Page 239 - 土木工程建筑施工设计及技术创新分析

第十二章 岩土工程与地下工程施工技术

第十二章 岩土工程与地下工程施工技术

第一节 岩土工程的基础理论与方法

一、岩土工程基础理论

（一）土力学理论
1. 土的物理性质与分类
土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。土的物理性质指标，如颗粒级

配、液塑限、含水量、密度等，反映了土的基本特性。通过对这些指标的测定和
a
分析，可以对土进行分类。 例如，根据颗粒大小，土可分为砾石、砂土、粉土
和黏土等不同类别，不同类别的土具有不同的工程性质。颗粒级配曲线可以直观
地展示土中不同粒径颗粒的分布情况，为判断土的均匀性和透水性提供依据。
2. 土的渗透性与渗流理论

土的渗透性描述了水在土中流动的能力，其大小取决于土的孔隙结构和颗粒
级配等因素。达西定律是描述土中渗流的基本定律，它指出水在土中的渗流速度
与水力梯度成正比。在岩土工程中，渗流问题广泛存在，如基坑降水、堤坝防渗

等。通过渗流理论，可以计算渗流速度、水头分布等参数，为工程设计提供依据。
例如，在设计基坑降水方案时，需要根据土的渗透性计算降水井的数量和布局，
以确保基坑内水位降至合适高度，保证施工安全。
3. 土的压缩性与固结理论
土在压力作用下会发生压缩变形，土的压缩性与土的颗粒成分、孔隙比等因

素有关。太沙基一维固结理论是研究饱和土体在压力作用下孔隙水逐渐排出、土
体逐渐压缩的经典理论。该理论假设土体是均质、各向同性的，且渗流和压缩只
在竖向发生。在实际工程中，如建筑物地基沉降计算，固结理论可以帮助预测地

基在长期荷载作用下的沉降量，合理设计基础形式和尺寸，避免因过大沉降导致
建筑物倾斜、开裂等问题。

a 王洪杰《土木工程建筑施工技术分析》，《电脑校园》2020 年 1 期，第 175-176 页。

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