土力学与地基基础——第6章土压力及土坡稳定

《土力学与地基基础——第6章土压力及土坡稳定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第六章土压力及土坡稳定土压力类型静止土压力计算朗肯土压力理论库仑土压力理论特殊情况下的土压力土坡稳定第一节土压力类型挡土结构物(挡土墙)用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性，或使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。挡土结构物上的土压力由于土体自重、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。一、工程背景挡土墙的几种类型E地下室地下室侧墙E填土重力式挡土墙E桥面拱桥桥台土压力通常是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力E填土面码头桥台E隧道侧墙EE刚性挡土墙本身变形极小，只

2、能发生整体位移重力式悬臂式扶壁式锚拉式（锚碇式）刚性挡土墙的位移及土压力分布柔性挡土墙本身会发生变形，墙上土压力分布形式复杂锚杆板桩板桩变形板桩上土压力实测计算刚性挡土墙土压力计算比较简单，其它类型的土压力计算大都以刚性墙为依据本章要讨论的中心问题刚性挡土墙上的土压力性质及土压力计算，包括土压力的大小、方向、分布及合力作用点被动土压力主动土压力静止土压力土压力二、土压力类型根据挡土墙位移及墙后土体应力状态划分1.静止土压力挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移，墙后填土处于弹性平衡状态时，作用在挡土墙背的土压力Eo2.主动土压力在

3、土压力作用下，挡土墙离开土体向前位移至一定数值，墙后土体达到主动极限平衡状态时，作用在墙背的土压力滑裂面Ea3.被动土压力Ep滑裂面在外力作用下，挡土墙推挤土体向后位移至一定数值，墙后土体达到被动极限平衡状态时，作用在墙上的土压力主动和被动土压力土压力的类型静止土压力E0：坚硬地基上，断面较大主动土压力Ea：一般挡土墙被动土压力Ep:桥台挡土墙所受土压力的大小并不是一个常数，而是随位移量的变化而变化。E桥面拱桥桥台4.三种土压力之间的关系-△+△+△-△Eo△a△pEaEoEp对同一挡土墙，在填土的物理力学性质相同的条件下有以下规

4、律：1.Ea＜Eo＜＜Ep2.△p＞＞△a三种土压力之间的关系静止土压力E0主动土压力Ea被动土压力Ep挡土墙所受土压力的大小并不是一个常数，而是随位移量的变化而变化。作用在挡土结构背面的静止土压力可视为天然土层自重应力的水平分量K0hhzK0zzh/3静止土压力系数静止土压力强度静止土压力系数测定方法：1.通过侧限条件下的试验测定2.采用经验公式K0=1-sinφ’计算3.按相关表格提供的经验值确定静止土压力分布土压力作用点三角形分布作用点距墙底h/3第二节静止土压力计算1.挡土墙背垂直、光滑2.填土表面水平3.墙体为刚性

5、体f=0一、基本假定：第三节朗肯土压力理论一、基本假定朗肯极限平衡应力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s1s345+f/21fv=zK0v被动极限平衡应力状态s1s3s3s145-f/2pappfzK0zf=c+tan土体处于弹性平衡状态主动极限平衡状态被动极限平衡状态水平方向均匀压缩伸展压缩主动朗肯状态被动朗肯状态水平方向均匀伸展处于主动朗肯状态，σ1方向竖直，剪切破坏面与竖直面夹角为45o-/245

6、o-/245o＋/2处于被动朗肯状态，σ3方向竖直，剪切破坏面与竖直面夹角为45o＋/2莫尔－库仑破坏准则31cf2fAc.cot(1+3)/2无粘性土：c=0RDOf2f31cAcctg1/2(1+3)说明：剪破面并不产生于最大剪应力面，而与最大剪应力面成/2的夹角，可知，土的剪切破坏并不是由最大剪应力τmax所控制。max土体处于极限平衡状态时，破坏面与大主应力作用面的夹角为f破坏面45o＋/2h挡土墙在土压力作用下，产生离开土体的位移，竖向应力保持不变，水平应力逐渐减小，

7、位移增大到△a，墙后土体处于朗肯主动状态时，墙后土体出现一组滑裂面，它与大主应力面夹角45o＋/2，水平应力降低到最低极限值z(σ1)pa(σ3)极限平衡条件朗肯主动土压力系数朗肯主动土压力强度z二、主动土压力二、主动土压力pa=3fv=zK0vh/3EahKa当c=0,无粘性土朗肯主动土压力强度h1.无粘性土主动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处讨论（1）讨论讨论（2）2c√KaEa(h-z0)/3当c＞0,粘性

8、土h粘性土主动土压力强度包括两部分1.土的自重引起的土压力zKa2.粘聚力c引起的负侧压力2c√Ka说明：负侧压力是一种拉力，由于土与结构之间抗拉强度很低，受拉极易开裂，在计算中不考虑负侧压力深度为临界深度z01.粘性土主动土压力强度存在负侧压力