土力学（研究土的力学性质的学科）

土力学

研究土的力学性质的学科

土力学是研究土体在力的作用下的应力、应变或应力、应变、时间关系和强度的应用学科，是工程力学的一个分支。土力学被广泛应用在地基、挡土墙、土工建筑物、堤坝等设计中；为工程地质学研究土体中可能发生的地质作用提供定量研究的理论基础和方法。土力学是应用工程力学方法来研究土的力学性质的一门学科。本书内容包括：绪论、土的物理性质及工程分类、土的渗透性和渗流、土体中应力的计算、土的压缩性和固结理论、地基最终沉降量的计算、土的抗剪强度及参数确定、土压力与挡土墙、地基承载力和土坡稳定性分析，各章后均附有思考题和习题。

学科简介

土力学是应用工程力学方法来研究土的力学性质的一门学科。土力学的研究对象是与人类活动密切相关的土和土体,包括人工土体和自然土体,以及与土的力学性能密切相关的地下水。奥地利工程师卡尔·太沙基(1883-1963)首先采用科学的方法研究土力学，被誉为现代土力学之父。土力学被广泛应用在地基、挡土墙、土工建筑物、堤坝等设计中，是土木工程、岩土工程、工程地质等工程学科的重要分枝。

土力学的发展大致可分为三个阶段：

远在古代，由于生产和生活上的需要，人们已懂得利用土来进行工程建设。例如中国很早就修建了万里长城、大运河、灵渠和大型宫殿等伟大建筑物；古埃及和巴比伦也修建了不少农田水利工程；古罗马的桥梁工程和腓尼基的海港工程也都具有重要意义。由于社会生产发展水平和技术条件的限制，发展极慢。直到18世纪中叶，这门学科仍停留在感性认识阶段。这是本学科发展的第一阶段。

第二阶段开始于产业革命时期。大型建筑物的兴建和有关学科的发展，为研究地基与基础问题提供了条件，人们开始从已得的感性认识来寻求理性的解释。不少学者从工程观点来进行土的力学问题的理论和试验研究。法国科学家C.-A.de库仑发表了著名的土的抗剪强度和土压力理论（1773），英国W．J．M．兰金也发表了土压力理论这两种土压力理论至今还被广泛应用。18世纪中期以前，人类的建筑工程实践主要是根据建筑者的经验进行的。

从20世纪初以来是本学科发展的第三阶段。巨大工程的兴建、地基勘探、土工试验和现场观测技术的发展，促使人们开展理论研究并系统地总结实验成果。于是，土力学逐步形成了一门独立学科。奥地利学者K.泰尔扎吉（又译太沙基）于1925年出版第一本土力学专着《土力学》，是土力学作为一个完整﹑独立学科已经形成的重要标志，在此专着中，他提出了著名的有效压力理论。苏联学者H.M.格尔谢瓦诺夫于1931年出版《土体动力学原理》。

发展趋势

由于土的性质是极其复杂的，因而理论的发展是艰难的。关于土的理论，经过不少学者的艰辛研究和探讨，已取得不少成果，但进一步的发展还远没有结束。我认为，土力学的发展少不了三样法宝：理论、试验、计算机。作为当今科技的驱动器，计算机是不可或缺的，发展数值分析是土力学的一个研究方向。数学是一切自然学科的基石，数学的发展必将促进土力学的发展，作为一个工程师，扎实的数学功底是其巨大的优势。

高大建筑物﹑核电站以及近海石油探采平台等世界性地兴建，不断对土力学提出更高的要求。裂隙对土体力学性能的控制性﹑非线性应力－应变的本构关系以及新的测试技术和设备等方面的研究将会有新的进展。冻融作用对土的力学性质改变很大,而这又是源于冻融作用对微结构的影响;本文通过对刘庄矿井冻融土和原状土的化学成分分析,电镜扫描,并结合原状土和冻融土的力学性质,得出力学性质与化学成分和微结构之间的关系。

参考资料

1.化学成分和微结构对冻融土力学性质的影响·知网空间