土力学学习感悟

土力学学习感悟（精选8篇）

篇1：土力学学习感悟

土力学与岩土工程师学习心得

这次参加2010年贵州省注册岩土工程师继续教育学习，由高大钊先生根据他的新著《土力学与岩土工程师》所作的讲学，使我对高大钊先生、岩土工程以及土力学有了更深的认识。高大钊先生近年在网上十分活跃，针对网友们的提问，选取岩土工程中的典型问题和主要问题作了详尽的解答，并整理汇编成此书。高大钊先生是国内知名的土力学学者，他的观点具有代表性和权威性。他的讲学内容涉及了我国岩土工程现状的方方面面，从我国的岩土工程体制到勘察设计体制；我国的技术标准体系到岩土工程人才培养；从土力学的基本理论到工程实践都作了精彩的讲述，无疑也代表了我国岩土工程从政策、理论基础到工程运用的现状，很值得研究和讨论。由于高大钊先生讲学所涉及的内容太多，含义深刻，我的学后感想和认识也颇多，不可能一一述及，只能择其主要简述之，如有不当，欢迎批评指正，更欢迎就所涉及的问题进行讨论。

一、令我感到特别高兴的是，高大钊先生对岩土工程所做的新定义：岩土工程=地质+土木工程。地质学在岩土工程中的地位，终于得到了承认和肯定。据我所知，这一定义是前所未有的、实事求是的。此前在业界中常常把岩土工程等同与土木工程，岩土工程=土力学+岩体力学。甚至有人在论坛上公开提出，岩土工程就是土木工程，土木是主要的，岩土则是次要的，附属的。这一观点在我国一直盛行至今，严重阻碍了我国岩土工程学科从理论到实践的健康发展。但是，按照传统的岩土工程观点，许多岩土工程问题从理论到实践都找不到正确的答案和最佳解决方案。以致从上个世纪90年代开始，就不断有学者对此提出质疑。致使人们不得不去思考：这是为什么？问题究竟出在哪里？于是开始引导我们进入了岩土工程的新旅程，许多国内有名的专家学者也早就开始进行新的思考。例如，早在1979年12月黄文熙先生在为《岩土工程学报》写的创刊词“为积极开展岩土工程学的研究而努力”中就提出“出版岩土工程学报的目的，就是为了充分发扬学术民主，开展学术交流，促进岩土工程这门科学技术的发展，从而使我国尽快改变目前的落后面貌，赶上国际先进水平”。

高先生是一位智者，也是一位唯物主义者。他并不因为自己是研究土力学的学者，而偏颇、袒护、忽视土力学的弱点和存在问题，而是以科学的态度去对待和认识问题。他在《土力学与岩土工程师》一书中，专门谈到了“土力学的信心危机”，同时还写道“土力学是一门特殊材料的力学，是用力学的方法来研究土的力学行为的科学，由于土是特殊的材料，它的性质不仅与其成因、成分有关，而且与土的应力历史有关，而这些因素都与地质条件有着密切的关系。”

高先生对岩土工程的新定义告诉我们，岩土工程是以地质学为基础去解决岩土木程问题。或者说：用地质学的观点去认识和解决土木工程中遇到的的地质问题。可见，高先生对岩土工程的新认识是正确的、实事求是的，与我提倡的用沉积相、成岩作用和成土作用技术方法，结合土力学的一些成果，去研究和解决岩土工程问题的观点并不矛盾。我们的观点是具有互补性的。

高先生接着又说“因此，土力学并不是一门纯力学，不能单靠计算解决问题。”但我们有不少的同行却沉迷于计算，整天忙于去寻求一些计算问题的答案，而忽视地质这个基础，甚至还有一些同仁走入了喜好用数值计算去寻求成功的歧途。

我认为问题的的根本关键就是，土力学必须根植于地质学的基础之上，否则“皮之不存毛将安附焉”。

二、在前一次注册岩土工程师继续教育学习课本《岩土工程设计安全度》一书中就明确地指出：“岩土工程还是一门不严密、不完善、不够成熟的科学技术。”并且提出了传统岩土工程学所面对的重要问题：

“

1、岩土结构的不确定性：以岩体为例。自然界的岩石，不仅强度和模量多种多样，差别悬殊，而且还有各种各样的裂隙存在。

2、岩土参数的不确定性：不仅指标的变异性大，而且即使是同一种土，同一种岩石，其性能指标也随位置的不同而变化。

3、孔隙水和孔隙水压力的多变性：无论岩石中的裂隙岩溶水还是土中的孔隙水，其水位或压力水头都是变化的要摸清其规律有时是非常困难的。

4、地质作用和地质演化的复杂性：地质历史可以不予考虑，正在和可能形成的与工程有关的地质作用还是必须面对。实际工程问题一般还是根据观察、测试、地质演化规律作出判断，工程师的经验起着决定性的作用。

5、计算模式的不确定性：学术界虽然提出了理论上比较完善的计算方法，但由于其计算参数难以准确测试和工程经验不足，反而不如简易计算方法加经验修正方便、更切合实际。”

最后总结了目前处理岩土工程问题的方法是：

“

6、理论导向和经验判断：刘建航院士提出的“理论导向，经验判断，实测定量”十二个字，切中要害，生动地反映了岩土工程设计的特点，也是岩土工程设计经验简洁而准确的概括，值得提倡。”

我个人认为，在目前的岩土工程学中产生的上述问题的根源就在于：没有以地质学为基础去解决土工工程问题。没有用地质学的观点去认识和解决土木工程中遇到的的地质问题。

地质学的形成时期是公元1750～公元1840年。早于土力学近200年，其成熟度显然高于土力学很多。还有一个事实应该引起我们注意，那就是在土力学中赫赫有名的大师们，他们创建了许多土力学公式，但是他们中间有哪一个是学地质学或懂地质学的?好像没有，有的甚至还不是搞土木建筑专业的。离开了地质学这个基础，所创立的公式，其实用性自然就可想而知了。我想也许这就是土力学存在问题的基本所在。

我们再从有关词典和术语标准对地质学、土力学、岩体力学的定义

地质学：一门研究地球的科学。主要研究地壳的组成物质、各种地质作用以及地球的形成和发展的历史及其在国民经济建设中的应用等。

土力学：研究土的物理、化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。

岩体力学：研究岩石的物理性质和岩体在环境及荷载的作用下的力学性状的应用科学。从上不难看出，地质学的研究着眼于地壳物质的“形成和发展的历史及其在国民经济建设中的应用等。”而土力学和岩体力学则着眼于岩石与土的性质和工程性状，而不问其来源。一个从其发生和发展的全过程去研究它的应用；一个则只看他的现状，而不去探求其现状的来源就去研究它的应用，成为无根之木、无源之水。后者舍本弃源的研究方法正是产生上述种种问题的根源和症结所在。然而，地质学一直偏重于矿产地质—岩石地质的研究，忽略了土体地质的研究，不能不说是一个重要的遗憾！

实践证明，沉积相和成岩作用加上历史地质学、构造地质学等地质科学是才研究岩石地层的最有效的技术方法，从岩石的形成和发展过程去认识探求岩石地层的现有特性，无疑才是研究岩石地层现有工程特性的正确技术方法。

三、由于地质学忽略了土体地质的研究，岩土工程也没有从土体的形成和发展过程去认识和探求土质地基的现有特性，使得我们对于土体现有工程特性的认识一直处于模糊、破碎阶段，这是我们科学研究中的重大缺陷。

值得庆幸的是，随着科学研究手段的不断进步和创新，对我们研究土体的微观世界提供了有力的支持，随之，一门新兴的学科——成土作用研究，也逐渐引起了学界的重视和参与。我个人认为，成土作用研究才是我们认识和研究土体工程性质的正确技术方法。

运用沉积相和成岩作用加上历史地质学、构造地质学、成土作用的研究方法去探求岩石与土体工程性质的本质，从而解决土木工程中所遇到的地质问题，使之服务于土木工程建设的需要，这是高大钊先生“地质+土木工程”的精髓所在，也是我们的努力方向。

四、关于我国当前的岩土工程体制，我个人认为有太多的问题和诟病，这牵涉到我国的管理体制和经济体制现状，与整个大气候密切相关，十分复杂困难，这是绝非通过简单的讨论和意见就可以解决的国家重大问题，但现状和后果的确十分严重，如果不采取果断有效的政策措施，将严重的损害我国的国民经济建设，令人十分堪忧，仅此而已。

例如现行的施工图审查，不但走了样，还变了味，还横生腐败，岩土工作者对此有太多的意见。省勘察协会理事长在大会的讲话中就对岩土工程施工图审查现状提出了不客气的批评，例如审图现状的合法性与合理性、低水平审高水平、把自己的意见强加于人等等。高先生也在讲课中提出了批评意见。

篇2：土力学学习感悟

曹琴

(西南科技大学，绵阳，621010)

摘要：非饱和土的抗剪强度是非饱和土中的基本问题。如何快速经济地确定非饱和土的抗剪强度指标是非饱和土工程应用的关键性问题之一。非饱和土抗剪强度的黏聚力和内摩擦角是含水指标的函数，通过模拟不同路径下非饱和土抗剪实验，得到黏-饱和度曲线（CDSC曲线），和内摩擦角-饱和度曲线(IFADSC曲线)，进而得到非饱和土抗剪强度指标，在同一路径小区间范围内CDSC和IFADSC曲线近似为直线，通过抗剪强度路径模拟，用常规试验和含水指标得到非饱和抗剪强度指标，大大地简化了非饱和土抗剪强度指标的确定，为非饱和土土力学理论应用于实际工程提供了有力条件。根据土的卸载抗剪强度的计算方法推导出土的黏聚力和土的内摩擦角两者之间的相互关系，最后分析得到了非饱和土抗剪强度的计算方法。

关 键 词：非饱和土 抗剪强度指标 土的黏聚力 土的内摩擦角

导言：非饱和土力学的研究始于上世纪３０年代，是伴随着水文学、土力学及土壤物理学等多学科的发展而形成［1］．与饱和土相比，非饱和土除了由固体颗粒、孔隙水、孔隙气等三相系组成之外，它在液－气交界面上形成的收缩膜作为第四相考虑，并在交界面上产生了基质吸力［2］，因此，有关非饱和土的研究也就紧密地依赖于基质吸力而展开。由于非饱和土复杂的特性，长期以来其研究受测试手段和计算手段的限制，许多针对非饱和土力学的研究仍然停留在试验室研究阶段，理论成果远不能满足实际工程要求．然而，自上世纪九十年代开始，计算机技术被广泛地应用于各学科研究领域，越来越多的学者也尝试将该技术应用于对非饱和土力学特性方面研究，例如应用计算机工具进行自动控制试验、有限元分析及模型计算等．再加上物理学、热力学等多门学科的知识被有效地用于非饱和土力学的相关研究领域，并与新的工程问题相结合，开始不断涌现出了新理论、新认识和新技术．本文将从黏聚力曲线，内摩擦角曲线、线、变形和强度特性、等多方面阐述非饱和土力学的研究现状，并尝试对非饱和土力学抗剪强度指标进行研究。

1.抗剪强度公式运用

抗剪强度是非饱和土土力学中的基本问题之一，众多专家学者对此进行了深入的探讨，至今仍存在不同的观点，其中Fredlund 基于双应力变量理论提出的扩展摩尔-库仑抗剪强度公式，得到了国际公认和局部采用，具体公式如下[3]：

τf= c′ +(σ n − ua)tanϕ ′ +(ua − uw)tanϕ（1）

式中:τf 为非饱和土的抗剪强度；c′为有效黏聚力；

ϕ ′为有效内摩擦角；ϕ b 为基质角；ua 为破坏时破坏面上的孔隙气压力；uw 为破坏时破坏面上的孔隙水压力；ua−uw 为破坏时破坏面上基质吸力； σn −σa为破坏时破坏面上净法向应力。

繆林昌等[4]提出了下列公式：

τf = ctol +σtanϕtol（2）式中： ctol、ϕtol 类似于Mohr-Coulumb 中的c 和ϕ，是含水指标的函数。

陈敬虞和Fredlund[5]把非饱和土的抗剪强度，公式总结如下：

τf = c′ +(σn − ua)tanϕ ′ +τa（3）

文中列举出了以往非饱和土的各种抗剪强度理论，其中τs 为基质吸力引起的吸附强度，本文不再赘述。

考虑到非饱和土中的基质吸力、渗透吸力等因素，姚攀峰提出下列形式的摩尔-库仑抗剪强度公式[5－7]：

τf=cg+(σn-ua)tanϕg

cg=c′+ce ϕg=ϕe+ϕ′(4）

式中：ϕ g 为摩擦角，即包线与净法向应力轴的倾角；cg为黏聚力，即净法向应力为 0 时，摩尔-库仑破坏包线在剪应力轴上的截距（见图 1）；ce、ϕ e为基质吸力和其他因素在τ−(σn −ua)坐标系中引起的的等效黏聚力、等效摩擦角。

对于基质吸力以外的因素对非饱和土抗剪强度的影响，目前尚缺乏必要的研究。对于非饱和土，一般情况可认为基质吸力和静法向应力为非饱和土的两个独立应力状态变量[1]，对抗剪强度等起决定性作用，以下均针对此种情况进行探讨。本文首先分析了3 个典型的非饱和土抗剪试验；然后尝试对非饱和土抗剪强度包络面进行几何描述，给出其抗剪强度的函数表达式，并用试验进行了验证；最后，用干土和饱和土两个极限状态进行验证。2.抗剪强度试验 2.1 Escario 试验

Escario 和Sáze[8]对非饱和马德里灰色黏土等3种土样进行了直剪试验（简称Escario 试验），试验结果见图2，根据式（4）可求出cg和ϕg，详见表1。图2 不同基质吸力下的摩尔-库仑包线

2.2 龚壁卫试验

龚壁卫等[9]对非饱和土进行了不同路径的抗剪试验研究（简称龚壁卫试验），土样为湖北枣阳某渠道一处已经发生滑坡的边坡，脱湿路径下的试验结果见图3，根据式（4）可求出cg和ϕ g，见表2。

图3 不同基质吸力下的摩尔-库仑包线

表2 不同基质吸力下的c、ϕ（龚壁卫试验）

g

g

2.3 林鸿州试验

林鸿州等[10]对北京非饱和粉质黏土等3 种土样进行了直剪试验（简称林鸿州试验），假定ua =0kPa，根据式（4）可求出cg和ϕ g，结果见表 3。

对上述试验进行分析，可得出不同基质吸力条件下黏聚力和摩擦角的比值，见表4。

由图2 和图3 可知，对于同一基质吸力，静法向应力在一定区间内，非饱和土的抗剪强度包线为直线；由表4 可知，当吸力的变化区间为0～981 kPa时，黏聚力变化为227.3 %～981.4 %，摩擦角变化为120.8 %～149.3 %；对于高基质吸力状态下，无准确的吸力数据，但从试验3 可知，剪切后饱和度为5 %时，摩擦角变化为160.0 %。根据上述3 个非饱和土抗剪强度试验，可得出以下结论：①对于同一基质吸力，静法向应力在一定区间内，非饱和土的抗剪强度包线近似为直线，符合摩尔-库仑破坏准则；②对于不同吸力，黏聚力和摩擦角是不同的，摩擦角相对变化可高达160.0 %，在一定情况下不可忽略摩擦角的变化；③吸力变化时，黏聚力变化较大，摩擦角变化较小。3.摩尔-库仑抗剪强度公式

根据上述非饱和土的3 个抗剪强度试验可知，非饱和土抗剪强度包络面在τ-(σn−ua)-(ua−uw)坐标系中是一个曲面。当(ua − uw)为定值时，静法向应力在一定区间内，其破坏包线为一条直线，符合摩尔-库仑破坏准则；当(ua−

uw)变化时，该破坏包线的在τ 轴上的截距是变化的，该破坏包线与(σn−ua)-(ua−uw)平面的夹角也是变化的，也就是说，黏聚力cg和摩擦角ϕg是变化的。该抗剪包络曲面从几何学上属于直纹面的一种，见图4。该直纹面可以用式（3）来描述，对于基质吸力和静法向应力为非饱和土的两个独立应力状态变量的情况，式（3）可简化为

τ(5）f = cg+(σ

n

−ua)tanϕg

cm=cg−c′,ϕm =ϕg−ϕ ′

（6）

τ

f

=c′+cm+(σn−ua)tan(ϕ′+ϕm)

（7）

式中：cm、ϕm为基质吸力(ua−uw)引起的的等效黏聚力和等效摩擦角:cm、ϕm为吸力的函数，假定其函数函数关系为式（8）、(9）

cm = f1(ua−uw)（8）

ϕm（9）

式（8）、（9）可通过下列方法求出：①根据饱和土试验求出c′和ϕ ′；②根据非饱土抗剪试验得出cg和ϕg，绘制出黏聚力-吸力曲线（简称CSC 曲线和摩擦角-吸力曲线（简称FASC 曲线）；③根据式（5）求出cm和ϕm，绘制出等效黏聚力-吸力曲线（简称ECSC 曲线）和等效摩擦角-吸力曲线（简称EFASC 曲线）；④对于不同的基质吸力区间，直接根据试验曲线选择合适的函数进行拟合或者插值，该函数表达式即式（8）、（9）。通常情况下，基质吸力在一定的区间范围内式（8）、（9）可选择线性函数表达：

=

f2(ua−uw)cm=cmo+(ua–uw)tanϕb（10）

式中：cm0为ECSC 直线在cm轴上的截距，tanϕb=Δcm/Δ(ua−uw)。

ϕm=ϕm0+(ua–uw)tanθb（11）

式中：ϕm0为EFASC直线在ϕm轴上的截距，tanθb=Δϕm/Δ(ua−uw)。

图5、6 分别为Escario 试验和林鸿州试验中的ECSC 曲线和EFASC 曲线。

对于Escario试验，(ua−uw)在区间[0，196]上,cm=0+0.267(ua −

uw),cmo=0,ϕb=14.95,ϕm=0，ϕmo=0,θb =0，其他区间的函数关系均可利用上述方式求出。

由图5、6 的Escario 试验可知，对某些非饱和土，当基质吸力较小时，ECSC 曲线近似为一条直线，EFASC 曲线为一条截距为0、倾角为0 的直线，即等效摩擦角为0，可以用式（1）描述；当基质吸力较大时，在一定区间内ECSC 曲线近似为一条直线，EFASC 曲线为一条截距和倾角不为0 的直线，等效摩擦角不能忽略为0，式（1）是不能描述该种情况的。由图5、6 中的林鸿州试验数据曲线可知，对某些重塑非饱和土，在不同的基质吸力区间上，ECSC 曲线和EFASC 曲线近似为直线，即使基质吸力较小时，EFASC 曲线也是一条倾角不为0 的直线，等效摩擦角不能忽略为0，式（1）是不能描述该种情况的。式（3）、（5）、（6）可较好地描述非饱和土的抗剪强度特性，可称之为改进的摩尔-库仑抗剪强度公式，该公式描述的抗剪强度包络面是直纹面的一种，也可用轨迹面来描述，母线是摩尔-库仑包线，轨迹线是CSC 曲线，母线与(σn−ua)-(ua−uw)坐标面的夹角随着基质吸力的变化而改变，改变的规律遵照FASC 曲线所对应的函数关系。4.非饱和土极端状态

饱和土和干土是非饱和土的两个极端状态，一个合理的非饱和土抗剪强度公式应该能够概括该状态。

对于饱和土，抗剪强度公式为

τf=c′+（σn –uw）tan ϕ ′（12）当土体饱和时，此时气溶解于水，由于ua=uw,cm =0kPa, ϕm=0，所以式（1）和式（5）均可退化到式（12）；而式（2）为τ=ctol+σ tanϕtol,同总应力状态下的摩尔-库仑抗剪强度公式，无法真正描述饱和土的破坏形式。

对于干砂，ua =0kPa时，抗剪强度公式为

τf=σntanϕ（13）

式中：ϕ 为干砂中摩尔-库仑抗剪强度公式的摩擦角。

当为干砂时，基质吸力引起的等效黏聚力为0kPa，cg=0kPa, ϕg =ϕ;ctol=0kPa, ϕtol=ϕ，式（2）和式（5）可退化到式（13）；式（1）为τf=σntanϕ ′。由表4 可知，ϕ′≠ϕg无法真正描述干砂的破坏形式。

这说明无论式（1）和式（2）均不能概括饱和土土和干土两种极端状态，本文建议的强度表达式却可以较好地描述极端状态的土。5.结 论

根据3 个非饱和土抗剪强度试验，对非饱和土的抗剪强度公式进行了探讨，在原有抗剪强度理论基础上提出了非饱和土的抗剪强度包络面是几何学中直纹面的一种特殊形式，给出了改进的摩尔-库仑抗剪强度公式，可以描述非饱和土各个应力区间上的非饱和土破坏形式；提出了通过ECSC 曲线和EFASC 曲线直接确定非饱和土抗剪强度参数的方法和具体算例，并用干土和饱和土两个极端状态对

不同的非饱和土抗剪强度理论进行了评估。

参考文献：

篇3：浅谈土力学地基基础课程的学习

关键词：地基基础,土力学,重要性,学习要领,教学方式

土力学地基基础作为土木工程专业学生的专业基础课程,其重要性是不言而喻的。随着世界科学技术的发展和超高层建筑与重型设备的兴建,土力学地基基础这门课程更显得重要。地基基础是建筑物能满足其功能要求的基本条件和先决条件。所以土木工程专业的大学生和工程技术人员必须掌握土力学地基基础这门现代科学。但由于课程本身理论性强,内容多,大多数学习者都认为难学,抽象。那么如何学好这门课,首先要认识到它的重要性,其次要抓住学习要领。

1 地基基础的重要性

1.1 从安全性来分析

地基与基础的质量好坏对建筑物安全性的影响是巨大的。一旦发生地基与基础质量事故,对其补救和处理十分困难,有时甚至无法补救。因地基基础质量问题造成的建筑物倾斜或倒塌的工程实例非常之多。我国的虎丘斜塔、意大利的比萨斜塔是典型的建筑物倾斜例子;加拿大的特朗斯康谷仓整体失稳事故,我国武汉的某高层建筑因地基问题造成建筑物严重倾斜并最终拆除,均是地基失效的例子。

1.2 从经济性来分析

基础工程占整个建筑的建设费用的比例相当大。一般采用浅基础的多层建筑的基础造价占建筑造价的15%～20%,采用深基础的高层建筑基础工程造价占总建筑费用的比例为20%～30%。

1.3 从合理性来分析

建筑物基础形式的合理选择是保证基础安全性和经济性的关键。但是,如何做到合理选择基础形式还有许多工作要做。近20年来的研究国内外提出了许多新型的基础形式,这些工作为合理选择基础形式提供了技术支持。

2 土力学地基基础课的学习要领

2.1 兴趣是最好的老师,激发培养学生的兴趣

当代大学生对未知事物都有强烈的求知欲望,当面对一门新课程,他们怀着好奇心聆听第一次课。如果教师只是简单介绍课程内容就开始理论教学让学生觉得枯燥无味。所以教师在上第一节课时应巧妙设计教案,吸引学生注意力,进而激发他们的学习兴趣。比如可以首先提出问题:本课程在土木建筑相关专业究竟起到什么作用,处理不好会有什么后果。在学生有疑问的同时介绍国内外地基基础工程成败的实例,像人们熟知的意大利比萨斜塔,阐述它倾斜的原因,处理结果;另外,还可以把本门课程的发展史,科学家传记和科学新成就介绍给学生,使学生对本门课程由陌生进而产生兴趣。在后续课程教授过程中,也应注意学生的反应,语言精练,通俗易懂;内容丰富,重点突出;课堂气氛活跃,注意调动学生的积极性,这样会达到事半功倍的效果。

2.2 开展多媒体教学方法与传统方法相结合的教学方式

土力学地基基础专业课由于专业性比较强,所以在多媒体教学中一定要注意结合传统的教学方法,实现两者的最优化组合,这样才能达到教学相长效果。首先,要注意针对教学内容使用不同的教学方法,比如,对于那些概念性比较强的以及施工过程的演示部分,结合图片、音像等方式用多媒体进行讲解,因为具体的图片、音频、视频等的补充后,不但直观,易于理解,而且加深了印象,学起来很轻松,不枯燥。而对于比较难理解的理论推导、公式理解等部分就需要采用传统的教学方法,以板书的形式讲解,这样在板书的时候给学生留有思考的时间。

2.3 注重实验课教学,增强学生学以致用意识

实验教学是本课程课堂教学的重要组成部分,目的是通过与课堂教学的密切配合,巩固和扩充课堂教授的理论知识,加深对课堂教学内容的理解;训练科学实验的基本技能和工程实践的基本方法,养成严谨的科学态度和工作作风,培养应用所学理论知识独立分析,解决实际问题的能力和实际动手能力,对于我们学好这门课至关重要。所以在实验课上,教师只作重点、难点讲解,由学生亲自动手完成实验,教师起到指导和监督的作用。

2.4 适当的讲解一些工程实例

平时学习的知识都是一点一点的,很分散,但要具体的处理一个问题需要的是一整个知识体系,那么如何让学生把学习到的零散的知识串起来,做综合性的练习题非常重要,特别是一些具体的工程实例。因为首先,一个具体的工程实例让学生会意识到这是现实存在的,会引起他们的注意力;其次,一般情况下,要解决一个工程实例是需要综合知识的,这时就会自然的把那些零散的知识串起来,而且会给学生留下深刻的印象。

3 结语

要学好这门课程下功夫是肯定的,但方法也很重要。至于方法,上面只是相对大多数人而总结的,具体到个人要因人而异。更好的方法需要大家不断地摸索和总结。

参考文献

[1]刘艳华,任庆新.多媒体教学方式在地基基础专业课中应用的探讨[J].中国科技信息,2007(3):219-220.

[2]孟庆娟,王琳.《土力学地基基础》课程教学改革探讨[J].科技信息(学术研究),2007(15):86.

篇4：土力学学习感悟

【关键词】《土力学与地基基础》    高职     教学改革

一、引言

《土力学与地基基础》课程的主要内容为土的物理力学性质和地基基础应用。土力学知识理论性强、教学难度大，而地基基础实践应用性强、实际操作性强，如何将这两部分内容有效地结合，使学生既懂理论又会实践，这成为本课程高职教学中的重要问题，而学生也普遍反映学懂学好本门课程比较困难。因此，如何根据课程性质，结合高职教育的要求，为《土力学与地基基础》寻找一条行之有效的教学方式，是高职《土力学与地基基础》教学的一个重要问题。

二、教学中的问题

1. 高职学生的特点

（1）学习自主性较差

现今，大部分学生家庭条件比较好，缺乏吃苦耐劳、刻苦钻研的精神，同时由于自身基础知识不扎实，对于土力学的理论内容学习起来比较吃力。绝大部分的学生自学能力不高，还无法摆脱高中时期的学习模式和思维方式，对学习中遇到的困难往往不能主动解决，不会主动向老师或同学请教。

（2）基础较差

与本科院校的学生相比，高职学生的入学分数相对较低，理论基础和学习能力相对较差，进一步学习《土力学与地基基础》时，就会比较费劲。

2.教学中的一些问题

（1）学时有限

《土力学与地基基础》实际为土力学、基础工程和地基处理三部分的组合，内容多，范围广。而一般本课程的课时安排为每周4课时，总共64课时，要想在有限的时间内把所有的知识及实验实践部分都涉及是不可能做到的。

（2）土力学部分的难度大

学生在课堂上无法理解相关知识，更不能结合实际理论对知识加深理解，不能理论联系实际。

（3）实践教学的落后

《土力学与地基基础》是一门实践性很强的课程，但是现在的教学方法大多偏重于课堂教学，都是老师在台上讲，学生在下面听，课外实践环节很少。这样就使得学生的学习效率不高，同时还有碍于培养学生的专业能力。

三、课程的教学改革与实践

1.调整教学内容

根据学生的自身情况和学科特点，在教学过程中要把握住重点难点，对一些内容点到为止，同时适当补充些新理论、新技术的相关简介，拓宽学生的知识面。针对《土力学与地基基础》课程知识点多、图形图表多、重要公式多、复杂例题多等特点，将传统的教学手段与现代信息技术手段有机结合，可获得较好的效果。

2.加强实验教学

实验在《土力学与地基基础》的学习阶段和学生毕业后能否较快地适应是非常重要的。所以要安排内容适当的实验课，将课堂讲授内容结合实际工程进行实验教学，这样可以从实验的原理、目的、操作、资料整理等方面，结合实际工程的实验数据把知识讲深讲透。在实验教学中注意加强教学研究，选择能反映本学科发展和研究的基本过程与基本方法，与实验方案设计、结果整理与分析方法方面的內容，让学生自己设计实验过程，从问题的提出、方案的设计到实施，以及结论的得出，完全由学生自己来完成，以达到良好的教学效果。

但是土工实验受实验设备精度、人为等不可避免的因素影响，其结果难免存在一定的误差。学生通过对实验成果进行整理与分析，可以提高分析问题、解决问题的能力。

3.加强实地学习与工程案例教学

组织学生参观学校附近正在建设的居民小区的施工现场，并请现场技术人员介绍工程设计及施工的技术要点，让学生对某些具体的施工方法、步骤有了更清晰的认识。教师也可以收集相关的工程实例，在课堂上对学生进行讲解，提高学生利用《土力学与地基基础》知识分析、解决实际问题的能力。这种方法能大大提高学生的学习兴趣，调动学生的积极性，可优化推广。

4.安排课程设计

在学生对本门课程系统地学习之后，通过课程设计对学生所学知识进行系统测试，考查学生理论应用于实践的能力。其中要求学生学会查规范，并严格遵守规范的规定和对所学专业知识进行设计计算，并要求学生能够全方位地考虑工程的实际状况，做到切实解决实际问题。学生完成课程设计之后，均有很大的收获，更重要的是增强了他们查阅资料、自主解决问题的自信心。

四、结论

笔者依据高职学生的特点，结合《土力学与地基基础》课程在教学中的问题，从教学内容的把握、教学实践的扩展、课程设计的强化等方面，进行实际教学，结果表明教学改革能够加深学生对理论知识的理解，提高学生对实际工程的处理能力，有效地提高了教学效果。

【参考文献】

[1]谌芸，史冬梅.构建具有专业特色的土力学教学体系[J].理工高教研究，2010，29（1）：125-127.

[2]代国忠，史贵才，吴晓枫.“土力学与基础工程”课程建设与教学改革探索[J].长春理工大学学报（社会科学版），2009，22（6）：1028-1030.

[3]罗才松，陈华艳，黄建华.“土力学”实验教学的思考与改革实践[J].实验室科学，2009，8（4）：27-28.

[4]高大钊.土力学与基础工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2014.

篇5：土力学.范文

2． 上述宾馆采用钢筋混凝土预制桩，桩端进入中砂1.0m。问桩端土承载力标准值qp是多少？桩的极限端阻力标准值qpk为多大? 若采用钢筋混凝土桩，横截面为300mm×300mm。桩承台底部埋深1.0m，桩长为9.0m，用送桩器送入地面下0.90m。计算单桩竖向承载力标准值和设计值。

3． 某校教师住宅为6层砖混结构，横墙承重。作用在横墙墙脚底面荷载为165.9kN／m。横墙长度为10.5m，墙厚37cm。地基土表层为中密杂填土，层厚h1＝2.2m，桩周土的摩擦力qs1＝llkPa；第②层为流塑淤泥，层厚h2＝2．4m，qs2＝8kPa；第③层为可塑粉土，层厚h3＝2.6m，qs3＝25kPa，第④层为硬塑粉质粘土，层厚h4＝6.8m，qs4＝40kPa，桩端土承载力标准值qp＝1800kPa。试设计横墙桩基础。

篇6：《土力学》教案

Soil Mechanics

3土中应力计算

为了对建筑物地基基础进行沉降（变形）以及对地基进行强度与稳定性分析，必须知道建筑前后土中的应力分布与变化规律。

土中的应力包括：

土的自重应力：自然状态下土中的应力。附加应力：外加荷载（如建筑物、车辆、地震等）引起的土的应力变化量。土中应力计算一般采用弹性理论求解，假定地基土是均匀、连续、各向同性的半空间线性变形体。当然这种假定与实际土大相径庭。不过，当附加应力不超过一定范围时，土的应力应变关系可近似为直线关系，此时应用弹性理论计算土中应力还是比较准确的。

要求：掌握土的自重应力、附加应力的计算及基底压力计算，了解有效应力的概念。

3.1 土中自重应力

3.1.1均质土的自重应力计算

假设：地基土是弹性半无限空间体（此时土无侧向变形及剪切变形），如P47图3.1所示。

自重应力计算： 土的竖向自重应力为：

czz

土的水平自重应力为：

cxcyK0cz

竖向及水平面上的剪应力为零：

xyyzzx0

2.1.2 其它情况下土自重应力计算（1）多层土地基 czihi

ii,hi分别为i层土的重度与厚度。

（2）有地下水影响时

将地下水面作为一分界面，地下水面以下以土的浮重度代替重度进行计算。因为影响土体变形的是有效应力。** 有效应力原理：

u

总应力，孔隙水,,u分别为有效应力，压力。

举例（海底的土表面上的水压力是很大，但土很软，若将水压力该为其它压力，土就会被压实。

（3）自重应力对土体变形的影响：分老土与新土。

P47例3.1

已知：

119kN/m,h12.0m

3sat19.4kN/m,h22.5m 3sat17.4kN/m,h34.5m

求：

绘制自重应力与空隙水压力（静水压力）分布图。

33解：

00kPa

cz11h117.44.538kPa

cz21h12h138(19.49.8)2.562kPacz31h12h23h362(17.49.8)4.596.2kPacz31h12h23h33819.42.517.44.5164.8kPaww(h1h2)9.8768.6kPa

自重应力与空隙水压力（静水压力）分布如上图所示。

3.2基底压力分布与简化计算

基底压力（接触压力）：建筑物荷载通过基础传给地基的压力。基地压力分布很复杂（涉及上部建筑、基础与地基的相互作用），与基础的刚度、平面形状、大小、埋置深度有关，还与基础上的荷载大小与分布、地基土的性质有关。

1）柔性基础：刚度小，抵抗弯曲变形的能力很小，基础随地基一起变形。柔性基础的基底压力分布与其上部荷载分布情况一致。例如：土坝、路基… 如P48图3.4所示。

2）刚性基础：刚度大，受到外载后基础产生弯曲变形很小。基础下的地基变形一致，随荷载增大基底压力变化如P48图3.5所示。例如：柱式独立基础 P48图3.5

对于工业与民用建筑，当基础尺寸较小时，如柱下单独基础及墙下条形基础等，基地压力可当作直线分布按材料力学公式简化计算。3.2.1

基底压力的简化计算 1）中心受压基础

作用在基底上的荷载合力通过基底的形心时，基底压力可假定为均匀分布（P49图3.6），此时基底压力计算为：

FGp

（2.2.1）

AF-基础上的竖向力设计值

G-基础自重设计值及其上回填土的有效重量

A-基底面积。

P49图3.6

2）偏心受压基础

在单向偏心荷载作用下，设计时通常将基础长边方向定在偏心方向。此时基底边缘压力按材料力学偏心受压公式计算：

pmaxFGMFG6e1pminblWbll

M-基底形心上的力矩设计值 M(FG).e e-荷载偏心矩 W-基础底面的惯性矩，矩形Wbl/6 2P49图3.7

当e1/6时，基底压力呈梯形分布； P49图

3.7

（a

当e1/6时，呈三角形分布，pmin0P49图3.7（b））

当e1/6时，pmin0，基底与地基部分脱开，这时可根据偏心荷载与基底反力平衡的条件求取。

2(FG)pmax3b(l/2e)P49图3.7（c）

3）基底附加应力：建筑物建成后，作用于基底上的平均应力减去原土层的自重应力。

一般而言，地基在自重应力作用下，变形早已完成，故只有附加应力才可能引起地基产生附加应力和变形。，附加应力计算为：

p0pcdp0d

d——基础埋深 P50图3.8

3.3 地基附加应力计算

计算方法是假定土是均匀、连续、各向同性的线弹性体，用弹性理论求解。假定很多，求解过程仍然是很复杂的。

3.3.1竖向集中力作用下的附加应力计算。

如P50图3.9

竖向集中力作用于半空间表面时，任一点的应力、位移解由法国力学家J.Boussinesq 求出，较常用的是竖向正应力与位移：

33Fz3F3zcos

522R2RF(1)z1w[32(1)]

2ERR为了计算方便，将前一式变为： 3Fz3Fzz5225/22R2(rz)31F

25/222[(r/z)1]zFa2z！附加应力与土的力学性质（如弹性模量无关）

系数f(r/z)见 P51 表3.1。F——集中力

r——集中力作用点与计算点的水平距离 z——集中力作用点与计算点的竖向距离

P52页例3-2：

332已知：地表面集中力F200kN 求：

1）地面下z3m处水平面上的附加应力；

2）距作用点r1m处竖直面上的附加应力； 解：

Fza2

zf(r/z)

1）已知Z，根据一系列r，定，再求z，结果如P52表3.2。

2）已知r，根据一系列Z，定，再求z，结果如P52表3.3。P52图3.10

应力扩散的水平与竖向规律（水平方向，离荷载作用轴线越远，附加应力越小；竖向则是离荷载作用面越远，附加应力越小）。三维图。

下面的各种情况计算是以本例为基础的。

？多个集中力作用 叠加原理。

zFiai2 z3.3.2 分布荷载作用下的附加应力 P55例3.3: 图3.16 有一矩形底面基础b=4m, l=6m, 其上作用有均布荷载p0100kPa, 计算图中点c及点k下6米处的附加应力.解：已知集中力的解,怎样求矩形均匀分布区域下的附加应力.若知道均布矩形荷载角点下的附加应力可以竖向集中力作用下的附加应力计算为基础，大家能知道该怎么做吗。

可根据微积分的思想来求解，以矩形荷载面角点为原点，在矩形面积内取一微面积dxdy，则该微面积上的均布荷载可看作一集中力，该微面积中心坐标为（x，y），则在角点下任意深度z处的附加应力为：

dFp0dxdy3dFz

dz2225/22(xyz)3p0zdxdy2225/22(xyz)zdzcp0A

cc(l/b,z/b)见P54表3.4 1)角点c处的附加应力: z=0, l=6,b=4，cc(l/b,z/b)c(1.5,0)0.25 zcp00.25*100kPa25kPa 2)点k下6米处的附加应力:

33?关键在于:点k不在角点下, 怎么办 与4个面积有关:ksdi,kscr, kiaj,krbj, c1c(l/b,z/b)c(9/1,6/1)c(9,6)0.05

c2c(l/b,z/b)c(3/1,6/1)c(3,6)0.033c3c(l/b,z/b)c(9/3,6/3)c(3,2)0.131

c4c(l/b,z/b)

c(3/3,6/3)c(1,2)0.084zk(c1c2c3c4)p06.4kPa

3.3.3 其它形式荷载

1)三角形分布矩形荷载作用下的附加应力 P56图3.18

求解方法同样采用微积分原理,只是p0是变化的。

z1t1p0z2t2p0t1,t2都是l/b，z/b的函数,见P5657，表3.5前者为小边角点的附加应力, 后者为大边角点的附加应力.2)同理可求得均布圆形荷载(P57图3.19)中心与周边的附加应力系数(P57表3.6)3)均布条形荷载(P58图3.22)作用下的附加应力系数见P59表3.7.!各种荷载形式原理图,及参数.均布条形荷载与均布方形荷载附加应力比较：见P60 页图3.23 比较影响范围及原因。

P60页例3.5。

已知: 条形基础, 均布荷载250kPa.求: 1)基底中心下附加应力分布规律 2)深度z=2m的水平面上的附加应力.解: 均布条形基础下的附加应力计算:

zsz(x/b,z/b)p0 1)已知x=0,z变化 zsz(0,z/2)p0

查表求一系列z对应的系数,然后算出附加应力值.2)已知z=0,x变化

zsz(x/2,2/2)p0sz(x/2,1)p0

查表求一系列x对应的系数,然后算出附加应力值.结果如P61图3.24.附加应力变化趋势(附加应力的扩散现象)。2.3.1 双层地基

当地基土性质差异过大时，采用均匀、连续、各向同性的线性半空间计算误差就很大

（1）上层软而下层硬时，引起上层应力集中

（2）上层硬而下层软，引起上层应力扩散。P66例3.6 图3.30

已知: 粘土厚10米, 其下砂土层为承压水顶部水头为6米.求:最大开挖深度.解: 开挖基坑破坏为孔隙水压力超过上覆有效应力: Asat(10H)uA0 H=6.89

篇7：土力学作业试题答案

1. 什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？

土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配（粒度成分）。根据颗分试验成果绘制的曲线（采用对数坐标表示，横坐标为粒径，纵坐标为小于（或大于）某粒径的土重（累计百分）含量）称为颗粒级配曲线，它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。

2. 粘土颗粒为什么会带电？

研究表明，片状粘土颗粒的表面，由于下列原因常带有布平衡的负电荷。①离解作用：指粘土矿物颗粒与水作用后离解成更微小的颗粒，离解后的阳离子扩散于水中，阴离子留在颗粒表面；②吸附作用：指溶于水中的微小粘土矿物颗粒把水介质中一些与本身结晶格架中相同或相似的离子选择性地吸附到自己表面；③同晶置换：指矿物晶格中高价的阳离子被低价的离子置换，常为硅片中的Si4+

被Al3+置换，铝片中的Al3+被Mg2+置换，因而产生过剩的未饱和的负电荷。④边缘断裂：理想晶体内部是平衡的，但在颗粒边缘处，产生断裂后，晶体连续性受到破坏，造成电荷不平衡。

3. 土是怎样生成的？有何工程特点？

土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。与一般建筑材料相比，土具有三个重要特点：散粒性、多相性、自然变异性。

4. 什么是土的结构？其基本类型是什么？简述每种结构土体的特点。

土的结构是指由土粒单元大小、矿物成分、形状、相互排列及其关联关系，土中水的性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。基本类型一般分为单粒结构、蜂窝结（粒径0.075~0.005mm）、絮状结构（粒径<0.005mm）。

单粒结构：土的粒径较大，彼此之间无连结力或只有微弱的连结力，土粒呈棱角状、表面粗糙。

蜂窝结构：土的粒径较小、颗粒间的连接力强，吸引力大于其重力，土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。

絮状结构：土粒较长时间在水中悬浮，单靠自身中重力不能下沉，而是由胶体颗粒结成棉絮状，以粒团的形式集体下沉。

5. 什么是土的构造？其主要特征是什么？

土的宏观结构，常称之为土的构造。是同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。其主要特征是层理性、裂隙性及大孔隙等宏观特征。

6. 试述强、弱结合水对土性的影响。

强结合水影响土的粘滞度、弹性和抗剪强度，弱结合水影响土的可塑性。

7. 试述毛细水的性质和对工程的.影响。在那些土中毛细现象最显著？

毛细水是存在于地下水位以上，受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。土中自由水从地下水位通过土的细小通道逐渐上升。它不仅受重力作用而且还受到表面张力的支配。毛细水的上升对建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸湿及冻胀等有重要影响；在干旱地区，地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发，盐分积聚于靠近地表处而形成盐渍土。在粉土和砂土中毛细现象最显著。

8. 土颗粒的矿物质按其成分分为哪两类？

（1）一类是原生矿物:母岩经物理风化而成，如石英、云母、长石；

（2）另一类是次生矿物：母岩经化学风化而成，土中次生矿物主要是粘土矿物，此外还有铝铁氧化物、氢氧化物和可溶盐类等。常见的粘土矿物有蒙脱石、伊里石、高岭石；由于粘土矿物颗粒很细，比表面积很大，所以颗粒表面具有很强的与水作用的能力，因此，土中含粘土矿物愈多，则土的粘性、塑性和胀缩性也愈大。

9. 简述土中粒度成分与矿物成分的关系。

粗颗粒土往往是岩石经物理分化形成的原岩碎屑，是物理化学性质比较稳定的原生矿物颗粒；细小土粒主要是化学风化作用形成的次生矿物颗粒和生成过程中有机物质的介入，次生矿物的成分、性质及其与水的作用均很复杂，是细粒土具有塑性特征的主要因素之一，对土的工程性质影响很大。

10. 粘土的活动性为什么有很大差异？

篇8：土力学发展概况

1 土力学的发展历程

土力学历史悠久, 起源于人类生产生活所积累的经验, 古时候人们用压实土料修筑堤坝防洪, 用夯实土基兴修各类工程等均属于土力学的范畴。近代土力学的发展开始于1776年库仑土压力理论的提出[1]。此后, 1856年法国科学家达西发表了著名的达西渗透定律, 1857年英国科学家郎肯发表了郎肯土压力理论, 这些理论促进了近代土力学的发展。1925年太沙基提出了有效应力原理及渗透固结理论, 从此土力学成为一门独立的科学。1950年后人类在土的基本性质、测试手段、计算技术、加固方法等方面均有较大发展。1980年后, 土力学出现了新的分支, 如计算土力学[2], 海洋土力学等。

土力学自成立以来经历两个发展阶段。第一阶段即1925年—1960年的近代土力学阶段, 这一阶段土力学都是以太沙基理论为基础而展开研究的, 但由于该理论过于片面, 土体性质过于复杂, 导致很多问题无法深入研究。第二阶段即1960年后的现代土力学阶段, 以罗斯科为代表的临界土力学创立, 从此人类对土体本构关系的研究步入了新的境界。人们开始综合考虑研究土体受力后的应力、应变、强度、稳定性以及它们和时间之间的关系[3]。

2 土力学当前发展中存在的问题

纵观土力学的发展历程, 虽然取得了很大的进步, 但是仍然存在着不少问题。

2.1 土力学理论不够完备

土力学是一门以实验为基础的理论学科, 但是由于土体性质复杂, 到目前为止, 仍处于半经验办理论的发展阶段, 未能形成公认的基础理论。太沙基把土体的压密和渗透结合起来推导出的一维固结微分方程能很好的反映土体单向固结的机理, 但是在多维固结问题上并不适用。比奥固结理论能解出孔压分布, 给出位移场, 获得土体应力应变非线性、弹塑性和骨架的流变情况, 但是参数确定的偏差会导致工程计算结果和实际测量结果差别很大[1]。所以这些理论都有自身的局限性, 不能符合一般土体受力状态下的性能。

2.2 解决非饱和土问题方法欠缺

传统土力学理论只适用于解决饱和土的问题, 其规律也是根据饱和土试验得出。然而工程中遇到饱和土的情况十分罕见, 即使是软土地区, 其表层土也不会是饱和的。将处理饱和土的方法应用于非饱和土不是很妥当, 因为土的特性随其含水量有很大的不同, 如膨胀土遇水后体积会膨胀, 而失陷性黄土遇水后体积会收缩, 而且它们的强度也会因遇水而降低[3]。于是有人提出了非饱和土强度理论, 这些理论都是以吸力及为计算依据, 但是由于吸力测试技术不够成熟, 存在很多问题, 不能被广泛采纳。

2.3 动荷载作用下土体规律的研究还不成熟

研究动荷载作用尤其是循环动荷载作用下土的力学特性, 在道路的建设和维护方面具有重要意义[4]。尽管国内外开展了不少这方面的研究, 提出了相关理论, 但是动荷载作用下土体的变形、强度、以及液化规律比静荷载作用更复杂、更难把握, 所以相关研究结论适用条件和范围都很有限, 理论就更不成熟了。

3 土力学发展方向预测

土力学是研究土体特性的学科, 土是经过漫长的地壳运动而形成的, 不同地域的土其成分有很大的差异, 即使是同一地方的土因所处的地层不同性质而相差很大, 而且土的构造和结构对土的性质也有至关重要的影响, 因此土的特性很强。土有的时候是饱和的, 有的时候是不饱和的, 有时可以看成是连续的介质, 有时又不能看成连续的介质, 它具有弹性、粘性和塑性等性能, 这些都说明了土体的性质十分复杂。因此研究土力学需要采用理论、试验相结合的方式。

3.1 土的微观和细观研究

土是由固、液、气三相组合而成, 土颗粒之间固液气三相的相互作用决定了土的力学性质区别于其他一切材料。土体强度、变形的宏观规律是与其微观结构直接相关的, 通过微观试验研究, 以探究土的非线性、弹塑性、各向异性、流变性等问题, 可以更清楚的认识宏观规律的机理, 从而初步把握其宏观规律。因此, 微观和宏观相结合有可能使土体力学特性的研究出现转机。

3.2 土体的原位试验和无损探测

室内试验和原位试验之间存在着不可忽视的差别, 室内试验时, 压缩模量是在无侧向变形条件下测出的, 而土的初始应力状况与沉积条件有关;在完全相同的条件下测量土的沉降量, 试验结果表明压缩模量越大的土, 它的计算沉降和实测沉降相差越大[3]。现有原位实验方法如标准贯入试验, 触探试验只能用于小型工程, 钻孔取土愈深, 土的结构破坏愈大, 试验结果的可靠度也就越差。因此发展更加先进的测探技术, 可以克服取土后土结构的巨大变化和应力状态的改变, 能大大提高试验结果的精确性。

3.3 非饱和土的研究

非饱和土力学理论之所以没能像饱和土力学理论一样同步发展, 最主要的原因是影响非饱和土性质因素众多, 关系复杂, 它很难像饱和土那样找出应力应变之间一一对应的关系。此外非饱和土特性测试技术难度比饱和土大得多, 这进一步制约了非饱和土理论的发展。由于非饱和土中存在气体, 较之饱和土性质大有区别而且更加的复杂, 研究非饱和土中固、液、气之间的相互影响关系成为解决非饱和土问题的重要出路。今后非饱和土的研究将着重于土体表面吸力的测定, 土-水特征性能表征等方面。

4 结语

正如太沙基所说:土力学既是一门科学, 又是一门艺术[1]。工程实践经验具有不可替代的重要意义。随着科技的进步, 各种研究方法和手段不断进步, 各种各样的工程勘察设备和试验设备得以研制, 电子计算机的应用水平和实验测试技术的自动化程度不断提高, 今后土力学的发展将呈现蓬勃的朝气。

参考文献

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[3]赵成刚, 韦昌富, 蔡国庆.土力学理论的发展和面临的挑战[J].岩土力学, 2011, 32 (12) :3521-3522.