土力学第6章土压力与挡土墙设计

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1、第六章土压力与挡土墙设计第6章土压力与挡土墙设计四川大学水电学院省岩土工程重点实验室第六章土压力与挡土墙设计作业6－116－136－146－15第六章内容§6.1概述§6.2土压力类型与静止土压力§6.3朗肯土压力理论§6.4库伦土压力理论§6.5朗肯理论与库仑理论的比较§6.6库尔曼图解法§6.7重力式挡土墙设计§686.8加筋土的基本原理及强度特性§6.9加筋土挡墙设计原理第六章6.1概述土工织物反滤混凝土墙砂砾石料排水管排水孔第六章6.1概述土土压力土压力EarthEarthpressurepressure挡土墙Retainingwall第六

2、章6.1概述第六章6.1概述支撑填天土然堤岸斜挡土墙E挡坡E土结构物及其土填土压地下室侧墙拱桥桥台EE力第六章6.1概述挡土结构物(挡土墙)用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保支撑持土体稳定性，或使部分侧向荷载传递天分散到填土上的一种结构物。然斜坡E拱桥桥E台第六章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。竖向有没有土压力?Why?第六章6.1概述挡土墙类型(按刚度及位移方式):ò刚性挡土墙ò柔性挡土墙锚杆板桩板桩变形第六章6.1概述刚性挡土墙扶壁L型T型刚性加筋圬工式第六章

3、6.1概述护坡桩形成的挡土结构第六章6.1概述混凝土挡土墙及复合排水管完工完工第六章6.1概述土工格栅加筋建成5～6.5m高的加筋挡土墙第六章6.1概述土工格栅加筋修筑河堤挡土墙（扬州古运河整治）第六章6.1概述柔性支护结构锚杆板桩锚杆板桩板桩变形板桩上土压力实测变形土压力分布计算基坑支撑上的土压力第六章6.1概述地下建筑物B外内等沉面新填土土土柱柱沟埋式上埋式发生在土体内部或者与土相邻的结构物上的压力为竖向土压力第六章6.1概述本章主要研究刚性挡土墙上土压力性质及土压力计算:土压力的大小、方向、分布及合力作用点。第六章土压力与挡土墙设计§6.1概

4、述§626.2土压力类型与静止土压力§636.3朗肯土压力理论§6.4库伦土压力理论§6.5朗肯理论与库仑理论的比较§666.6库尔曼图解法§6.7重力式挡土墙设计§6.8加筋土的基本原理及强度特性§6.9加筋筋挡墙计土挡墙设计原原理第六章6.2土压力类型与静止土压力3.被动土压力土压力类型Passiveearthpressure拱桥桥台1.静止土压力EarthpressureatrestEarthpressureatrest岩石2.主动土压力Activeearthpressure第六章6.2土压力类型与静止土压力挡土墙上的土压力的影响因素1.土的

5、性质2.挡土墙的移动方向3.墙和土的相对位移量4.土体与墙之间的摩擦5.挡土墙类型第六章6.2土压力类型与静止土压力墙体位移对土压力的影响1．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;2.三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;3.挡土墙所受土压力的大小并不是一个常数，而是随变随位移量的变化而变变化。第六章6.2土压力类型与静止土压力1.静止土压力土压力EE+Δ-ΔpHδ=Δ/HH0=0地下室E=E0填土地下室侧墙EE0EaΔΔ-⎯δ=⎯HH115%~5%0.1~0.5%第六章6.2土压力类型与静止土

6、压力2.主动土压力墙体外移，土压力E土压力逐渐减小，Ep当土体破坏，达到极限平衡状态时所对应的土压力最小+ΔHE0-ΔEaΔ⎯δ=⎯HH115%~5%0.10.10.5%~0.5%E第六章6.2土压力类型与静止土压力3.被动土压力土压力E墙体内移，E土压力逐渐增大，p当土体破坏，-Δ达到极限平衡状态时所对应的土压力最大E填土0EaE-ΔΔ拱桥桥台⎯δ=⎯HH115%~5%0.10.10.5%~0.5%第六章6.2土压力类型与静止土压力三种土压力之间的关系E＋△－△EpEooEa＋△－△△a△p对同一挡土墙，在填土的物1.E＜E＜＜E理力学性质相同的

7、条件aop2.△＞＞△下有以下规律：pa第六章6.2土压力类型与静止土压力静止土压力的计算可按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算σz平衡状态进行计算z对于侧限应力状态：σxσxσo=σx=Kσ=μ/(1‐μ)σ0zzσz=μ/(1‐μ)γz由于土的泊松比μ很难确定，K常用0K=μ/(1‐μ)经验公式计算0砂性土：K=1−sinϕ′o黏性土：K=0.95−sinϕ′om超固结黏K=(OCR)⋅(1−sinϕ′)o性土：第六章6.2土压力类型与静止土压力静止土压力的计算zzKγz0h12Eo=γhKo2静止土压力/3系数hKγh0对于成层土或有大

8、面积超载的情况，第n层底面处的静止土压力强度大小计算为：nσo=Kon⋅(∑γihi+q)i=1墙后填土有地下水时：砂性土