南京林业大学土木工程学院赵志峰挡土结构与基坑工程第一部分挡土结构的设计挡土墙上土压力的计算挡土墙上的土压力类型土压力计算理论特殊情况下的土压力计算挡土墙变形与土压力的关系挡土墙上土压力的计算挡土结构与基坑工程土压力的类型水不具有抗剪强度，所以水无法在重力作用下保持一定的形状而维持稳定。水对容器侧壁有水压力，而且各个方向水压相等。土具有抗剪强度，堆积起的土坡虽然会发生滑动，但可以在一定位置保持平衡。由于土具有抗剪强度，所以土在各个方向上的压力不相等。挡土墙上土压力的计算挡土结构与基坑工程土压力的类型挡土墙后的土压力同墙后土体的变形情况有关。挡土墙在墙后土压力作用下发生向外的移动，墙后土体达到平衡挡土墙压迫墙后土压力发生向内的移动，墙后土体达到平衡哪种情况下墙后土体更密实，挡土墙上的土压力更大？挡土墙上土压力的计算挡土结构与基坑工程土压力的类型3.静止土压力（Eo）挡土墙在土压力作用下保持原位，则墙后土体处于弹性平衡状态，此时墙背上的土压力叫静止土压力1.主动土压力（Ea）当墙在土压力作用下向前移动或转动时，达到一定位移量时，墙后土体达到极限平衡状态，此时的土压力叫主动土压力2.被动土压力（Ep）挡土墙在外力作用下向后移动，压缩填土达到极限平衡状态，此时作用于墙背的土压力为被动土压力Eo滑裂面EaEp滑裂面挡土墙上土压力的计算挡土结构与基坑工程土压力的类型三种土压力之间的关系+△-△Eo△a△pEaEoEp主动土压力状态是指土体在水平方向卸荷直至破坏的状态。被动土压力状态是土体在水平方向上受到压缩直至破坏的状态。在这两种极端状态中间，存在着应力状态没有改变的静止土压力状态。挡土墙上土压力的计算挡土结构与基坑工程静止土压力的计算挡墙静止不动时，作用在挡土结构背面的静止土压力可视为天然土层自重应力的水平分量K0γhhγzK0γzooKhE221γ=zh/3静止土压力系数ooKzσγ=静止土压力强度静止土压力系数测定方法：1.通过侧限条件下的试验测定2.采用经验公式K0=1-sinφ’计算3.按相关表格提供的经验值确定静止土压力分布土压力作用点三角形分布作用点距墙底h/3挡土墙上土压力的计算挡土结构与基坑工程郎肯土压力的计算WilliamJohnMaquornRankine(1820-1872)英国科学家土力学热力学挡土墙上土压力的计算挡土结构与基坑工程郎肯土压力的计算滑动面1zσγ=3σ045/2ϕ+朗肯土压力理论的假设：1.挡土墙背面竖直2.墙背光滑3.墙后填土面水平挡土墙上土压力的计算挡土结构与基坑工程郎肯土压力的计算单元体在水平截面上的法向应力σz不变，而竖直截面上的法向应力σx却逐渐减小，直至满足极限平衡条件（称为主动朗肯状态）τ0σzK0γzσaϕστtgcf+=主动朗肯状态时的莫尔圆静止状态主动郎肯状态主动土压力的计算土体处于弹性平衡状态主动极限平衡状态水平方向卸荷σ挡土墙上土压力的计算挡土结构与基坑工程郎肯土压力的计算45o＋ϕ/2h挡土墙在土压力作用下，产生离开土体的位移，竖向应力保持不变，水平应力逐渐减小，位移增大到△a，墙后土体处于朗肯主动状态时，墙后土体出现一组滑裂面，它与大主应力面夹角45o＋ϕ/2，水平应力降低到最低极限值γz(σ1)σa(σ3)极限平衡条件⎟⎠⎞⎜⎝⎛−−⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=245tan2245tan213ϕϕσσooc朗肯主动土压力系数2aaazKcKσγ=−朗肯主动土压力强度z挡土墙上土压力的计算挡土结构与基坑工程郎肯土压力的计算EaH3HaHKγ2012aEKHγ=无粘性土的主动土压力1.无粘性土主动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处挡土墙上土压力的计算挡土结构与基坑工程郎肯土压力的计算粘性土的主动土压力EaH30zH−aHKγadebc0z2acK2tan(45)2tan(45)222ooaaazczKcKϕϕσγγ=−−−=−临界深度z0aaaKczKcKzγγ20200==−γγ222221cKcHKHEaaa+−=挡土墙上土压力的计算挡土结构与基坑工程郎肯土压力的计算单元体在水平截面上的法向应力σz不变，而竖直截面上的法向应力σx却逐渐增大，直至满足极限平衡条件（称为被动朗肯状态）被动土压力的计算τσ0σzK0γzσpϕστtgcf+=静止状...
