第5章土压力.ppt

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1、第五章土压力计算5.1土压力的种类与影响因素5.2静止土压力计算5.3朗肯土压力理论5.4库仑土压力理论5.5《规范》法计算土压力5.6挡土墙设计山体滑坡5.1土压力的种类峨眉山山体滑坡正在抢修中国重庆市武隆县发生山体滑坡性地质灾害的现场。此次滑坡产生土石方二万余立方米，由于山体中发生风化，加上大量雨水浸泡，诱发了山体一侧突然发生滑坡灾害。延安宝塔面临滑坡威胁土压力通常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压力。E填土面码头桥台E隧道侧墙E挡土墙应用举例建成后的坡间挡土墙挡土墙发生事故的例子多瑙河码头岸墙

2、滑动英国伦敦铁路挡土墙滑动图垮塌的重力式挡墙垮塌的护坡挡墙失稳的立交桥加筋土挡土墙静止压力被动土压力主动土压力土压力一、土压力类型按挡土结构的位移方向、大小及土体所处的平衡状态土压力值介于上述三种极限状态下的土压力值之间。土压力的大小及分布与作用在挡土结构上的土体性质、挡土结构本身的材料及挡土结构的位移有关，其中挡土结构的位移情况是关键因素。土压力与挡土结构位移d的关系产生被动土压力所需要的位移量大大超过产生主动土压力所需要的位移量。二、影响土压力的因素二、影响土压力的因素2．挡土墙的形状挡土墙剖面形状，包括墙背为竖

3、直或是倾斜，墙背为光滑或粗糙，不同的情况，土压力的计算公式不同，计算结果也不一样。3．填土的性质挡土墙后填土的性质，包括填土的松密程度，即重度、干湿程度等；土的强度指标内摩擦角和粘聚力的大小；以及填土的形状（水平、上斜或下斜）等，都将影响土压力的大小。E0H静止土压力的分布第二节静止土压力计算水平向的自重应力例5-1已知某挡土墙高4.0m，墙背垂直光滑，墙后填土面水平，填土重力密度为γ=18.0kN／m3，静止土压力系数Ko=0.65，试计算作用在墙背的静止土压力大小及其作用点，并绘出土压力沿墙高的分布图。例5—1已

4、知某挡土墙高4.0m，墙背垂直光滑，墙后填土面水平，填土重力密度为γ=18.0kN／m3，静止土压力系数Ko=0.65，试计算作用在墙背的静止土压力大小及其作用点，并绘出土压力沿墙高的分布图。解:按静止土压力计算公式，墙顶处静止土压力强度为：墙底处静止土压力强度为：土压力沿墙高分布图如图所示，土压力合力Eo的大小通过三角形面积求得：静止土压力E0的作用点离墙底的距离为：建筑物地下室的外墙、地下水池的侧壁、涵洞的侧壁以及不产生任何位移的挡土构筑物，其侧壁所受到的土压力可按静止土压力计算。第三节朗肯土压力理论朗肯土压力简

5、介土的极限平衡条件半空间的应力状态土压力的计算方法朗肯土压力理论的假设：1.挡土墙背面竖直2.墙背光滑3.墙后填土面水平该点达极限平衡需满足什么条件？0zK0z弹性平衡状态时的莫尔圆自重应力竖直截面上的法向应力一、朗肯土压力的基本原理1.土体在水平方向伸展单元体在水平截面上的法向应力z不变，而竖直截面上的法向应力x却逐渐减小，直至满足极限平衡条件（称为主动朗肯状态）。0zK0za主动朗肯状态时的莫尔圆2.土体在水平方向压缩单元体在水平截面上的法向应力z不变而竖直截面上的法向应力x却逐渐增大，直至满足

6、极限平衡条件（称为被动朗肯状态）。0zK0zp被动朗肯状态时的莫尔圆0zK0zap三种状态时的莫尔圆1.无粘性土二、朗肯主动土压力计算EaH无粘性土的主动土压力强度分布图2.粘性土临界深度EaH粘性土的主动土压力强度分布图adebc例5-2有一挡土墙高5m，墙背垂直光滑，墙后填土面水平。填土的物理力学性能指标为：c=10.0kPa，φ=300，γ=18.0kN／m3。试计算主动土压力大小及作用点位置，并绘出主动土压力强度沿墙高的分布图。例5-2有一挡土墙高5m，墙背垂直光滑，墙后填土面水平。填土的物理力

7、学性能指标为：c=10.0kPa，φ=300，γ=18.0kN／m3。试计算主动土压力大小及作用点位置，并绘出主动土压力强度沿墙高的分布图。解因挡土墙墙背垂直光滑，墙后填土面水平，满足朗金土压力条件，故可按下式计算土压力其中主动土压力系数为墙顶点l处的主动土压力强度为：由于σa1为拉应力，墙背与填土脱开，故应求临界深度zo：墙底点2处主动土压力强度为土压力分布图形如图所示，主动土压力的大小为三、朗肯被动土压力计算1.无粘性土Ep无粘性土的被动土压力强度分布图H2.粘性土Ep粘性土的被动土压力强度分布图例题5-3有一挡

8、墙高6m，墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平，填土的重度γ=18.5kN/m3，内摩擦角φ=20°，粘聚力c=19kPa。求被动土压力并绘出被动土压力分布图。解（1）计算被动土压力系数。（2）计算被动土压力，例题5-3有一挡墙高6m，墙背竖直、光滑，墙后填土表面水平，填土的重度γ=18.5kN/m3，内摩擦角φ=20°，粘聚力c=19kPa。求被