福州大学土力学 黄鹏 8专业课教材.ppt

挡土墙应用举例（三）填土表面有均布荷载作用时挡土墙设计二、设计原则与步骤1．选择挡土墙的形式2．根据工程需要和实际情况，按经验和工程类比法确定挡土墙尺寸3．验算（满足要求时则可，不满足时重新选定尺寸或采取其它措施）（1）稳定性验算（抗倾覆稳定性验算和抗滑移稳定性验算）；（2）地基承载力验算；（3）墙身强度验算。其中，地基承载力验算的方法及要求见浅基础一章；墙身强度验算应根据墙身材料分别按砌体结构、素混凝土结构或钢筋混凝土结构的有关计算方法进行。图（a）表示一具有倾斜基底的挡土墙，设在挡土墙自重G和主动土压力Ea作用下，可能绕墙趾O点倾覆，抗倾覆力矩与倾覆力矩之比称为抗倾覆安全系数Kt，应符合下式要求2．挡土墙抗滑动稳定性验算将G和Ea分解为垂直和平行于基底的分力，抗滑力与滑动力之比称为抗滑安全系数，应符合下式要求8.4库仑土压力理论二、主动土压力PaWRPABCWPRD即其中是假设的滑动面与水平面的夹角H8.4库仑土压力理论二、主动土压力Pa求极值，令求出破坏角代入上式得即土压力强度（沿墙高）三角形分布8.4库仑土压力理论二、主动土压力PaHH/3主动土压力合力大小：主动土压力强度主动土压力合力方向：与水平面成主动土压力合力作用点：距底面H/3处若得与朗肯公式相同8.4库仑土压力理论三、被动土压力PpABCWPRABCWPRWPR得若与朗肯公式相同8.4库仑土压力理论朗肯土压力理论：根据半无限弹性体的极限平衡条件求出土压力因此，假定墙背垂直、光滑、墙后填土水平因不计墙土间摩阻力，求得的Pa偏大，这在挡土墙设计中是偏于安全的，求得的Pp偏小，这在桥台设计中也是偏于安全的。8.4库仑土压力理论库仑土压力理论：根据墙后土楔体的极限平衡条件求出土压力因此，墙背可以不垂直、不光滑、墙后填土不水平但因假定破坏面是平面，与实际的曲面有出入。通常，计算主动土压力误差在2~10%，满足工程所需的精度要求；但被动土压力计算结果误差较大。并且，上面的公式只适用于无粘性土。8.5挡土墙的变形与土压力分布ABCDABD滑动面主动土压力分布第六节影响土压力计算值的因素和减小主动土压力的措施Section6Factorstoeffectthecalculationvalueofearthpressureandmeasurestoreducetheactiveearthpressure一、影响土压力计算值的因素Factorstoeffectthecalculationvalueofearthpressure1.墙背粗糙程度δ(Wallbackasperity)δ越大，Pa越小2.墙背倾斜程度ε(Inclinationdegreeofwallback)（1）第一滑动面，ε越小，Pa越小（2）第二滑动面和临界角εcr（图8-23）①土压力计算—△ABA’的土重与Pa的合力②当ε20°~25°时，判断是否产生第二滑动面AA’βεεεcr第二滑动面第一滑动面BPφ(a)(b)图8-23C3.填土条件(Backfillcondition)γ越大，Pa越大；c、φ值越大，Pa越小。4.折线型墙背(Zigzagwallback)（图8-24）AA’BCABBA’Cδδ(a)(b)(c)图8-24二、降低土压力的措施Measurestoreducetheactiveearthpressure1.墙背填料(backfill)的选择—增大c、φ值，减小γ用粘性土作填料时，必须做好排水措施（图8-25）2.挡土墙截面形状(Sectionshapeofretainingwall)的选择（1）悬臂式钢筋砼挡土墙（图8-26（a））（2）减压平台（图8-26（b））排水孔排水层AA’BB’PaH/3滑动面减压平台h1h2γ1h1Kaγ1h2Ka图8-25挡土墙排水措施一例(a)(b)图8-263.地基沉降对土压力的影响（图8-27）Effectoffoundationsettlementtoear