第六章_土压力、地基承载力和土坡稳定.ppt

主动土压力 在土体自重作用下, 挡墙离开土体外移, 墙后土体达主动极限平衡状态时, 作用在墙背的土压力Ea 6.3 朗金土压力理论 一、基本概念 二、主动土压力 由于土与结构之间抗拉强度极微, 受拉即开裂, 即不承受拉应力, 故 三、被动土压力 3. 扶壁式挡土墙 针对悬臂式挡土墙立臂受力后弯矩和挠度过大缺点, 增设扶壁, 扶壁间距(0.8~1.0)h, 墙体稳定靠扶壁间填土重维持。 4. 锚定板式与锚杆式挡土墙 预制钢筋混凝土面板、立柱、钢拉杆和埋在土中锚定板组成, 由拉杆和锚定板维持稳定。 墙板 锚定板 基岩 锚杆 6.5 挡土墙设计 二、挡土墙计算 1. 抗倾覆稳定验算 要求： 挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾O点向外倾覆 zf Ea Eaz Eax G a a0 d O x0 xf b z 若Kt＜1.6 则： ① G↑； ② 伸长墙趾；③ 墙背仰斜； ④ 卸荷台。 墙趾台阶 6.5 挡土墙设计 2. 抗滑稳定验算 要求： Ea Ean Eat d G Gn Gt a a0 O 挡土墙在土压力作用下可能沿基础底面发生滑动。 m为基底摩擦系数, 由土类别查表得到 若Ks＜1.3 则： G↑; m ↑(砂、石); 逆坡; 设置拖板。 逆坡 a0 6.5 挡土墙设计 3. 整体滑动验算 当土质较软弱时, 可能产生接近于圆弧状的滑动面而丧失其稳定性。此时可采用条分法进行分析验算。 4. 地基承载力验算 5. 墙身强度验算 6.5 挡土墙设计 2. 挡土墙截面尺寸 砌石挡土墙顶宽不小于0.5m, 混凝土墙可缩小为0.20m~0.40m, 重力式挡土墙基础底宽约为墙高的1/2~1/3 E1 仰斜 E2 直立 E3 俯斜 三种不同倾斜形式挡土墙土压力之间关系: E1＜E2＜E3 三、重力式挡土墙的构造措施 1. 墙背倾斜形式 重力式挡土墙按墙背倾斜方向分为仰斜、直立和俯斜三种, 应根据使用要求、地形和施工情况综合确定。 衡重 6.5 挡土墙设计 3. 墙后排水措施 挡土墙后填土由于雨水入渗, 抗剪强度降低, 土压力增大, 同时产生水压力, 对挡土墙稳定不利, 因此挡土墙应设置很好的排水措施, 增加其稳定性。 墙后填土宜选择透水性较强的填料, 例如砂土、砾石、碎石等, 若采用粘土, 应混入一定量的块石, 增大透水性和抗剪强度, 墙后填土应分层夯实。 4. 填土质量要求 6.5 挡土墙设计 【例】某挡土墙墙背竖直、光滑、填土面水平, 墙后填土物理力学参数如图所示, 挡土墙顶部宽度3m, 底部宽度3.5m, 墙体重度24kN/m3, 挡土墙与地基的摩擦系数为0.42, 试计算： ① 作用于墙背的土压力大小及作用点位置, 并绘制分布图; ② 验算挡土墙抗倾覆与抗滑稳定性。 四、例题分析 【解】1. 墙背竖直、光滑、填土面水平, 符合朗金条件, 单位墙宽各土层土压力强度为: 6.5 挡土墙设计 设临界深度为Z0, 则由 可解得: Z0=0.941m, 总侧压力为: 2. 验算绕墙趾的抗倾覆与抗滑稳定性 总侧压力到墙底的距离x为: 满足 不满足 6.5 挡土墙设计 6.6 新型挡土结构 1. 锚定板挡土结构 墙板 锚定板 预制钢筋混凝土面板、立柱、钢拉杆和埋在土中锚定板组成, 稳定由拉杆和锚定板来维持。 2. 土钉墙 6.6 新型挡土结构 3. 加筋土挡土结构 预制钢筋混凝土面板、土工合成材料制成拉筋承受土体中拉力。 拉筋 面板 6.6 新型挡土结构 4. 其它挡土结构 6.6 新型挡土结构 一、地基的破坏形式 6.7 地基破坏型式及地基承载力 承载力不足而产生剪切破坏 破坏型式 整体剪切破坏 局部剪切破坏 冲剪(刺入)破坏 1. 整体剪切破坏(密砂土、硬粘土) Ⅰ. p-s曲线上有两个明显的转折点, 可区分地基变形的三个阶段→0A段：线性变形阶段 Ⅱ. 地基内产生塑性变形区, 随着荷载增加塑性变形区发展成连续的滑动面→AB段：弹塑性变形（剪切）阶段 Ⅲ. 荷载达到极限荷载后, 基础急剧下沉, 并可能向一侧倾斜, 基础两侧地面明显隆起→BC段：破坏阶段 6.7 地基破坏型式及地基承载力 局部剪切破坏 (中等密实砂土) Ⅰ. p-s曲线转折点不明显, 没有明显的直线段 Ⅱ. 塑性变形区不延伸到地面, 限制在地基内部某一区域内 Ⅲ. 荷载达到极限荷载后, 基础两侧地面微微隆起 冲剪（刺入）破坏 （松砂、软土） Ⅰ. p-s曲线没有明显的转折点 Ⅱ. 地基不出现明显连续滑动面 Ⅲ. 荷载达到极限荷载后, 基础两侧