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1、第八章土壓力防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)工程系主講教師:林瑋第八章土壓力8.1概述8.2擋土墻側(cè)的土壓力8.3朗肯土壓力理論8.4庫(kù)倫土壓力理論8.5朗肯理論與庫(kù)倫理論的比較8.1概述擋土墻——用來(lái)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。土壓力——擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力。擋土墻的幾種類型:E地下室地下室側(cè)墻E填土重力式擋土墻E橋面拱橋橋臺(tái)8.1概述剛性擋土墻本身變形極小，只能發(fā)生整體位移重力式懸臂式扶壁式錨拉式（錨碇式）8.1概述剛性擋土墻的位移及土壓力分布8.1概述柔
2、性擋土墻本身會(huì)發(fā)生變形，墻上土壓力分布形式復(fù)雜錨桿板樁板樁變形板樁上土壓力實(shí)測(cè)計(jì)算8.1概述剛性擋土墻土壓力計(jì)算比較簡(jiǎn)單，其它類型的土壓力計(jì)算大都以剛性墻為依據(jù)本章要討論的中心問(wèn)題剛性擋土墻上的土壓力性質(zhì)及土壓力計(jì)算，包括土壓力的大小、方向、分布及合力作用點(diǎn)8.1概述3.被動(dòng)土壓力（Passiveearthpressure)1.靜止土壓力（Earthpressureatrest)2.主動(dòng)土壓力（Activeearthpressure)巖石拱橋橋臺(tái)8.1概述墻體位移與土壓力類型墻體位移與土壓力類型8.1概述3.被動(dòng)土壓力（Passive
3、earthpressure)1.靜止土壓力（Earthpressureatrest)2.主動(dòng)土壓力（Activeearthpressure)土壓力分類：（1）主動(dòng)土壓力（2）被動(dòng)土壓力（3）靜止土壓力主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力靜止土壓力實(shí)驗(yàn)研究表明：在相同條件下，土壓力有如下關(guān)系：產(chǎn)生被動(dòng)土壓力所需的位移量大大超過(guò)產(chǎn)生主動(dòng)土壓力所需的位移量。8.2擋土墻側(cè)的土壓力靜止土壓力計(jì)算：取單位墻長(zhǎng)，總靜止土壓力：——靜止土壓力系數(shù)，可近似按計(jì)算。8.2擋土墻側(cè)的土壓力朗肯主動(dòng)極限平衡應(yīng)力狀態(tài)自重應(yīng)力作用下，半無(wú)限土體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力從彈性平衡狀態(tài)發(fā)展為
4、極限平衡狀態(tài)的情況。?a?z=?z??K0?zs1s345?+f/28.3朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論是根據(jù)半空間的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平衡條件得出的土壓力計(jì)算方法。?p?z=?z??K0?z被動(dòng)極限平衡應(yīng)力狀態(tài)s1s3s3s145?-f/28.3朗肯土壓力理論條件墻背光滑（剪應(yīng)力為0）墻背垂直填土表面水平假設(shè)墻后各點(diǎn)均處于極限平衡狀態(tài)朗肯土壓力理論基本條件和假定8.3朗肯土壓力理論8.3朗肯土壓力理論一、主動(dòng)土壓力計(jì)算由土的強(qiáng)度理論可知，當(dāng)土體中某點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，大小主應(yīng)力之間應(yīng)滿足以下關(guān)系：粘性土：無(wú)粘性土：一、主動(dòng)土壓力計(jì)算
5、8.3朗肯土壓力理論當(dāng)擋墻偏離土體時(shí)，逐漸減小到時(shí)達(dá)到朗肯主動(dòng)極限平衡狀態(tài)，主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為：?a?z=?z??K0?z8.3朗肯土壓力理論粘性土：無(wú)粘性土：主動(dòng)區(qū)8.3朗肯土壓力理論主動(dòng)土壓力合力（取單位墻長(zhǎng)計(jì)算）：無(wú)粘性土粘性土無(wú)粘性土：粘性土：令得?p?z=?z??K0?z二、朗肯被動(dòng)土壓力計(jì)算8.3朗肯土壓力理論45－?/290+?當(dāng)擋墻向填土方向移動(dòng)時(shí)，逐漸增大到時(shí)達(dá)到朗肯被動(dòng)極限平衡狀態(tài)，被動(dòng)土壓力強(qiáng)度為：8.3朗肯土壓力理論無(wú)粘性土：粘性土：8.3朗肯土壓力理論無(wú)粘性土：粘性土：8.3朗肯土壓力理論例題1已知一擋土墻H＝
6、5米，墻背垂直、光滑，填土面水平。填土的物理性質(zhì)指標(biāo)為：試求主動(dòng)土壓力的分布、合力及其作用點(diǎn)位置。解：先寫出計(jì)算公式：H=5m121.59m3.41m1.14mEa=51.4kN/m主動(dòng)土壓力分布圖30.1kPa8.3朗肯土壓力理論墻底處主動(dòng)土壓力：8.3朗肯土壓力理論主動(dòng)土壓力合力：主動(dòng)土壓力作用在距離墻底的距離：1.59m3.41m1.14mEa=51.4kN/m主動(dòng)土壓力分布圖8.3朗肯土壓力理論三、特殊情況下的土壓力計(jì)算（一）填土面有均布荷載無(wú)粘性土:Hz情況1情況2情況38.3朗肯土壓力理論1(二)成層土(三)墻后填土有地下
7、水下層應(yīng)為,可近似認(rèn)為8.3朗肯土壓力理論8.3朗肯土壓力理論8.3朗肯土壓力理論8.3朗肯土壓力理論8.3朗肯土壓力理論8.3朗肯土壓力理論3已知擋土墻直立、光滑、填土面水平，墻頂表面處作用有均布荷載q=20kPa，填土為三層，墻后有地下水位，具體資料見(jiàn)下圖，試求擋土墻后主動(dòng)土壓力及總側(cè)推力。8.3朗肯土壓力理論8.3朗肯土壓力理論8.3朗肯土壓力理論(3)水壓力8.3朗肯土壓力理論8.4庫(kù)倫土壓力理論墻背傾斜、粗糙、填土傾斜時(shí)？庫(kù)侖土壓力理論庫(kù)侖C.A.Coulomb(1736-1806)墻背傾斜，具有傾角?墻背粗糙，與填土摩擦角
8、為?填土表面有傾角?出發(fā)點(diǎn)：平面滑裂面假設(shè)：滑裂面為平面、墻后填土c=0假設(shè)條件：??剛體滑動(dòng)假設(shè)：破壞土楔為剛體，滑動(dòng)楔體整體處于極限平衡狀態(tài)8.4庫(kù)倫土壓力理論?8.4庫(kù)倫土壓力理論?ACH?B1.無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓
