第5章土壓力.ppt

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1、第五章土壓力計算5.1土壓力的種類與影響因素5.2靜止土壓力計算5.3朗肯土壓力理論5.4庫侖土壓力理論5.5《規(guī)范》法計算土壓力5.6擋土墻設計山體滑坡5.1土壓力的種類峨眉山山體滑坡正在搶修中國重慶市武隆縣發(fā)生山體滑坡性地質(zhì)災害的現(xiàn)場。此次滑坡產(chǎn)生土石方二萬余立方米，由于山體中發(fā)生風化，加上大量雨水浸泡，誘發(fā)了山體一側突然發(fā)生滑坡災害。延安寶塔面臨滑坡威脅土壓力通常是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的側壓力。E填土面碼頭橋臺E隧道側墻E擋土墻應用舉例建成后的坡間擋土墻擋土墻發(fā)生事故的例子多瑙河碼頭岸墻

2、滑動英國倫敦鐵路擋土墻滑動圖垮塌的重力式擋墻垮塌的護坡?lián)鯄κХ€(wěn)的立交橋加筋土擋土墻靜止壓力被動土壓力主動土壓力土壓力一、土壓力類型按擋土結構的位移方向、大小及土體所處的平衡狀態(tài)土壓力值介于上述三種極限狀態(tài)下的土壓力值之間。土壓力的大小及分布與作用在擋土結構上的土體性質(zhì)、擋土結構本身的材料及擋土結構的位移有關，其中擋土結構的位移情況是關鍵因素。土壓力與擋土結構位移d的關系產(chǎn)生被動土壓力所需要的位移量大大超過產(chǎn)生主動土壓力所需要的位移量。二、影響土壓力的因素二、影響土壓力的因素2．擋土墻的形狀擋土墻剖面形狀，包括墻背為豎

3、直或是傾斜，墻背為光滑或粗糙，不同的情況，土壓力的計算公式不同，計算結果也不一樣。3．填土的性質(zhì)擋土墻后填土的性質(zhì)，包括填土的松密程度，即重度、干濕程度等；土的強度指標內(nèi)摩擦角和粘聚力的大小；以及填土的形狀（水平、上斜或下斜）等，都將影響土壓力的大小。E0H靜止土壓力的分布第二節(jié)靜止土壓力計算水平向的自重應力例5-1已知某擋土墻高4.0m，墻背垂直光滑，墻后填土面水平，填土重力密度為γ=18.0kN／m3，靜止土壓力系數(shù)Ko=0.65，試計算作用在墻背的靜止土壓力大小及其作用點，并繪出土壓力沿墻高的分布圖。例5—1已

4、知某擋土墻高4.0m，墻背垂直光滑，墻后填土面水平，填土重力密度為γ=18.0kN／m3，靜止土壓力系數(shù)Ko=0.65，試計算作用在墻背的靜止土壓力大小及其作用點，并繪出土壓力沿墻高的分布圖。解:按靜止土壓力計算公式，墻頂處靜止土壓力強度為：墻底處靜止土壓力強度為：土壓力沿墻高分布圖如圖所示，土壓力合力Eo的大小通過三角形面積求得：靜止土壓力E0的作用點離墻底的距離為：建筑物地下室的外墻、地下水池的側壁、涵洞的側壁以及不產(chǎn)生任何位移的擋土構筑物，其側壁所受到的土壓力可按靜止土壓力計算。第三節(jié)朗肯土壓力理論朗肯土壓力簡

5、介土的極限平衡條件半空間的應力狀態(tài)土壓力的計算方法朗肯土壓力理論的假設：1.擋土墻背面豎直2.墻背光滑3.墻后填土面水平該點達極限平衡需滿足什么條件？0?zK0?z彈性平衡狀態(tài)時的莫爾圓自重應力豎直截面上的法向應力一、朗肯土壓力的基本原理1.土體在水平方向伸展單元體在水平截面上的法向應力?z不變，而豎直截面上的法向應力?x卻逐漸減小，直至滿足極限平衡條件（稱為主動朗肯狀態(tài)）。0?zK0?z?a主動朗肯狀態(tài)時的莫爾圓2.土體在水平方向壓縮單元體在水平截面上的法向應力?z不變而豎直截面上的法向應力?x卻逐漸增大，直至滿足

6、極限平衡條件（稱為被動朗肯狀態(tài)）。0?zK0?z?p被動朗肯狀態(tài)時的莫爾圓0?zK0?z?a?p三種狀態(tài)時的莫爾圓1.無粘性土二、朗肯主動土壓力計算EaH無粘性土的主動土壓力強度分布圖2.粘性土臨界深度EaH粘性土的主動土壓力強度分布圖adebc例5-2有一擋土墻高5m，墻背垂直光滑，墻后填土面水平。填土的物理力學性能指標為：c=10.0kPa，φ=300，γ=18.0kN／m3。試計算主動土壓力大小及作用點位置，并繪出主動土壓力強度沿墻高的分布圖。例5-2有一擋土墻高5m，墻背垂直光滑，墻后填土面水平。填土的物理力

7、學性能指標為：c=10.0kPa，φ=300，γ=18.0kN／m3。試計算主動土壓力大小及作用點位置，并繪出主動土壓力強度沿墻高的分布圖。解因擋土墻墻背垂直光滑，墻后填土面水平，滿足朗金土壓力條件，故可按下式計算土壓力其中主動土壓力系數(shù)為墻頂點l處的主動土壓力強度為：由于σa1為拉應力，墻背與填土脫開，故應求臨界深度zo：墻底點2處主動土壓力強度為土壓力分布圖形如圖所示，主動土壓力的大小為三、朗肯被動土壓力計算1.無粘性土Ep無粘性土的被動土壓力強度分布圖H2.粘性土Ep粘性土的被動土壓力強度分布圖例題5-3有一擋

8、墻高6m，墻背豎直、光滑，墻后填土表面水平，填土的重度γ=18.5kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=20°，粘聚力c=19kPa。求被動土壓力并繪出被動土壓力分布圖。解（1）計算被動土壓力系數(shù)。（2）計算被動土壓力，例題5-3有一擋墻高6m，墻背豎直、光滑，墻后填土表面水平，填土的重度γ=18.5kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=20°，粘聚力c=19kPa。求被