土壤力學(xué)基礎(chǔ)名詞及術(shù)語解釋土壤力學(xué)作為土木工程及相關(guān)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)學(xué)科，其核心在于探究土的物理力學(xué)性質(zhì)及其在外力作用下的行為規(guī)律。準(zhǔn)確理解和運(yùn)用其中的基礎(chǔ)名詞與術(shù)語，是深入學(xué)習(xí)和實踐這門學(xué)科的前提。本文將系統(tǒng)梳理土壤力學(xué)中的關(guān)鍵基礎(chǔ)概念，以期為相關(guān)學(xué)習(xí)者和工程技術(shù)人員提供有益參考。一、土的三相組成與基本物理性質(zhì)指標(biāo)自然界中的土通常由固相、液相和氣相三部分組成，這三者的比例關(guān)系及其相互作用，直接決定了土的物理力學(xué)特性。我們將這種組成稱為土的三相組成。固相，即土顆粒，是土的骨架，其礦物成分、大小、形狀及排列方式是土具有不同工程性質(zhì)的根本原因。液相主要指土孔隙中的水，它不僅影響土的可塑性和強(qiáng)度，其流動特性還與土的滲透性密切相關(guān)。氣相則是土孔隙中未被水占據(jù)的部分，主要為空氣，有時也可能含有少量其他氣體；氣體的存在及其密閉性會對土的壓縮性和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。基于土的三相組成，我們定義了一系列基本物理性質(zhì)指標(biāo)來量化描述土的物理狀態(tài)：*土的密度（單位體積土的質(zhì)量）是一個綜合指標(biāo)，通常所指的天然密度反映了土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。而干密度（土中固體顆粒的質(zhì)量與土的總體積之比）則是評價填土壓實質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，干密度越大，通常表示壓實效果越好。飽和密度是當(dāng)土的孔隙完全被水充滿時的密度，有效密度（又稱浮密度）則是扣除水的浮力后，土顆粒的有效質(zhì)量與土總體積之比，常用于計算土在水下的自重應(yīng)力。*含水率（土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比）是描述土中含水多少的重要指標(biāo)，對粘性土的可塑性、壓縮性和強(qiáng)度影響顯著。*孔隙比（土中孔隙體積與固體顆粒體積之比）和孔隙率（土中孔隙體積與土總體積之比）是反映土的密實程度的重要指標(biāo)，孔隙比或孔隙率越大，土越疏松。*飽和度（土中孔隙水的體積與孔隙總體積之比）則描述了土孔隙被水填充的程度。二、土的物理狀態(tài)指標(biāo)土的物理狀態(tài)是指土在不同條件下所呈現(xiàn)的宏觀性狀，對于無粘性土和粘性土，其物理狀態(tài)的描述指標(biāo)有所不同。顆粒級配是描述土中不同粒徑顆粒的組成比例，通過顆粒大小分析試驗獲得，常用顆粒大小分布曲線（顆粒級配曲線）表示。它是劃分土類、判斷土的工程性質(zhì)的重要依據(jù)。根據(jù)顆粒級配，土可分為巨粒土、粗粒土（礫類土、砂類土）和細(xì)粒土等。對于無粘性土（如砂土、礫石），其物理狀態(tài)主要用密實度來描述，指的是土顆粒排列的緊密程度。密實度越高，土的強(qiáng)度越高，壓縮性越小。評價砂土密實度的指標(biāo)有相對密實度，它考慮了砂土的最大孔隙比和最小孔隙比，能更客觀地反映砂土的密實狀態(tài)?，F(xiàn)場通常通過標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗等方法來判定其密實度。對于粘性土，其物理狀態(tài)則用稠度狀態(tài)來描述，表征土的軟硬程度或?qū)ν饬σ鹱冃位蚱茐牡牡挚鼓芰?。粘性土隨著含水率的變化，會經(jīng)歷固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)和流動狀態(tài)等不同的稠度狀態(tài)。界限含水率（又稱稠度界限）是劃分這些狀態(tài)的分界含水率，主要包括液限（土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲃訝顟B(tài)的界限含水率）、塑限（土從半固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)的界限含水率）和縮限（土從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍虘B(tài)的界限含水率）。塑性指數(shù)是液限與塑限的差值，反映了粘性土可塑性的大小，是粘性土分類的重要依據(jù)。液性指數(shù)則是土的天然含水率與塑限的差值與塑性指數(shù)之比，用以判斷粘性土在天然狀態(tài)下的稠度狀態(tài)，如堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑等。三、土的滲透性土的滲透性是指水流通過土中孔隙的能力。這一特性在工程中具有重要意義，如基坑排水、地基滲漏、土的固結(jié)以及管涌、流土等滲透破壞問題，都與土的滲透性密切相關(guān)。滲透系數(shù)是衡量土滲透性大小的定量指標(biāo)，表示單位水力梯度作用下，水在土中的滲透速度，其大小與土的顆粒大小、級配、孔隙比、礦物成分以及水的性質(zhì)等因素有關(guān)。達(dá)西定律是描述層流狀態(tài)下土中水滲透速度與水力梯度之間關(guān)系的基本規(guī)律，其表達(dá)式為滲透速度等于滲透系數(shù)與水力梯度的乘積。需要注意的是，達(dá)西定律有其適用范圍，主要適用于砂土和中、細(xì)粒粘性土中的層流滲透。四、土的壓縮性與固結(jié)土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的特性。土的壓縮主要是由于土中孔隙體積的減小，包括孔隙水和氣體的排出以及土顆粒的重新排列和變形。描述土壓縮性的指標(biāo)主要有壓縮系數(shù)和壓縮模量。壓縮系數(shù)是指單位壓力增量作用下土的孔隙比變化，壓縮系數(shù)越大，土的壓縮性越高。壓縮模量則是土在側(cè)限條件下受壓時，豎向應(yīng)力與豎向應(yīng)變之比，其值越大，土的壓縮性越低。固結(jié)是指飽和粘性土在壓力作用下，孔隙水逐漸排出，孔隙體積逐漸減小，土體積隨之發(fā)生壓縮變形的過程。這一過程是時間的函數(shù)。前期固結(jié)壓力是指土在歷史上曾經(jīng)受到過的最大有效豎向壓力。根據(jù)前期固結(jié)壓力與現(xiàn)有覆蓋土重的相對大小，土可分為正常固結(jié)土、超固結(jié)土和欠固結(jié)土。超固結(jié)比是前期固結(jié)壓力與現(xiàn)有有效覆蓋壓力之比，是反映土的應(yīng)力歷史的重要指標(biāo)。五、土的抗剪強(qiáng)度土的抗剪強(qiáng)度是指土抵抗剪切破壞的能力，是土的最重要的力學(xué)性質(zhì)之一，直接關(guān)系到土工建筑物和地基的穩(wěn)定性。土的強(qiáng)度問題主要是抗剪強(qiáng)度問題，因為土的破壞通常表現(xiàn)為剪切破壞。土的抗剪強(qiáng)度來源于土顆粒間的摩擦力和顆粒間的粘聚力。內(nèi)摩擦角是反映土顆粒間摩擦特性的指標(biāo)，粘聚力則是反映土顆粒間膠結(jié)作用和分子引力等產(chǎn)生的粘結(jié)強(qiáng)度的指標(biāo)。摩爾-庫侖強(qiáng)度理論是目前工程中廣泛應(yīng)用的土的抗剪強(qiáng)度理論。該理論認(rèn)為，土的抗剪強(qiáng)度與作用于剪切面上的法向應(yīng)力之間存在線性關(guān)系，其表達(dá)式為：土的抗剪強(qiáng)度等于粘聚力加上法向應(yīng)力與內(nèi)摩擦角的正切值的乘積。測定土的抗剪強(qiáng)度的室內(nèi)試驗常用的有直接剪切試驗、三軸壓縮試驗和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗等；現(xiàn)場試驗則有十字板剪切試驗等。六、土壓力土壓力是指擋土墻、橋臺等建筑物阻擋土體變形或位移時，土體對建筑物產(chǎn)生的側(cè)向壓力。根據(jù)擋土墻的位移方向和大小，土壓力可分為主動土壓力、被動土壓力和靜止土壓力。主動土壓力是指擋土墻在土壓力作用下向離開土體的方向發(fā)生位移，當(dāng)位移達(dá)到一定量時，墻后土體達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)，此時作用在墻上的土壓力達(dá)到最小值。被動土壓力是指擋土墻在外力作用下向土體方向發(fā)生位移，迫使墻后土體產(chǎn)生向上滑動趨勢，當(dāng)位移達(dá)到一定量時，墻后土體達(dá)到被動極限平衡狀態(tài)，此時作用在墻上的土壓力達(dá)到最大值。靜止土壓力則是指擋土墻靜止不動，墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)時，作用在墻上的土壓力，其值介于主動土壓力和被動土壓力之間。理解和掌握