《土壓力與擋土墻》ppt課件

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1、土力學與地基基礎主講：王鵬程2011年10月聯(lián)系方式Name:王鵬程Tel:15210579403E-mail:wpclx1988_2008@163.com§7.1土壓力概述§7.2靜止土壓力計算§7.3朗肯(Rankine)土壓力理論§7.4庫侖(Coulomb)土壓力理論§7.5幾種常見情況的土壓力§7.6擋土墻設計第七章土壓力與擋土墻設計庫侖C.A.Coulomb(1736-1806)W.J.M.Rankine1820-1872Scotland什么是擋土結(jié)構(gòu)物Retainingstructure什么是土壓力Earthpressure影響土壓力的因素研究土壓力的目的

2、甲所背面§7.1土壓力概述一、擋土結(jié)構(gòu)物(擋土墻)支撐天然斜坡E拱橋橋臺E為防止土體坍塌而修建的擋土結(jié)構(gòu)。用來支撐天然或人工斜坡不致坍塌以保持土體穩(wěn)定性，或使部分側(cè)向荷載傳遞分散到填土上的一種結(jié)構(gòu)物。擋土墻Retainingwall土壓力Earthpressure土壓力Earthpressure土擋土結(jié)構(gòu)物及其土壓力Rigidwall支撐天然斜坡E地下室側(cè)墻E填土E填土堤岸擋土墻拱橋橋臺E擋土墻類型(按剛度及位移方式):剛性擋土墻柔性擋土墻錨桿板樁板樁變形剛性擋土墻T型預應力剛性加筋圬工式L型漿砌塊石的擋土墻擋土墻形式-剛性擋土墻擋土墻形式-剛性擋土墻護坡樁形成的擋土結(jié)

3、構(gòu)擋土墻形式-剛性擋土墻土工格柵加筋建成5～6.5m高的加筋擋土墻擋土墻形式-剛性擋土墻擋土墻形式-剛性擋土墻加筋土擋墻擋土墻形式-剛性擋土墻上海市外環(huán)過江隧道岸埋段基坑支撐擋土墻形式-剛性擋土墻柔性支護結(jié)構(gòu)柔性支護結(jié)構(gòu)錨桿板樁板樁變形板樁錨桿基坑支撐上的土壓力擋土墻的存在限制了土體的移動，對墻后土體來講，是一個約束，因而墻后土體對擋土墻的墻背要產(chǎn)生一個約束反力：土壓力二、擋土結(jié)構(gòu)物上的土壓力墻體位移對土壓力的影響1．墻體位移的方向和相對位移量決定著所產(chǎn)生的土壓力的性質(zhì)和土壓力的大小。2.擋土墻所受土壓力的大小并不是一個常數(shù)，而是隨位移量的變化而變化。3.三種特定情況下

4、的土壓力，即靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力。三種土壓力土壓力類型被動土壓力主動土壓力靜止土壓力土壓力1.靜止土壓力擋土墻在壓力作用下不發(fā)生任何變形和位移，墻后填土處于彈性平衡狀態(tài)時，作用在擋土墻背的土壓力Eo2.主動土壓力在土壓力作用下，擋土墻離開土體向前位移至一定數(shù)值，墻后土體達到主動極限平衡狀態(tài)時，作用在墻背的土壓力滑裂面Ea3.被動土壓力Ep滑裂面在外力作用下，擋土墻推擠土體向后位移至一定數(shù)值，墻后土體達到被動極限平衡狀態(tài)時，作用在墻上的土壓力被動土壓力靜止土壓力主動土壓力巖石拱橋橋臺墻體位移與土壓力類型P0PaPp4.三種土壓力之間的關系-△+△+△-△Eo

5、△a△pEaEoEp對同一擋土墻，在填土的物理力學性質(zhì)相同的條件下有以下規(guī)律：1.Ea＜Eo＜＜Ep2.△p＞＞△aPa

6、力計算Zsvshshzsv靜止土壓力對于側(cè)限應力狀態(tài)：p0=sh=K0sv=K0gzK0=μ/(1-μ)svshshzsv由于土的泊松比n很難確定，K0常用經(jīng)驗公式計算,對于砂土、正常固結(jié)粘土：K0≈1-sinf’填土面svsvshp0=shz極限平衡狀態(tài)：????????f??靜止土壓力計算HzE0總靜止土壓力朗肯土壓力理論基本條件和假定條件墻背光滑墻背垂直填土表面水平假設墻后各點均處于極限平衡狀態(tài)§7.3朗肯土壓力理論計算主動、被動土壓力均應用極限平衡條件！朗肯極限平衡應力狀態(tài)自重應力作用下，半無限土體內(nèi)各點的應力從彈性平衡狀態(tài)發(fā)展為極限平衡狀態(tài)的情況。?3f?v=

7、?z??K0?v主動極限平衡應力狀態(tài)s1s345?+f/2?1f?v=?z??K0?v被動極限平衡應力狀態(tài)s1s3s3s145?-f/2朗肯土壓力計算假定：墻背垂直光滑，填土表面水平Hsvsh于是：sv、sh為主應力，且sv=?zz朗肯主動土壓力計算－填土為無粘性土（砂土）s145?+f/2豎向應力為大主應力水平向應力為小主應力無粘性土的極限平衡條件z于是：主動土壓力強度pa=?3f?v=?z??K0?v?pa=s3朗肯主動土壓力計算－填土為無粘性土（砂土）s145?+f/2pa=s3z主動土壓力強度－朗肯主動土壓力系數(shù)總主動土壓力朗肯主