距離測量

[拼音]:tulixue

[英文]:soil mechanics

研究土體在力的作用下的應力-應變或應力-應變-時間關係和強度的應用學科。力學的一個分支。為工程地質學研究土體中可能發生的地質作用提供定量研究的理論基礎和方法。

發展簡史

18世紀中期以前,人類的建築工程實踐主要是根據建築者的經驗進行的。18世紀中葉至20世紀初期,工程建築事業迅猛發展,許多學者相繼總結前人和自己實踐經驗,發表了迄今仍然行之有效的、多方面的重要研究成果。例如法國的 C.-A.de庫侖發表了土壓力滑動楔體理論(1773)和土的抗剪強度準則(1776);法國的H.P.G.達西在研究水在砂土中滲透的基礎上提出了著名線性滲透定律(1856);英國的W.J.M.蘭金分析半無限空間土體在自重作用下達到極限平衡狀態時的應力條件,提出了另一著名的土壓力理論,與庫侖理論一起構成了古典土壓力理論;法國的J.V.博西內斯克(1885)提出的半無限彈性體中應力分佈的計算公式,成為地基土體中應力分佈的重要計算方法;德國的O.莫爾(1900)提出了至今仍廣泛應用的土的強度理論;19世紀末至20世紀初期瑞典的A.M.阿特貝里提出了粘性土的塑性界限和按塑性指數的分類,至今仍在實踐中廣泛應用。1925年奧地利的K.太沙基(又譯特扎吉)出版了世界上第一部《土力學》,是土力學作為一個完整、獨立學科已經形成的重要標誌,在此專著中,他提出了著名的有效壓力理論。此後,在土的基本性質和動力特性、固結理論和強度理論的研究,流變理論的應用,土體穩定性分析方法以及試驗技術和裝置等方面都有很大的發展,使土力學得到進一步的完善和提高。

研究內容

主要包括以下方面:

(1)研究土體的應力-應變和應力-應變-時間的本構關係,以及強度準則和理論;

(2)研究在均布荷載或偏心荷載以及在各種形式基礎的作用下,基礎與地基土體接觸面上的和地基土體中的應力分佈,地基的壓縮變形及其與時間的關係,以及地基的承載能力和穩定性;

(3)根據極限平衡原理用穩定性係數評價天然土坡的穩定性和進行人工土坡的設計;

(4)計算在自重和建築物附加荷載作用下土體的側向壓力,為設計擋土結構物提供依據;

(5)改進和研製為進行上述研究所必需的技術、方法和儀器裝置。

土體是一種地質體。這就決定了這一學科的研究工作必須採用在地質學研究基礎上的實驗研究和力學分析方法。

發展趨勢

高大建築物、核電站以及近海石油探採平臺等世界性地興建,不斷對土力學提出更高的要求。裂隙對土體力學效能的控制性、非線性應力-應變的本構關係以及新的測試技術和裝置等方面的研究將會有新的進展。