为什么要在土木工程中研究土力学?

土壤的定义:

土是一种天然的结块用作建设以及辅助材料由粒子破碎的岩石不断改变的质地、结构、一致性、颜色、化学、生物和其他特征的母体材料等化学和机械过程(岩石)的解体侵蚀,冻融。

力学的定义:

力学是研究物体在外力、压力或位移作用下，在静止或速度可忽略不计的情况下的行为或反应的科学分支。

土力学

土力学是土木工程的一个分支，研究土体在直接(结构荷载)和间接(热应力)荷载不同条件下的静息行为。

根据Terzaghi

土壤力学是力学和水力学定律在工程问题上的应用，涉及的是沉积物和其他固体颗粒的松散堆积，这些固体颗粒是由岩石的化学和机械分解产生的，而不管岩石是否含有有机成分的混合物。

我们为什么要学习土力学?

• 每个人造结构都位于地面上，因此需要一个基础来传递极限荷载而不发生破坏。为了确定土的行为和抵抗这些极限荷载，我们需要研究它的力学。
• 在相关领域进行新的研究
• 用先进的新方法代替旧的(不科学的)施工方法

土在土木工程中的用途

在土木工程中，土壤可以有不同的用途。土壤的用途可分为三类:

1)作为辅助材料

土壤被用作支撑材料来承受建筑物的荷载。

• 桥梁、
• 道路
• 建筑

2)作为原料(未加工原料)

在自然形态下，土壤可用于以下用途:

• 防洪堤坝
• 公路路堤
• 回填土大坝

3)作为加工材料

通过一些程序得到

• 烧焦的砖
• 混凝土混合

土壤的形成

• 土壤的形成始于母质，并持续了很长一段时间，需要1000年或更长的时间。
• 当母质风化和/或运输、沉积和沉淀时，它就变成了土壤。
• 母质可以是基岩、冰川沉积物、水下松散沉积物或斜坡上移动的物质。

影响土壤形成的因素

土壤形成过程受以下因素影响:

• 母质组成
• 气候
• 地形
• 生物
• 时间

裸露的岩石暴露在温暖的气候下，频繁和大量的年降雨导致土壤发育更快。