《土力学》课件赵树德版专用课件.ppt

1.重力式挡土墙 2.悬臂式挡土墙 墙顶 墙基 墙趾 墙面 墙背 墙趾 墙踵 立壁 钢筋 8.7挡土墙设计 1 挡土墙类型 3.扶壁式挡土墙 4.锚定板式与锚杆式挡土墙 墙趾 墙踵 扶壁 墙板 锚定板 基岩 锚杆 2 重力式挡土墙的初定尺寸 1.挡土墙的高度H： 土质边坡不易高于8m，岩质边坡不易高于10m 2.挡土墙的顶宽：保证具有整体性和足够的强度 顶宽应大于0.5m 3.挡土墙的底宽： 初步为B≈0.5~0.7H Ep H 作用点的计算： H F1 F2 F总 X 作用点： 作用点： 例：已知某重力式挡土墙，墙高H=6.0m，墙背竖直、光滑，填土表面水平，填土容重γ＝18.5kN/m3,内摩擦角φ＝200，粘聚力c＝19kPa。求作用在挡土墙上的主动、被动土压力，并绘出土压力分布图。 6m γ＝18.5kN/m3 φ＝200 c＝19kPa 解： 1.主动土压力 作用点： Ea 2.被动土压力 Z＝0 Z＝H Ep H 作用点的计算：2.32m 8.4.3几种计算土压力的特殊情况 1.填土面有均布荷载的土压力计算 Ea γ φ C＝0 砂土的主动土压力 将均布荷载换算成当量的土重 挡土墙上表面的主动土压力： 挡土墙下表面的主动土压力： 例：已知某混凝土挡土墙，墙高H=5.0m，墙背竖直、光滑，填土 表面水平，作用有均布荷载q=20kPa。填土容重γ＝17kN/m3,内 摩擦角φ＝300，粘聚力c＝10kPa。求作业在挡土墙上的主动土压 力，并绘出土压力分布图。 γ φ C 解： 将均布荷载换算成当量的土重。 挡土墙下表面的主动土压力： 作用点： Ea 局部荷载作用 45＋φ/2 h1 45＋φ/2 b0 q b1 压力分布图形矩形分布其值为 朗肯土压力理论计算 2.填土中有地下水时的土压力计算 当墙后填土中有水时，需考虑地下水位以下的填土由于浮力作用使有效重量减轻引起的土压力减小，水下填土部分采用浮容重进行计算。 KagH1 Kag?H2 gwH2 水压力 土压力 在计算作用在墙背上的总压力中应包括水压力的作用。 3.填土为成层土时的土压力计算 由于各层填土重度不同，使得填土竖向应力分布在土层交界面上出现转折 由于各层填土粘聚力和内摩擦角不同，所以在计算主动或被动土压力系数时，需采用计算点所在土层的粘聚力和内摩擦角 C B A g1 f1 c1 g2 f2 c2 H2 H1 采用当量法 （一）第一层土的主动土压力计算：按常规方法 （二）第二层土的主动土压力计算： h 1.第二层土的上表面 2.第二层土的下表面 例：已知某混凝土挡土墙，墙高H=5.0m，墙背竖直、光滑，填土表面水平，墙后土体分为两层如图。求作业在挡土墙上的主动土压力，并绘出土压力分布图。 C B A H1＝2m H2＝3m r1＝18kN/m3 φ1＝300 C1＝0 r2＝19.5kN/m3 φ2＝150 C2＝10kPa 1.第一层土的主动土压力计算 2.第二层土的主动土压力计算 h B A H1＝2m H2＝3m 12kPa 5.9kPa 40.4kPa 例：已知某混凝土挡土墙，墙高H=7.0m，墙背竖直、光滑，填土 表面水平，墙后土体分为两层如图，地下水位于填土表面以下3m处。求作业在挡土墙上的主动土压力，并绘出土压力分布图。 解： （一）第一层土的主动土压力计算 1.第一层土 C B A H1＝3m H2＝4m r1＝16.5kN/m3 φ1＝200 C1＝0 φ2＝300 C2＝10kPa rsat=20kN/m3 q=100kPa h0 r2=19kN/m3 C B A H1＝3m H2＝4m r1＝16.5kN/m3 φ1＝200 C1＝0 φ2＝300 C2＝10kPa rsat＝ 20kN/m3 q=100kPa h0 （二）第二层土的主动土压力计算 h’ r2=19kN/m3 B A H1＝3m H2＝4m 49kPa 42kPa 74kPa 56kPa q rwH2 8.5库仑土压力理论 土的极限 平衡状态 滑动楔体静力平衡条件 土压力的计算方法 库伦土压力理论的基本假设： 1.墙后的填土是理想的 散粒体（粘聚力c=0）； 填土 A φ B D C E 2.滑动破坏面为一通过 墙踵的平面。 8.5.1、主动土压力 W R Ea A C B W R Ea H β α 作用于土楔上的力： 1.土楔体的自重 ； 2.破坏面上的反力R； 3.墙背对土楔体的反力Ea ； 由土楔体的静力平衡条件得： W R Ea 最危险滑动面确定：Ea对θ求导，等于零求极大值