挡土结构物上的土压力讲义

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1、挡土结构物上的土压力Earthpressureonretainingwall排水管排水孔混凝土墙土工织物反滤砂砾石料山东科技大学资环学院第6章挡土墙Retainingwall土压力Earthpressure土压力Earthpressure土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土压力问题的讨论6.6工程中挡土墙的土压力计算本章目录§6.1概述什么是挡土结构物Retainingstructure什么是土压力Earthpressure影响土压力的因素一、挡土结构物（挡土墙）及土压力挡土结构物：用来支撑

2、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。§6.1概述支撑天然斜坡E拱桥桥台E挡土墙上的土压力：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。挡土墙类型（按刚度及位移方式）:刚性挡土墙柔性挡土墙锚杆板桩板桩变形§6.1概述刚性挡土墙：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§6.1概述Rigidwall支撑天然斜坡E地下室侧墙E填土E填土堤岸挡土墙拱桥桥台E§6.1概述古月堂西侧的挡土墙－浆砌块石§6.1概述护坡桩形成的挡土结构§6.1概述土工格栅加筋建成5～6.5m高的

3、加筋挡土墙§6.1概述§6.1概述加筋土挡墙§6.1概述§6.1概述§6.1概述§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板桩锚杆基坑支撑上的土压力变形土压力分布§6.1概述本部分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3.被动土压力（Passiveearthpressure)二、土压力的种类1.静止土压力（Earthpressureatrest)2.主动土压力（Activeearthpressure)岩石拱桥桥台§6.1概述墙体位移与土压力类型§

4、6.1概述静止土压力H+-=H土压力EEpE0Ea-H1~5%1~5%0d=D/H=0地下室E=E0地下室侧墙E填土§6.1概述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)EH+土压力EEpE0Ea-H=H1~5%1~5%0§6.1概述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)土压力EEpE0Ea-H=H1~5%1~5%0-§6.1概述§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

5、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常用经验公式计算静止土压力计算HzE0总静止土压力§6.2静止土压力计算形心1/3H2若墙后填土中有地下水，则计算静止土压力时，水中土的重度应取浮重度§6.2静止土压力计算§6.3朗肯土压力理论1朗肯极限平衡应力状态自重应力作用下，半无限土体内各点的应力从弹性平衡状态发展为极限平衡状态的情况。3fv=zK0v主动极限平衡应力状态s1s345+f/21fv=zK0v被动极限

6、平衡应力状态§6.3朗肯土压力理论s1s3s3s145-f/22朗肯土压力计算假定：墙背垂直光滑，填土表面水平Hsvsh于是：sv、sh为主应力，且sv=zz§6.3朗肯土压力理论朗肯主动土压力计算－填土为无粘性土（砂土）s145+f/2竖向应力为大主应力水平向应力为小主应力无粘性土的极限平衡条件z于是：主动土压力强度pa=3fv=zK0vpa=s3§6.3朗肯土压力理论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§6.3朗肯土压力理论朗肯主动土压力计算－填土为无粘性土（砂土）朗肯主动土压力计算－填土为粘性土竖向应力为

7、大主应力水平向应力为小主应力粘性土的极限平衡条件于是：主动土压力强度pa=3fv=zK0v§6.3朗肯土压力理论主动土压力强度－朗肯主动土压力系数负号45+f/2z0－z0z>z0z