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⑵粘性土简单土坡 应用此图，可以解决下列两类问题： 已知粘性土坡的坡角θ和土的指标φ、c、γ，求土坡的最大允许高度H。 已知粘性土土坡高度和土的指标c、γ 、φ，求土坡的稳定坡角θ。 本章主要讲述了以下三个方面的内容： 1.土压力的概念及计算 小 结 2.挡土墙设计 3.土坡稳定分析 这是本章的重点内容。 被动土压力 主动土压力 静止土压力 土压力 1.土压力的概念及计算 ⑴定义 静止土压力P0 挡土墙静止不动，墙后土体处于弹性平衡状态，此时墙后土体作用在墙背上的土压力。 被动土压力PP 主动土压力Pa 在土压力作用下，挡土墙离开土体向前位移至一定数值，墙后土体达到主动极限平衡状态时，作用在墙背的土压力。 在外力作用下，挡土墙推挤土体向后位移至一定数值，墙后土体达到被动极限平衡状态时，作用在墙上的土压力 ⑵土压力之间的大小关系 ①静止土压力P0 Pa ＜Po ＜Pp ⑶土压力计算 K0?H 土力学地基基础 第五章 土压力与土坡稳定 * 第五节 几种常见情况的土压力 粘性土应用库仑土压力公式 本节主要讲述以下几种常见情况的土压力： 填土表面作用均布荷载 墙后填土分层 填土中有地下水 1.粘性土应用库仑土压力公式 若填土为粘性土，工程中常用等值内摩擦角法。具体计算分以下两种： ⑴根据抗剪强度相等原理 粘性土的抗剪强度 等值抗剪强度 由上面两式相等，得 ⑵据土压力相等原理 为简化计算，不论任何墙形与填土情况，均采用ε=0，δ =0，β =0情况的土压力公式来折算等值内摩擦角φD 填土为粘性土的土压力 按等值内摩擦角的土压力 令Pa1= Pa2 2.填土表面作用均布荷载 ⑴ 主动土压力 ①墙背竖直、填土表面水平的情况 ?z＋q H A B z q D C 填土表面深度z处竖向应力为 相应主动土压力强度 A点土压力强度 对于无粘性土 临界深度z0 B点土压力强度 对于粘性土 q （?H+q）ka-2c√Ka Pa H z0 qka-2c√Ka - ②墙背倾斜、填土表面倾斜的情况 计算当量土层高度h=q/r，此虚构填土的表面斜向延伸与墙背AB向上延长线，交于A’点。 可按A’B为虚构墙背计算土压力。 虚构的挡土墙高度为h’+H h’的计算：由正弦定理： H A B β A’ E F h=q/r h’ ε 根据ΔAA’F 得： ⑵被动土压力 计算原理同主动土压力 根据ΔAA’E 得： 故 即 3.墙后填土分层 挡土墙后有几层不同类的土层，先求竖向自重应力，然后乘以该土层的主动土压力系数，得到相应的主动土压力强度 a点 b点上界面 b点下界面 e点 a b e 第一层土 h1 h2 c d c1，?1，?1 第二层土 c2，?2，?2 f z0 4. 填土中有地下水 作用在墙背上的土侧压力有土压力和水压力两部分，可分别计算 地下水位以下土层用浮重度??计算 ⑴土压力计算 ⑵水压力计算 A点 B点 C点 B点 C点 ? ?? a b d (?h1+?? h2)Ka ?wh2 h1 h2 H c 第六节 挡土墙设计 挡土墙型式的选择 挡土墙设计包括以下内容： 挡土墙初定尺寸 挡土墙稳定性验算 抗滑稳定验算 抗倾覆稳定验算 地基承载力验算 墙后回填土的选择 墙后排水措施 1.挡土墙型式的选择 ⑴选型原则： 挡土墙的用途、高度与重要性； 建筑场地的地形与地质条件； 尽量就地取材，因地制宜； 安全与经济。 ⑵常用挡土墙型式： 重力式挡土墙；悬臂式挡土墙；扶壁式挡土墙； 锚杆式挡土墙；加筋土挡墙 ①重力式挡土墙 块石或素混凝土砌筑而成，靠自身重力维持稳定，墙体抗拉、抗剪强度都较低。墙身截面尺寸大，一般用于低挡土墙。 俯斜 墙顶 墙基 墙趾 墙面 墙背 直立 仰斜 ②悬臂式挡土墙 钢筋混凝土建造，立臂、墙趾悬臂和墙踵悬臂三块悬臂板组成，靠墙踵悬臂上的土重维持稳定，墙体内拉应力由钢筋承担，墙身截面尺寸小，充分利用材料特性，市政工程中常用 墙趾 墙踵 立壁 钢筋 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 墙趾 墙踵 扶壁 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，稳定由拉杆和锚定板来维持 墙板 锚定板 基岩 锚杆 ⑤加筋土挡墙 由墙面板、加筋材料及填土共同组成。它依靠拉筋与填土之间的摩擦力来平衡作用在墙面的土压力以保持平衡。 拉筋 面板 2.挡土墙初定尺寸 ⑴挡土墙的高度H ⑵挡土墙的顶宽 ⑶挡土墙的底宽 通常挡土墙的高度是由任务要求确定的。 挡土墙的顶宽是由构造要求确定。 对于砌石重力式挡土墙、素混凝土重力式挡土墙，顶宽应大于0.5m。对于钢筋混凝土悬臂式或扶壁式挡土墙顶宽不小于0.3