土压力、地基承载力

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1、第一篇土质土力学0绪论第一章土的物理性质及分类第二章土中的应力第三章土的压缩性及固结理论第四章地基沉降第五章土的抗剪强度第六章土压力、地基承载力第七章土坡和地基稳定计算第六章土压力、地基承载力1.概述2.挡土墙上的土压力3.朗肯土压力理论4.库仑土压力理论5.地基破坏型式6.地基临塑荷载和临界荷载7.地基的极限承载力—土压力与土坡稳定性—土坡可分为天然土坡和人工土坡，由于人工开挖和不利的自然因素，土坡可能发生整体滑动而失稳。土坡的滑塌常造成严重的工程事故，并危及人身安全。因此对影响工程安全的天然边坡或人工边坡都应进行边坡的稳定性验算，对不

2、稳定边坡宜采取必要的工程措施予以加固。对于某些人工边坡，如高层建筑深基坑周缘、人工堆填土边缘，由于空间限制使边坡角设计很陡，临空面附近的土体会沿着直线面或弧形面下滑，因此必须预先采用挡土墙等结构物以平衡土坡的侧向压力，我们把这种压力称为土压力。土压力的计算是对人工土坡进行支挡结构设计的前提。1.概述挡土墙的用途：为防止土坡发生滑动和坍塌，需用各种类型的挡土结构物加以支挡。挡土墙是最常见的支挡结构物。用于工民建、水利水电工程、铁路、公路、桥梁、港口、航道等。挡土墙的类型：按挡土墙结构类型分为：重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式、加筋土挡土墙；按

3、建筑材料分类：砖砌、块石、素混、钢混2挡土墙上的土压力2.1土压力试验挡土墙的模型试验，可以量测挡土墙不同位移方向，产生3中不同的土压力。板侧安装压力盒，考察：板静止不动；板向离开填土的临空方向移动或转动；把板向填土方向推，压力盒测得的土压力2.2土压力种类a.静止土压力E0墙静止不动，土对墙的压力；b.主动土压力Ea挡土墙离开土体，土体主动推墙，至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力；c.被动土压力Ep挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力；挡土墙上的三种土压力2.3影响土压力的因素：挡土墙上土压力的大小

4、及其分布规律受到墙体可能移动的方向、填土的种类、填土的形式、墙的截面刚度和地基的变形等一系列因素的影响；挡土墙的位移：其方向,大小是影响土压力大小的主要因素挡土墙的形状：墙背情况，涉及采用的计算理论填土的性质：填土的密实程度、填土表面形态挡土墙的建筑材料：主要决定墙的表面是否光滑2.4静止土压力计算计算公式：K0取值：土侧压力系数或静止土压力系数，半经验公式经验值K0：砂土0.34~0.45；粘性土0.5~0.7静止土压力分布：呈三角形分布，墙顶z=0，压力为0；墙底部z=H，总静止土压力：总静止土压力作用点：静止土压力三角形分布图重心，

5、即下H/3处3.朗肯土压力理论Rankine于1857年研究了半无限土体在自重作用下，处于极限平衡状态的应力条件，推倒出土压力计算公式，即朗肯土压力理论。3.1土体主动和被动朗肯状态半无限土体在自重作用下，离地表z处取一单位微体M，其应力状态：a，主动朗肯状态土体水平向伸展，逐渐减小至，为大主应力，大主应力面为水平面，极限平衡时破坏面与大主应力面夹角b，被动朗肯状态土体水平向压缩，逐渐增大至，为大主应力，大主应力面为竖直平面。将上述理论应用于挡土墙，首先使墙后土体应力状态符合半空间的应力状态，即假设墙后土体表面水平；墙背直立；墙背光滑。3

6、.2主动土压力极限平衡状态条件；粘性土：无粘性土：那么利用为大主应力，小主应力有：粘性土：无粘性土：Ka--主动土压力系数，主动土压力分布、总土压力及其作用点：无粘性土：三角形分布，作用点离墙底H/3处粘性土主动土压力包括：土自重引起的土压力，和由粘聚力c引起的负侧压力。实际中粘聚力产生的这部分忽略不记，则主动土压力为：z0为主动土压力为零处距填土面的深度，常称为临界深度代入上式有：gg222221cKcHKHEaaa-=+3.3被动土压力那么利用为小主应力，大主应力有：粘性土：Kp--被动土压力系数，无粘性土：被动土压力分布、总土压力及

7、其作用点：无粘性土：三角形分布，作用点离墙底H/3处粘性土被动土压力包括：土自重引起的土压力，和由粘聚力c引起的侧压力。粘性土的被动土压力强度呈梯形分布，被动土压力通过梯形压力分布图的形心。3.4几种情况下的土压力计算3.4.1填土面有均布荷载a）连续均布荷载q方法：将均布荷载换算成当量的土重，当量的土层厚度（虚构）;由均布荷载q换算成虚构填土高h,产生的土压力按墙高为h+H计算。b）填土面和墙背倾斜当量土层的厚度仍为，由于填土面和墙背倾斜，假想的墙高应为h’+H，其中然后同样按假想的直立墙背无荷载情况计算c）均布荷载从墙背后某一距离开始

8、自均布荷载起点作两条辅助线，与水平夹角3.4.2填土成层计算土压力时，第一层按均质土计算，第二层时，第一层土按重度换算成与第二层土相同的当量土层，厚度为,以为墙高，按第二层的参数进行均质土计算