广泛应用的土的强度
理论﹔
塑性界限和按塑性指数的分类﹐至今仍在实践中广泛应用。
1925年
(又译特扎吉)出版了世界上第一部《土力学》﹐是土力学作为一个完整﹑独立学科已经形成的重要标志﹐在此专著
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中﹐他提出了著名的有效压力理论。此後﹐在土的基本性质和动力特性﹑固结理论和强度理论的研究﹐流变理论的应用﹐土体稳定性分析方法以及试验技术和设备等方面都有很大的发展﹐使土力学得到
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进一步的完善和提高。4发展趋势编辑由于土的性质是极其复杂的，因而理论的发展是艰难的。关于土的理论，经过不少学者的艰辛研究和探讨，已取得不少成果，但进一步的发展还远没有结束。我认为，土力学的发展少不了三样法宝：理论、试验、计算