土力学课程讲解第8章

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1、第8章土压力第8章土压力8.1概述8.2静止土压力8.3朗肯土压力8.4库仑土压力8.5几种常见情况下土压力的计算土力学厦门大学土木系8.1概述一、挡土墙的用途与类型二、土压力的种类三、产生主动与被动土压力的条件四、影响土压力的因素土力学厦门大学土木系一、挡土墙的用途与类型1挡土墙的用途土压力——挡土墙承受土体的侧压力作用，这种侧压力总称土压力。即挡土墙后填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。民用建筑（地下室侧墙），水利工程（土坝）、铁路（路基旁）、桥梁（桥台）中应用。2挡土墙的类型（1）按结构

2、型式可分为：重力式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、加筋土挡土墙等。（2）按建筑材料可分为：砖砌、块石、素混凝土、钢筋混凝土、按挡土墙的规模与重要性选用相应的材料。土力学厦门大学土木系8.1概述一、挡土墙的用途与类型二、土压力的种类三、产生主动与被动土压力的条件四、影响土压力的因素土力学厦门大学土木系二、土压力的种类1土压力的分类据墙位移情况和墙后土体所处的应力状态，分三种。（1）静止土压力E0——当挡土墙静止不动，墙后土体处于弹性平衡状态时，土对墙的压力称为静止土压力，一般用E0来表示。（2）主动土压力Ea

3、——当挡土墙向离开土体方向偏移，墙后土体处于极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为主动土压力，一般用Ea来表示。（3）被动土压力Ep——当挡土墙向着土体方向偏移，墙后土体处于极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，一般用Ep来表示。土力学厦门大学土木系二、土压力的种类3三种土压力之间的大小关系分析：挡土墙离开填土向前移+时，土中产生滑裂面AB，同时在裂面上产生向上抗剪力（阻止土体下滑）。因而减小了作用在墙上的土压力。此时，墙后土体达到主动极限平衡状态，作用在墙上土压力达到最小值。挡

4、土墙向后移动推向填土-，产生裂面AC，同时在裂面上产生抗剪力，因而增大了作用在墙上土压力，最终达到被动极限平衡状态，墙上土压力达到最大值。可见：Ea

5、压力条件密砂位移量+＝0.5％H（H为墙高）；密实粘性土位移+＝（1-2％）H2产生被动土压力条件密砂位移量-＝5％H（H为墙高）；密实粘性土位移-＝0.1H土力学厦门大学土木系三、产生主被动土压力的条件理论研究及模型试验都可得出：产生被动土压力所需位移量p远大于主动土压力所需的位移量a。EpEaE0位移+-paE土力学厦门大学土木系8.1概述一、挡土墙的用途与类型二、土压力的种类三、产生主动与被动土压力的条件四、影响土压力的因素土力学厦门大学土木系四、影响土压力的因素1填土的性质

6、及填土表面的形状填土性质：松密程度即容重、干湿程度即含水量w、强度指标内摩擦角、粘聚力c的大小。填土表面形状：水平、向上倾斜、向下倾斜。2挡土墙的形状、墙背的光滑程度和结构形式挡墙剖面形状，包括墙背为竖直或是倾斜、墙背为光滑或粗糙，关系到采用何种计算理论公式和计算结果。3挡土墙位移方向和位移量（线位移、角位移）土力学厦门大学土木系第8章土压力8.1概述8.2静止土压力8.3朗肯土压力8.4库仑土压力8.5几种常见情况下土压力的计算土力学厦门大学土木系8.2静止土压力一、静止土压力定义及计算二、静止

7、土压力的适用范围土力学厦门大学土木系一、定义及计算静止土压力——挡土墙静止不动，墙后土体处于弹性平衡状态时，作用于墙上的土压力。填土表面任意深度z处取一微元体，其上作用竖向自重应力z，该处静止土压力0＝K0z。关于K0的取值由三种方法。1静止土压力计算公式土力学厦门大学土木系一、定义及计算（1）弹性半无限体应力应变理论（2）K0可由室内K0三轴仪或应力路径三轴仪测得。原位测试可用自钻式旁压仪测得。（3）缺乏试验资料时，可用经验公式估算：——泊松比，砂土可取0.2-0.25；粘性土可取0.25-

8、0.40。砂性土：Jacky公式：K0＝1－sin，粘性土：Lambe公式：K0＝0.95－sin固结粘土：K0＝（1－sin）土力学厦门大学土木系一、定义及计算2静止土压力分布墙顶部：z=0，0＝0；墙底部：z=H，0＝K0H；静止土压力呈三角形分布。3总静止土压力沿墙长度方向取1延米，挡土墙上的总静止土压力为：E0＝0.5K0H24总静止土压力作用点总静止土压力作用点位于静止土压力三角形分布图的重心，即距墙底H/3处。土力学厦门大