第五章 土压力与边坡稳定QVIP免费

第1页共6页zz0xKzz地下室外墙h0KhE0h/3编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共6页第五章土压力与边坡稳定第一节概述一、土压力的类型土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。挡土墙(或挡土结构)是防止土体坍塌的构筑物，在房屋建筑、水利、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。土压力的计算是个比较复杂的问题。它随挡土墙可能位移的方向分为主动土压力、被动土压力和静止土压力。土压力的大小还与墙后填土的性质、墙背倾斜方向等因素有关。挡土墙土压力的大小及其分布规律受到墙体可能的移动方向、墙后填土的种类、填土面的形式、墙的截面刚度和地基的变形等一系列因素的影响。根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为以下三种：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，一般用E0表示。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。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。二、静止土压力作用于该土单元上的竖直向主应力就是自重应力sz=gZ，则水平向自重应力(静止土压力强度)：式中，K0—静止土压力系数，0≤K0≤1。作用于单位长度墙上的静止土压力E0为：合力作用点位于h/3处，水平方向。第2页共6页第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共6页第二节朗肯土压力理论基本原理朗肯土压力理论是根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件而得出的土压力计算方法。研究一表面为水平面的半空间(土体向下和沿水平方向都伸展至无穷)。当整个土体都处于静止状态时，各点都处于弹性平衡状态。基本假定土体是具有水平表面的半无限体，墙背竖直光滑，采用这样假定的目的是控制墙后单元体在水平和竖直方向的主应力方向。一、极限平衡状态sx达到最低限值pa，pa是小主应力，sz是大主应力，莫尔圆与抗剪强度包线(破坏包线)相切。二、几种常见发问下的主动土压力计算1、成层填土情况：无连续荷载作用：成层土：自重应力计算：σz=∑γihipa=∑γihika−2c√ka（1）C1=0、C2=0（2）C1、C2≠02、填土表面有连续的均布荷载作用（1）无粘性土，C=01）压强分布为梯形pa1=(γz+q)Ka=qkapa2=(γz+q)Ka=(γH+q)ka2）合力：大小：Ea=12[qka+(γH+q)ka]H矩形：距墙底H/2作用点：压力图形三角形：距墙底H/3方向：水平（2）粘性土：C≠0强度分布第3页共6页第2页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共6页（3）若填土表面局部有均布荷载作用：3、墙后填土中有地下水的情况三、被动土压力1、无粘性土作用于单位长度墙上的总被动土压力Ep为：Kp—被动土压力系数Ep的作用点应在墙高的1/3处，水平方向。2、黏性土A点：B点：单位长度墙上的总主动土压力为合力点位于形心处，水平向左四、几种常见情况下土压力的计算1、填土为成层土时的土压力计算由于各层填土重度不同，使得填土竖向应力分布在土层交界面上出现转折由于各层填土粘聚力和内摩擦角不同，所以在计算主动或被动土压力系数时，需采用计算点所在土层的粘聚力和内摩擦角。2、填土中有地下水时的土压力计算当墙后填土中有水时，需考虑地下水位以下的填土由于浮力作用使有效重量减轻引起的土压力减小，水下填土部分采用浮容重进行计算。在计算作用在墙背上的总压力中应包括水压力的作用。第三节库仑土压力理论库伦土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平第4页共6页第3页共6页sinsin180EWsinsinW编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共6页衡条件得出的土压力计算理论。其基本假设是：(1)墙后的填土是理想的散粒体(粘聚力)(2)滑动破坏面为一平面。一、主动土...