挡土墙上的土压力

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1、第六章挡土墙上的土压力挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，在房屋建筑、水利工程、铁路工程以及桥梁中得到广泛应用。由于土压力是挡土墙的主要外荷载，因此，设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。支撑建筑物周围填土的挡土墙E地下室侧墙EE桥台储藏粒状材料挡墙E6.1概述6.2作用在挡土墙上的土压力水在静止状态下没有抗剪强度，因此水向任何方向上的压力都相等，但土有抗剪强度，所以在不同方向上，土压力大小也不同。EEEE土压力计算十分复杂，它与填料的性质、挡土墙的形状和位移方向以及地基土质等因素有关，目前大多采用古典的朗金和库仑土压力理论。“土体推墙”主动土压力状态“墙推土体

2、”被动土压力状态(2)被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，用Ep表示。EaEp(3)静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙的压力称为静止土压力E0。(1)主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力，一般用Ea表示。E0静止土压力犹如半空间弹性变形体在自重作用下无侧向变形的侧向压力土压力的计算理论主要有古典的朗肯（Rankine，1857）理论和库伦（CoMlomb，1773）理论。挡土墙模型实验、原型观测和理论研究表明：在相同条件下，主动

3、土压力小于静止土压力，而静止土压力又小于被动土压力，亦即0.01-0.5h0.001-0.005hEa

4、度σp＝σx粘性土：无粘性土：?无粘性土被动土压力?6.3.4其它几种情况下的土压力计算6.3.4.1填土表面有连续均布荷载当挡土墙后填土表面有连续均布荷载作用时，一般可将均布荷载换算成地表以上的当量土重，即用假想的土重代替均布荷载。当填土面水平时，当量的土层厚度为：粘性土?6.3.4.2填土表面受局部均布荷载当墙后填土有几种不同种类的水平土层时，第一层土压力按匀质土计算。计算第二层土压力时，将上层土按重度换算成与第二层重度相同的当量土层计算，当量土层厚度，6.3.4.3成层土层第一层填土的土压力强度第二层填土的土压力强度墙后填土为成层填土计算原则：将每层土视为作用于下层土

5、的均布荷载并化为当量土层厚度，按第一种情况处理。求各控制点的土压力强度分析：第一层顶点底点墙后填土为成层填土计算原则：将每层土视为作用于下层土的均布荷载并化为当量土层厚度，按第一种情况处理。求各控制点的土压力强度分析：第二层1点2点墙后填土为成层填土计算原则：将每层土视为作用于下层土的均布荷载并化为当量土层厚度，按第一种情况处理。求各控制点的土压力强度分析：第三层2点3点有地下水位时土压力的计算地下水位对土压力的影响，具体表现在：(1)地下水位以下填土重量将因受到水的浮力而减小．计算土压力时应用浮容重γ；(2)地下水对填土的强度指标c、的影响。一般认为对砂性土的影响可以忽

6、略；但对粘性填土，地下水将使c、值减小．从而使土压力增大；(3)地下水对墙背产生静水压力作用。水土合算→粘性土水土分算→无粘性土库伦土压力理论库伦土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。基本假设①墙后的填土是理想的散粒体(粘聚力c＝0)；②墙背倾斜、粗糙、墙后填土面倾斜；③滑动破坏面为一平面（墙背AB和土体内滑动面BC）；④刚体滑动。不考虑滑动楔体内部的应力和变形条件；⑤楔体ABC整体处于极限平衡状态。在AB和BC滑动面上，抗剪强度均巳充分发挥。即剪应力τ均已达抗剪强度τf。CharlesAugustindeC

7、oulomb(1736-1806)库伦主动土压力计算一般挡土墙的计算均属于平面问题，讨论时均沿墙的长度方向取1m进行分析。当墙向前移动或转动而使墙后土体沿某一破坏面BC（假设）破坏时，土楔ABC向下滑动而处于主动极限平衡状态。一、取滑动楔体ABC为隔离体进行受力分析，作用于土楔ABC上的力有：(1)土楔体的自重W＝△ABCγ，γ为填土的重度，只要破坏面BC的位置—确定，W的大小就是已知值，其方向向下；(2)破坏面BC上的反力R，其大小是未知的，但其方向则是已知的。反力R与破坏面BC的法线之间的夹角等于土的内摩擦角