土壓力種類及靜止土壓力

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1、第4章土壓力及土坡穩(wěn)定4－1概述擋土墻—防止土體坍塌的構(gòu)筑物。4.1.1擋土墻的用途與類型土壓力—土體作用在擋土墻上的壓力。1.基本概念：自重土壓力剛性結(jié)構(gòu)和柔性結(jié)構(gòu)墻后墻前墻頂墻底(基底)墻趾墻跟(踵)墻背墻面擋土墻填土地下室橋臺(tái)板樁礦石煤工程中常見的支擋結(jié)構(gòu)(a)邊坡?lián)鯄?b)地下室側(cè)墻(c)拱橋橋臺(tái)2.用途3.擋土墻的類型擋土墻的結(jié)構(gòu)類型材料類型：重力式懸臂式扶壁式此外，錨桿式、加筋土擋土墻。4.1.2土壓力的種類1.土壓力實(shí)驗(yàn)2土壓力種類靜止土壓力Po主動(dòng)土壓力Pa被動(dòng)土壓力Pp擋土墻在土壓力作用下，不向任何方向發(fā)生位移和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)

2、，作用在墻背上的土壓力稱為靜止土壓力。1)靜止土壓力Po墻靜止不動(dòng)例：地下室外墻地下水池側(cè)壁Po?hK0?z?xZh當(dāng)擋土墻沿墻趾向離開填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或平行移動(dòng)，且位移達(dá)到一定量時(shí)，墻后土體達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)，填土中開始出現(xiàn)滑動(dòng)面，這時(shí)在擋土墻上的土壓力稱為主動(dòng)土壓力。2)主動(dòng)土壓力Pa土推墻外移滑動(dòng)面Pa當(dāng)擋土墻在外力作用下向墻背填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或平行移動(dòng)時(shí)，土壓力逐漸增大，當(dāng)位移達(dá)到一定量時(shí)，潛在滑動(dòng)面上的剪應(yīng)力等于土的抗剪強(qiáng)度，墻后土體達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)，填土內(nèi)開始出現(xiàn)滑動(dòng)面，這時(shí)作用在擋土墻上的土壓力增加至最大，稱為被動(dòng)土壓力。3)被動(dòng)土壓力Pp墻推土內(nèi)移

3、例：拱橋臺(tái)Pp滑動(dòng)面實(shí)際中只利用被動(dòng)土壓力的一部分。極限平衡條件：粘性土：無粘性土，上式中c=0得。三種土壓力的關(guān)系：靜止土壓力墻位移為0，墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)。主動(dòng)土壓力墻向離開填土的方向位移，墻后土體處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài)。被動(dòng)土壓力墻向填土的方向位移，墻后土體處于被動(dòng)極限平衡狀態(tài)。三者關(guān)系：Pa

4、：擋土墻所受到的土壓力類型，首先取決于墻體是否發(fā)生位移以及位移方向；(2)擋土墻所受土壓力的大小隨位移量而變化，并不是一個(gè)常數(shù)；(3)主動(dòng)和被動(dòng)土壓力是特定條件下的土壓力，僅當(dāng)墻有足夠大位移或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才能產(chǎn)生。產(chǎn)生主動(dòng)和被動(dòng)土壓力所需墻的位移量土類應(yīng)力狀態(tài)墻運(yùn)動(dòng)形式可能需要的位移量砂土主動(dòng)平移0.0001H繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng)0.001H繞墻頂轉(zhuǎn)動(dòng)0.02H被動(dòng)平移0.05H繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng)>0.1H繞墻頂轉(zhuǎn)動(dòng)0.05H粘土主動(dòng)平移0.004H繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng)0.004H3填土的性質(zhì)填土的松密程度、干濕程度、c、φ值的大小，以及填土表面的形狀等。2擋土墻形狀關(guān)系采用何種土壓力計(jì)算理論、

5、計(jì)算公式和結(jié)果。4.1.4擋土墻發(fā)生事故實(shí)例1、多瑙河碼頭岸墻2、倫敦鐵路擋土墻土壓力計(jì)算穩(wěn)定分析朗肯土壓力理論庫侖土壓力理論土坡天然山坡人工土坡4.2.1產(chǎn)生條件例：地下室外墻拱座Po?hK0?z?xZh4－2靜止土壓力計(jì)算靜止土壓力產(chǎn)生條件：墻靜止不動(dòng)位移和轉(zhuǎn)角為04.2.2靜止土壓力計(jì)算半無限體墻背光滑豎向應(yīng)力水平應(yīng)力側(cè)壓力系數(shù)彈性力學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式P0靜止土壓力的分布：p0沿深度Z呈線性分布，呈三角形；作用點(diǎn)：距墻底為方向：水平總靜止土壓力：沿墻長度方向取1米。H4.2.3靜止土壓力的應(yīng)用地下室外墻；巖基上的擋土墻；……例5.1?，H，K0。End