绪论

0.1 土力学与基础工程概念

土力学是用力学的基本原理和土工测试技术，研究土的物理性质及在外力发生变化时土的应力、变形、强度和渗透特性及其规律的一门学科。土力学学科可以被认为是力学学科的一个分支，但由于土是具有复杂性质的天然材料，具有不连续性，所以在运用土力学理论解决各类土工问题时，尚不能像其他力学学科一样具备系统的理论和严密的数学公式，而必须借助经验、试验辅以理论分析与计算。所以，土力学是一门强烈依赖于实践的学科。

基础工程包括地基与基础，是以土力学作为学科理论基础，研究浅基础和深基础、支挡结构、地基加固、特殊土地基等的设计与分析。该类工程的重要特点是与岩土材料有密切联系，或以岩土作为基土，如地基；或以岩土作为介质护层，如地下空间；或以岩土作为建筑材料，如堤坝。因而其分析方法既基于结构工程，又显著区分于上部结构；既要考虑其结构的特性，又要注意与其土（岩）的相互作用。基础工程与土力学互为理论与应用。

土是地壳岩石经受强烈风化的天然产物，是各种矿物颗粒的集合体。土体由固体颗粒、孔隙水和孔隙气三相组成，可分为无黏性土和黏性土，前者颗粒间无黏结，后者颗粒间虽有黏结、但黏结强度远小于颗粒本身强度。土与其他连续固体介质相区别的最主要特征就是其多孔性和散体性，由此导致了土体的一系列与连续介质不同的物理特性和力学特性。另外，由于自然地理环境和沉积条件的区域性特征，还形成了一些具有特殊性质的区域性土。

土层承担建筑物荷载之后其内部应力状态会发生变化，工程上把受建筑物影响其应力发生变化从而引起物理、力学性质发生可感变化的那一部分土层称为地基，当地基由两层以上土层组成时，通常将直接与基础接触的土层称为持力层，其下的土层称为下卧层。基础则是指建筑物向地基传递荷载的下部结构，起着传递荷载的作用。基础工程的研究对象包括地基、基础结构，以及一些与岩土体有关的工程技术问题。

基础有多种型式，但从分类上，可以把相对埋深（基础埋深与基础宽度之比）不大、采用一般方法与设备施工的基础称为浅基础；而把基础埋深超过某一值，需借助于特殊的施工方法才能将建筑物荷载传递到地表以下较深土（岩）层的基础称为深基础。如果天然土层可以直接作为建筑物地基，就称其为天然地基，而需经人工加固处理后才能作为建筑物地基的称为人工地基。

建筑物的上部结构、基础与地基三部分功能各异，工作于不同环境，通过三者之间的联系构成了一个既相互制约又共同工作的整体，合理的分析方法应同时考虑各接触部位的静力平衡和变形协调。