2020年新版土力学教案.docx 42页

土力学教案 (2009? 3) 梁仕华博士 广东工业大学岩土工程研究所 绪论 要求：了解本课程的研究内容和学习目的及其在土木工程学科中的重要地位。 了 解土力学及地基基础的概念及其研究的内容，了解土的基本特征及土力学学习中 应注意的一些问题。了解土力学学科的发展过程、概况和趋势，适当介绍本学科 的前沿研究领域和课题。 重点：掌握本课程的特点及学习方法 教学内容： 基本概念 土力学：利用力学的一般原理研究土的物理、 化学和力学性质以及土体在荷载、水、温 度等外界因素作用下的工程性状的应用科学。 （简要分析一下土与其他均质材料的不同之处， 以及产生该不同特点的原因） 地基」撑基础的土体或岩体称为地基（注：在附加应力影响范围之内） 基础：承上启下，将上部结构荷载传递到地基的那部分结构，属于结构的一部分 本课程研究的基本问题 土力学研究的主要问题：强度问题，渗透问题、变形问题、稳定问题 地基与基础研究的主要问题：基础选型、浅基础（扩展基础）及深基础（桩基础）设计 的基本内容；基础设计必须满足三个条件：强度、变形和稳定性（边坡及挡墙等） 可分别针对以上造成的工程问题举例说明下 本学科的发展简史 古典土力学： 1 773法国 库仑（Coulomb） 砂土抗剪强度公式及库仑土压力理论 1869 英国 朗肯（Rankine）极限理论下的挡土墙土压力理论 1885法国 布辛奈斯克（Boussinesq）集中荷载下的半空间弹性解 （土中附加应力的求 解成了可能） 1922 瑞典弗兰纽斯（Fellenius） 土坡稳定分析的圆弧滑动理论 近代土力学： 1925 奥地利太沙基（Terzaghi ） 土力学 （有效应力原理、一维固结理论） 1929 奥地利太沙基（Terzaghi ）等 工程地质学 力学与基础工程开始成为独立的一门学科 1936年 第一届国际土力学与地基基础工程会议 现改为 国际岩土工程会议 国内： 很早就开始有工程应用：如半坡的土台、李春（隋朝）赵州桥（密实粗砂层做地基） 开创者： 矛以升桥梁专家 （钱江大桥的沉箱基础） 黄文熙清华大学教授 创建南京水利科学研究院 钱家欢河海大学教授 曾国熙 浙大岩土所创始人 主要在软土及岩土工程试验领域 钱鸿缙 西安建筑科技大学教授 主要在黄土领域等等 我国1957年才开始派人代表参加国际会议 1962 — 2007已召开十届 全国土力学与岩土工程大会 目前已形成新的学科 岩土工程（Geotechnical Engineering ） （岩土力学 工程地质地基基础） 四?本课程的学习方法与学习要求 1 ?理论、室内外测试、工程实践三者紧密结合 2 ?掌握基本理论、基本概念并能应用分析和解决实际工程问题 3?参数、计算方法及模型的选用注意其实用条件要与工程实际相一致 4.重视当地经验 4.重视当地经验 五?教材及考试要求 土力学 土力学与地基基础 参考教材：地基基础 土力学 土力学 成绩： 考勤：10% 赵明华主编 四校合编 中国建筑出版工业出版社 龚晓南主编 浙江大学出版社 陈仲颐主编 清华大学出版社 作业：10% 考试：80% 第一章 土的性质分类和工程 要求： 了解土的生成和演变过程，了解土的矿物成分和土中水的种类以及粘土矿物的 带电性质、土的结构性和灵敏度等。 理解土的三相组成、土的三相比例指标的定义并掌握其计算方法 （建立土的三相 简图，介绍各指标的定义和公式，推导换算公式。讲授时应重点指出和说明可直 接测定的三个基本物理指标的意义和测定方法 ）。 掌握土的粒径级配的分析方法（包括粒组的划分、颗粒大小分析试验及粒径级配 曲线绘制、级配好坏的判断指标及标准、粒径级配在无粘土分类上的应用 ）。掌 握土的物理状态判断指标和标准 （砂性土的相对密度和粘性土的界限含水量 ）以 及利用这些指标来判断其物理状态和工程性质好坏的方法。 理解土的压实原理。掌握击实试验方法、最大干重度和最优含水量的概念以及 影响土体压实的主要因素。 了解土的工程分类的基本方法。 重点：土的三相物理指标及换算关系，土的粒径级配及土的物理状态的判别。 难点：土的三相物理指标的换算。 需要掌握的基本概念：颗粒级配；不均匀系数/曲率系数；液限/塑限/缩限;液性指数/塑性指数 土的灵敏度和触变形；最优含水量 计算主要掌握：三相组成指标之间的换算及有关计算 液限/塑限等的计算及相关判断 教学内容： 一?土的形成 （简要介绍） 物理风化：形成沙、砾等粗颗粒土 化学风化：形成黏性土 沉积环境：残积土、坡积土、冲积土、洪积土 特殊土：软土、黄土、膨胀土、冻土等 二.土的三相组成及土的结构 土中的固体颗粒 粗粒重在粒径分析 细粒重在矿物组成 （1）粒组：粒径界于一定范围内的土粒集合 分为6组： 巨粒： 漂石（块石）颗粒（＞200mm ）;卵石（