土力學(soilmechanics)

研究土的特性和土受力后變化規律的學科。它屬工程力學的分支，是工程地質勘察的理論基礎之一。與土力學相鄰的學科有土質學、工程地質學、巖體力學、地基基礎學等.形成和發展許多文明古國在修建各類宏偉的建筑，如中國的長城、運河、宮殿，古埃及的金字塔，古羅馬的道路、橋梁和港口工程等，在解決工程實際問題中，已初步積累土的知識和在其上建造建筑物的經驗。產業革命后，大量建筑物的興建促使人們對土進行研究，把已積累的經驗加以理論解釋。如法國人庫侖(C．A．Coulomb)于1776年提出了土的抗剪強度公式和發表了土壓力理論；1856年，法國的達西(H．：Darcy)提出了土的滲透性公式；1857年，英國朗金(w．J．M．Rankine)提出在極限平衡狀態下土壓力理論；1885年，法國布西涅斯克(J．V．Boussinesq)提出的半無限彈性體中應力分布的計算公式(見土中應力)，迄今仍為計算地基中附加應力的主要方法。但這些初期理論上的突破尚屬局部問題的解決，還未能形成完整的土力學理論。從20世紀20年代起，對土的研究有了迅速的發展，發表了許多有關理論和系統的著作。如法國普蘭特(L．Prandtl)于1920年發表了地基極限承載力(見地基承載力)計算公式；瑞典的彼得森(K．E．Petterson)、費倫紐斯(w．Fellenius)等提出和發展了土坡圓弧形滑動穩定性計算公式(見土坡穩定性分析)。1925年，奧地利的太沙基(K．Terzaghi)發表了《土力學》一書，系統地論述了若干重要土力學問題，至此土力學開始形成獨立的學科。此后，土力學的研究主要是對原有的理論和試驗的充實和完善。土的基本特性、有效應力原理、固結理論(見土的固結理論)、變形理論(見土的變形)、土體穩定，是這一期間研究的中心問題。在30～50年代，理論領域內各類公式推陳出新。同時，為取得較準確的計算指標，在儀器和試驗技術方面也不斷改進和完善。從60年代開始，有限元等數值計算方法的引入和電子計算機逐步普及，使土力學的計算方法得到更迅速的發展，并推動從理論上作新的探索。

研究內容包括土的物理性質、應力計算、應力應變關系和變形計算、抗剪強度和穩定性分析、滲透性和滲流計算、動力性質等。

(1)物理性質。研究組成土的固體相、液體相、氣體相三相的比例關系；固體顆粒的級配和特性；土中水的性質，含水量對土的性質影響；粘土的界限含水量，砂土的結構和狀態；土的分類，等等。

(2)應力計算。研究土體在承受荷載時土體中的自重應力、附加應力、基底的接觸應力和擋土墻壓力的計算。

(3)應力應變關系和變形計算。研究土的應力應變特性和相應的模型；土體的固結過程和建筑物地基的變形計算。

84]lu土(4)抗剪強度和穩定性分析。研究土的抗剪強度和破壞形式；抗剪強度和加荷條件的關系以及相應的試驗方法；土的強度理論；地基、土坡穩定性計算；砂土液化，等等。

(5)滲透性和滲流計算。研究土的滲透性及其測定方法；水在土中的滲流計算和作用力；滲流對堤壩穩定的影響和滲流控制，等等。

(6)動力性質。研究土體在振動力作用下的性態和反應。這已發展成為一門獨立的學科——土動力學。