第5章土坡稳定与土压力理论.ppt

土力学与地基基础Ground and Foundation 教师: 张丹 电话.: 5.2、土压力计算 1、静止土压力 土压力计算 朗肯土压力计算 库伦土压力理论 朗肯土压力计算 1、朗肯主动土压力 2、朗肯被动土压力 库伦土压力计算 1、库伦主动土压力 特殊情况下的土压力计算 1、填土表面有均布荷载 2、成层填土 3、墙后填土有地下水 地下水给土压力主要带来三方面的影响： ① 地下水位以下的填土重度减轻为浮重度； ② 地下水位以下的填土的抗剪强度将有不同程度的改变； ③ 地下水对墙背产生静水压力。 5.3 挡土墙的设计 5.3.1 挡土墙的类型 5.3.2 重力式挡土墙的构造设计 5.3.2 重力式挡土墙的构造设计 5.3.2 重力式挡土墙的构造设计 5.3.2 重力式挡土墙的构造设计 5.3.2 重力式挡土墙的构造设计 5.3.2 重力式挡土墙的构造设计 5.3.2 重力式挡土墙的构造设计 5.3.3 重力式挡土墙的计算 5.3.2 重力式挡土墙的构造设计 5.4土坡稳定分析 1、影响土坡稳定的因素 工程土坡分为：天然土坡、人工土坡 土坡滑动：指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外滑动而丧失其稳定性。 产生土坡滑动的因素主要有以下两个方面： （1）外力作用破坏了土体内原有的应力平衡状态 ① 土坡作用力发生变化 ② 静水力的作用 ③ 渗流力的作用 （2）土的抗剪强度降低 含水量变化；雨水或地表水侵入；打桩、爆破、地震使土液化。 滑坡的实质是，土坡内滑动面上作用的滑动力超过了土的抗剪强度。 土坡的稳定程度通常用安全系数来衡量。 2、无黏性土坡稳定分析 3、黏性土坡稳定分析 墙背垂直、光滑，填土面水平时： (2) 被动土压力 当墙后填土面有连续均布荷载q作用时，填土为黏性土时，主动和被动土压力强度 公式分别为： 无黏性土主动土压力分布图： 合力：通过梯形压力分布图的形心。 墙背上各点土压力为： 上层底面的土压力，下层顶面的土压力。 墙背所受到的总侧压力为土压力和水压力之和。 墙底的静水压力强度为： 水压力的合力大小为： 例：下图所示的挡土墙，墙高8m，墙背竖直光滑，墙后填土面作用有连续的均布荷载 q=40 kPa，试计算作用在墙背上的侧压力及其作用点。 原理：依靠墙身自重来抵抗土压力引起的倾覆力矩。 特点：墙体抗拉强度较低；挡土墙结构简单，施工方便，可就地取材，在工程中应用广泛。 适用范围：高度小于6m，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段。 1、重力式挡土墙 2、悬臂式式挡土墙 原理：墙体的稳定主要依靠墙踵悬臂上的土重来维持，墙体内设置钢筋承受拉应力。 特点：墙身截面较小。 适用范围：墙高大于5m、地基土质较差、缺少石料等情况。 多用于市政工程及贮料仓库。 3、扶臂式挡土墙 原理：沿墙的纵向每隔一定距离设置一通扶壁，以增强悬臂式挡土墙中立壁的抗弯性能和减少钢筋用量。 特点：节省占地空间、缩短施工工期、美化城市环境、较易施工等优点 。 适用范围：墙高大于10m。 多用于大型土建工程。 4、锚杆式挡土墙 原理：依靠锚固在岩土层内的锚杆的水平拉力以承受土体侧压力的挡土墙 。 特点：墙身截面较小。 适用范围：墙高大于5m、地基土质较差、缺少石料等情况。 多用于市政工程及贮料仓库。 5、板桩挡土墙 分为悬臂式板桩墙、铆钉式板桩墙。 多用于水岸边挡土墙、深基坑临时性支护结构。 墙型、墙身截面尺寸 计算主动土压力 验算墙和地基的强度、稳定性 根据经验 假定 1、墙型 应根据使用要求、地形、施工条件等综合确定。 从受力情况看：仰斜主动土压力最下，俯斜主动土压力最大 。 从挖方、填土要求：边坡是挖方时，仰斜较合理； 填方时用俯斜、墙背垂直 。 地势：地势平坦，用仰斜较好； 地势较陡，用垂直墙背 。 2、截面尺寸 重力式挡土墙：墙顶宽度约为墙高的1/12，墙底宽度约为墙高的1/2~1/3。 块石挡土墙：墙顶宽度不小于0.4m； 混凝土挡土墙：墙顶宽度不小于0.2m 。 3、坡底逆坡坡度与墙趾台阶 增强抗滑稳定性，设置逆坡： 土质地基：基底逆坡坡度不宜大于1:10； 岩质地基：逆坡坡度不宜大于1:5。 增大抗倾覆力矩，加设墙趾台阶： 墙趾台阶高宽比可取h:a=2:1, a不得小于20cm。 4、基础埋置深度 应根据地基承载力、水流冲刷、岩石裂隙发育及风化程度等因素进行确定。 在特强冻