库仑土压力和挡土墙.ppt

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1、基础工程6土压力、地基承载力和土坡稳定基本内容：概述作用在挡土墙上的土压力朗肯土压力理论库仑土压力理论挡土墙设计地基破坏型式及地基承载力土坡和地基的稳定分析学习回顾－Review挡土墙：防止土体坍塌的构筑物，统称为挡土墙。土压力：指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。地基承载力：地基单位面积上承受荷载的能力。土坡：可分为由于地质作用而形成的天然土坡和因人类平整场地、开挖基坑等而形成的人工土坡。在外力作用下，挡土墙推挤土体向后位移至一定数值，墙后土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力。被动土压力：Ep三种土压力的关系：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

2、律：Ea＜Eo＜＜Ep△p＞＞△a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。静止土压力：在土压力作用下，挡土墙离开土体向前位移至一定数值，墙后土体达到极限平衡状态时作用在墙背的土压力。主动土压力：EoEa静止土压力强度分布沿墙高呈三角形分布。若墙高为H，则作用于单位长度墙上的总静止土压力E0为：E0的作用点应在墙高的1/3处。1/3H静止土压力计算：朗肯土压力理论：1.挡土墙背垂直、光滑；2.填土表面水平；3.墙体为刚性体。h/3EahKa当c=0,无粘性土:朗肯主动土压力强度:h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;合力大

3、小为分布图形的面积，即三角形面积;合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处.2c√KaEa(h-z0)/3当c＞0,粘性土h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区（计算中不考虑）2.合力大小为分布图形的面积（不计负侧压力部分）3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底(h-z0)/3处z0hKa-2c√Ka当c=0,无粘性土：朗肯被动土压力强度：无粘性土被动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布;合力大小为分布图形的面积，即三角形面积;合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处.hhKph/3Ep当c＞0,粘性土：粘性土主动土压力强度包括两部分：1.

4、土的自重引起的土压力zKp2.粘聚力c引起的侧压力2c√Kp说明：侧压力是一种正压力，在计算中应考虑粘性土被动土压力强度不存在负侧压力区；合力大小为分布图形的面积，即梯形分布图形面积；合力作用点在梯形形心。土压力合力：hEp2c√KphKp＋2c√Kphp几种常见情况下土压力计算1.填土表面有均布荷载（以无粘性土为例）z＋qh填土表面深度z处竖向应力为(q+z)AB相应主动土压力强度A点土压力强度B点土压力强度若填土为粘性土，c＞0临界深度z0z0＞0说明存在负侧压力区，计算中应不考虑负压力区土压力z0≤0说明不存在负侧压力区，按三角形或梯形分布计算zq2.成层填土情况（以无粘性土为

5、例）ABCD1，12，23，3paApaB上paB下paC下paC上paD挡土墙后有几层不同类的土层，先求竖向自重应力，然后乘以该土层的主动土压力系数，得到相应的主动土压力强度h1h2h3A点B点上界面B点下界面C点上界面C点下界面D点说明：合力大小为分布图形的面积，作用点位于分布图形的形心处3.墙后填土存在地下水（以无粘性土为例）ABC(h1+h2)Kawh2挡土墙后有地下水时，作用在墙背上的土侧压力有土压力和水压力两部分，可分作两层计算，一般假设地下水位上下土层的抗剪强度指标相同，地下水位以下土层用浮重度计算A点B点C点土压力强度水压力强度B点C点作用在墙背的总

6、压力为土压力和水压力之和，作用点在合力分布图形的形心处h1h2h【例2】挡土墙高10m，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，共分两层。各层的物理力学性质指标如图所示，试求主动土压力Ea，并绘出主动土压力强度分布图。ABC【解答】A点B点上界面B点下界面C点主动土压力合力ABCh=10mh1=4mh2=6m27.73kPa14.45kPa43.72kPa2.42kPa【2】挡土墙高7m，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，共分两层。各层的物理力学性质指标如图所示，试求主动土压力Ea，并绘出主动土压力强度分布图。练习题ABC【解答】A点B点上界面B点下界面C点主动土压力合力ABCh=7mh1=3mh2=

7、4m28.86kPa27.86kPa65.49kPa7.8kPa一、库仑土压力基本假定1.墙后的填土是理想散粒体（c=0）2.滑动破坏面为通过墙踵的平面（平面滑裂面）3.滑动土楔为一刚塑性体，本身无变形（刚体滑动）墙向前移动或转动时，墙后土体沿某一破坏面BC破坏，土楔ABC处于主动极限平衡状态。GhCABqER第四节库仑土压力理论土楔受力情况：3.墙背对土楔的反力E,大小未知，方向与墙背法线夹角为δ1