土壤力學Soil Mechanics

　　土壤力學為工程力學的分支之一，研究土壤受力變形乃至於破壞的行為，不同於固體與流體力學分別探討固體以及流體材料之力學行為，土壤力學探討之土壤材料為三相材料，同時包括固體（土壤顆粒包括礫石、砂、粉土以及黏土）與流體（氣體、液體通常為孔隙中空氣與地下水）。土壤力學與岩石力學共同構成大地工程（土木工程學分支）以及工程地質（地質學分支）之重要學理基礎。

　　土壤力學廣泛應用於解決人工構造物基礎（如橋梁、建物、壩或土堤等）、土壤隧道、土壤邊坡（包括自然與人工挖、填邊坡）以及利用土壤作為工程材料（路堤、土石壩）等工程問題。重要理論包括有效應力理論、滲流理論（與地下水穩態流有關）、壓密理論（與地下水暫態流有關）、塑性平衡理論（與土壤強度有關）、荷重與接觸壓力引致地下應力變化與沉陷（與土壤變形性有關）等。另一方面，土壤力學原理亦廣泛應用於解釋或預測許多地質現象，如沉積盆地壓密作用與超靜壓之形成、增積楔推土機模型、土壤液化、地層下陷以及山崩、地滑、土石流等。

　　土壤力學中最重要的定理為有效應力理論，有效應力為土壤所受總應力扣除土壤孔隙水壓力。概念上，土壤所受之總應力是由土壤顆粒與孔隙水壓所共同承擔，而土壤之強度與變形性均受控於有效應力（土壤顆粒間所傳遞之應力），也因此，土壤之力學行為與孔隙水壓有高度的關聯性。孔隙水壓與地下水分布及其移動有關，而非穩態之地下水流動與時間有關，因而造成土壤之力學行為隨時間變化。