墙背上的土压力为被动土压力.ppt

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土力学与根底工程 ;6 土压力与土坡稳定 ;6.1 概 述;挡土墙结构类型;挡土墙与支撑系统 ;水泥土挡土墙 ;挡土墙加固;钻孔灌注桩挡土墙 ; 国家大剧院超深根底基坑施工现场,基坑最深处达32.5m,对防水、抗浮、支撑防护提出了很高要求。基坑支护采用密封的、深达60m的地下连续墙。;高压喷射注浆挡土墙 锚喷网挡土墙;土钉墙施工;锚杆施工;土钉墙施工〔喷射混凝土面层〕;土钉墙;单向土工格栅加筋土路堤;加筋挡土墙;加筋挡土墙;挡土墙土压力的种类;挡土墙土压力的分类;主动土压力和被动土压力;墙身位移与土压力的关系;挡土墙静止土压力E0就是土体的水平自重应力,完全按自重应力算法计算。静止土压力沿墙高为三角形分布,单位长度挡土墙上作用静止土压力大小为〔kN/m〕 分布为 ?0 = K0 ? z 式中,H为挡土墙高度;? 为土的重度;K0应由实测确定,如没有实测资料,可用弹性理论公式K0= ?/(1-?)确定,也可按K0= 1-sin? ?来估算;E0的作用点在距墙底H/3处。 ;6.3 朗肯(Rankine)土压力理论 ;根本原理 ;朗肯土压力理论根本原理 (a) 朗肯主动极限平衡状态;(b) 极限平衡条件和土压力 在主动极限平衡状态下,土体剪切破坏面与水平面〔最大主应力作用平面〕的夹角为45?+? / 2。 在被动极限平衡状态下,土体中侧向应力为大主应力,土体剪切破坏面与水平面〔最小主应力作用平面〕的夹角为45?-? / 2。;45o-?/2;主动土压力计算 ;主动土压力沿挡土墙高呈线性分布,单位墙体上作用的主动土压力Ea为主动土压力强度的合力: 合力作用点在距墙底H/3处。滑动面与最大主应力作用面〔水平面〕之间的夹角〔滑动角、破裂角〕为 对于粘性土,土压力可能产生负值的深度z0称为临界深度,按下式求得 ;实际作用在挡土墙墙背上的土压力为三角形abc,其合力为 ;被动土压力计算 ;被动土压力计算 ;其作用点位于梯形形心,即距墙底高为 无粘性土被动土压力强度沿墙高呈三角形分布,单位长度墙体上作用的被动土压力大小为 合力作用点通过三角形的形心,作用在距墙底H/3高度处。滑动面与最大主应力作用面〔竖直面〕之间的夹角为 而与水平面成 ;被动土压力计算 ;几种特殊情况下的土压力计算 ;分布超载距墙背有一定距离,土压力可以近似计算如下:自均布荷载开始作用点作Oa和Ob,分别与水平面成? 和? = 45? + ? /2。认为超载在a点以下才开始对墙背土压力产生影响,b点以下那么完全受均布荷载的影响。此时挡土墙土压力为多边形ABCED的面积。 ;2. 局部作用均布超载时 ;成层填土及墙后填土有地下水 ;土层中含地下水时,竖向应力按有效应力计算,而水压力各个方向数值相等,墙背上作用的压力为土压力与水压力之和。例如,当墙后填土为无粘性土时,主动土压力与水压力强度的和为 式中,n、m——地下水位以上和以下土层层数; ?i、?j?——地下水位以上各层土重度和地下水位以下各层土有效重度,kN/m3; ?w——水的重度,kN/m3; hi、hj——地下水位上、下各层土的厚度,m。 ;土压力分布如下图;“水土分算〞与“水土合算〞 ;墙背倾斜和墙后填土外表倾斜时 ;有限填土情况;【例题6.1】 ;墙底处的主动土压力强度为 主动土压力合力为 合力作用点距墙底 ;【例题6.2】 ;主动土压力合力为 合力作用点距墙底 ;【例题6.3】 ;【解】由于没有超载,第一层土顶面主动土压力强度为零,第一层土底面主动土压力强度为 第二层土顶面和底面主动土压力强度分别为 ; 合力为 ;土压力分布图 ;6.4 库仑土压力理论 ;主动土压力 ;主动土压力;以上三个作用在楔体?ABC的力在楔体处于极限平衡时形成平衡力系。由于W大小、方向均,R、E虽大小未知,但方向,因此可绘出封闭力矢三角形,如下图。根据正弦定律有 通过求极值的方法,可求出产生最大(小)土压力时的滑动面BC的破坏角?cr,从而得到库仑主动土压力的计算表达式 ;Ka——为库仑主动土压力系数,也可查表6.1、6.2确定; H——挡土墙高度,m; ?——墙后填土的重度,kN/m3; ?——墙后填土外表的倾斜角,度; ?——墙背的倾斜角,度,俯斜时为正,仰斜时为负;? ?——土对墙背的摩擦角,查表6.3确定。 库仑主动土压力强度沿墙高的分布计算公式为 ?a = ? z?Ka 库仑主动土压力强度沿墙高呈三角形分布,土压力作用点

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