挡土墙上土压力 土力学 教学PPT课件.ppt

第六章 挡土墙上的 土压力 挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，在房屋建筑、水利工程、铁路工程以及桥梁中得到广泛应用。由于土压力是挡土墙的主要外荷载，因此，设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。 支撑建筑物周围填土的挡土墙 E 地下室侧墙 E E 桥台 储藏粒状材料挡墙 E 6.1 概述 6.2 作用在挡土墙上的土压力 水在静止状态下没有抗剪强度，因此水向任何方向上的压力都相等，但土有抗剪强度，所以在不同方向上，土压力大小也不同。 E E E E 土压力计算十分复杂，它与填料的性质、挡土墙的形状和位移方向以及地基土质等因素有关，目前大多采用古典的朗金和库仑土压力理论。 “土体推墙” 主动土压力状态 “墙推土体” 被动土压力状态 (2)被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，用Ep表示。 Ea Ep (3)静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙的压力称为静止土压力E0 。 (1)主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力，一般用Ea表示。 E0 静止土压力 犹如半空间弹性变形体在自重作用下无侧向变形的侧向压力 　　土压力的计算理论主要有古典的朗肯（Rankine，1857）理论和库伦（CoMlomb，1773）理论。挡土墙模型实验、原型观测和理论研究表明：在相同条件下，主动土压力小于静止土压力，而静止土压力又小于被动土压力，亦即　　 0.01-0.5h 0.001-0.005h Ea Eo Ep 6.3 朗肯土压力理论 6.3.1 基本概念 朗肯土压力理论是通过研究弹性半空间体内的应力状态，根据土的极限平衡条件而得出的土压力计算方法。 　假设: 墙背直立、光滑，墙后填土面水平。 土体中某点处于极限平衡状态时 粘性土： 无粘性土： 6.3.2 主动土压力 大主应力σ1 ＝ σz＝γz 小主应力σ3 ＝ σx 主动土压力强度σa ＝ σx 粘性土： 无粘性土： 临界深度z0 Ea作用点位于墙底以上（H - z0)/3处 无粘性土主动土压力 ? 6.3.3 被动土压力 大主应力σ1 ＝ σx 小主应力σ3 ＝ σz＝γz 被动土压力强度σp ＝ σx 粘性土： 无粘性土： ? 无粘性土被动土压力 ? 　　 6.3.4 其它几种情况下的土压力计算 6.3.4.1填土表面有连续均布荷载 当挡土墙后填土表面有连续均布荷载作用时，一般可将均布荷载换算成地表以上的当量土重，即用假想的土重代替均布荷载。当填土面水平时，当量的土层厚度为： 粘性土 ?