Vì đất là vật thể tự nhiên hết sức phức tạp nên người ta thường phải đơn giản hóa vấn đề, chỉ xét riêng quá trình cơ học mà bỏ qua tất cả các quá trình lý hóa và các quá trình khác xảy ra trong đất
Cơ học đất nghiên cứu vật thể đất mà tính chất của nó đã được đơn giản đi rất nhiều. Vật thể đất này có thể được đặc trưng bằng những mô hình cơ học sau đây:
1 . Mô hình cơ học đất vật thể liên tục
Là vật thể bao gồm các điểm vật chất liên tục nhau và được đặc trưng bằng sự phụ thuộc liên tục giữa ứng suất và biến dạng
Người ta coi đất có tất cả tính chất cơ học giống như vật thể liên tục và sử dụng các định luật cơ học vật thể liên tục để giải quyết các bài toán cơ học đất.
2. Mô hình cơ học đất vật thể đàn hồi
Là vật thể bao gồm các điểm vật chất riêng biệt, có thẻ chuyển dịch một cách tương đối với nhau dưới tác dụng của ngoại lực. Mô hình vật thể đàn hồi được đặc trưng bằng lò xo và tuân theo định luật Húc.
3. Mô hình cơ học đất vật thể dẻo
Khi nghiên cứu biến dạng của đất trong điều kiện quan hệ giữa biến dạng và ứng suất vượt quá giới hạn đàn hồi, người ta thường sử dụng mô hình vật thể dẻo. Mô hình này được áp dụng đúng nhất cho các loại đất dính lý tưởng, còn đối với các loại đất khác chỉ áp dụng được trong điều kiện mà tải trọng ngoài tác dụng vượt quá tải trọng giới hạn nào đó.
4. Mô hình cơ học đất vật thể rời
Là mô hình vật thể rời lý tưởng phản ánh tính mềm rời của đất. Bản chất của mô hình này là xem đất như sự tích lũy những quả cầu tròn tuyệt đối rắn, hoàn toàn không có lực dihs kết với nhau
5. Mô hình môi trường 2 pha và 3 pha
Là mô hình đặc trưng cho sự bão hòa nước của đất và sự có mặt của khí trong lỗ hổng. Những mô hình này chỉ áp dụng cho loại đất dính
6. Mô hình cơ học đất lưu biến
Phản ánh sự phụ thuộc giữa ứng suất, biến dạng và tốc độ biến dạng của vật chất. Nó được xây dựng trên cơ sở kết hợp các mô hình vật thể đàn hồi, nhớt và dẻo và áp dụng cho các loại đất dính khi nghiên cứu các vấn đề biến dạng theo thời gian, xác định độ bền vững lâu dài và theo chiều sâu của các khối đất
Cấn phải nhấn mạnh rằng, không có một mô hình cơ học nào tuyệt đối đúng cho đất. Do đó, khi nghiên cứu tính chất cơ học và các quy luật cơ học xảy ra trong đất, người ta sử dụng các mô hình trên như những nguyên lý chung và kết hợp chúng để nghiên cứu một loại đất thích hợp. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu đất theo mô hình thường có sai lệch so với thực tế. Vì vậy cần đưa thêm hệ số an toàn vào các giá trị sử dụng trong tính toán nền công trình.
