第一节 经典土压力理论 浅埋地下结构的竖向土压力计算:土柱理论,即竖向土压力即为结构顶盖上整个土柱的全部重量。 侧向土压力计算的经典理论的主要依据:库伦(Coulomb)理论和朗肯〔Rankine)理论。计算静止土压力计算一般采用弹性理论,它也可以称为经典理论。 1 .1 静止土压力 zKpγ00 = (1-1) zcγσ = (1-2) μμ−= 10K (1-3) 02021KhEγ= (1-4) 图1.1 静止土压力计算图式 式中 γ -土的重度;z -由地表面算起至M 点的深度;-静止土压力系数;0Kμ -土的泊松比,其值通常由试验来确定;合力作用点位于距墙踵h/3 处。 0E图1.2 库伦土压力计算图式 1 .2 库伦土压力理论 aaKhE221γ= (1-5) ppKhE221 γ= (1-6) 2222])sin()sin()sin()sin(1)[(sinsin)(sinδαβαδϕβϕδααϕα−++−+−+=aK (1-7) 2222])sin()sin()sin()sin(1)[(sinsin)(sinδαβαδϕβϕδααϕα++++−+−=pK (1-8) 粘性土中等效内摩擦角换算有多种, (1)根据土的抗剪强度相等的原则进行换算为: )(hctgarctgDγϕϕ+= (1-9) 还有其他换算方式: (2) 借助朗肯土压力理论进行换算,按朗肯理论同时考虑c、ϕ 值得到的土压力值要和已换算成等效内摩擦角Dϕ 后得到的土压力值相等,推算得到等效内摩擦角Dϕ 。 (3 )采用《建筑地基基础设计规范》计算。 1 .3 朗肯土压力理论 图 1 .3 朗肯极限平衡状态 zzγσ= (1 -1 0 ) zKxγσ0= (1 -1 1 ) aaaKczKp2−= γ (1 -1 2 ) PPPKczKp2+= γ (1 -1 3 ) 式中:)24 5(2ϕ−= tgKa,)24 5(2ϕ+= tgKp γγ222221cKchKhEaaa+−= (1 -1 4 ) 第二节 地下结构的土层压力 2 .1 浅埋地下结构的竖向土层压力 在软土地层中当地下结构物采用明挖法施工,埋置深度较浅(顶盖离地表面距离较近时),称为浅埋地下结构。 作用于浅埋地下结构物顶盖上的竖向土压力值分2 种情况计算: 图 2-1 土柱理论 图 2-2 修正的土柱理论 (1)一般情况下,采用土柱理论计算。即竖向土层压力随埋深成正比例增加,它等于顶盖上土柱的全部重量,如图 2-1 所示。由式(2-1)计算: Hqγ= (2-1) (2)采用的修正土柱理论计算 当埋深相对于跨度增加到一定程度,且土层较硬时,工程经验和试验表明,结构上的竖向土压力比按土柱理论计算的结果为小,从面产生了考虑土柱两侧摩擦力和粘聚力的修正土柱理论,如图 2-2 所示...