非饱和膨胀土地区挡墙土压力探讨.pdf

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1、第38卷第3期四川建筑科学研究2012年6月SichuanBuildingScience143非饱和膨胀土地区挡墙土压力探讨符明娟，侯元恒(河南城建学院土木与材料工程系，河南平顶山467000)摘要：根据土力学原理，探讨了气候影响下非饱和膨胀土对挡墙的土压力计算方法和过程，根据土体的基质吸力，利用土体弹性平衡，求取土体裂缝开裂深度，将开裂深度范围内土体作为超载作用在下卧土层上，利用极限平衡条件，求取挡墙土压力的数值，同一挡墙不同时间的土压力是不同的。关键词：非饱和膨胀土；基质吸力；大气影响；土压力中图分类号：37543

2、1文献标识码：A文章编号：1008—1933(2012)03—143—04DiscussionofearthpressureontheretainingwallinunsaturatedexpansivesoilFUMingjuan，H0UYuanheng(CivilEngineeringandMaterialDepartment，HenanUniversityofUrbanConstruction，Pingdingshan467000，China)Abstract：Accordingtotheprincipleofs

3、oilmechanics．Toexplorethecalculationmethodandprocessofearthpressureontheretainingwallwiththeinfluenceofclimateinunsaturatedexpansivesoil．Inaccordancethesoilmatrixsuction．UsingaflexiblebManceofsoil．Andearthcrackscrackdepthisobtained．Andthecrackdepthofsoillayerasa

4、ovedoadingroleonthenextbedsoil．Theuseoflimitequilibriumconditions，earthpressureofawallisobtained，thediferenttimeearthpressuresofsamewallalediferent．Keywords：unsaturatedexpansivesoil；efectsofclimate；suction；earthpressure系数为0，根据土的弹性本构关系H】，水平方向的应0引言力一应变关系为：在以往的资料中仅

5、仅建议在挡土墙后面不宜回=—百一一一营言(V+0rh一纽a)+—百一填粘性土，但在实际工程中，很多是采用非饱和土作为回填土或紧靠土体现浇构筑物J，经验表明，挡(1)土结构有关的问题通常涉及粘性土，特别是由于非式中s——水平方向的应变；饱和膨胀土因环境变化而发生较大体变引起土压力E——与有效应力(一u)变化有关的弹性发生的变化-3]。膨胀土产生的土压力是人们关注模量；的问题。本文通过对非饱和膨胀土含水量和基质吸与基质吸力(or一U)变化有关的弹力变化对土压力影响的探讨，描述挡墙土压力大小性模量；的计算模式。u——孔隙气压

6、力；u——孔隙水压力。1裂隙深度的估算完整、均质的非饱和土体处于静止状态时，其水当土体处于非饱和状态时，因为基质吸力的存平方向的应变可取为0，则得：在使土体收缩，基质吸力可以使土侧向压力为零或(ora)va)一南a～w)负值，如果土体承受不了拉应变，便会从地面往下产(2)生裂缝。侧压力系数：估算裂缝深度时，假设裂缝底端处土的侧压力=等=一收稿日期：2010—12—16(3)作者简介：符明娟(1962一)，女，河南南阳人，副教授，主要从事土木1．1裂缝底端处应力分析工程教学与研究。E—mail：fmj@hncj．edu．

7、cn因为在裂缝底端处，静水平应力为0，(or一l44四川建筑科学研究第38卷M)：0，则：1．3裂隙深度的估算根据式(4)可计算地面下裂缝的深度：(一Ⅱ)。=(u一u)(4)』JPgY。=其中，下标C指裂缝底端。c盎Ⅱaw)J=刍。Yc+¨6)均质土层中任意深度Y处的净竖向应力可以写Yc=(ay+b)(6)pg、e、成：式中，P为土的密度。(O"V一1,)=PgY上述方程没有考虑土体的抗拉特性，如果考虑1．2基质吸力的分布土破坏时的拉应变，则预测的开裂深度将减小0．1土体基质吸力沿深度的分布受大气的蒸发、降m左右¨。则

8、：雨、渗透等的影响，可以估算和测量_5引。已有研究者在湖北襄樊某天然边坡设立观Yc赢。Yc)‘。·测井，得到了不同时间由于大气影响的基质吸力的若取此膨胀土参数：数值，该观测井2．5m左右的位置吸力基本为0，土=O．35E／H=0．17体饱和度为100％，可以认为是浸润线的位置，大气P=18．7kN／m对此深度以下膨胀土的影响忽略不