4.5几种常见情况下的土压力计算.ppt

4.5.4 墙后填土有地下水 水下，取浮重度?? 总侧向压力＝Pa＋Pw 式中：Pw－水压力的合力， 有地下水、连续均布荷载时的情形 4.5.5 墙背形状有变化的情况 折线形 卸荷平台 已知某挡土墙H=8米，墙背竖直、光滑，填土表面水平，填土重度?＝18.0kN/m3， ?sat＝18.0kN/m3 φ＝30°，c=0。计算： 　　1）P0，Pa； 　　2）当地下水位上升到离墙顶4米时， Pa ，Pw 。 例5.2 2.84m 　　例1　挡土墙高5m，墙背竖直光滑，土体表面水平，土面作用有大面积均匀堆载q，土与墙背间的摩擦可忽略不计，土体的分层情况及相关土性指标均如图示。试求主动土压力沿挡墙墙高的分布。 　　解：第一层土，?1=20?，故有： 　　第二层土，?2=30?，故有： 　　所以，地面处： 　　于是地面处开裂，深度为： 　　分层面上： 　　分层面下，c=0： 　　注意：分层面处的竖向压力只与层面以上土的重力和外荷载有关。 　　墙踵处： 　　画出土压力的分布如图。 例： 某档墙高7m，墙背竖直、光滑、墙后填土面水平，并作用有均布荷载q=20kPa，各土层参数如下图所示。试计算该挡墙墙背总侧压力P及其作用点位置，并绘制侧压力分布图。 4m 3m 35.72 40.00kPa 19.46 21.37 0.794 q=20kPa ?7.00kPa 13.96m ?1=18.0kN/m3 ?1=20? C1=12kPa ?sat=19.2kN/m3 ?2=26? C2=6.0kPa E=215.64kN/m 解：因墙背竖直、光滑，填土面水平，符合朗肯条件，故有： 如上图所示，填土表面土压力强度为： 4m 3m 35.72 40.00kPa 19.46 21.37 0.794 q=20kPa ?7.00kPa 13.96m ?1=18.0kN/m3 ?1=20? C1=12kPa ?sat=19.2kN/m3 ?2=26? C2=6.0kPa E=215.64kN/m 第一层底部土压力强度为： 第二层顶部土压力强度为： 第二层底部土压力强度为： 第二层底部水压力强度为： 又设临界深度为z0，则有 各点土压力强度绘于图中，可见其总侧压力为： 总侧压力P至墙底的距离x为： 4m 3m 35.72 40.00kPa 19.46 21.37 0.794 q=20kPa ?7.00kPa 1.936m E=215.64kN/m End 知识回顾Knowledge Review 问题提出 4.5.1 粘性土应用库仑土压力 1)、根据抗剪强度相等原理 粘性土的抗剪强度： 等值抗剪强度： 评论： 4.5 几种常见情况下的土压力计算 2)、根据土压力相等原理 按等值内摩擦角的土压力： 粘性土压力： 评论： 3)、图解法 图解法： 基本解法 G1 G2 G3 G4 Pa1 Pa2 Pa3 Pa4 O Pa C3 C4 A B C1 C2 Ca ? φ Pa Ra O 库尔曼图解法： φ ? ψ ?-φ G2 G Pa1 Pa2 Pa3 Pa C3 C4 A B C1 C2 Ca φ M L ψ G3 Pa4 ?-φ G4 ψ G Pa Ra 粘性填土的土压力： G C C Ra Pa G Pa Ra C C z0 粘性填土的土压力： 4.5.2 填土面有均布荷载 当量土层厚度： (1)、墙背竖直、填土表面水平： 1)、连续均布荷载 qKa ?hKa a a? b c d q h ? pa z q H qKa γHKa σz (2)、墙背及填土表面倾斜： 　　设换算所得的土体厚度为h，则h=q/?。假想的土体表面与墙背AB的延长线交于A’点，可以A’B为假想墙背计算主动土压力，但由于土体表面和墙背面均为倾斜面，假想的墙高应为H+h’。为清楚起见，将A点附近的图形放大，根据图中的几何关系，有：AE=h，AA’cos(?-?)=AEcos?，h’=AA’cos?，于是得到： 　　然后以AB为墙背，按土体表面无荷载时的情况计算土压力。但须注意实际土压力只在墙身高度范围内分布，因此不应考虑墙顶以上h’范围内的土压力。相应的计算公式如下： 　　墙顶： 　　墙底： 　　实际墙背AB上的土压力合力为墙高H范围内压力图形的面积，即 　　其作用位置在墙背上相当于梯形面积形心的高度处，作用线与墙背法线成?角。 （5.20） 4.5.3 墙后填土分层 第一层按均质土计算： 求第二层时将第一层按重度换算(看成q)，即： 当量土层厚度 1)、墙背竖直、填土表面水平： 则