第七章 土压力与挡土墙设计VIP免费

土力学与地基基础土力学与地基基础SoilMechanicsandFoundationEngineering主讲人：土力学与地基基础第一节土压力概述第二节静止土压力计算第三节朗肯土压力理论第四节库仑土压力计算理论第五节几种常见情况的土压力第六节挡土墙设计第七章土压力与挡土墙设计土力学与地基基础本章提要•土压力是与土的抗剪强度有关的问题，也是土力学重要问题之一。学习本章时，要熟悉土压力的类型及它们产生的条件和适用范围，熟练掌握土压力计算方法。土力学与地基基础学习目标•要熟悉土压力的类型及它们产生的条件和适用范围，熟练掌握土压力计算方法。学习朗肯土压力理论假设条件、主动土压力、被动土压力。要求掌握朗肯假设条件，熟练掌握其计算方法。学习库仑土压力理论假设条件、数值解法与库尔曼图解法，要求掌握其假设条件及数值解法，从分析方法与计算误差上比较两个理论的不同。•本章学习中要求掌握几种常见情况的主动土压力计算。土力学与地基基础第一节土压力概述•土压力：土体作用在挡土结构物上的压力(图7-1)，土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向、大小和结构物的刚度、高度及形状等有关。土力学与地基基础工程上常用挡土墙类型土力学与地基基础一、挡土结构类型对土压力分布的影响•挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。•1．刚性挡土墙：用砖、石或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙。由于刚度大，墙体在侧向土压力作用下，仅能发生整体平移或转动的挠曲变形可忽略。墙背受到的土压力呈三角形分布，最大压力强度发生在底部，类似静水压力分布。•2．柔性挡土墙：当墙身受土压力作用时发生挠曲变形。•3．临时支撑：边施工边支撑的临时性支挡结构。土力学与地基基础静止土压力被动土压力主动土压力土压力二、墙体位移与土压力类型土力学与地基基础•1.静止土压力（E0）：墙受侧向土压力后，墙身变形或位移很小，可认为墙不发生转动或平移，墙后土体没有破坏，处于弹性平衡状态，墙上承受土压力称为静止土压力E0。土力学与地基基础•2.主动土压力（Ea）：挡土墙在填土压力作用下，背离填土方向移动或沿墙跟转动，土压力逐渐减小，直至土体达到极限平衡状态，形成滑动面，此时的土压力称为主动土压力。土力学与地基基础•3.被动土压力（Ep）：挡土墙在外力作用下向着土体的方向移动或转动，土压力逐渐增大，直至土体达到极限平衡状态，形成滑动面。此时的土压力称为被动土压力Ep。土力学与地基基础•同样填土高度的挡土墙，作用有不同性质的土压力时见图7-3，有如下的关系：Ep>E0>Ea。•在工程中需定量地确定这些土压力值。土力学与地基基础三、影响土压力的因素•(1)挡土墙的位移方向和位移量；•(2)挡土墙的形状、墙背的光滑程度和结构形式；•(3)墙后填土的性质，包括填土的重度、含水量、内摩擦角和黏聚力的大小及填土面的倾斜程度。土力学与地基基础四、研究土压力的目的研究土压力的目的主要在于：•1．设计挡土构筑物，如挡土墙，地下室侧墙，桥台和贮仓等；•2．地下构筑物和基础的施工、地基处理方面；•3．地基承载力的计算，岩石力学和埋管工程等领域。土力学与地基基础第二节静止土压力计算•设一土层，表面是水平的，土的容重为γ，设此土体为弹性状态，见图7-4，在半无限土体内任取出竖直平面A′B′，此面在几何面上及应力分布上都是对称的平面。对称平面上不应有剪应力存在，所以，竖直平面和水平平面都是主应力平面。土力学与地基基础0zK0ztgcf弹性平衡状态时的莫尔圆自重应力zz竖直截面上的法向应力zKx0静止土压力土力学与地基基础•在深度Z处，作用在水平面上的主应力为：•作用在竖直面的主应力为：•即为作用在竖直墙背AB上的静止土压力，与深度z呈直线线性分布。zvzKh0h土力学与地基基础E0H3H静止土压力的分布土力学与地基基础静止侧压力系数K0•静止侧压力系数K0的数值可通过室内或原位的静止侧压力试验测定。其物理意义：在不允许有侧向变形的情况下，土样受到轴向压力增量△σ1将会引起侧向压力的相应增量△σ3，比值△σ3/△σ1称为土的侧压力系...