《边坡工程》PPT课件

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1、边坡与基坑工程第五章§5.1土压力的类型与产生的条件§5.2静止土压力计算§5.3朗肯(Rankine)土压力理论§5.4库仑(Coulomb)土压力理论§5.5经典土压力计算方法讨论§5.6挡土墙结构§5.7土质边坡稳定§5.8基坑工程简介§5边坡与基坑工程1、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。一、概述墙后墙前墙顶墙底(基底)墙趾墙跟(踵)墙背墙面§5.1土压力的类型与产生的条件挡土结构土体由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作

2、用，挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。自重土压力墙后墙前墙顶墙底(基底)墙趾墙跟(踵)墙背墙面2、土压力一、概述侧向挤压作用土上荷载§5.1土压力的类型与产生的条件刚性挡土墙柔性挡土墙3、挡土墙类型按刚度及位移方式§5.1土压力的类型与产生的条件刚性挡土墙L型T型预应力刚性加筋扶壁圬工式§5.1土压力的类型与产生的条件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§5.1土压力的类型与产生的条件3、挡土墙类型按常用的结构形式§5.1土压力的类型与产生的条件§

3、5.1土压力的类型与产生的条件二、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。§5.1土压力的类型与产生的条件被动土压力（Passiveearthpressure)（一）墙体位移和土压力性质静止土压力（Earthpressureatrest)主动土压力（Activeearthpressure)§5.1土压力的类型与产生的条件１．挡土墙

4、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。当d=D/H=0时（如地下室）E=E01.静止土压力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)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)§5.1土压力的类型与产生的条件土压力与挡墙位移的关系方向大小1~5%0

5、.1~0.5%静止土压力主动土压力被动土压力达到极限状态所需的位移极限状态§5.1土压力的类型与产生的条件三种土压力的关系：被动土压力对应于图中C点墙向填土的方向位移，墙后土体处于被动极限平衡状态主动土压力对应于图中B点墙向离开填土的方向位移，墙后土体处于主动极限平衡状态静止土压力对应于图中A点墙位移为0，墙后土体处于弹性平衡状态Pa

6、位移方向；(2)挡土墙所受土压力的大小随位移量而变化，并不是一个常数；(3)主动和被动土压力是特定条件下的土压力，仅当墙有足够大位移或转动时才能产生。§5.1土压力的类型与产生的条件表5-1产生主动和被动土压力所需墙的位移量土类应力状态墙运动形式可能需要的位移量砂土主动平移0.0001H绕墙趾转动0.001H绕墙顶转动0.02H被动平移0.05H绕墙趾转动>0.1H绕墙顶转动0.05H粘土主动平移0.004H绕墙趾转动0.004H§5.1土压力的类型与产生的条件hvhvh=p0zzzH(

7、a)(b)静止土压力强度（p0）可按半空间直线变形体在土的自重作用下无侧向变形时的水平侧向应力h来计算。下图表示半无限土体中深度为z处土单元的应力状态：§5.2静止土压力计算半无限体墙背光滑竖向应力水平应力荷载作用时竖向应力水平应力侧压力系数弹性力学经验公式§5.2静止土压力计算K0HH3E0(c)zpf=c+tg(d)h=p0zzH(b)静止土压力沿墙高呈三角形分布，作用于墙背面单位长度上的总静止土压力（P0）：E0的作用点位于墙底面往上1/3H处，单位[kN/m]。（d）图是处

8、在静止土压力状态下的土单元的应力摩尔圆，可以看出，这种应力状态离破坏包线很远，属于弹性平衡应力状态。§5.2静止土压力计算例7-1挡土墙后作用无限均布荷载q，土的物理力学指标为=18kN/m3,sat=19kN/m3,c=0,=30。计算：静止土压力分布值及合力E0§5.2静止土压力计算[解]静止土压力系数为K0=1-sin=1-sin30=0.5各点静止土压力值：a点：p0a=K0q=0.520=10kPab点：p0b=K0(q+h1)=0.5(