0.4 本学科发展概况
地基与基础既是一项古老的工程技术,又是一门年轻的应用科学。世界文明古国的远古先民,在史前的建筑活动中,就已创造了自己的地基基础工艺,我国西安半坡新村新石器时代遗址的考古发掘,都发现有土台和石础。举世闻名的长城、大运河蜿蜒万里,如处理不好有关岩土问题,就不能穿越各种地质条件的广阔地区,成为亘古奇观。作为本学科理论基础的土力学,始于18世纪兴起了工业革命的欧洲。1773年,法国的库伦(Coulomb)根据试验创立了著名的砂土抗剪强度公式,提出了计算挡土墙土压力理论。1857年,英国的朗肯(Rankine)又从另一途径提出了挡土墙土压力理论。1885年,法国的布辛奈斯克(Boussinesq)求得了弹性半空间在竖向集中力作用下的应力和变形的理论解答。1922年,瑞典人费伦纽斯(Fellenius)为解决铁路塌方提出土坡稳定分析法。这些古典的理论和方法至今仍在广泛使用。
1925年,美国的太沙基(Terzaghi)发表了《土力学》专著,接着,于1929年又发表了《工程地质学》。从此,土力学与基础工程成为一门独立的学科而取得不断的进展。
20世纪60年代后期,由于计算机的出现、计算方法的改进与测度技术的发展以及本构模型的建立等,迎来了土力学发展的新时期。现代土力学主要表现为一个模型(即本构模型)、三个理论(即非饱和土的固结理论、液化破坏理论和逐渐破坏理论)、四个分支(即理论土力学、计算土力学、实验土力学和应用土力学)。其中,理论土力学是龙头,计算土力学是筋脉,实验土力学是基础,应用土力学是动力。近年来,我国在工程地质勘察,室内及现场土工试验,地基处理新设备、新材料、新工艺的研究和应用方面取得了很大的进展。在大量理论研究与实践经验的基础上,有关基础工程的各种设计与施工规范或规程等也相应问世或日臻完善。
当然,由于土性的复杂,目前的土力学地基基础理论尚需不断完善。
思考与练习
1.简述土的概念和土的特点。
2.地基、基础设计必须满足的技术条件有哪些?
3.什么是地基?什么是基础?它们各自的作用是什么?