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土力学第六章：土压力 §6.1 挡土墙的土压力 什么是挡土结构物（Retaining structure） 土压力的类型 静止土压力的计算 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。 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。 无法打锚杆，相邻建筑物的基础较深,地下管线 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。 可按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算。 静止土压力系数K0 对于侧限应力状态： 土压力强度 p0=sh =K0sv = ? /(1- ?)sv = ? /(1- ?)gz 　　K0=?/(1- ?) 由于土的 ? 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-sinf’ 土压力 （大小 ）E0＝ ? gH2Ko Ho:挡土墙高度，m. 作用点通过土压力图形的形心，作用在挡土墙背上 2、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 小结 基本条件和假定 极限应力分析 破坏形式 主动和被动 砂土和粘性土 §6.3 库仑土压力理论 如果墙背不垂直，光滑 墙后填土任意 如何计算挡土墙后的土压力？ (一) 主动土压力 主动土压力推导过程略 得： §4 土压力计算的影响因素及减小 土压力的措施 一、影响土压力的因素 （一）墙背的影响 （1）倾斜形式 （2）墙背坡度的选择 （3）基地逆坡坡度 （4）其他（形状） （二）填土条件 减小填土重度，增大填土内摩擦角?来减小土压力 加强土体排水是减小土压力的有效措施 二 减小主动土压力的措施 （一）选择合适的填料 尽可能选择内摩擦较大的土料，如粗砂、 砾、块石。 选择轻质填料，如炉渣、矿渣 （二）改变墙体结构和墙背形状 幻灯片 41 （三）减小地面堆载 （四）加强排水 §5 挡土结构的设计简介 一、挡土墙设计内容 （一）挡土墙设计过程 （1） 根据地形和地质条件确定挡土墙类型 （2）根据工程经验初步拟定断面尺寸 （3）进行断面材料强度验算及变形验算、地基强度验算、抗滑移稳定验算，必要时要进行配筋计算和地基变形验算。 （4） 若不满足要求需要采取如下措施 材料强度不满足要求时，课改变截面尺寸或材料强度 挡土墙稳定不满足要求时可以修改底面尺寸，如：底面下做砂石垫层加大摩阻力； 做成逆坡阻滑； 在墙踵处做混凝土拖板，利用拖板 上的土重来抗滑。 二、世界上常用的挡土墙形式（一）重力式挡土墙 特点： 1)特点：体积大．靠墙白重保持稳定性。 2)适用：小型工程，挡土墙高度H＜5m。 3)材料：就地取材，砖、石、素液凝土。 4)优点：结构简单．施工方便，应用较广。 5)缺点：工程量大，沉降大。 （二）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。 (三）、扶壁式挡土墙 (1)特点：为增强悬臂式挡土墙的抗弯性能，沿长度方向每隔0.8-1.0m做—垛扶壁。 (2)适用：重要工程，墙高H＞10m。 (3)材料：钢筋混凝土。 (4)优点：工程量小。 (5)缺点：技术复杂，费钢材。 （四）．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)状点：结构轻、柔性大、工程量少、造价低、施工方便。 (5)缺点：技术复杂。 2.被动土压力 (一) 填土为粘性土 墙背倾角 土体内摩擦角 挡土墙与土体间的摩擦角 填土表面与水平面的夹角 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 与朗肯土压力理论一致 (二) 被动土压力 求解方法类似主动土压力 变化?,取若干滑裂面,使E最小 dE/d? =0, 求得?，得到： 土压力分布 被动土压力 粘性土的图解法 W中包括BCDE 四 朗