土质学与土力学：绪论、土的物理性质及工程分类、黏性土的物理化学性质.ppt

*土质学与土力学FOUNDATIONSOILSCIENCEANDSOILMECHNICS课程安排授课时间：4～11周44学时课程性质：主干课及考试课考试形式：实行累加式，平时考核占10%，平时作业占10%，实验课占10%，期末考试占70%，缺席达到10课时取消期末考试资格。授课教师：教材：《土质学与土力学》袁聚云等编参考书：《土质学与土力学》洪毓康编*绪论一、土质学及土力学的基本概念和研究对象1、土质学及土力学土质学是研究土物质的物理化学性质的科学。例如研究土成因及分布、土粒的大小、形状、排列方式及其相互连接以及与地下水发生物理化学作用等。土力学是研究土体的力学。主要研究土体的应力、应变、强度、稳定性以及渗流规律等等。土质学及土力学的研究对象都是土，主要研究土的工程性质，为解决与土有关的工程问题提供分析方法、为工程设计提供土的计算指标。它是土木专业的技术基础课。2、土体土是岩石矿物固体颗粒集合体，也称为土体。土体的物理力学性能与其生成条件、环境条件、所处位置等密切相关。3、土体在工程中的作用1)传力介质——地基2)建筑材料——堤坝、路基、路面等4、工程中需解决的有关土体问题1)地基沉降问题2)地基的承载能力及稳定问题3)地基渗流破坏问题4)路堤边坡滑移及其他问题基础——建筑物向地基传递荷载的下部结构。地基——受建筑物荷载影响的部分土体。桥墩路堤*二、本课程的特点1、研究对象（土）是一种极为复杂的力学介质。主要表现出以下特性：a、多样性b、局部性或地方性c、多相介质d、结构性强e、本构非线性f、土中应力分为有效应力和孔隙水压力g、表现为剪切破坏h、剪缩与剪胀性i、力学性能与应力历史有关2、以勘察和试验为基础由于土的物理力学性质复杂多变,对每一项工程都要进行现场勘察和土工试验,了解土的性质,然后进行设计和计算。3、实践性强土质学及土力学直接为岩土工程设计和施工服务。4、综合性强土质学及土力学主要涉及工程地质学、弹塑性力学、建筑工程施工技术等其他学科。5、高度依赖工程经验由于土的物理力学性质极为复杂,理论计算误差较大,需要通过工程经验进行修正。*三、土质学与土力学的发展概况及成果有关土力学的研究始于18世纪，随着土木工程的发展和土力学理论研究的不断深入，土力学逐步与土质学相结合，较好地反映了土的工程性质。取得的主要成果如下：1773年——法国科学家库仑发表了土的抗剪强度和土压力理论1869年——英国科学家朗肯发表了土压力理论1900年——莫尔-库仑提出了土体抗剪强度的极限平衡理论1920年——法国学者普朗特尔提出了地基极限承载力理论1922年——瑞典学者费伦纽斯和比得森提出了土坡稳定分析方法1925年——美籍奥地利人太沙基写出第一部《土力学》专著1936年——在美国召开第一届国际土力学与基础工程学术会议此后在其他国家陆续召开了十四届国际土力学与岩土工程会议1957年——中国土木工程学会设立了土力学及基础工程委员会1962年——我国召开第一届全国土力学与基础工程会议,以后又陆续召开了十余届全国土力学与基础工程会议1983年——黄文熙院士出版发行了《土的工程性质》专著1990年——朱百里、沈珠江出版发行了《计算土力学》专著1996年——钱家欢、殷宗泽出版发行了《土工原理与计算》专著2000年——沈珠江院士出版发行了《理论土力学》专著*四、本课程的学习方法和要求1、理解概念，弄清原理，具体问题，具体分析。2、切忌死记硬背。3、按时完成作业，及时消化课堂内容。第1章土的物理性质及工程分类土是由岩石风化(物理风化、化学风化、生物风化)后形成的颗粒堆积物。岩石经过剥蚀、搬运、沉积后形成土。不同成因类型的土具有不同的工程性质。例如：残积土、坡积土、洪积土、冲积土、风积土等等。土粒相互之间的孔隙中有水和空