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土力学1课程负责人:谢康和浙江大学岩土工程研究所2008Warming-up专业英语词汇SoilMechanicsGeotechnicalEngineeringKarlTerzaghi(1883-1863)Stress,StrainSettlement,Displacement,DeformationConsolidation,SeepageEffectiveStress,TotalStressExcessPoreWaterPressureShearStrength,StabilityBearingCapacity第1章绪论1.1本课程研究对象及其重要性1.2本课程的特点1.3本学科的发展概况1.4课程内容和学习方法1.1本课程研究对象及其重要性研究对象：地球表面地层中的土体——地基。地球上但凡人类居住、生活和工作及与之相关的一切建筑物均建造在地壳的表层——地基上，“空中楼阁”是不存在的。因此，以地基土为研究对象的这门课程——土力学在土木工程中占据重要地位。所有建筑物和构筑物的荷载均由地基承担。土力学的重要性，岩土工程和地基问题事故多，人们对土的性质和工程特性认识不足，专业人员队伍庞大，良莠不齐，存在鱼目混珠的现象。荷载的传递方式以常见的房屋建筑为例，建筑物上部结构→基础→地基。±0.00标高以上基础地基室外地面室内地面墙或柱（上部结构）——直接向地基传递荷载的下部结构，或即：建筑物最下部直接与地基接触的部分直接承托基础并受建筑物影响的那部分土或岩石0.00本课程的任务和作用概括的说，研究并解决地基的变形和稳定及其相关问题，就是本课程的任务和作用。建筑物的安全与否与地基密切相关。当地基刚度和强度足够，则建筑物将安然无恙；反之，则会发生地基问题（事故）。地基问题变形问题：房屋建筑稳定（强度）问题：路堤、土坝等整体滑动，失稳破坏沉降过大（变形过大），影响正常使用不均匀沉降，建筑物开裂，甚至倒塌1.2本课程的特点土力学——研究土的应力、变形、强度和稳定以及土与结构物相互作用规律的一门应用科学和技术。课程特点：概念多、名词多，须强记；涉及学科多，包括工程地质、水力学、塑性力学、材料力学、结构力学等，知识面宽；不仅是一门科学，也是一门艺术。力学研究方法遵循认识论的基本法则：实践－理论－实践，首先是在实践中提炼出量与量之间的定性的或数量的关系，建立土力学模型，在此基础上可运用已知的力学或物理学规律（必要时做一些假设）以及合适的数学工具进行理论演绎，导出新的理论。1.3本学科的发展概况古老而又年青。古老——可追溯到远古的新石器时代：土台、石础（西安半坡村新石器时代遗址、河姆渡遗址等发掘）。年青——直到1925年太沙基发表《土力学》专著，才作为一门独立的学科呈现于世人面前，至今不过80余年。土力学与地理，水文地质近年来，由于我国对环境保护的重视，水文环境及相关的水文地质专业和工程地质专业得到了比岩土工程更有优势的发展，土力学问题也由原来主要解决建筑工程问题为主转向了主要为大型水利工程，交通工程，市政工程服务，尤其是三峡工程为代表的一批大型水利工程，和高速公路网、青藏铁路为代表的交通工程的建设最为突出，大批岩土专业人员，从事设计、施工、检测、咨询和科研活动，大大推动了我国土力学学科的发展，土力学的重要性凸现。重要标志（国外）土力学研究有特色的国家：欧洲：英国、加拿大、荷兰、挪威，美洲：美国、巴西，亚洲：中国、日本、印度1922，瑞典弗兰纽斯（Fellenius）：土坡稳定分析法1773，法国库仑（Coulomb）：砂土抗剪强度公式;土压力理论1869，英国朗肯（Rankine）：挡土墙压力理论1885，法国布辛奈斯克（Boussinesq）：集中荷载下半空间弹性解古典土力学1925，奥地利？捷克？太沙基（Terzaghi）：一维固结理论，有效应力原理1929，太沙基（Terzaghi）：《工程地质学》1936，第一届国际土力学与基础工程（现改为岩土工程）会议（ICSMFE→ICSMGE）在美召开，这是本学科最高级别的学术会议，每四年召开一次，至2001年已经召开了15届。现代土力学重要标志（国内）代表性人物：李春(隋朝)——赵州石拱桥茅以升（桥梁专家）——钱塘江大桥黄文熙、沈珠江（南京水利，清华）、卢肇钧、周镜（铁道）、汪闻韶、陈祖煜（北京水利）、曾国熙（浙大）1957年我国才有代表参加国际会议；1962～2007，全国土力学与岩土工程会议已召开10次。刊物：岩土工程学报；岩石力学与工程学报;岩土力学；地基处理。现已形成自成体系的新学科——岩土工程：岩土力学、工程地质、基础工程。1.4课程内容和学习方法课程内容：课堂教学——土力学（10章）；实验教学——土工(室内)试验（5项）。主要实验包括:(1)土的密度、含水量、比重试验;(2)液限、塑限试验;(3)压缩试验;(4)直剪试验;(5)无侧限强度试验学习要求和方法：1.理论、室内外测试、工程实践三者结合2.搞清概念、掌握原理、学以致用。要求牢固掌握土力学基本概念和原理，并能应用于分析和解决实际工程问题。以课堂教学为主，多媒体课件教学为辅。教材与参考主教材：《土力学》，龚晓南主编，中国建筑工业出版社,2005.12参考教材：《土力学与地基基础》（第3版）,华南理工大学、东南大学、浙江大学、湖南大学合编,中国建筑工业出版社。MitchellJK.Fundamentalsofsoilbehaviour(secondedition).NewYork:JohnWiley&SonsInc.1993多媒体课件：《地基及基础教学系统》单机版1.0,谢康和教授等研制,浙江大学出版社,2001.6（2004年获浙江大学第三届本科教学优秀多媒体课件一等奖）；《土力学与基础工程》,浙江大学岩土工程研究所康和等研制,2004.12（浙江大学首批精品课程建设项目）。网络课件: