土力学

土力学第1章绪论胡忠志台州学院建筑工程学院TAIZHOUUNIVERSITY力学是科学的重要分支。中国古代是没有力学这个学科的，没有科学导致愚昧，而对自然的愚昧总是导致社会的专制。五四喊出了民主和科学，民主和科学是伴随着的。为什么要学力学？一个民族有一些关注天空的人，他们才有希望；一个民族只是关心脚下的事情，那是没有未来的。——温家宝我仰望星空，它是那样寥廓而深邃；那无穷的真理，让我苦苦地求索、追随。我仰望星空，它是那样庄严而圣洁；那凛然的正义，让我充满热爱、感到敬畏。我仰望星空，它是那样自由而宁静；那博大的胸怀，让我的心灵栖息、依偎。我仰望星空，它是那样壮丽而光辉；那永恒的炽热，让我心中燃起希望的烈焰、响起春雷。提问：月球上没有水，没有空气，没有生物，那有没有土？其沉降性质如何？航天器登陆时会否发生严重不均匀沉降？陨石标本比较昂贵，同学们有兴趣可以收集收藏。因材施教：大土木如何教与学？主动互动：主动=探索性学习，主动提问并寻找答案互动=师生同学间交流、合作，共同解决问题，互相反馈适当引导：必须要明白的关键问题少许合适的作业点到前三排坐在前三排情况2分出勤情况3分课外作业5分课堂作业按组给分，总分10分能力加分最高另加20分土力学学习包1、《土力学》计算表格2、课件等3、练习习题集4、实验指导书与报告向课代表要！第1章绪论•1.1本课程的研究对象•1.2本课程的特点•1.3本学科的发展概况•1.4课程内容和学习方法1.1本课程的研究对象研究对象地球表面地层中的土体所有建筑物和构筑物的荷载均由地基承担。以常见的建筑为例，建筑物上部结构→基础→地基。±0.00标高以上基础地基室外地面室内地面墙或柱（上部结构）——直接向地基传递荷载的下部结构，或即：建筑物最下部直接与地基接触的部分直接承托基础并受建筑物影响的那部分土或岩石0.00本课程的任务和作用•从力学出发研究土、了解土，解决地基的变形、稳定及其相关问题，就是本课程的任务和作用。地基问题变形问题：稳定（强度）问题：路堤、土坝等整体滑动，失稳破坏沉降过大（变形过大），影响正常使用不均匀沉降，建筑物开裂，甚至倒塌变形问题打开影片：围海造田填土引发的地面沉降学完《土力学》，同学们即基本能在理论上解释这些现象与事故发生的内在原因；变形问题打开影片：围海造田填土引发的事故学完《土力学》，同学们即基本能在理论上解释这些现象与事故发生的内在原因；强度和稳定问题：（1）台州挖机滑落基坑事件；（2）新万亨基坑边坡失稳；（3）上海“楼倒倒”；（4）温州某小区挡土墙失稳；学完《土力学》，同学们即基本能在理论上解释这些现象与事故发生的内在原因；强度和稳定问题：交通打开影片：（1）杭新景高速公路塌方（2）杭州地铁基坑塌方11231、成渝高速；2、福建罗长高速；3、深圳学完《土力学》，同学们即基本能在理论上解释这些现象与事故发生的内在原因；2010年4月台湾“国道3号”近基隆路段山体滑坡学完《土力学》，同学们即基本能在理论上解释这些现象与事故发生的内在原因；1.2本课程的特点土力学——研究土的应力、变形、强度和稳定以及土与结构物相互作用规律的一门应用科学和技术。现已形成自成体系的新学科——岩土工程。课程特点：概念多、名词多，须强记；涉及学科多，包括工程地质、水力学、塑性力学、材料力学、结构力学等，知识面宽；不仅是一门科学，也是一门艺术。力学研究方法遵循认识论的基本法则：实践－理论－实践，首先是在实践中提炼出量与量之间的定性的或数量的关系，建立土力学模型，在此基础上可运用已知的力学或物理学规律（必要时做一些假设）以及合适的数学工具进行理论演绎，导出新的理论。1.3本学科的发展概况古老而又年青。古老——可追溯到远古的新石器时代：土台、石础（西安半坡村新石器时代遗址、河姆渡遗址等发掘）。年青——直到1925年太沙基发表《土力学》专著，才作为一门独立的学科呈现于世人面前，至今不过80余年。•土力学与地理，水文地质近年来，由于我国对环境保护的重视，水文环境及相关的水文地质专业和工程地质专业得到了比岩土工程更有优势的发展，土力学问题也由原来主要解决建筑工程问题为主转向了主要为大型水利工程，交通工程，市政工程服务，尤其是三峡工程为代表的一批大型水利工程，和高速公路网、青藏铁路为代表的交通工程的建设最为突出，大批岩土专业人员，从事设计、施工、检测、咨询和科研活动，大大推动了我国土力学学科的发展，土力学的重要性凸现。重要标志（国外）土力学研究有特色的国家：欧洲：英国、加拿大、荷兰、挪威，美洲：美国、巴西，亚洲：中国、日本、印度1922，瑞典弗兰纽斯（Fellenius）：土坡稳定分析法1773，法国库仑（Coulomb）：砂土抗剪强度公式;土压力理论1869，英国朗肯（Rankine）：挡土墙压力理论1885，法国布辛奈斯克（Boussinesq）：集中荷载下半空间弹性解古典土力学1925，太沙基（Terzaghi）：一维固结理论，有效应力原理1929，太沙基（Terzaghi）：《工程地质学》1936，第一届国际土力学与基础工程（现改为岩土工程）会议（ICSMFE→ICSMGE）在美召开，这是本学科最高级别的学术会议，每四年召开一次，至2001年已经召开了15届。现代土力学重要标志（国内）中国代表性人物：陈宗基、黄文熙、钱家欢、殷宗泽、沈珠江（南京水利，清华）、卢肇钧、周镜（铁道）、汪闻韶、陈祖煜（北京水利）等中国最高级别刊物：岩土工程学报；岩石力学与工程学报;岩土力学中国最高级别学术会议：全国土力学与岩土工程会议1.4课程内容和学习方法课程内容：课堂教学——土力学（10章，第11章不讲）；实验教学——土工(室内)试验。主要实验包括:(1)土的密度、含水量、比重试验;(2)液限、塑限试验;(3)压缩试验;(4)直剪试验;(5)无侧限强度试验学习要求和方法：1.理论、室内外测试、工程实践三者结合2.搞清概念、掌握原理、学以致用。要求牢固掌握土力学基本概念和原理，并能应用于分析和解决实际工程问题。教材与参考主要教材：《土力学》（第三版），中国建筑工业出版社,2010.参考资料：（1）建筑地基基础设计规范；（2）公路路基设计规范；（3）公路桥涵地基与基础设计规范；（4）建筑边坡工程技术规范；（5）建筑地基处理技术规范；（6）建筑基坑支护技术规程；（7）岩土工程勘查规范