本学科的发展历史

土力学的理论基础,源于18世纪工业革命的欧洲。随着资本主义工业化的发展,陆上交通进入了所谓的“铁路时代”。因此,最初有关土力学的个别理论多与解决铁路路基问题有关。

法国科学家Coulomb在1773年根据试验建立了砂土抗剪强度公式,后来由Mohr进一步发展成为Mohr-Coulomb强度理论。1776年Coulomb又提出了计算挡土墙土压力的滑楔理论。90多年后,英国的Rankine提出了建立在土体的极限平衡条件分析基础上的土压力理论,它与Coulomb理论被后人并称为古典土压力理论。1856年,法国工程师Darcy通过室内渗透试验研究,建立了有孔介质中水的渗透理论,即著名的Darcy定律。1885年,法国学者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。这些古典的理论和方法,直到今天,仍不失其理论和实用的价值。

在长达一个多世纪的发展过程中,许多研究者承继前人的研究,总结了实践经验,为孕育本学科的雏形而做出贡献。1922年瑞典的Fellenius为解决铁路塌方问题,提出了著名的瑞典分弧法分析土坡的稳定性。1925年Terzaghi归纳发展了以往的成就,形成了土力学的有效应力原理和土的固结理论并发表了他的经典著作《土力学》,随后又发表了一系列文章,最终奠定了他作为现代土力学创始人的地位。这些比较系统完整的科学著作的出现,带动了各国学者对本学科各个方面的探索。从此,土力学及地基基础就作为独立的学科而取得不断的进展。

现代土力学的概念最早出现在20世纪50年代初,当时主要考虑了土体的两个基本特性,即压硬性和剪胀性,不再把土体简单化为理想弹性介质或理想弹塑性介质。1963年,英国学者Roscoe发表了著名的剑桥模型,提出了第一个可以全面考虑土的压硬性和剪胀性的数学模型,创建了临界状态土力学,他的成就标志着现代土力学的诞生。

时至今日,土建、水利、桥隧、道路、海口、海洋等有关工程中,以岩土体的利用、改造与整治问题为研究对象的科技领域,因其区别于结构工程的特殊性和各专业岩土问题的共同性,已融合为一个自成体系的新专业——“岩土工程(GeotechnicalEngineering)”。