《土力学》第8章土压力

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1、第8章土压力8.1概述8.2挡土墙侧的土压力8.3朗肯土压力理论8.4库仑土压力理论8.5朗肯理论与库伦理论的比较18.1概述挡土墙或挡土结构物建筑物填土挡土墙地下室地下室外墙桥台道路挡土墙23完工完工混凝土挡土墙及复合排水管4建成后的坡间挡土墙5垮塌的重力式挡墙6781994年9月上海黄浦区某大厦基坑支护靠马路40m长支撑破坏9挡土结构物上的土压力定义：由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。103.被动土压力Passiveearthpressure8.2.1土压力类型1.静止土压力Earthpressureatrest2.主动土压力Activ

2、eearthpressure8.2挡土墙侧的土压力根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为三种11挡土墙静止不动时，则墙后土体处于弹性平衡状态，此时墙背上的土压力叫静止土压力，E0，单位：KN/m。静止土压力强度用σo（Kpa）表示。1.静止土压力（E0）12当挡土墙在墙后填土压力作用下离开填土移动，土压力逐渐减小，墙后的填土达到极限平衡状态（或破坏）时，作用在墙上的土压力称为主动土压力。主动土压力强度σa（KPa）表示。2.主动土压力（Ea）主动EA滑动面133.被动土压力（EP）当挡土墙在外力作用下向填土挤压，土压力逐渐增大，墙后填土达到极限平衡状态，作用在墙上的土压力称为被

3、动土压力。被动土压力强度σp（KPa）表示。被动EP滑动面14主动土压力、被动土压力、静止土压力关系土压力P位移EaE0EpEa

4、rZσx=σaZ8.3朗肯（Rankine）土压力理论土的极限平衡条件18主动朗肯状态自重应力作用下，半无限土体内各点的应力从弹性平衡状态发展为极限平衡状态的情况。3fv=zK0v主动极限平衡应力状态svsx45+f/2土的极限平衡条件主动朗肯状态191fv=zK0v被动极限平衡应力状态s1s3sVsX45-f/2土的极限平衡条件被动朗肯状态被动朗肯状态208.3.2主动土压力主动土压力强度主动土压力系数极限平衡条件大主应力σ1＝σv＝γz小主应力σ3＝σx主动土压力强度σa＝σ3211、无粘性土的主动土压力zHEaH/3墙体移动方向（离开土体）Ka—主动土压力系数

5、三角形形心处，距底面H/3处方向水平作用点位置主动土压力合力大小分布：三角形22二、粘性土的主动土压力HABA点B点位于Ea土压力合力Ea图形面积分布：三角形土压力方向水平土压力作用点分布图形形心负号z0238.3.3被动土压力被动土压力强度被动土压力系数极限平衡条件大主应力σ1＝σx小主应力σ3＝σv＝γz被动土压力强度σp＝σ1241、无粘性土的被动土压力zHEpH/3墙体移动方向（挤压土体）三角形形心处，距底面H/3处方向水平作用点位置被动土压力合力大小Kp—被动土压力系数分布：三角形25HABA点B点Ep土压力合力Ep：土压力方向：水平土压力作用点：梯形形心梯形面积2.粘性土的被动土压

6、力分布：梯形268.3朗肯土压力理论小结：朗肯土压力理论墙背垂直光滑，土面水平主动和被动极限平衡条件砂土和粘性土1fv=zK0vs1s345-f/245+f/23fs1s3278.3朗肯土压力理论粘性土的主动土压力HEa不支护直立开挖的最大深度－z0288.3朗肯土压力理论主动土压力系数被动土压力系数静止土压力系数298.3朗肯土压力理论总土压力：单位长度挡土墙上土压力单位：kN/m，大小、方向、作用点土压力强度：单位面积上的土压力单位：kN/m2几个概念每延米Ep308.3.4几种情况下的土压力计算1.填土面有均布荷载1)当填土面作用连续均布荷载31øθ=450+φ/2θ=

7、450+φ/2θθqq(q+γH)kaγHKa+qKaHACDdC'ACDOO’BB2）均布荷载距墙背一定距离3）均布荷载在地面一定范围内322.成层填土1234h1h2h3σa1σa2上σa2下σa3上σa3下σa4γ1φ1C1γ2φ2C2γ3φ3C3333.墙后填土有地下水BCH1H2Az0土压力合力压力图形面积水压力合力挡土墙须排水排水口水土分算水土合算34已知条件如图。求：作用在墙上的主动