浸水与地震区土压力计算.ppt

浸水地区挡土墙设计 浸水挡墙的受力特点： 填料浸水饱和时因受水浮力作用，自重减少； 砂性土的摩阻角受水影响不大，可认为浸水后不变，粘性土的抗剪强度指标降低很多； 墙背及墙面均受静水压力作用，水位同高时，两者互相平衡，有水位差时，则墙身受到水位差所引起的推力作用；若墙外水位骤降或暴雨下渗在填料内出现渗流时，还受到渗透动水压力的作用； 墙身受到水的浮力作用而使抗倾覆及抗滑动稳定性减弱。 浸水条件下挡土墙的主动土压力计算 在计算主动土压力时，应考虑填料浸水的影响，当墙后填料中出现水的渗流时，还应计入动水压力的影响 填料为砂性土时的土压力计算 填料为粘性土的土压力计算 地震地区的土压力计算 * * * 浸水条件下挡土墙的土压力计算有何特点？ 砂性土与粘性土的土压力如何计算？ 因摩阻角不变不大，可假设破裂角浸水后不变，这样浸水挡土墙墙背的土压力Eb，可采用不浸水时的土压力Ea扣除计算水位以下因浮力影响而减少的土压力△Eb。因假定浸水后φ、θ不变，所以土压力的方向未变，浸水后作用墙背上的土压力： ka——土压力系数；r—填料天然容重，KN/m3 ； rb—填料浮力容重，KN/m3; Hb ----浸水部分墙高，m。 H α 砂性土的浸水土压力 土压力作用点的位置： Zy---填料未浸水时的土压力Ea作用点位置，m Zby---土压力Eb的作用点位置，m 例题： 填料容重： 求算土压力，若未浸水时的土压力计算结果为： 浸水部分填料的浮容重为： 因浮力影响而减少的土压力为： (注意:1吨力=9.8KN。) 浸水后挡土墙土压力变为： 土压力作用点位置： 将水位线上下的填土分为两层，先求出计算水位以上填土的土压力E1、然后再将上层填土重量作为荷载，计算浸水部分的土压力E2，E1与E2矢量合即为全墙土压力。 粘性土的土压力计算图 计算方法： ①求算水位Hb以上部分的土压力E1，如图中的（a） ②把计算水位以上部分的土层（包括荷载）作为浸水层上的填土荷载，按浮重rb换算为厚hb的均布土层,如图中的（b） ③用浸水后的 、 计算浸水部分的土压力E2 ④全墙的总土压力： 称为地震角。 地震地区挡土墙土压力计算时是如何考虑地震作用的？ 与一般地区挡土墙土压力计算相比，其计算图与计算式有何异同点？ 地震发生时，地表连同建筑物以地震加速度产生振动，建筑物包括（填土）便受到地震加速度方向相反的惯性力作用，这个惯性力便是地震力。 地震力可分解为水平与竖直方向两个分力。由于一般结构物在竖向有较大的强度储备，在多数情况下可忽略竖向地震力的影响，认为建筑物的破坏主要是由于水平方向的地震力所引起。因此 ，在分析土压力时，也只考虑水平方向地震力的影响。 在计算土压力时，假设墙后填料仅受有水平地震加速度，且填料中各点的加速度均都相同。此时，填料自重在水平地震力作用下，水平地震力与填料自重力的合力成为一个与竖直线夹角为 的力Gs， 称地震角。 与一般情况下的挡墙土压力计算时的库伦基本假定相同，只是破裂块体自重G变成了Gs。 , 称为地震角。 地震力的考虑 地震作用下的力三角形与一般情况下的力三角形完全相似，由正玄定理可解得Es *