土力学绪论课件.pptx

土 力 学Soil Mechanics绪 论1.什么是土力学？2.土有哪些特点？3.土力学有何特点？4.为什么要学习土力学？5.土力学包括哪些内容？6.如何学好土力学？7.土力学的发展简史和前景？ 1.什么是土力学？土力学土力学 ——研究土体的变形、强度、渗透性和长期稳定性以及与此有关的工程问题的一门学科。连续介质力学的基本知识描述碎散体特性的理论实验及工程实践经验2.土有哪些特点？土是指： 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。岩石颗粒堆积物地球地球风化什么是土？2.土有哪些特点？?散粒性：? 三相性：? 天然性： 受力以后易变形，强度低 体积变化主要是孔隙变化 剪切变形主要由颗粒相对 位移引起岩石风化或破碎的产物，是非连续体 受力后由土骨架、孔隙 介质共同承担 相间存在复杂的相互作用 孔隙流体可以流动固相-土骨架液相-水气相-空气 非均匀性 各向异性 时空变异性自然界的产物，存在自然变异性2.土有哪些特点？碎散性三相性天然性土力学需要研究和解决的三大问题与其它人工材料不同之处力学特性复杂 变形特性 强度特性 渗透特性3.土力学有何特点？与其它课程关系学科研究对象理论力学质点或刚体材料力学单个弹性杆件（杆、轴、梁）连续固体结构力学若干弹性杆件组成的杆件结构弹性力学弹性实体结构或板壳结构流体力学不可压缩的连续流体连续流体土力学天然的三相碎散堆积物碎散材料3.土力学有何特点？（一）研究对象复杂：土的形成及物理性质——土力学基础土中应力——土力学先导强度特性变形特性——土力学核心渗透特性土压力土坡稳定——土力学应用地基承载力（二）研究内容广泛：（三）研究方法强调实践性：1）天然介质：种类多 ，变化 大，分布形态复杂。2）三相体：颗粒、水、空气，性质 复杂。理论＋实验＋经验。4．为什么要学习土力学？一、土具有广泛的工程应用：二、 存在大量与土有关的工程问题:强度问题变形问题渗透问题土力学可以解决工程实践问题，确保工程正常安全的使用,这正是土力学存在的价值以及我们学习土力学的目的。土木工程建筑材料建筑物基础的地基建筑环境与土强度有关的工程问题例1.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。1911年动工，1913年完工，自重2万T。1913年9月装谷物，10月17日装了31822Ｔ谷物时，1小时竖向沉降达30.5cm24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事故：因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。 与土强度有关的工程问题例2.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，土体滑动力超过土的强度，于是山坡土体发生滑动。与土强度有关的工程问题神户码头：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 液化：松砂地基在振动荷载作用下丧失强度变成流动状态的一种现象例3.地基液化失效阪神大地震中以上3个例子可归结为与土有关的强度问题与土变形有关的工程问题例1.比萨斜塔问题：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m， 塔顶离中心线已达5.27m，倾斜5.5°1360：再复工，至1370年竣工，全塔共8　层，高度为55m1272：复工，经6年，至7层，高48m，再　　停工1178：至4层中，高约29m，因倾斜停工1173：动工原因：地基持力层为粉砂，下面为粉土和粘土层，强度较低，变形较大。与土变形有关的工程问题例1.比萨斜塔处理措施1838-1839：挖环形基坑卸载1933-1935：基坑防水处理 基础环灌浆加固1990年1月: 封闭1992年7月：加固塔身，用压重 法和取土法进行地 基处理 目 前 : 已向游人开放。 与土变形有关的工程问题例2.苏州市虎丘塔概况：位于苏州市虎丘公园山顶，落成于宋太祖建隆二年（公元961年）。全塔7层，高47.5m，砖塔的平面呈八角形。问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔 顶离中心线已达2.31m，底层 塔身发生不少裂缝，成为危险 建筑物而封闭。原因：坐落于不均匀粉质粘土层上， 产生不均匀沉降。处理：在塔四周建造一圈桩排式地下 连续墙并对塔周围与塔基进行 钻孔注浆和打设树根桩加固塔 身，获得成功。与土变形有关的工程问题原因：