挡土墙上土压力的计算

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1、挡土结构与基坑工程第一部分挡土结构的设计南京林业大学土木工程学院赵志峰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土 压 力 的 类 型水不具有抗剪强度，所以水无法土具有抗剪强度，堆积起的土坡 在重力作用下保持一定的形状而虽然会发生滑动，但可以在一定 维持稳定。水对容器侧壁有水压位置保持平衡。由于土具有抗剪 力，而且各个方向水压相等。强度，所以土在各个方向上的压力不相等。挡土结构与基坑工程 挡土墙上土压力的计算挡土墙后的土压力同墙后土体的变形情况有关。土压 力 的 类 型挡土墙在墙后土压力作用下发生挡土墙压迫

2、墙后土压力发生向内 向外的移动，墙后土体达到平衡的移动，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？挡土结构与基坑工程 挡土墙上土压力的计算1.主动土压力（Ea）2.被动土压力（Ep）3.静止土压力（Eo）土压力的类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，此时墙型衡状态，此时的土压墙背的土压力为被背上的土压力叫静力叫主动土压力动土压力止土压力EaEpEo滑裂面 滑裂面挡土结构与基坑工程 挡土墙上土压力的计算E三种

3、土压力之间的关系土压 力的类型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EaoEoEp状态中间，存在着应力状态没有改变的静止土压力状态。-△△a△p+△挡土结构与基坑工程 挡土墙上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静止土压静止土压力强度σ=γoKozγz力的计算静止土压力系数测定方法：1.通过侧限条件下1γE2=ohK2oK0γz0γz静止土压力系的试验测定数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K0γh0γh静止土压

4、力分布三角形分布土压力作用点作用点距墙底h/3挡土结构与基坑工程 挡土墙上土压力的计算郎肯土英国科学家压力的土力学计算热力学WilliamJohnMaquornRankine(1820-1872)挡土结构与基坑工程 挡土墙上土压力的计算郎 肯朗肯土压力理论的假设：土滑动面压450+ϕ/2力的计算σ3σ=γ1z1.挡土墙背面竖直2.墙背光滑3.墙后填土面水平挡土结构与基坑工程 挡土墙上土压力的计算主动土压力的计算郎肯土压力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）τ的计算τcσtgf=+ϕ静止状态土体处于弹性平衡

5、状态水平方向卸荷主动极限平衡状态σa0Kσz0γzσ主动郎肯状态主动朗肯状态时的莫尔圆挡土结构与基坑工程 挡土墙上土压力的计算挡土墙在土压力作用下，产生郎离开土体的位移，竖向应力保肯持不变，水平应力逐渐减小，土γz(σ1)位移增大到△a，墙后土体处于朗肯主动状态时，墙后土体出压力现一组滑裂面，它与大主应力面夹角45o＋ϕ/2，水平应力降低到最低极限值σa(σ3)的计算45o＋ϕ/2极限平衡条件ϕ⎛−⎞⎛ϕ2⎞⎟朗肯主动土压力强度σ=γ−−σ=ocoσtan2⎜45−⎜45⎟2tan31⎝⎠2⎝⎠azKa2cKa朗肯主动土压 力系数挡土结构与基坑工程 挡土墙上土压力的计算无粘性土的主动

6、土压力郎 肯土压力的计算HEa1E=KγH0a2H32γHKa1.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处挡土结构与基坑工程 挡土墙上土压力的计算粘性土的主动土压力郎肯土压力的deaz0ϕϕσ=γ2o−−o−ztan(45)2ctan(45)a22=γ−zK2cKaa计算H临界深度z02cKaEabcH−3z0γz0z0K=aγ−2cKaK0=a2cγHKa122cEHK2cHKγa=−+γaaγ22挡土结构与基坑工程 挡土墙上土压力的计算被动土压力的计算郎肯单元体在水平截面上的法

7、向应力σz不变，而竖直截面上的法向应土力σx却逐渐增大，直至满足极限平衡条件（称为被动朗肯状态）压ττf=c+tgϕσ力的土体处于水平方向被动极弹性平衡限平衡计算状态被压缩状态0Kσz0γzσσp静止状态被动郎肯状态被动朗肯状态时的莫尔圆挡土结构与基坑工程 挡土墙上土压力的计算挡土墙在外力作用下，挤郎肯土压力的压墙背后土体，产生位移，竖向应力保持不变，水平应力逐渐增大，位移γz(σ3)3)增大到△p，墙后土体处于朗肯被动状态时，墙后σp(σ1)土体出现一组