土力学与基础工程课件作者务新超魏明67章节第六章节土压力.pptVIP

挡土墙及土压力 第六章 制作：务新超 《土力学与基础工程》电子教案 第一节 挡土墙的土压力 第二节 朗肯土压力理论 第三节 库伦土压力理论 第四节 土压力计算的影响因素及 减小土压力的措施 第六章 挡土墙及土压力 第一节 挡土墙的土压力 一、挡土墙的位移与土体的状态 二、静止土压力计算 一 挡土结构物（挡土墙） 用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性，或使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。 第一节 挡土墙的土压力 概述 挡土结构物及其土压力 Rigid wall 挡土结构物上的土压力 由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。 第一节 挡土墙的土压力 挡土墙类型（按刚度及位移方式）: 刚性挡土墙 柔性挡土墙 第一节 挡土墙的土压力 刚性挡土墙 §1 挡土墙的土压力 混凝土挡土墙及复合排水管 柔性支护结构 第一节 挡土墙的土压力 板桩变形 基坑支撑上的土压力 变形 土压力分布 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 内支撑 第一节 挡土墙的土压力 地下建筑物 发生在土体内部或者与土相邻的结构物上的压力竖向土压力 新填土 B 外土柱 内土柱 等沉面 沟埋式 上埋式 一、土压力的影响因素 土的性质 挡土墙的移动方向 挡土墙和土的相对位移量 土体与墙之间的摩擦 挡土墙类型 本章要讨论的中心问题 刚性挡土墙上的土压力性质及土压力计算，包括土压力的大小、方向、分布及合力作用点。 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。 土压力类型 3.被动状态 （一） 墙体位移和土压力性质 1.静止状态 2.主动状态 主动状态 被动状态 墙体位移对土压力的影响 １．挡土墙所受土压力的类型，首先取决于墙体是否发生位移以及位移的方向。其中有三种特定情况下的土压力，即静止土压力、主动土压力和被动土压力。 ２．挡土墙所受土压力的大小并不是一个常数，而是随位移量的变化而变化。 当d =D/H=0 时,土与墙相对静止（如地下室） E=E0 （1）静止土压力 （2）主动土压力 墙体外移，离开土体, 土压力逐渐减小， 当土体破坏，达到极限平衡状态时所对应的土压力(最小) Ea （3）被动土压力 墙体移向土体， 土压力逐渐增大， 当土体达到极限平衡状态时所对应的土压力(最大)EP 可按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算。 二、静止土压力计算 静止土压力系数K0 对于侧限应力状态： p0= K0σh =K0σv =μ/(1-μ)σv = μ/(1-μ)γz 　　K0=μ/(1-μ) 由于土的 μ 很难确定，K0常用经验公式计算 对于砂土、正常固结粘土：K0≈1-sinφ’ 即静止土压力强度在同一土层中呈直线分布，如图所示静止土压力强度分布图形的面积即是合力E0大小，合力通过土压力图形的形心，作用于挡土墙背上。 E0=γH2K0 例6-1：某挡土墙高4m，墙背竖直光滑，如下图所示。填土表面水平，填土重度γ=17kN/m3，静止土压力系数K0=0.4，（1）绘出静止土压力分布图；（2）求静止土压力的合力。 解：（1）绘土压力分布图 墙顶A点（z=0处）：p0A=0 墙底B点（z=H处）：p0B=γHK0=17×4×0.4kPa =27.2kPa 绘出土压力分布图如右所示， （2）求土压力合力 合力大小为压力分布图形面积，即：E0=γH2K0=×17×42×0.4kN/m =54.4kN/m。方向水平指向墙背，作用点距墙底H/3=1.33m。 朗肯土压力理论基本条件和假定 条件 墙背光滑 墙背垂直 填土表面水平 假设 墙后各点均处于极限平衡状态 第二节 朗肯(Rankine)土压力理论 一.基本原理 在AB平面上深度z处的Ｍ点取一单元体，其上作用有法向应力σx、σz 。AB面无剪力作用，σx、σz均为主应力，土体处于弹性平衡状态，σz =γz，σx=K0γz。 若挡土墙发生离开土体方向的位移，达到主动极限平衡状态 σ1=σx，σ3=σz 若挡土墙发生向土体方向的位移，达到被动极限平衡状态 ，pP=σx=σ1 第二节 朗肯(Rankine)土压力理论 第二节 朗肯(Rankine)土压力理论 Pa (1)填土为粘性土 二.朗肯主动土压力计算 1.主动土压力强度计算公式 σ3=σ1tan2（45°-Φ/2）-2c·tan（45°-Φ/2） (2) 填土为砂土 pa=σ3=tg2(