《挡土墙工程》PPT课件

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1、4挡土墙工程同济大学出版社目录4.1概念与理论4.2朗金土压力理论4.3库仑土压力理论4.4挡土墙的应用4.1概念与理论概念o挡土墙的形式o在遇到在天然土坡（slope）上修筑建筑物或构筑物时，为了防止土体的滑坡和坍塌，工程上常用各种类型的挡土结构物加以支挡，地下室的外墙，重力式码头的岸壁，桥梁接岸的桥台等都支持着侧向土体。这些用来侧向支持土体的结构物，统称为挡土墙（retainingwall）。o挡土墙根据不同的用途和各工程的特点可采用不同的结构类型挡土结构物的类型(a)边坡挡土墙；(b)桥台；

2、(c)地下室侧墙；(d)扶壁式挡土墙；(e)锚杆式挡土墙；(f)加筋挡土墙挡土墙在工程中的应用o挡土墙在工业与民用建筑、水利工程、铁道工程、桥梁、港口及航道建筑中被广泛应用着，例如山区和丘陵地带，在土坡上修造建筑物时，防止土坡坍塌的挡土墙，图4.2（a）；支挡建筑物周围填土的挡土墙，图4.2（b）；房屋地下室的侧墙，图4.2（c）；桥台，图4.2（d）；堆放散粒材料的挡墙，图4.2（e）；以及码头，图4.2（f）等等。图4.2挡土墙的应用o一般的中小工程，比如小溪河岸护坡，小土坡挡土墙，可以就地取

3、材采用块石建成，重大工程可采用用素混凝土或钢筋混凝土材料建成。在山区的公路、铁道两侧护坡等工程往往采用锚杆式或加筋土挡土墙，见图4.3。几种挡土墙的做法4.2朗金土压力理论粘性土的主动土压力计算o临界深度：对墙后填土为粘性土的挡土墙，若离填土面某一深度处的主动土压力等于零，则该深度称为临界深度。o墙后为粘性填土时的主动土压力强度包括两部分：一部分是由土自重引起的土压力，另一部分是由土的粘聚力引起的土压力。粘性土的主动土压力计算无粘性土(zq)KaaqqKazHzqz情况1Hq

4、Ka无粘性土的主动土压力计算:墙后填土表面有连续均布荷载的情况,当挡土墙墙后填土面有均布荷载q作用时，若填土重度为r,则将均布荷载换算成的当量土层厚度为q/r粘性土的主动土压力计算有均布荷载时粘性土的主动土压力无粘性土被动土压力的计算pzKP无粘性土被动土压力的计算p(zq)KzKqKPpp粘性土被动土压力的计算zK2cKppP粘性土被动土压力的计算p(zq)KzKqK2cKpPpp12EHKqHK2cHKpppp2上HKa111a1下

5、HKa111a2,1H1Ka1H1111HK11a2,H222(HH)K1122a20不同性质土层因φγ1,φ1h1不同，计算时分别σa1上1采用不同的土压力σa1下γ,φ222h系数，分层面处竖2向应力不变，而土γ3,φ3h33压力有突变：a1上1h1Ka12c1Ka1思考：？σa2上hK2cKσa1下11a22a2a2下填土为成层土时的土压力计算o由于各层填土重度不同，使得填土竖向应力分布在土层交界面上出现转折o由于各层填土粘聚力和内摩擦角不同，所以在计算

6、主动或被动土压力系数时，需采用计算点所在土层的粘聚力和内摩擦角有地下水时，墙后01hγ1,φ1压力由土压力和静水压力共同组成（合力增大，1影响墙体稳定，故墙体2γ2,φ2h设排水孔），地下水位2以下取有效重度计算：(hh)K2cKa21122a22a2墙脚处压应力2wwh2v墙后压力合力：土压力+静水压力填土为成层土时的土压力计算''下层应为,,可近似认为'hKhKh1a2aw2填土中有地下水时的土压力计算o当墙后填土中有水时，需考虑地下水位以下的填土

7、由于浮力作用使有效重量减轻引起的土压力减小，水下填土部分采用浮容重进行计算。o当墙后填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力有土压力和水压力两部分。o当墙后无粘性填土中地下水位逐渐上升时，墙背上的侧压力产生的变化是增大。o在计算作用在墙背上的总压力应包括水压力和土压力的作用。填土中有地下水时的土压力计算4.3库伦土压力理论库仑土压力理论q计算假定：o墙后填土处于极限平衡状态并沿某一滑动面形成滑动土契体；o墙后填土为无粘性土（c=0)；o滑动契体沿墙背及过墙踵的平面滑动；o墙与填土均为刚性。一、主动土压

8、力90σa=γzKaβGzhφδRhEaRGEah/3αθEaγhKa库仑主动土压力计算图v由力三角形正弦定律得土压力合力：12EhKaca2v墙后深度z点处主动土压力强度：zKaaKa—主动土压力系数（由α、β、δ、φ确定）v土压力作用方向：与墙背法线方向成δ角。v土压力强度分布：沿墙高呈三角形分布。楔体在三力作用下处于静力平衡状态，由力矢三角形按正弦定理：EWsinsin18012coscoss