第6章 土压力与土坡稳定(1)

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1、6.1概述6.2静止土压力计算6.3朗肯(Rankine)土压力理论6.4库仑(Coulomb)土压力理论6.5几种常见情况土压力6.6挡土墙设计6.7土坡稳定分析排水管排水孔混凝土墙土工织物反滤砂砾石料第6章土压力与土坡稳定6.1.1挡土墙的用途和类型1.挡土墙的用途挡土墙是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支挡结构物。挡土墙在工业与民用建筑、水利水电工程、铁路、公路、桥梁、港口及航道等各类建筑工程中被广泛地应用。6.1概述1）挡土墙按结构型式分：①重力式；②

2、悬臂式；③扶臂式；④锚杆式；⑤加筋土式。a）仰斜式b）直立式c）俯斜式d）衡重式重力式挡土墙2.挡土墙的类型悬臂式挡土墙扶壁式挡土墙锚杆式挡土墙2）挡土墙按建筑材料分：①砖砌；②块石；③素混凝土；④钢筋混凝土。3）按其刚度和位移方式分：①刚性挡土墙；②柔性挡土墙；③临时支撑。刚性挡土墙是指用砖、石或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙。由于刚度大，墙体在侧向土压力作用下，仅发身整体平移或转动，本身挠曲变形则可忽略。墙背受到的土压力呈三角形分布，最大压力强度发生在底部，类似于静水压力分布。锚杆板桩板桩变形柔性挡土墙刚

3、性挡土墙刚性挡土墙T型预应力刚性加筋圬工式L型扶壁古月堂西侧的挡土墙－浆砌块石挡土墙形式-刚性挡土墙加筋土挡墙挡土墙形式-刚性挡土墙柔性支护结构锚杆板桩板桩变形板桩上土压力实测计算板桩锚杆基坑支撑上的土压力变形土压力分布挡土墙发生事故的例子山体滑坡延安宝塔面临滑坡威胁垮塌的重力式挡墙垮塌的护坡挡墙失稳的立交桥加筋土挡土墙1.土压力试验6.1.2土压力的种类在一个长方形的模型槽中部插上一块刚性挡板，在板的一侧安装压力盒，填上土；板的另一侧临空。①在挡板静止不动时，测得板上的土压力为E0.②如果将挡板向离开土体的

4、临空方向移动或转动时，则土压力逐渐减小，当墙后土体发生滑动时达到最小值，测得板上的土压力为Ea.③将挡板推向填土方向则土压力逐渐增大，当墙后土体发生滑动时达到最大值，测得板上的土压力为Ep。墙身位移与土压力的关系3）被动土压力（Passiveearthpressure)1）静止土压力（Earthpressureatrest)2）主动土压力（Activeearthpressure)岩石拱桥桥台2.土压力种类挡土墙在墙后填土的推力作用下，不发生任何方向的移动或转动时，墙后土体没有破坏，而处于弹性平衡状态，作用于墙

5、背的水平压力称为静止土压力E0。例如，地下室外墙在楼面和内隔墙的支撑作用下几乎无位移发生，作用在外墙面上的土压力即为静止土压力。1）静止土压力（E0）Eo挡土墙在填土压力作用下，向着背离土体方向发生移动或转动时，墙后土体由于侧面所受限制的放松而有下滑的趋势，土体内潜在滑动面上的剪应力增加，使作用在墙背上的土压力逐渐减小。当挡土墙的移动或转动达到一定数值时，墙后土体达到主动极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力，称为主动土压力Ea（土体主动推墙）。2）主动土压力（Ea）滑裂面EaEp滑裂面3）被动土压力（Ep）

6、当挡土墙在较大的外力作用下，向着土体的方向移动或转动时，墙后土体由于受到挤压，有向上滑动的趋势，土体内潜在滑动面上的剪应力反向增加，使作用在墙背上的土压力逐渐增大。当挡土墙的移动或转动达到一定数值时，墙后土体达到被动极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力，称为被动土压力Ep（土体被动地被墙推移）。静止土压力的计算主要应用弹性理论的方法；主动土压力和被动土压力的计算主要应用朗肯土压力理论和库仑土压力理论以及由此发展起来的一些近似方法及图解法。试验研究表面，在相同条件下，主动土压力小于静止土压力，而静止土压力又小

7、于被动土压力。6.1.3影响土压力的因素1）挡土墙的位移挡土墙的位移（或转动）方向和位移量的大小，是影响土压力大小的最主要因素。墙体位移的方向不同，土压力的性质就不同；墙体方向和位移量大小决定着所产生的土压力的大小。其它条件完全相同，仅仅挡土墙的移动方向相反，土压力的数值相差可达20倍左右。2）挡土墙类型挡土墙的剖面形状，包括墙背为数值还是倾斜、光滑还是粗糙，都关系采用何种土压力计算理论公式和计算结果。如果挡土墙的材料采用素混凝土或钢筋混凝土，可认为墙背表面光滑，不计摩擦力；若是砌石挡土墙，则必须计入摩擦力，

8、因而土压力的大小和方向都不相同。3）填土的性质挡土墙后填土的性质，包括填土松密程度即重度、干湿程度（即含水率）、土的强度指标（内摩擦角和粘聚力）的大小，以及填土表面的形状（水平、上斜或下斜）等，都将会影响土压力的大小。6.2静止土压力计算在岩石地基上的重力式挡土墙，由于墙的自重大，地基坚硬，墙体不会产生位移和转动；地下室外墙在楼面和内隔墙的支撑作用下也几乎无位移和转动发生。此时，挡土墙或地下室外墙后