6 挡土结构物上的土压力

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1、第六章挡土结构物上的土压力土压力概念Whatisearthpressure?土压力的使用Useofearthpressure土压力种类Typesofearthpressure土压力的计算Earthpressurecalculation§1概述§2静止土压力计算§3Rankine1857土压力理论§4Coulomb1776土压力理论§5土压力问题的讨论§6工程中挡土墙的土压力计算§7支挡结构物上的土压力计算库仑C.A.Coulomb(1736-1806)什么是挡土结构物(Retainingstructure)什么是土压力(Earthpressure)影响土压力的因素挡土结构物类型对土压力分

2、布的影响6－1概述6－1概述挡土结构物及其土压力Rigidwall6－1概述隧道侧墙边坡挡墙桥台码头基坑支护结构6－1概述一、挡土结构物（挡土墙）用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性或使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。6－1概述挡土结构物上的土压力由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。一、挡土结构物（挡土墙）6－1概述为什么要计算土压力？土压力是进行挡土结构物断面设计和稳定验算的重要荷载。挡土墙类型（按刚度及位移方式）:1.刚性挡土墙2.柔性挡土墙一、挡土结构物（挡土墙）6－1概述刚性挡土墙L型T型预应力刚性加筋扶壁圬

3、工式一、挡土结构物（挡土墙）6－1概述一、挡土结构物（挡土墙）6－1概述刚性挡土墙混凝土挡土墙及复合排水管完工完工一、挡土结构物（挡土墙）6－1概述刚性挡土墙柔性支护结构锚杆板桩板桩变形基坑支撑上的土压力变形土压力分布板桩上土压力实测计算一、挡土结构物（挡土墙）6－1概述上海市外环过江隧道岸埋段基坑支撑柔性支护结构一、挡土结构物（挡土墙）6－1概述无法打锚杆相邻建筑物的基础较深地下管线内支撑柔性支护结构一、挡土结构物（挡土墙）6－1概述二、土压力的影响因素土的性质挡土墙的移动方向挡土墙和土的相对位移量土体与墙之间的摩擦挡土墙类型（高度、刚度）6－1概述6－1概述二、位移对土压力的影响及

4、三种典型的土压力土压力离填土位移向填土位移静止土压力：挡土墙完全没有侧向移动（不产生位移和变形）时墙后填土作用于挡土墙上的土压力。以E0表示。主动土压力：挡土墙背离填土方向转动或位移，墙后填土达到极限平衡状态时作用于挡土墙上的土压力。它是土压力中的最小值。以Ea表示。被动土压力：挡土墙向填土方向转动或位移，墙后填土达到极限平衡状态时作用于挡土墙上的土压力。它是土压力中的最大值。以Ep表示。二、位移对土压力的影响及三种典型的土压力6－1概述在影响土压力的诸多因素中,墙体位移条件是最主要的因素。墙体位移的方向和相对位移量决定着所产生的土压力的性质和土压力的大小。三、土压力类型6－1概述3.被

5、动土压力（Passiveearthpressure)（一）墙体位移和土压力性质1.静止土压力（Earthpressureatrest)2.主动土压力（Activeearthpressure)三、土压力类型6－1概述墙体位移对土压力的影响１．挡土墙所受土压力的类型，首先取决于墙体是否发生位移以及位移的方向。其中有三种特定情况下的土压力，即静止土压力、主动土压力和被动土压力。２．挡土墙所受土压力的大小并不是一个常数，而是随位移量的变化而变化。（一）墙体位移和土压力性质三、土压力类型6－1概述当d=D/H=0时（如地下室）E=E01.静止土压力（一）墙体位移和土压力性质三、土压力类型6－1概述

6、2.主动土压力墙体外移，土压力逐渐减小，当土体破坏，达到极限平衡状态时所对应的土压力(最小)（一）墙体位移和土压力性质三、土压力类型6－1概述3.被动土压力墙体内移，土压力逐渐增大，当土体破坏，达到极限平衡状态时所对应的土压力(最大)（一）墙体位移和土压力性质三、土压力类型6－1概述三、土压力类型6－1概述主动土压力静止土压力被动土压力三、土压力类型6－1概述土压力状态土的类别挡土墙位移型式所需位移量主动砂土平移0.001H绕墙趾转动0.001H粘土平移0.004H绕墙趾转动0.004H被动砂土平移0.05H绕墙趾转动>0.1H本章要讨论的中心问题刚性挡土墙上的土压力性质及土压力计算，包

7、括土压力的大小、方向、分布及合力作用点。6－1概述静止土压力系数K0对于侧限应力状态：p0=h=K0v=/(1-)v=/(1-)γ*zK0=/(1-)由于土的很难确定，K0常用经验公式计算对于砂土、正常固结粘土：K0≈1-sin’svsvshshz可按土体处于侧限条件下弹性平衡状态计算深基础侧墙/U形桥台6－2静止土压力计算svsvshshzHH/3K0H6－2静止土压力计算一、一般情况（填土均质且无地下水）