土力学历史分期：从萌芽到经典的发展与突破

土力学作为一门研究土壤和土体的力学行为的学科，其发展历史可以划分为三个关键时期：萌芽期、古典土力学阶段以及现代土力学的深化。 1. 萌芽期 (1773—1923)： 这个时期的土力学起源于1773年Coulomb的论文，他提出的极大极小准则为土体破坏理论奠定了基础。然而，这一阶段的研究相对孤立，主要集中在土体破坏问题上。Rankine在1857年的土压力理论和Petterson对Göteborg港滑坡的分析方法是该时期的两个重要里程碑。1900年后，随着高层建筑的兴起，沉降问题日益凸显，弹性力学的发展为解决沉降问题提供了工具，为Terzaghi的土体变形研究铺平道路。 2. 古典土力学 (1923—1963)： 1923年，Terzaghi的《粘土中动水应力的消散计算》标志着土力学的正式诞生，他的一维固结理论和有效应力原理确立了土力学作为独立学科的地位。这个时期的重要理论和方法包括：Fellenius、Taylor和Bishop等人对滑弧稳定性的深入研究；Terzaghi的极限土压力理论及承载力公式的提出；Соколовский散粒体静力学的创立；以及Shield和沈珠江关于土体破坏运动方程和极限平衡理论的构建。变形理论方面，如地基沉降计算、Mindlin公式在桩基沉降中的应用、弹性地基梁板分析和砂井固结理论等得到了显著发展。同时，Biot固结理论也在不断完善。 3. 现代土力学的深化 (1963至今)： 50年代初期，现代土力学开始关注土体的非线性和复杂性，如压硬性和剪胀性等特性。Skempton的公式中的孔隙压力系数A≠1/3反映了土体的剪胀性，Janbu的模型在此基础上进一步发展。1956年Biot动力方程的出现标志着变形理论的一个重要进展，它将土体视为具有孔隙流体的介质，这与传统弹性或刚塑性模型形成了对比。然而，真正的土体并非理想的弹性或刚塑性材料，因此，理论模型必须考虑这些复杂性，以更准确地模拟实际工程中的行为。 土力学的发展历程不仅包含了基础理论的建立，还涵盖了技术应用的不断扩展，从早期的破坏问题研究到后来的变形理论和现代土体性质的深入理解，每一次进步都推动了土木工程实践的革新。