土力学第6章课件.ppt

第6章 土压力与土坡稳定 ;6.1 概述 6.2 挡土墙上土压力 6.3 朗金（Raukine)土压力理论 6.4 库仑(Coulomb)土压力理论 6.5 挡土墙的稳定性验算 6.6 土坡的稳定性分析;§6.1 概述;挡土结构物及其土压力;蛇令渠祷丛熙涡贡框恫绊赁姆傍茬场取碱蔬旗按际趋俏垢喘举疹归悸壮嘎土力学第6章课件土力学第6章课件;1.挡土结构物（挡土墙）;挡土墙的类型 ⑴挡土墙按结构型式分类 ①重力式；;§5.1;2、挡土墙的类型 ⑴挡土墙按结构型式分类;2、挡土墙的类型 ⑴挡土墙按结构型式分类;2、挡土墙的类型 ⑴挡土墙按结构型式分类;挡土墙类型（按刚度及位移方式）: 刚性挡土墙 柔性挡土墙 ;刚性挡土墙;遂樱祸兜春聊误案服拢顺错迸滞腹网白纷农腿切窄除廓旷收歪课栓尊这醉土力学第6章课件土力学第6章课件;混凝土挡土墙及复合排水管;柔性支护结构;上海市外环过江隧道岸埋段基坑支撑;无法打锚杆，相邻建筑物的基础较深,地下管线;3.土压力的影响因素;在影响土压力的诸多因素中,墙体位移条件是最主要的因素。墙体位移的方向和相对位移量决定着所产生的土压力的性质和土压力的大小。;3)被动土压力 （Passive earth pressure);※墙体位移对土压力的影响;当d =D/H=0 时 （如地下室）;2)主动土压力;3)被动土压力;三种土压力的大小比较;6.2.2 影响土压力的因素;可按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算。;1、地下室外墙 通常地下室外墙，都有内隔墙支挡，墙位移与转角为零，按静止土压力计算。 2、岩基上的挡土墙 挡土墙与岩石地基牢固联结，墙不可能位移与转动，按静止土压力计算。 3、拱座 拱座不允许产生位移，故亦按静止土压力计算。 此外，水闸、船闸的边墙，因与闸底板连成整体，边墙位移可忽略不计，也都按静止土压力计算。;主动土压力;6.3 朗金(Rankine)土压力理论;被动极限平衡应力状态…被动土压力;Ea;1.填土为无粘性土（砂土） C=0;2. 填土为粘性土;;1.填土为无粘性土（砂土） C=0;2.填土为粘性土;【例题6.1】 某挡土墙高6m，墙背垂直、光滑、填土面水平。墙后填砂土φ=35°，求:(1)墙后主动土压力大小；(2)如以该挡土墙作桥墩，求被动土压力大小。 ;1. 填土上有荷载 2. 成层填土情况 3. 填土中有水 ;1.填土上有荷载 1)填土上有连续均布荷载;朗金土压力理论 ;2.成层填土;σa在B点的连续性;几种情况下土压力讨论;过顶点虚拟 q=gH1;c1 0 c2=0;1）构造要求： 一般用砂性土，墙设排水孔以及反滤层，填土表面设沟、堤等截流 2）水下部分 土压力 σ?a=Kaσ?z 水压力 σw=γwh (静水压力);墙基不透水;对朗肯土压力理论的评价： 朗肯土压力理论是应用弹性半空间体的应力状态，根据土的极限平衡理论推导和计算土压力，其概念明确，计算公式简便，但由于假定墙背竖直、光滑、填土面水平，使计算条件和适用范围受到限制。一般墙背并非光滑。而墙背与填土之间存在摩擦力，计算结果与实际有出入，所得主动土压力值Pa偏小，被动土压力Pp偏大，因而用朗肯土压力理论计算偏于安全。 如果采用被动土压力作为结构物的支承力，必须注意，产生被动土压力所需要的位移量较大，可能超过结构物的允许值。如实际工程的位移量小，则被动土压力只能发挥一部分。 此外，从上述计算公式可以看出，提高墙后填土的质量，使其抗剪强度指标ф、c值增加，有助于减小主动土压力和增加被动土压力。 ;如果墙背不垂直，不光滑 墙后填土任意 如何计算挡土墙后的土压力？;6.4.1无粘性土土压力计算原理及公式;库仑所研究的课题为： ①墙背俯斜，倾角为ε； ②墙背粗糙，有摩擦力，墙与土的摩擦角为δ； ③墙后回填土为理想的散粒体(c=0 ，ф≠0)； ④填土表面倾斜与水平面成β角。 ;1 主动土压力;1 主动土压力;1 主动土压力;1 主动土压力;库仑主动土压力:;当b=d=a=0时， 即： 墙背光滑 垂直， 填土表面水平时 与朗金土压力理论一致;2 被动土压力;2 被动土压力;被动土压力分布;当b=d=a=0时， 即： 墙背光滑 垂直， 填土表面水平时 与朗金土压力理论一致;6.4.2粘性土的土压力计算;6.4.3 土压力计算讨论;2. 计算误差--朗金土压力理论;2.计算误差--库仑土压力理论;土坡包括天然土坡和人工土坡。;天然土坡;堤坝路基 人工填筑河堤、土坝、铁路与公路路基，形成地面以上新的土坡。这类人工设计的土坡坡度多大？做到既安全，又经济。由于这类工程长度很大，设计最优坡度具有很高的经济价值。 例如10m高的土堤坡度，两侧均由1:1.5改陡为1:1.4，只差0.1，而10km土堤