土压力的影响因素及其计算方法概要优秀PPT.ppt

《土压力的影响因素及其计算方法概要优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土压力的影响因素及其计算方法概要优秀PPT.ppt（79页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、土压力的影响土压力的影响因素及其计算因素及其计算方法方法5.1 概述概述n n在港口、水利、路桥及房屋建筑等工程中，在港口、水利、路桥及房屋建筑等工程中，挡土结构物（挡土墙）是一种常见的建筑挡土结构物（挡土墙）是一种常见的建筑物。物。n n挡土结构物的作用是用来拦住墙后的填土挡土结构物的作用是用来拦住墙后的填土并承受来自填土的压力。并承受来自填土的压力。n n土体作用在挡土结构物上的压力称为土压土体作用在挡土结构物上的压力称为土压力力n n本章的任务是探讨土压力的大小和分布规本章的任务是探讨土压力的大小和分布规律的确定方法律的确定方法概述概述概述概述概述概述概述概述概述概述概述概述概述概述位移

2、对土压力的影响及三种土压力位移对土压力的影响及三种土压力n n土压力的大小和分布规律不仅与挡土墙的高度、土压力的大小和分布规律不仅与挡土墙的高度、土压力的大小和分布规律不仅与挡土墙的高度、土压力的大小和分布规律不仅与挡土墙的高度、填土的性质有关，还与挡土墙的刚度及其位移关填土的性质有关，还与挡土墙的刚度及其位移关填土的性质有关，还与挡土墙的刚度及其位移关填土的性质有关，还与挡土墙的刚度及其位移关系亲密，挡土墙的位移是确定因素系亲密，挡土墙的位移是确定因素系亲密，挡土墙的位移是确定因素系亲密，挡土墙的位移是确定因素主动被动位移对土压力的影响及三种土压力位移对土压力的影响及三种土压力n n静止土压

3、力静止土压力 E0n n 挡土墙为刚性不动时，土处于静止状态不产生挡土墙为刚性不动时，土处于静止状态不产生位移和变形，此时作用在挡土墙上的土压力。位移和变形，此时作用在挡土墙上的土压力。n n主动土压力主动土压力 Ean n 挡土墙背离填土方向转动或移动时，随着位挡土墙背离填土方向转动或移动时，随着位移量的渐渐增加，墙后土体受到的土压力渐渐减移量的渐渐增加，墙后土体受到的土压力渐渐减小，当墙后填土达到极限平衡状态时，土压力降小，当墙后填土达到极限平衡状态时，土压力降为最小值，这是作用在挡土墙上的土压力。为最小值，这是作用在挡土墙上的土压力。n n被动土压力被动土压力 Epn n 挡土墙向着填土

4、方向转动或移动时，随着位挡土墙向着填土方向转动或移动时，随着位移量的渐渐增加，墙后土体受到挤压而引起土压移量的渐渐增加，墙后土体受到挤压而引起土压力渐渐增大，当墙后填土达到极限平衡状态时，力渐渐增大，当墙后填土达到极限平衡状态时，土压力增大为最大值，这是作用在挡土墙上的土土压力增大为最大值，这是作用在挡土墙上的土压力。压力。影响土压力的主要因素影响土压力的主要因素n n影响土压力的主要因素影响土压力的主要因素:主要是挡土墙的位主要是挡土墙的位移方向和位移量的大小；其次是挡土墙的移方向和位移量的大小；其次是挡土墙的性质及填土的性质性质及填土的性质5.2 静止土压力计算静止土压力计算n n静止土压

5、力只发生在挡土墙为刚性，墙体静止土压力只发生在挡土墙为刚性，墙体不发生任何位移的状况，实际工程中，作不发生任何位移的状况，实际工程中，作用在深基础侧墙或者用在深基础侧墙或者U形桥台上土压力，可形桥台上土压力，可近似看作静止土压力。近似看作静止土压力。n n依据水平向自重应力的计算公式确定依据水平向自重应力的计算公式确定静止土压力计算静止土压力计算n n若墙后填土为匀整体，若墙后填土为匀整体，若墙后填土为匀整体，若墙后填土为匀整体，则单位面积上静止土则单位面积上静止土则单位面积上静止土则单位面积上静止土压力为压力为压力为压力为静止土压力合力为静止土压力合力为1/3H静止土压力计算静止土压力计算n

6、 n若墙后填土中有地下若墙后填土中有地下若墙后填土中有地下若墙后填土中有地下水，则计算静止土压水，则计算静止土压水，则计算静止土压水，则计算静止土压力时，水中土的重度力时，水中土的重度力时，水中土的重度力时，水中土的重度应取浮重度应取浮重度应取浮重度应取浮重度形心1/3H2静止土压力计算静止土压力计算n n静止土压力计算的关键是静止侧压力系数静止土压力计算的关键是静止侧压力系数的确定。的确定。K0可由室内的或现场的静止侧压可由室内的或现场的静止侧压力试验来测定。力试验来测定。n n对于砂或正常固结的粘土，可依据有效内对于砂或正常固结的粘土，可依据有效内摩擦角来确定摩擦角来确定:砂土砂土K0=0

7、.350.45;粘性土粘性土K0=0.50.75.3 朗肯土压力理论朗肯土压力理论n nRankine土压力理论和土压力理论和Coulomb土压力理论土压力理论是计算主动土压力和被动土压力的两种基是计算主动土压力和被动土压力的两种基本理论。本理论。n n朗肯土压力理论：依据半空间的应力状态朗肯土压力理论：依据半空间的应力状态和土的极限平衡条件得出土压力的计算方和土的极限平衡条件得出土压力的计算方法。法。Rankine土压力理论的基本原理和土压力理论的基本原理和基本假定基本假定n n基本原理基本原理n n 认为墙后填土达到极限平衡状态时，认为墙后填土达到极限平衡状态时，与墙背接触的任一土单元体都

8、处于极限平与墙背接触的任一土单元体都处于极限平衡状态，然后依据土单元体处于极限平衡衡状态，然后依据土单元体处于极限平衡状态时应力所满足的条件来建立土压力的状态时应力所满足的条件来建立土压力的计算公式计算公式n n基本假定基本假定n n 土体是具有水平表面的半无限体，挡土体是具有水平表面的半无限体，挡土墙是刚性的，墙背竖直光滑。土墙是刚性的，墙背竖直光滑。n n 接受这样假定的目的是限制墙后单元体接受这样假定的目的是限制墙后单元体在水平和竖直方向的主应力方向。在水平和竖直方向的主应力方向。Rankine土压力理论的基本原理和基本假定Rankine土压力理论的基本原理和基本假定土压力理论的基本原理

9、和基本假定AO主动状态被动状态xmin=eax=K0zzxmax=epRankine土压力理论的基本原理和基本假定 墙后土体处于朗肯主动土压力状态时，土体剪切墙后土体处于朗肯主动土压力状态时，土体剪切墙后土体处于朗肯主动土压力状态时，土体剪切墙后土体处于朗肯主动土压力状态时，土体剪切破坏面与竖直面的夹角为破坏面与竖直面的夹角为破坏面与竖直面的夹角为破坏面与竖直面的夹角为45-/245-/2；当墙后土体处于朗；当墙后土体处于朗；当墙后土体处于朗；当墙后土体处于朗肯被动土压力状态时，土体剪切破坏面与水平面的夹肯被动土压力状态时，土体剪切破坏面与水平面的夹肯被动土压力状态时，土体剪切破坏面与水平面的

10、夹肯被动土压力状态时，土体剪切破坏面与水平面的夹角为角为角为角为45-/245-/2。Rankine主动土压力计算主动土压力计算n n基本计算公式基本计算公式（58）朗肯理论的主动土压力系数无粘性土的主动土压力计算无粘性土的主动土压力计算无粘性土的主动土压力计算无粘性土的主动土压力计算P157 5.5-1.墙后填土表面有连续均墙后填土表面有连续均布荷载的状况布荷载的状况,当挡土墙墙后填当挡土墙墙后填土面有均布荷载土面有均布荷载q作用时，若填作用时，若填土重度为土重度为,则将均布荷载换算成则将均布荷载换算成的当量土层厚度为的当量土层厚度为q/粘性土的主动土压力计算粘性土的主动土压力计算 ea=0

11、粘性土的主动土压力计算粘性土的主动土压力计算n n临界深度临界深度：对墙后填土为粘性土的挡土墙，：对墙后填土为粘性土的挡土墙，若离填土面某一深度处的主动土压力等于若离填土面某一深度处的主动土压力等于零，则该深度称为临界深度。零，则该深度称为临界深度。n n墙后为粘性填土时的主动土压力强度包括墙后为粘性填土时的主动土压力强度包括两部分：一部分是由两部分：一部分是由土自重土自重引起的土压力，引起的土压力，另一部分是由土的另一部分是由土的粘聚力粘聚力引起的土压力。引起的土压力。粘性土的主动土压力计算粘性土的主动土压力计算 有均布荷载时粘性土的主动土压力有均布荷载时粘性土的主动土压力粘性土的主动土压力

12、计算粘性土的主动土压力计算有荷载有荷载出现拉力区出现拉力区不出现拉力区不出现拉力区Rankine被动土压力计算被动土压力计算n n基本计算公式基本计算公式（58）无粘性土被动土压力的计算无粘性土被动土压力的计算无粘性土被动土压力的计算无粘性土被动土压力的计算粘性土被动土压力的计算粘性土被动土压力的计算粘性土被动土压力的计算粘性土被动土压力的计算填土中有地下水时的土压力计算填土中有地下水时的土压力计算n n当墙后填土中有水时，需考虑地下水位以下的填当墙后填土中有水时，需考虑地下水位以下的填当墙后填土中有水时，需考虑地下水位以下的填当墙后填土中有水时，需考虑地下水位以下的填土由于浮力作用使有效重量

13、减轻引起的土压力减土由于浮力作用使有效重量减轻引起的土压力减土由于浮力作用使有效重量减轻引起的土压力减土由于浮力作用使有效重量减轻引起的土压力减小，水下填土部分接受浮容重进行计算。小，水下填土部分接受浮容重进行计算。小，水下填土部分接受浮容重进行计算。小，水下填土部分接受浮容重进行计算。n n当墙后填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力当墙后填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力当墙后填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力当墙后填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力有土压力和水压力两部分有土压力和水压力两部分有土压力和水压力两部分有土压力和水压力两部分 n n当墙后无粘性填土中地下水位渐渐上升时，墙背

14、当墙后无粘性填土中地下水位渐渐上升时，墙背当墙后无粘性填土中地下水位渐渐上升时，墙背当墙后无粘性填土中地下水位渐渐上升时，墙背上的侧压力产生的变更是增大上的侧压力产生的变更是增大上的侧压力产生的变更是增大上的侧压力产生的变更是增大 n n在计算作用在墙背上的总压力应包括水压力和土在计算作用在墙背上的总压力应包括水压力和土在计算作用在墙背上的总压力应包括水压力和土在计算作用在墙背上的总压力应包括水压力和土压力的作用。压力的作用。压力的作用。压力的作用。填土中有地下水时的土压力计算填土中有地下水时的土压力计算(P158-159)填土为成层土时的土压力计算填土为成层土时的土压力计算(P157-158

15、)n n由于各层填土重度不同，使得填土竖向应由于各层填土重度不同，使得填土竖向应力分布在土层交界面上出现转折力分布在土层交界面上出现转折n n由于各层填土粘聚力和内摩擦角不同，所由于各层填土粘聚力和内摩擦角不同，所以在计算主动或被动土压力系数时，需接以在计算主动或被动土压力系数时，需接受计算点所在土层的粘聚力和内摩擦角受计算点所在土层的粘聚力和内摩擦角填土为成层土时的土压力计算填土为成层土时的土压力计算5.4 库仑土压力理论库仑土压力理论n n假设挡土墙刚性、墙后填土为无粘性土。以整个滑动土体上假设挡土墙刚性、墙后填土为无粘性土。以整个滑动土体上假设挡土墙刚性、墙后填土为无粘性土。以整个滑动土

16、体上假设挡土墙刚性、墙后填土为无粘性土。以整个滑动土体上力的平衡条件来确定土压力力的平衡条件来确定土压力力的平衡条件来确定土压力力的平衡条件来确定土压力n n库仑理论假定墙后土体中的滑裂面是通过墙踵的平面库仑理论假定墙后土体中的滑裂面是通过墙踵的平面库仑理论假定墙后土体中的滑裂面是通过墙踵的平面库仑理论假定墙后土体中的滑裂面是通过墙踵的平面n n库仑土压力理论：依据墙后土体处于极限平衡状态并形成一库仑土压力理论：依据墙后土体处于极限平衡状态并形成一库仑土压力理论：依据墙后土体处于极限平衡状态并形成一库仑土压力理论：依据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的滑动楔体时，从楔体的滑动

17、楔体时，从楔体的滑动楔体时，从楔体的 静力平衡条件得出土压力的理论。静力平衡条件得出土压力的理论。静力平衡条件得出土压力的理论。静力平衡条件得出土压力的理论。填土ABDCE无粘性土主动土压力的计算无粘性土主动土压力的计算无粘性土主动土压力的计算无粘性土主动土压力的计算正弦定律计算自重无粘性土主动土压力的计算无粘性土主动土压力的计算n n主动土压力是假定一系列破坏面计算出的土压力主动土压力是假定一系列破坏面计算出的土压力主动土压力是假定一系列破坏面计算出的土压力主动土压力是假定一系列破坏面计算出的土压力中的最大值中的最大值中的最大值中的最大值无粘性土主动土压力的计算无粘性土主动土压力的计算无粘性

18、土被动土压力的计算无粘性土被动土压力的计算无粘性土被动土压力的计算无粘性土被动土压力的计算W代入代入无粘性土被动土压力的计算无粘性土被动土压力的计算当挡土墙向填土方向挤压时，最危急滑动面上的当挡土墙向填土方向挤压时，最危急滑动面上的P值确值确定是最小的，因为此时滑动土体所受阻力最小，最简洁定是最小的，因为此时滑动土体所受阻力最小，最简洁被向上推出，所以作用在墙背上的被动土压力被向上推出，所以作用在墙背上的被动土压力EP值，应值，应是假定一系列破坏面上计算出的土压力最小值是假定一系列破坏面上计算出的土压力最小值Pmin库尔曼图解法库尔曼图解法n n上述的库仑土压力计算是基于填土表面为上述的库仑土

19、压力计算是基于填土表面为平面的假定建立的，若填土的表面不是平平面的假定建立的，若填土的表面不是平面，而是折线或曲线时，就不能应用前述面，而是折线或曲线时，就不能应用前述解析解干脆计算，此时可以用图解法。解析解干脆计算，此时可以用图解法。库尔曼图解法库尔曼图解法库尔曼图解法库尔曼图解法填土FAL90-0C1W1n1m1粘性填土的土压力粘性填土的土压力n n粘性填土与无粘性填土相比，抗剪强度中粘性填土与无粘性填土相比，抗剪强度中包括粘聚力的贡献，因此接受库仑土压力包括粘聚力的贡献，因此接受库仑土压力理论对滑动块体进行受力分析时，当墙后理论对滑动块体进行受力分析时，当墙后填土达到极限平衡状态时，力矢

20、多边形需填土达到极限平衡状态时，力矢多边形需考虑墙背面和滑动面上粘聚力。考虑墙背面和滑动面上粘聚力。n n粘性填土的库仑土压力确定可接受试算图粘性填土的库仑土压力确定可接受试算图解法解法粘性填土的土压力粘性填土的土压力n n对于工程实际中粘性填土问题，往往接受对于工程实际中粘性填土问题，往往接受等代内摩擦角法，不干脆考虑粘性填土粘等代内摩擦角法，不干脆考虑粘性填土粘聚力的影响，而是用一个等代内摩擦角来聚力的影响，而是用一个等代内摩擦角来代替粘土的两个强度指标，然后再按无粘代替粘土的两个强度指标，然后再按无粘性填土问题求解。性填土问题求解。填土中有地下水时土压力的计算填土中有地下水时土压力的计算

21、n n在计算水下土体重量时，应接受浮容重进在计算水下土体重量时，应接受浮容重进行计算。行计算。n n考虑水的存在引起土的抗剪强度的降低考虑水的存在引起土的抗剪强度的降低n n考虑水压力的作用考虑水压力的作用n n假如墙后填土中有稳定渗流，那么在建立假如墙后填土中有稳定渗流，那么在建立滑动土体静力平衡条件时，还应考虑渗流滑动土体静力平衡条件时，还应考虑渗流力的作用。力的作用。土压力问题的探讨土压力问题的探讨n n朗肯与库仑土压力理论存在的主要问题n n朗肯与库仑土压力理论的适应性n n三种典型土压力理论在实际工程中的应用n n挡土墙位移对土压力分布的影响朗肯与库仑土压力理论存在的主要问题朗肯与库

22、仑土压力理论存在的主要问题n n朗肯理论基于土单元体的应力极限平衡条件来建朗肯理论基于土单元体的应力极限平衡条件来建立，接受的假定是墙背竖直光滑，填土面为水平，立，接受的假定是墙背竖直光滑，填土面为水平，其计算结果偏于保守。其计算结果偏于保守。n n库仑土压力理论基于滑动块体的静力平衡条件来库仑土压力理论基于滑动块体的静力平衡条件来建立，接受的假定是破坏面为平面。但当墙背与建立，接受的假定是破坏面为平面。但当墙背与填土的摩擦角较大时，在土体中产生的滑动面往填土的摩擦角较大时，在土体中产生的滑动面往往是一个曲面，会产生较大的误差。往是一个曲面，会产生较大的误差。朗肯与库仑土压力理论存在的主朗肯与

23、库仑土压力理论存在的主要问题要问题 在实际工程中，当墙背倾斜角较大超过确定范围后，滑动块体不会沿墙背滑动，而是沿着途中某一平面滑动，即产生所谓的其次滑裂面朗肯土压力理论的优缺点朗肯土压力理论的优缺点 n n朗肯土压力理论应用半空间中的应力状态朗肯土压力理论应用半空间中的应力状态和极限平衡理论计算土压力，概念比较明和极限平衡理论计算土压力，概念比较明确，公式简洁，应用便利，对于粘性土和确，公式简洁，应用便利，对于粘性土和无粘性土都可以用该公式干脆计算，故在无粘性土都可以用该公式干脆计算，故在工程中得到青睐。但为了使墙后填土中的工程中得到青睐。但为了使墙后填土中的应力状态符合半空间应力状态，必需假

24、设应力状态符合半空间应力状态，必需假设墙背是直立光滑的，填土面是水平的，因墙背是直立光滑的，填土面是水平的，因而使其应用范围受到限制，并由于该理论而使其应用范围受到限制，并由于该理论忽视了墙背与填土之间摩擦的影响，使计忽视了墙背与填土之间摩擦的影响，使计算的主动土压力偏大，被动土压力偏小。算的主动土压力偏大，被动土压力偏小。库仑土压力理论的优缺点库仑土压力理论的优缺点 n n库仑土压力理论依据墙后滑动土楔的静力平库仑土压力理论依据墙后滑动土楔的静力平衡条件推导得出土压力计算公式，考虑了墙衡条件推导得出土压力计算公式，考虑了墙背与土之间的摩擦力，并可用于墙背倾斜，背与土之间的摩擦力，并可用于墙背

25、倾斜，填土面倾斜的状况，但由于该理论假设填土填土面倾斜的状况，但由于该理论假设填土是无粘性土，因此不能用库仑公式干脆计算是无粘性土，因此不能用库仑公式干脆计算粘性填土的土压力。库仑土压力理论假设墙粘性填土的土压力。库仑土压力理论假设墙后填土破坏时，裂开面是一平面，而事实上后填土破坏时，裂开面是一平面，而事实上是一曲面，因此，库仑土压力理论计算结果是一曲面，因此，库仑土压力理论计算结果与按曲面的计算结果有出入，这种偏差在计与按曲面的计算结果有出入，这种偏差在计算被动土压力时尤为严峻。算被动土压力时尤为严峻。朗肯与库仑土压力理论的适应性朗肯与库仑土压力理论的适应性n n朗肯理论求得的是墙背各点土压

26、力强度分布，而朗肯理论求得的是墙背各点土压力强度分布，而库仑理论求得的是墙背上的总土压力库仑理论求得的是墙背上的总土压力 n n朗肯理论适用于填土表面为水平的无粘性土或粘朗肯理论适用于填土表面为水平的无粘性土或粘性土的土压力计算性土的土压力计算n n库仑理论只适用于填土表面为水平或倾斜的无粘库仑理论只适用于填土表面为水平或倾斜的无粘性土，对粘性土只能用图解法计算性土，对粘性土只能用图解法计算n n被动土压力的计算常接受朗肯理论被动土压力的计算常接受朗肯理论n n挡土墙在满足墙背直立光滑且填土面水平的条件挡土墙在满足墙背直立光滑且填土面水平的条件下，库仑土压力理论与朗肯土压力理论计算得到下，库仑

27、土压力理论与朗肯土压力理论计算得到的土压力是一样的的土压力是一样的 n n 三种典型土压力在实际工程中的应用三种典型土压力在实际工程中的应用挡土墙位移对土压力分布的影响挡土墙位移对土压力分布的影响n n挡土墙下端不动，上挡土墙下端不动，上挡土墙下端不动，上挡土墙下端不动，上端向外移动，无论位端向外移动，无论位端向外移动，无论位端向外移动，无论位移多少，作用在墙背移多少，作用在墙背移多少，作用在墙背移多少，作用在墙背上的压力都按直线分上的压力都按直线分上的压力都按直线分上的压力都按直线分布。当墙上端的移动布。当墙上端的移动布。当墙上端的移动布。当墙上端的移动达到确定数值后，墙达到确定数值后，墙达

28、到确定数值后，墙达到确定数值后，墙后填土会发生主动破后填土会发生主动破后填土会发生主动破后填土会发生主动破坏，此时作用在墙上坏，此时作用在墙上坏，此时作用在墙上坏，此时作用在墙上的土压力称为主动土的土压力称为主动土的土压力称为主动土的土压力称为主动土压力。压力。压力。压力。挡土墙位移对土压力分布的影响挡土墙位移对土压力分布的影响n n挡土墙上端不动，挡土墙上端不动，下端向外移动，无下端向外移动，无论位移达到多大，论位移达到多大，都不能使填土内发都不能使填土内发生主动破坏，压力生主动破坏，压力为曲线分布，总压为曲线分布，总压力作用点位移墙底力作用点位移墙底以上越以上越H/2处处挡土墙位移对土压力

29、分布的影响挡土墙位移对土压力分布的影响n n挡土墙的上端和下挡土墙的上端和下端都向外移动，当端都向外移动，当位移的大小未达到位移的大小未达到足以使填土发生主足以使填土发生主动破坏时，压力也动破坏时，压力也是称为曲线分布，是称为曲线分布，当位移超过某一值当位移超过某一值后填土将发生主动后填土将发生主动破坏，应力成直线破坏，应力成直线分布。分布。工程中挡土墙的土压力计算工程中挡土墙的土压力计算n n实际工程中所遇到的土压力计算往往比较实际工程中所遇到的土压力计算往往比较困难，有时不能干脆用朗肯和库仑土压力困难，有时不能干脆用朗肯和库仑土压力理论求解，须要某种近似方法简化处理理论求解，须要某种近似方

30、法简化处理n n填土表面有局部均布荷载时的土压力计算填土表面有局部均布荷载时的土压力计算n n坦墙墙背上的土压力坦墙墙背上的土压力n n折线墙背面上的土压力折线墙背面上的土压力n n开挖状况下的土压力开挖状况下的土压力n n地震时的土压力地震时的土压力填土表面有局部均布荷载时的土压力计算填土表面有局部均布荷载时的土压力计算n n均布荷载自墙后某一距离起先连续分布均布荷载自墙后某一距离起先连续分布均布荷载自墙后某一距离起先连续分布均布荷载自墙后某一距离起先连续分布填土表面有局部均布荷载时的土压力计算填土表面有局部均布荷载时的土压力计算n n均布荷载分布在墙后某一宽度范围内均布荷载分布在墙后某一宽

31、度范围内均布荷载分布在墙后某一宽度范围内均布荷载分布在墙后某一宽度范围内坦墙墙背上的土压力坦墙墙背上的土压力开挖状况下的土压力开挖状况下的土压力5.6非极限土压力的计算非极限土压力的计算n n 1考虑位移时的土压力计算n n在相同条件下，非极限土压力大于主动土压力，小于被动土压力。即：考虑位移的土压力计算公式可表达为：非极限土压力的计算非极限土压力的计算n n 考虑位移的土压力计算公式能反映位移对土压力的影响，适用于非极限位移时土压力的计算，这样计算得到的土压力比主动土压力大，比被动土压力小。在基坑开挖工程中有好用价值。2土压力随时间的发展规律土压力随时间的发展规律 n n土体具有随时间而变更

32、的特性，即流变特土体具有随时间而变更的特性，即流变特性。性。n n土体的剪应力松弛特性对挡土建筑物的土土体的剪应力松弛特性对挡土建筑物的土压力有很大影响。压力有很大影响。n n应力松弛的结果使主动土压力增大，而使应力松弛的结果使主动土压力增大，而使被动土压力减小，最终两者都趋于静止土被动土压力减小，最终两者都趋于静止土压力。压力。挡土墙的位移和时间因素是耦合作挡土墙的位移和时间因素是耦合作用的，依据位移和时间对土压力的影响分用的，依据位移和时间对土压力的影响分析，可将土压力的计算表示为下面的公式：析，可将土压力的计算表示为下面的公式：土压力随时间的发展规律土压力随时间的发展规律5.7 挡土墙的

33、设计与计算挡土墙的设计与计算 1.挡土墙的类型选择挡土墙的类型选择n n常用的是重力式、悬臂式与扶壁式三种n n重力式挡土墙n n悬臂式挡土墙 n n扶壁式挡土墙 n n锚定板挡土墙n n加筋土挡土墙 2 挡土墙断面尺寸的确定挡土墙断面尺寸的确定 n n 挡土墙断面尺寸常用试算法确定。首先，依据挡土墙所处的条件(工程地质、填土性质、墙体材料和施工条件等)，凭阅历初步拟定断面尺寸，然后进行挡士墙稳定性和强度的验算，以推断是否满足有关规范或规定的要求。假如达不到要求，则须调整断面尺寸或实行其他措施，重新进行验算，直到符合平安牢靠、经济合理的要求为止。3 挡土墙的稳定验算挡土墙的稳定验算n n抗滑稳

34、定试验抗滑稳定试验 n n挡土墙在土压力的水平分力挡土墙在土压力的水平分力Pax的作用下，的作用下，墙体可能发生沿基础底面的滑动破坏。抗墙体可能发生沿基础底面的滑动破坏。抗滑动稳定验算时，应保证使得由土压力的滑动稳定验算时，应保证使得由土压力的垂直分力垂直分力Pay与挡土墙的自重与挡土墙的自重W在基底产生在基底产生的摩擦阻力大于的摩擦阻力大于Pax。抗滑稳定平安系数。抗滑稳定平安系数Ks应满足下面要求，即：应满足下面要求，即：挡土墙的稳定验算挡土墙的稳定验算抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算 n n挡土墙的倾覆破坏通常是指在土压力作用下绕墙趾点转动向外倾覆失稳的破坏。验算时，应保证倾覆力矩小于墙

35、体产生的抗倾覆力矩，并使抗倾覆稳定平安系数挡土墙的强度验算挡土墙的强度验算n n(1)地基承载力验算式中式中式中式中f-f-地基承载力设计值地基承载力设计值地基承载力设计值地基承载力设计值(2)挡土墙墙身强度的验算挡土墙墙身强度的验算 n n挡土墙墙身强度的验算，应按混凝土结挡土墙墙身强度的验算，应按混凝土结构设计规范构设计规范(GBJ 10-88)和砌体结构设和砌体结构设计规范计规范(GBJ 388)的要求进行。原则上的要求进行。原则上要求随意断面上的法向应力小于墙身材料要求随意断面上的法向应力小于墙身材料的抗压设计强度，且剪应力小于抗剪设计的抗压设计强度，且剪应力小于抗剪设计强度。验算时，

36、墙身断面位置应取最不利强度。验算时，墙身断面位置应取最不利的位置计算，如断面急剧变更或转折处，的位置计算，如断面急剧变更或转折处，一般在墙身与基础接触处应力可能最大。一般在墙身与基础接触处应力可能最大。4 墙后填土材料的选择墙后填土材料的选择n n 减小作用于挡土墙背上的主动土压力，就能减小墙身的断面尺寸，节约工程量和降低工程造价，并可使挡土墙的强度与稳定性更有保证。挡土墙墙后填土宜选择值较大、透水性较强的粗颗粒土作为填料(如砂砾类土)。当土料条件受限制时可运用粉质粘土，但应限制填筑高度。不应接受淤泥、垃圾等作为填料。5 墙后排水措施墙后排水措施 n n墙后有地下水存在将使墙上的总压力增大，对

37、挡墙后有地下水存在将使墙上的总压力增大，对挡土墙的稳定不利。为降低地下水位，应在墙身设土墙的稳定不利。为降低地下水位，应在墙身设置泄水孔。置泄水孔。n n泄水孔的进口处应接受粗粒料泄水孔的进口处应接受粗粒料(如碎砾石、粗砂如碎砾石、粗砂等等)做滤水层，以防止排水孔淤塞而造成排水失做滤水层，以防止排水孔淤塞而造成排水失效。必要时，还可以在墙后增设排水盲沟加以疏效。必要时，还可以在墙后增设排水盲沟加以疏导。导。n n为防止地面水及降雨大量渗入填土，需在填土顶为防止地面水及降雨大量渗入填土，需在填土顶面铺设一层夯实的粘土隔水层。在墙后若有山坡面铺设一层夯实的粘土隔水层。在墙后若有山坡时，还应在坡下设置截水沟。同时，在墙前应设时，还应在坡下设置截水沟。同时，在墙前应设置排水沟，以便将泄水孔渗出的水引走置排水沟，以便将泄水孔渗出的水引走。