7.挡土结构物上的土压力.ppt

第七章 挡土结构物的土压力 §7.1 概述 §7.2 朗肯土压力理论 §7.3 库仑土压力理论 §7.4 土压力计算方法的一些问题＊ §7.5 挡土墙设计 §7.6 新型挡土结构＊ §7.1 土压力概述 一、土压力类型 二、静止土压力计算 §7.2 朗肯土压力理论 一、朗肯土压力基本理论 二、主动土压力 讨论： 三、被动土压力 讨论： 四、例题分析 【例】有一挡土墙，高6米，墙背直立、光滑，墙后填土面水平。填土为粘性土，其重度、内摩擦角、粘聚力如下图所示 ，求主动土压力及其作用点，并绘出主动土压力分布图 【解答】 五、几种常见情况下土压力计算 六、例题分析 【例】挡土墙高5m，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，共分两层。各层的物理力学性质指标如图所示，试求主动土压力Ea，并绘出土压力分布图 【解答】 §7.3 库仑土压力理论 一、库仑土压力基本假定 三、例题分析 【例】挡土墙高4.5m，墙背俯斜，填土为砂土，?=17.5kN/m3 ，?=30o ，填土坡角、填土与墙背摩擦角等指标如图所示，试按库仑理论求主动土压力Ea及作用点 §7.4 土压力计算方法讨论 一、朗肯与库仑土压力理论存在的主要问题 三、挡土墙位移对土压力分布的影响 四、不同情况下挡土墙土压力计算 五、《规范》土压力计算公式 §7.5 挡土墙设计 一、挡土墙类型 二、挡土墙计算 三、重力式挡土墙的体型与构造 §7.6 新型挡土结构＊ 一、锚定板挡土结构 三、桩撑挡土结构 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。 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 墙顶 墙基 墙趾 墙面 墙背 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 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 墙趾 墙踵 扶壁 墙板 锚定板 基岩 锚杆 1.稳定性验算：抗倾覆稳定和抗滑稳定 2.地基承载力验算 挡土墙计算内容 3.墙身强度验算 抗倾覆稳定验算 zf Ea Eaz Eax G a a0 d 抗倾覆稳定条件 挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾O点向外倾覆 O x0 xf b z 抗滑稳定验算 抗滑稳定条件 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，根据土的类别查表得到 1.墙背倾斜形式 重力式挡土墙按墙背倾斜方向分为仰斜、直立和俯斜三种形式，三种形式应根据使用要求、地形和施工情况综合确定 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 为了增加挡土墙的抗滑稳定性，将基底做成逆坡 当墙高较大，基底压力超过地基承载力时，可加设墙趾台阶 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 逆坡 墙趾台阶 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 泄水孔 粘土夯实 滤水层 泄水孔 粘土夯实 粘土夯实 截水沟 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 二、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 * * 主要内容 土压力通常是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力 E 填土面 码头 桥台 E 隧道侧墙 E E 被动土压力 主动土压力 静止土压力 土压力 1.静止土压力 挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移，墙后填土处于弹性平衡状态时，作用在挡土墙背的土压力 Eo 2.主动土压力 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 滑裂面 Ea 3.被动土压力 播放动画 播放动画 Ep 滑裂面 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 4.三种土压力之间的