土力學(xué)(Soil mechanics)是研究土體在力的作用下的應(yīng)力-應(yīng)變或應(yīng)力-應(yīng)變-時間關(guān)系和強度的應(yīng)用學(xué)科，是工程力學(xué)的一個分支。

為工程地質(zhì)學(xué)研究土體中可能發(fā)生的地質(zhì)作用提供定量研究的理論基礎(chǔ)和方法。主要用于土木、交通、水利等工程。土力學(xué)是應(yīng)用工程力學(xué)方法來研究土的力學(xué)性質(zhì)的一門學(xué)科。土力學(xué)的研究對象是與人類活動密切相關(guān)的土和土體,包括人工土體和自然土體,以及與土的力學(xué)性能密切相關(guān)的地下水。奧地利工程師卡爾·太沙基(1883-1963)首先采用科學(xué)的方法研究土力學(xué)，被譽為現(xiàn)代土力學(xué)之父。土力學(xué)被廣泛應(yīng)用在地基、擋土墻、土工建筑物、堤壩等設(shè)計中，是土木工程、巖土工程、工程地質(zhì)等工程學(xué)科的重要分枝。土力學(xué)的發(fā)展大致可分為三個階段:遠(yuǎn)在古代，由于生產(chǎn)和生活上的需要，人們已懂得利用土來進(jìn)行工程建設(shè)。例如中國很早就修建了萬里長城、大運河、靈渠和大型宮殿等偉大建筑物;古埃及和巴比倫也修建了不少農(nóng)田水利工程;古羅馬的橋梁工程和腓尼基的海港工程也都具有重要意義。由于社會生產(chǎn)發(fā)展水平和技術(shù)條件的限制，發(fā)展極慢。直到18世紀(jì)中葉，這門學(xué)科仍停留在感性認(rèn)識階段。這是本學(xué)科發(fā)展的第一階段。第二階段開始于產(chǎn)業(yè)革命時期。大型建筑物的興建和有關(guān)學(xué)科的發(fā)展，為研究地基與基礎(chǔ)問題提供了條件，人們開始從已得的感性認(rèn)識來尋求理性的解釋。不少學(xué)者從工程觀點來進(jìn)行土的力學(xué)問題的理論和試驗研究。法國科學(xué)家C.-A.de庫侖發(fā)表了著名的土的抗剪強度和土壓力理論(1773)，英國W.J.M.蘭金也發(fā)表了土壓力理論這兩種土壓力理論至今還被廣泛應(yīng)用。

18世紀(jì)中期以前﹐人類的建筑工程實踐主要是根據(jù)建筑者的經(jīng)驗進(jìn)行的。

18世紀(jì)中葉至20世紀(jì)初期﹐工程建筑事業(yè)迅猛發(fā)展﹐許多學(xué)者相繼總結(jié)前人和自己實踐經(jīng)驗﹐發(fā)表了迄今仍然行之有效的﹑多方面的重要研究成果。例如法國的 C.-A. de庫侖發(fā)表了土壓力滑動楔體理論(1773)和土的抗剪強度準(zhǔn)則(1776)﹔法國的H.P.G.達(dá)西在研究水在砂土中滲透的基礎(chǔ)上提出了著名線性滲透定律(1856)﹔英國的W.J.M.蘭金分析半無限空間土體在自重作用下達(dá)到極限平衡狀態(tài)時的應(yīng)力條件﹐提出了另一著名的土壓力理論﹐與庫侖理論一起構(gòu)成了古典土壓力理論﹔法國的J.V.博西內(nèi)斯克(1885)提出的半無限彈性體中應(yīng)力分布的計算公式﹐成為地基土體中應(yīng)力分布的重要計算方法﹔德國的O.莫爾(1900)提出了至今仍廣泛應(yīng)用的土的強度理論﹔19世紀(jì)末至20世紀(jì)初期瑞典的A.M.阿特貝里提出了黏性土的塑性界限和按塑性指數(shù)的分類﹐至今仍在實踐中廣泛應(yīng)用。

19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)初期，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，基礎(chǔ)工程有了很大進(jìn)步，樁基和深基礎(chǔ)的理論和施工方法也大有發(fā)展。人們在工程實踐中積累了大量有關(guān)土的實際觀測和模型試驗的資料，并對土的強度、土的變形和土滲透性等專門課題作了某些理論探討。從20世紀(jì)初以來是本學(xué)科發(fā)展的第三階段。巨大工程的興建、地基勘探、土工試驗和現(xiàn)場觀測技術(shù)的發(fā)展，促使人們開展理論研究并系統(tǒng)地總結(jié)實驗成果。于是，土力學(xué)逐步形成了一門獨立學(xué)科。奧地利學(xué)者K. 泰爾扎吉(又譯太沙基)于1925年出版第一本土力學(xué)專著《土力學(xué)》，是土力學(xué)作為一個完整﹑獨立學(xué)科已經(jīng)形成的重要標(biāo)志﹐在此專著中﹐他提出了著名的有效壓力理論。蘇聯(lián)學(xué)者H. M. 格爾謝瓦諾夫于1931年出版《土體動力學(xué)原理》。后來陸續(xù)出版了一些著作。但是，以古典彈性力學(xué)和塑性力學(xué)為基礎(chǔ)的土力學(xué)不能滿足實踐要求，有些學(xué)者便把相鄰學(xué)科的新概念引入土力學(xué)，如50年代E. C. W. A. 蓋茲和中國陳宗基將流變學(xué)基本概念引進(jìn)土力學(xué)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，大批土力學(xué)專著紛紛問世，現(xiàn)代物理學(xué)、物理化學(xué)和膠體化學(xué)、流變學(xué)、塑性力學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展和電子計算機的應(yīng)用，更為土力學(xué)開辟了許多新的研究途徑。土體是一種地質(zhì)體。這就決定了這一學(xué)科的研究工作必須采用在地質(zhì)學(xué)研究基礎(chǔ)上的實驗研究和力學(xué)分析方法。土力學(xué)的研究內(nèi)容分為基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用兩個方面: 基礎(chǔ)理論研究主要是研究土在靜載荷和動載荷作用下的力學(xué)性質(zhì)，并結(jié)合大型工程進(jìn)行數(shù)值分析和理論探討。在靜載荷下主要研究：

①土的變形特性。通常利用固結(jié)儀、三軸壓縮儀研究土的固結(jié)和次時間效應(yīng)，以確定相應(yīng)的參量;②土的強度。通常利用直剪儀、三軸壓縮儀、單剪儀等測定土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，確定抗剪強度指標(biāo)，研究和建立強度準(zhǔn)則和強度理論;③土滲透性。通常利用滲透儀，研究土孔隙中流體(水或空氣)的流動規(guī)律，并確定其滲透系數(shù)等。在動力載荷作用下，主要研究土動力性質(zhì)。通常利用動力三軸儀研究土在動力條件下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系(包括阻尼、動力強度等與頻率的關(guān)系)，應(yīng)力波在土中的傳播規(guī)律以及砂土液化規(guī)律等。另外，通過試驗主要研究土流變性能，建立應(yīng)力-應(yīng)變時間關(guān)系，長期強度和相應(yīng)的極限平衡理論。具體包括以下方面﹕研究土的滲透性和滲流;研究土體的應(yīng)力-應(yīng)變和應(yīng)力-應(yīng)變-時間的本構(gòu)關(guān)系﹐以及強度準(zhǔn)則和理論﹔研究在均布荷載或偏心荷載以及在各種形式基礎(chǔ)的作用下﹐基礎(chǔ)與地基土體接觸面上的和地基土體中的應(yīng)力分布﹐地基的壓縮變形及其與時間的關(guān)系﹐以及地基的承載能力和穩(wěn)定性等。工程應(yīng)用研究主要是通過現(xiàn)場試驗和長期觀測，研究解決土工建筑物、地基、地下隧道和防護(hù)抗震工程等的穩(wěn)定性及其處理措施以及土體作用于擋土結(jié)構(gòu)物上的側(cè)壓力，即土壓力的大小和分布規(guī)律等工程實際問題;根據(jù)極限平衡原理用穩(wěn)定性系數(shù)評價天然土坡的穩(wěn)定性和進(jìn)行人工土坡的設(shè)計﹔計算在自重和建筑物附加荷載作用下土體的側(cè)向壓力﹐為設(shè)計擋土結(jié)構(gòu)物提供依據(jù)﹔改進(jìn)和研制為進(jìn)行上述研究所必需的技術(shù)﹑方法和儀器設(shè)備。由于土的性質(zhì)是極其復(fù)雜的，因而理論的發(fā)展是艱難的。關(guān)于土的理論，經(jīng)過不少學(xué)者的艱辛研究和探討，已取得不少成果，但進(jìn)一步的發(fā)展還遠(yuǎn)沒有結(jié)束。我認(rèn)為，土力學(xué)的發(fā)展少不了三樣法寶:理論、試驗、計算機。作為當(dāng)今科技的驅(qū)動器，計算機是不可或缺的，發(fā)展數(shù)值分析是土力學(xué)的一個研究方向。數(shù)學(xué)是一切自然學(xué)科的基石，數(shù)學(xué)的發(fā)展必將促進(jìn)土力學(xué)的發(fā)展，作為一個工程師，扎實的數(shù)學(xué)功底是其巨大的優(yōu)勢。天然土是復(fù)雜的，不可能按某種配方將其制作出來，因此數(shù)值模擬和理論分析不能解決所有問題，試驗對土力學(xué)的發(fā)展是必不可少的，是相當(dāng)重要的，經(jīng)不起實驗檢驗的理論，即使再完美也是沒有任何實際工程意義的。只有合理利用這三樣法寶，土力學(xué)才能走得更遠(yuǎn)。高大建筑物﹑核電站以及近海石油探采平臺等世界性地興建﹐不斷對土力學(xué)提出更高的要求。裂隙對土體力學(xué)性能的控制性﹑非線性應(yīng)力-應(yīng)變的本構(gòu)關(guān)系以及新的測試技術(shù)和設(shè)備等方面的研究將會有新的進(jìn)展。