土力学课件修改（郑国勇） - 图文

绪论：土力学及其特点地基承载力

土的物理性质与工程分类土的渗透性与水的渗流土体中的应力计算

土的压缩性与地基沉降计算

挡土结构物上的土压力

教案实验习题土的强度理论

模拟题教材及参考书教材：①马建林主编，《土力学》（第三版），中国铁道出版社

②阮波，张向京主编，《土力学试验》，中南大学出版社

参考书：

①Arnold Verruijt, 《SOIL MECHANICS》

②陈希哲主编，《土力学与地基基础》，清华大学出版社③邵光辉主编，《土力学与地基基础》，人民交通出版社④陈仲颐主编，《土力学》，清华大学出版社

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土力学课程的安排和要求教学环节：讲课+习题课(34学时) 实验课(3次6学时)

考核及成绩：70％（期末考试）

10％（作业完成情况）

15％（实验：预习＋操作＋报告）5％(平时表现)

课程要求：上课、实验课必须出席

积极参加课堂讨论

独立按时完成作业。抄袭、迟交或不认真完成者在平时成绩中扣分。为鼓励个人独立完成，作业错误不扣分。

绪论：土力学及其特点主要内容?????

什么是土？

土及土力学的特点？

学习土力学的重要性？土力学的研究内容？

土力学的发展方向？

绪论：土力学及其特点?什么是土？土，地之生万物者也。‘二’象地之上，地之中；‘|’物出形也。

-《说文解字》

土字包括：地上植物部分、表土层、植物地下部分和底土层四个层次。土地系指由地形、水文、局地气候、岩石圈的上层、土壤和生物有机体等相互作用组成的自然地域综合体，是地球表层历史发展的产物。

绪论：土力学及其特点一、土壤在自然界的位置生物圈

大气圈土壤圈地下水

风化物水圈

岩石圈土壤是岩石圈、大气圈、水圈和生物圈综合作用形成的产物。其上界通常是绿色植物层顶，下界达植物根分布层。其垂直范围，恰好是岩石圈的上层、大气圈的下层、水圈及生物圈相互接触的地方，是生物生命及人类生产活动最集中的地方。

绪论：土力学及其特点二、土壤的剖面和形成土壤带腐殖质层淀积层母质层

土壤有非常复杂的形成过程，并具有独特的层状构造。土壤剖面一般包含枯枝落叶层、腐殖质层、淀积层和母质层四个基本层次。

传统岩土工程的范畴风化、搬运、沉积土壤?地质大循环：岩石地质成岩作用?生物小循环：生物活动所造成的土壤

有机质的循环

绪论：土力学及其特点三、土的形成过程风蚀蘑菇

岩石因物理风化作用破碎，在重力作用下堆积到山脚

绪论：土力学及其特点高山下的冲积锥群

黄河冲积三角洲绪论：土力学及其特点四、工程与土力学中的土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。

砾石料卵石砂粘土

（人工破碎）

绪论：土力学及其特点?学习土力学的重要性？土是工程中应用最广泛的建筑材料。由土层所构成的广袤大地

????

是工程建设的基地是建筑物的地基

是地下建筑的环境

为土工构筑物提供填筑材料

因此，对土工程性质认识的偏差可能会导致损失巨大的事故。

绪论：土力学及其特点☆加拿大特朗斯康谷仓概况：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。1913年完工，自重2万T。

事故：

1913年9月开始装谷物，至10月17日共装入3万多Ｔ谷物，但此时发生破坏：?1小时竖向沉降达30.5cm?24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

绪论：土力学及其特点26?53?失事后1913.10.18-0.611952.10.3 试验孔填土褐色粉质粘土灰色粉质粘土-4.27-13.721952.10.5试验孔-12.34原因：谷仓的地基承载力按邻近结构物基槽开挖取土试验结果计算。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。

绪论：土力学及其特点☆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，使得土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。

绪论：土力学及其特点香港宝城滑坡现场

绪论：土力学及其特点Early 1972 滑坡前July1972 滑坡后

绪论：土力学及其特点☆阪神大地震中的地基液化神户码头：

地震引起大面积砂土地基液化后产生很大的侧向变形和沉降，大量的建筑物倒塌或遭到严重损伤

绪论：土力学及其特点地基液化造成的路面塌陷

绪论：土力学及其特点1964年日本新泻地震地基的大面积液化

绪论：土力学及其特点案例总结（一）?加拿大特朗斯康谷仓地基失稳?香港宝城滑坡

?阪神等大地震中地基液化

可归结为与土有关的

强度问题

绪论：土力学及其特点损失

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公里铁路被冲

原因

渗透破坏：冲蚀

水力劈裂

绪论：土力学及其特点☆1998年长江大堤绪论：土力学及其特点跌窝1%散浸3%崩岸5%其他11%漏洞14%脱坡16%管涌50%跌窝散浸崩岸其他漏洞脱坡管涌98洪水长江堤防险情统计

绪论：土力学及其特点☆九江大堤决口1998年8月7日13:10发生管涌险情，20分钟后，在堤外迎水面找到2处进水口。又过20分钟，防水墙后的土堤突然塌陷出1个洞，5 m宽的堤顶随即全部塌陷，并很快形成宽约62m的溃口。

溃口原因：堤基管涌

绪论：土力学及其特点☆沟后面板砂砾石坝位于青海省，高71

米，长265米，建于1989年。1993年8月7日突然发生溃坝，瞬间冲毁1000多户房舍，288人丧生，上千人受伤。

溃坝原因：

面板止水失效，下游坝体排水不畅，造成坝坡失稳

绪论：土力学及其特点土力学定义、研究对象、研究的主要内容土力学应用中的成功经验

土力学应用中的失败教训：建筑物倾斜、地基严重下沉、地基液化失效、土体滑坡

土力学理论：古典土力学、太沙基影响时期、计算机时代

土力学设计理论、本构模型、动力学、试验设备

第一章：土的物理性质与工程分类主要内容1.1 土的形成1.2 土的三相组成1.3 土的结构

1.4 土的物理状态1.5 土的工程分类1.6 土的压实性

第一章：土的物理性质与工程分类1.1 土的形成过程、条件

土的组成、结构和物理力学性质风化、搬运、沉积

岩石

地质成岩作用

土

第一章：土的物理性质与工程分类一、风化作用?物理风化

?化学风化

?生物风化

岩石和土的粗颗粒受各种气

候等物理因素的影响产生胀缩而发生裂缝,或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎是颗粒大小发生量的变化矿物成分与母岩相同，称原

生矿物产生无粘性土

????第一章：土的物理性质与工程分类?物理风化

?化学风化?生物风化

?母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物?颗粒成分发生质的变化?矿物成分与母岩不同，称次生矿物

?形成十分细微的土颗粒，最

主要为粘性颗粒及可溶盐类

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