第6章 土压力

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1、第六章挡土结构物上的土压力6.1概述6.2静止土压力计算6.3朗肯(Rankine)土压力理论6.4库仑(Coulomb)土压力理论6.5两种土压力理论的比较6.6几种常见的主动土压力计算本章目录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。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。6.1概述挡土墙的几种类型E地下室地下室侧墙E填土重力式挡土墙E桥面拱桥桥台6.1概述刚性挡土墙

2、本身变形极小，只能发生整体位移重力式悬臂式扶壁式锚拉式（锚碇式）6.1概述刚性挡土墙的位移及土压力分布6.1概述柔性挡土墙本身会发生变形，墙上土压力分布形式复杂锚杆板桩板桩变形板桩上土压力实测计算6.1概述临时支撑系统的位移及土压力分布临时支撑土压力分布受施工过程和变位条件的影响6.1概述刚性挡土墙土压力计算比较简单，其它类型的土压力计算大都以刚性墙为依据本章要讨论的中心问题刚性挡土墙上的土压力性质及土压力计算，包括土压力的大小、方向、分布及合力作用点6.1概述墙体位移与土压力类型6.1概述墙体位移与土压力类型△p＞＞

3、△aE静止土压力E0主动土压力Ea被动土压力Ep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。6.1概述土压力的类型静止土压力E0：坚硬地基上，断面较大主动土压力Ea：一般挡土墙被动土压力Ep:桥台E桥面拱桥桥台6.2静止土压力计算静止土压力墙体不发生任何位移=0相当于天然地基土的应力状态（侧限状态）——k0应力状态嵌岩的挡土墙地下室6.2静止土压力计算svsvshp0=shzK0:静止土压力系数P69对于侧限应力状态，理论上：K0=n/(1-n)对于砂土、正常固结粘土由于土的n很难确定，K0常用经

4、验公式计算6.2静止土压力计算svsvshp0=shzf6.2静止土压力计算静止土压力计算HzE0总静止土压力的大小为分布力的面积，方向相同，作用点分布力的形心处。实际上应理解为分布力合力的求解复习内容1、P165土体极限平衡状态（1）方程式（2）图解：抗剪强度直线和摩尔圆（土的应力状态圆）相切5.2土的抗剪强度理论2、力的三要素：大小、方向、作用点3、分布强度和其合力的关系从物理意义上来说，大小就是面积，作用点就是形心的位置静力学原理1、假定（适用条件）：墙背垂直光滑(没有摩擦力（剪应力为0，土压

5、力的方向？水平），填土表面水平Hsvsh于是：sv、sh为主应力，其中sv=zz6.3朗肯土压力理论6.3朗肯土压力理论朗肯主动极限平衡应力状态3fv=zK0v主动极限平衡应力状态s1s345+f/22、朗肯主动土压力随着墙向前移动，σh←越来越小，直到圆和直线相切？谁是大主应力，谁是小主应力，哪个已知，哪个未知？6.3朗肯土压力理论朗肯主动土压力计算－（1）填土为无粘性土s145+f/2竖向应力为大主应力水平向应力为小主应力土的极限平衡条件(第5章）z于是：主动土压力强度pa=3fv=zK

6、0vpa=s36.3朗肯土压力理论朗肯主动土压力计算(1)填土为无粘性土（砂土）s145+f/2pa=s3z主动土压力强度－朗肯主动土压力系数总主动土压力（合力，分布强度的面积）令位置方向6.3朗肯土压力理论朗肯主动土压力计算－(2)填土为粘性土竖向应力为大主应力水平向应力为小主应力由极限平衡条件于是：主动土压力强度pa=3fv=zK0v6.3朗肯土压力理论朗肯主动土压力计算－填土为粘性土主动土压力强度－同前朗肯主动土压力系数负号45+f/2z0－z0z>z0z

7、拉应力,取0,定义z0为临界深度6.3朗肯土压力理论朗肯主动土压力计算－填土为粘性土45+f/2z0－z0注意：临界深度z0的含义为，在该点应由Pa=0,求得z0。6.3朗肯土压力理论朗肯主动土压力计算－填土为粘性土HEa总主动土压力－z0三角形面积=底x高/21fv=zK0v被动极限平衡应力状态6.3朗肯土压力理论s1s3s3s145-f/2σh越来越大，直到…3、朗肯被动土压力？谁是大主应力，谁是小主应力6.3朗肯土压力理论朗肯被动土压力计算(1)填土为无粘性土（砂土）竖向应力为小主应力水平向应力为

8、大主应力45-f/2土的极限平衡条件于是：被动土压力强度pp=1fv=zK0vpp=s1s3z??6.3朗肯土压力理论朗肯被动土压力计算－填土为无粘性土（砂土）45-f/2pp=s1s3z被动土压力强度－朗肯被动土压力系数总被动土压力6.3朗肯土压力理论朗肯被动土压力计算(2)填土为粘性土竖向应力为小主应力水平向