边坡与基坑工程教学提纲.ppt

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1、边坡与基坑工程三、朗肯土压力理论解：1.分层，标层号2.计算每一层面出主动土压力强度pa，填土表面处主动土压力强度：地下水位处土压力强度：墙底处土压力强度：3.沿挡土墙高度绘制pa分布图形，若为粘性土，求临界深度三、朗肯土压力理论4.主动土压力Ea=pa分布图形面积主动土压力：墙底处静水压力强度：静水压力合力：总侧向压力：5.Ea作用点及作用方向总侧向压力水平作用于挡土墙，作用点位置为土压力强度和水压力强度分布图形形心对应高度。四、库仑土压力理论推导思想假定挡土墙后填土处于极限平衡状态并形成一滑动楔体，然后从楔

2、体的静力平衡条件导出土压力的计算方法。基本假设1.挡土墙是刚性的，墙后填土是理想的散粒体（c=0）；2.当墙身向前或向后移动以产生主动土压力或被动土压力时墙后填土中形成的滑动破坏面为通过墙踵的平面；3.滑动土楔体为一刚塑性体，即本身无变形。库仑土压力理论主要用于计算主动土压力，被动土压力计算误差较大。四、库仑土压力理论挡土墙高为h，墙背俯斜，与铅垂线的夹角为α，墙后填土为砂土，填土表面与水平面的夹角为β，墙背与填土间的摩擦角为δ，挡土墙后填土的内摩擦角为φ。作用于滑动土楔体上的力有：G：土楔体所受的重力。E：墙

3、背对土楔体的支承反力，其与主动土压力Ea是作用力与反作用力的关系，所以E与Ea大小相等，方向相反。E与墙背的法线成δ角（墙与土的摩擦角）。R：填土中滑裂面下方土体对土楔体的反力。R的方向与滑裂面法线成φ角。四、库仑土压力理论根据土楔体的静力平衡条件，土楔体的所受的三个力必交汇于一点，其大小和作用方向可组成一个首尾相接的闭合三角形（力矢三角形）。通过力矢三角形的数学推导，可得到库仑主动土压力的一般公式：库仑主动土压力系数：Ka也可通过查表5.3确定。四、库仑土压力理论根据库仑土压力理论推导出的主动土压力的表达式：

4、可知，主动土压力与挡土墙高度的平方成正比。因此，任意深度z处的主动土压力为：主动土压力等于主动土压力强度沿墙高的积分：主动土压力可以通过对主动土压力取微分求得。因此，任意深度z处主动土压力强度的表达式为：四、库仑土压力理论根据主动土压力强度的表达式可知，pa与挡土墙高度z成一次方正比关系。Pa沿挡土墙高度呈三角形分布。主动土压力Ea作用点位于pa分布图形形心对应高度处，即离墙底H/3处。主动土压力Ea作用方向与E作用方向相反，即与墙背法线逆时针成δ角，与水平线成（α+δ）角。四、库仑土压力理论【例题5.5】挡土

5、墙高4.5m，墙背倾斜角α=10°（俯斜），填土坡角β=15°，填土为砂土，γ=17.5kN/m3，φ=30°，填土与墙背的摩擦角δ=(2/3)φ，试按库仑理论求主动土压力Ea及作用点。解：由α=10°，β=15°，φ=30°，δ=(2/3)φ=20°，查表5.3的主动土压力系数为Ka=0.480则土压力作用点在距墙底h/3=1.5m处，作用方向墙背法线逆时针成δ=20°角，与水平线成（α+δ）=30°角。第二节挡土墙结构一、挡土墙的类型重力式挡土墙1.特点：体积大，靠墙自重保持稳定。2.适用：挡土墙高度h≤6

6、m。3.材料：就地取材，砖、石、素混凝土。4.优点：结构简单，施工方便，应用广泛。5.缺点：工程量大，沉降大。一、挡土墙的类型悬臂式挡土墙1.特点：体积小，利用墙后基础上方的土重保持稳定性。2.适用：挡土墙高度h≤8m。3.材料：钢筋混凝土。4.优点：工程量小。5.缺点：施工较复杂。扶壁式挡土墙1.特点：为增强悬臂式挡土墙的抗弯性能，沿长度方向每隔(0.8～1.0)h做一朵扶壁。2.适用：挡土墙高度h≤10m。3.材料：钢筋混凝土。4.优点：工程量小。5.缺点：施工较复杂。一、挡土墙的类型锚杆挡土墙1.锚杆挡土

7、墙通常是由肋柱、墙面板和锚杆三部分组成的轻型支挡结构。2.锚杆挡土墙依靠锚固在稳定岩土中的锚杆所提供的拉力来保证挡土墙的稳定，它能适用于承载力较低的地基，而不必进行复杂的地基处理，是一种有效的挡土结构。一、挡土墙的类型锚定板挡土墙1.锚定板挡土墙由墙面系、拉杆和锚定板组成。2.锚定板挡土墙通过锚定板前填土的被动抗力来支承拉杆拉力，依靠填土的自重来保持填土的稳定性。加筋土挡土墙1.加筋土挡土墙是面板、拉筋、填土三者的有机结合体。2.填土和拉筋之间的摩擦力使得填土与拉筋结合成为一个整体。二、重力式挡土墙的计算设计思

8、路（建设工程通用）：设计挡土墙时，一般先根据挡土墙所处的条件（工程地质、填土性质、荷载情况、以及建筑材料和施工条件等）凭经验初步拟定截面尺寸，然后进行验算。如不满足要求，则应改变截面尺寸或采用其他措施。挡土墙的验算内容：1.稳定性验算，包括抗倾覆和抗滑移验算，本章详细讲述。2.地基承载力验算：基底压力地基承载力设计值，并验算软弱下卧层强度。3.墙身强度验算：满足规范相应规定。二、重力式