0.1 土力学的学科性质
土力学是力学的一个分支,是以土为研究对象的学科。土是岩石经过物理、化学、生物等风化作用的产物,是矿物颗粒组成的松散集合体。因此,土是由固体颗粒、水和空气组成的三相体。 土的生成机制在根本上决定了土的基本物理力学性质。也决定了土力学的特点。土力学的研究内容是通过研究土的物理、力学、物理化学性质及微观结构,进一步认识土和土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的反应特性,即土的压缩性、剪切性、渗透性及动力特性等。土力学为各类土木工程的稳定和安全提供科学的对策,包括土体加固和地基处理等。由于土的结构、构造特征与刚体、弹性固体、流体等都有所不同,所以土力学的研究必须在运用力学知识的基础上,通过专门的土工试验技术进行。土力学的先导及相关课程主要有工程地质和水文地质、材料力学、弹性力学等。
0.2 学习本课程的目的
建造各类建筑物几乎都涉及土力学问题.以保证建筑物施工期的安全、竣工后的安全和正常使用。土力学学科需研究和解决工程中西大类问题。一是土体稳定问题。这就要研究土体中的应力和强度,如地基的稳定、土坝的稳定等。当土体的强度不足时,将导致建筑物的失稳或破坏;二是土体变形问题,即使土体具有足够的强度能保证自身稳定,然而土体的变形尤其是沉降(竖向变形)和不均匀沉降不应超过建筑物的允许值,否则,轻者导致建筑物的倾斜、开裂,降低或失去使用价值,重者将会酿成毁坏事故。此外,需要指出的对于土工建筑物(如土坝、土堤、岸坡)、水工建筑物地基或其他挡土挡水结构,除了在荷载作用下土体要满足前述的稳定和变形要求外,还要研究渗流对土体变形和稳定的影响。为了解决上述工程问题,就要研究土的物理性质及应力变形性质、强度性质和渗透性质等力学行为,找到它们的内在规律,作为解决土体稳定和变形问题的基本依据。
土力学是岩土工程学科的基础,是水利水电工程、土木工程、地质工程、环境工程、路桥及港口工程等专业的基础力学课程之一,属于专业基础课程。土力学是解决许多工程问题的有利工具。
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