[工学]6土压力与稳定.ppt

第六章 土压力与挡土构筑物 6.1 概述 6.2 土压力的类型 6.3 朗肯土压力理论 6.4 库仑土压力理论 6.5 几种常见的主动土压力计算 6.6 挡土墙设计 2.地基承载力验算 1.墙背倾斜形式 6.4 几种常见的主动土压力计算 5 墙背形状有变化 Ea1 d Ea2 + C A B D A D C B 小挡土墙土压力 假设完整挡土墙土压力的一部分 6.4 几种常见的主动土压力计算 6 墙后填土受限制 C A B 滑裂面BC可能的位置 (1) BC在填土中 (2) BC在老土中 (3) BC在界面上 填土 老土 g2 f2 c2 g1 f1 c1 6.4 几种常见的主动土压力计算 7 地震情况下的动土压力 (1)地震惯性力： 水平地震系数 Kh = ah /g 水平惯性力W Kh 垂直地震系数 Kv = av /g 垂直惯性力W Kv 拟静力法（物部-冈部公式） (2) 虚拟自重W? W?=W(1-Kv)Secq 于是 g ? = g (1-Kv)Secq tgq = Kh /(1-Kv) 6.4 几种常见的主动土压力计算 7 地震情况下的动土压力 (3) 整体绕点B逆时针旋转q (4) 用库仑理论得到地震下动土压力 Eae= (1-Kv)/2×g H2Kae 式中：Kae = f (q, a, b, f, d) b? =b+q a? =a+q H? =Hcos(a+q )/cos a 6.4 几种常见的主动土压力计算 8 加筋挡土墙 6.4 几种常见的主动土压力计算 H L Pa Pp 外部稳定 H L 内部稳定 6.3 朗肯土压力理论 6.3.2 朗肯土压力计算 粘性土的主动土压力 H Ea 不支护直立开挖的最大深度 － z0 6.3 朗肯土压力理论 6.3.2 朗肯土压力计算 主动土压力系数 被动土压力系数 静止土压力系数 6.3 朗肯土压力理论 6.3.2 朗肯土压力计算 总土压力： 单位长度挡土墙上土压力 单位：kN/m，大小、方向、作用点 土压力强度： 单位面积上的土压力 单位：kN/m2 几个概念 每延米 E p 6.3 朗肯土压力理论 6.3.2 朗肯土压力计算 应用 H L 板桩 库仑土压力概述 6.4 库仑土压力理论 主动土压力 被动土压力 朗肯理论与库伦理论的比较 库仑 C. A. Coulomb (1736-1806) 墙背倾斜，具有倾角? 墙背粗糙，与填土摩擦角为? 填土表面有倾角? 出发点： 平面滑裂面假设：滑裂面为通过墙踵平面; 假设条件： ? ? 刚体滑动假设：破坏土楔为刚体，滑动楔体整体处于极限平衡状态；墙后的填土是理想的散粒体（粘聚力c=0）。 6.4 库仑土压力理论 6.4.1 库仑土压力概述 土的极限 平衡状态 滑动楔体静力平衡条件 土压力的计算方法 一、主动土压力 W R E W R E A C B 6.4 库仑土压力理论 6.4.2 库仑土压力计算 β ε δ α－β 作用在墙背上的主动土压力 作用于土楔ABC上的力： 1.土楔体的自重 2.破坏面上的反力R 3.墙背对土楔体的反力E 由土楔体的静力平衡条件得： 当墙向前移动或转动而使墙后土体沿某一破坏面破坏时，土楔向下滑动而处于主动极限平衡状态。 作用在墙背上的主动土压力: Emax所对应的挡土墙后填土的破坏角? cr，即为滑动面的倾角。 库伦主动土压力的一般表达式： 令 ，则 6.4 库仑土压力理论 6.4.2 库仑土压力计算 令 一、主动土压力 库伦主动土压力强度沿墙高呈三角形分布，主动土压力的作用点在距墙底H/3处。 6.4 库仑土压力理论 6.4.2 库仑土压力计算 一、主动土压力 当墙背垂直、光滑，填土面水平时，库伦主动土压力的一般表达式与朗肯公式相同。 ? ? ? E Ea Ea 二、被动土压力 W A C B 6.4 库仑土压力理论 6.4.2 库仑土压力计算 R E R W E 当挡土墙受外力作用推向填土，直至土体沿某一破裂面BC破坏时，土楔ABC向上滑动，并处于被动极限平衡状态。 α 、E 6.4 库仑土压力理论 6.4.2 库仑土压力计算 令 ，则 库伦被动土压力强度沿墙高呈三角形分布，被动土压力的作用点在距墙底H/3处。 二、被动土压力 ? ? ? E Ep 6.4