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第7章 土压力 峨眉山山体滑坡正在抢修 2010年4月7日,巴西里约热内卢遭受暴雨及引发的泥石流袭击。据当地消防部门介绍，截至7日中午，已有147人在暴雨引发的泥石流和山体滑坡中丧生。 中国重庆市武隆县发生山体滑坡性地质灾害的现场。此次滑坡产生土石方二万余立方米，由于山体中发生风化，加上大量雨水浸泡，诱发了山体一侧突然发生滑坡灾害。 延安宝塔面临滑坡威胁 山东乳山山体滑坡造成客运列车延误 山西吕梁山体滑坡19人遇难 三峡库区白水河滑坡体 垮塌的重力式挡墙 垮塌的护坡挡墙 失稳的立交桥加筋土挡土墙 甬台温高速公路温州段发生塌方事故 增城市荔城鸡公山某挡土墙坍塌,幸无人员伤亡 广东深汕高速龙岗段塌方 建成后的坡间挡土墙 挡土墙的种类 （1）重力式挡土墙 （2）悬臂式挡土墙 （3）扶壁式挡土墙 （4）锚杆挡土墙 锚杆挡土墙适用于边坡高度较大，石料缺乏，挖基困难，且具备锚固条件的地区，多用于路堑墙。 （5）加筋土挡墙 挡土墙的位移与土压力的关系： （1）主动土压力：墙体向前的位移为-?，当墙后填土为密砂时， -?=0.5%H（H为挡土墙的高度）；填土为密实粘性土时， -?=1%~2%H，可产生主动土压力； （2）被动土压力：墙体在外力作用下向后发生位移为+ ?’，墙后填土为密砂时， + ?’≈5%H；填土为密实粘性土时， + ?’≈10%H，才会产生被动土压力。此位移往往比较大，为工程结构不允许，一般情况下，只能利用土压力的一部分。 Rankine土压力理论…5 Rankine土压力理论…6 Rankine土压力理论…7 墙背AB给滑动楔体的支承力Ea ，方向已知，与墙背法线N2成δ角。与要计算的土压力大小相等，方向相反。 滑动面上，作用着不动土体对滑动楔体的反力R，方向与滑动面的法线N1成φ角，位于N1的下方。 楔体在W、Ea和R的共同作用下，处于三力静止平衡状态。 取不同的坡角，找出最大的Ea ，为真正的主动土压力Pa。 2.计算公式 ⑴由正弦定理得： 式中 ψ—W与的Ea夹角，ψ=90°-ε-δ。 ⑵因Pa =f(α),求P的最大值，dP/dα=0，得真正的滑动面的值α 。得： = ⑶主动土压力系数：Ka=f(φ,ε,δ,β)可查相应的图表，墙背与填土之间的摩擦角由试验确定或参考图表。 挡土墙受到外力作用向后移动，推向填土，直至土体沿某一破裂面BC破坏时，土楔ΔABC向上滑动，处于被动极限平衡状态。 滑动楔体的自重W、墙背对滑动楔体的推力PP、不滑动土体对滑动楔体的反力R。此三力W,Pp,R三力平衡，成闭合三角形ΔABC。 设不同的滑裂面BC，得相应不同得α、W、 Pp 、R，找出其中最小的Pp ，为真正的被动土压力Pp 。 2、计算公式 ⑴在力三角形ΔABC中应用正弦定理，得： 公式为： ⑵ E取最小值，为所求的被动土压力。 7.5.1 填土面有均布荷载 2．悬臂式挡土墙 （1）特点：体积小，利用墙后基础上方的土重保持稳定性。 （2）适用：重要工程，墙高H＞5m。 （3）材料：钢筋混凝土。 （4）优点：工程量小。 （5）缺点：费钢材，技术复杂。 4.锚定板式与锚杆式挡土墙 （1）特点：新型结构。由预制钢筋混凝土立柱、墙面板、钢拉杆和锚定板，在现场拼装。 （2）适用：重要工程，墙高已达H＝27m。 （3）材料：钢筋混凝土、钢材。 （4）优点：结构轻、柔性大、工程量少、造价低、施工方便 （5）缺点：技术复杂。 5、加筋土挡土墙。 加筋土挡土墙于60年代创始于法国，80年代已推广到30多个国家，2000多项工程。例如，法国、意大利和美国在高速公路上应用这种挡土墙。 挡土墙所受到的力 （1）墙身自重 墙身自重W竖直向下，作用在墙体的重心。挡土墙型式与尺寸初定后，W确定。若经验算后。尺寸修改，则W需至新计算。 （2）土压力 这是挡土墙的主要荷载。根据挡土墙的位移来确定土压力的种类，应用相应的公式计算。通常墙向前位移，墙背作用主动土压力Pa。若挡土墙基础有一定埋深，则埋深部分前趾上因整个挡土墙前移面受挤压，故对墙体作用着被动上压力Pp，但在挡土墙设计中常因基坑开挖松动而忽略不计，使结果偏于安全。 （3）基底反力 挡土墙基底反力可分解为法向分力和水平分力两部分。为简化计算，法向分力与偏心受压基底反力相同，呈梯形分布，合力用∑v表示，作用在梯形的重心。基底反力的水平分力用∑H来表示。 若验算结果不满足，可以采取以下措施来解决： （1）修改挡土墙的断面尺寸。通常加大底宽增加墙自重W以增大抗滑力； （2）在挡土墙基底铺砂、碎石垫层，提高摩擦系数μ值，增大抗滑力； （3）将挡土墙基底做成逆坡，利用滑动面上部分反力抗