第五章、挡土墙上土压力(1).ppt

《第五章、挡土墙上土压力(1).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第五章、挡土墙上土压力(1).ppt（27页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第六章第六章 挡土墙上的挡土墙上的 土压力土压力 挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，在房屋挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，在房屋建筑、水利工程、铁路工程以及桥梁中得到广建筑、水利工程、铁路工程以及桥梁中得到广泛应用。由于土压力是挡土墙的主要外荷载，泛应用。由于土压力是挡土墙的主要外荷载，因此，设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、因此，设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。大小、方向和作用点。支撑建筑物周围填土的挡土墙E地下室侧墙EE桥台储藏粒状材料挡墙E6.1 概述概述6.2 作用在挡土墙上的土压力作用在挡土墙上的土压力 水在静止状态下没有抗剪强度，因水在静止状态下没有抗剪强度，因

2、此水向任何方向上的压力都相等，但土此水向任何方向上的压力都相等，但土有抗剪强度，所以在不同方向上，土压有抗剪强度，所以在不同方向上，土压力大小也不同。力大小也不同。EEEE 土压力计算十分复杂，它与填料的性质、土压力计算十分复杂，它与填料的性质、土压力计算十分复杂，它与填料的性质、土压力计算十分复杂，它与填料的性质、挡土墙的形状和位移方向以及地基土质等因素挡土墙的形状和位移方向以及地基土质等因素挡土墙的形状和位移方向以及地基土质等因素挡土墙的形状和位移方向以及地基土质等因素有关，目前大多采用古典的朗金和库仑土压力有关，目前大多采用古典的朗金和库仑土压力有关，目前大多采用古典的朗金和库仑土压力有

3、关，目前大多采用古典的朗金和库仑土压力理论。理论。理论。理论。“土体推墙土体推墙”主动土压力状态主动土压力状态“墙推土体墙推土体”被动土压力状态被动土压力状态(2)(2)被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，用时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，用时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，用时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，用E Ep p表示。表示。表示。

4、表示。EaEp(3)(3)静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙的压力称为静止土压力对墙的压力称为静止土压力对墙的压力称为静止土压力对墙的压力称为静止土压力E E0 0 。(1)(1)主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状

5、态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力，一般用状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力，一般用状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力，一般用状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力，一般用E Ea a表示。表示。表示。表示。E0静止土压力静止土压力静止土压力静止土压力 犹如半空间弹性变形体在自重作用下无侧向变形的侧向压力土压力的计算理论主要有古典的朗肯（Rankine，1857）理论和库伦（CoMlomb，1773）理论。挡土墙模型实验、原型观测和理论研究表明：在相同条件下，主动土压力小于静止土压力，而静止土压力又小于被动土压力，亦即0.01-0.5h0.001-0.005hEa Eo Ep

6、6.3 朗肯土压力理论朗肯土压力理论 6.3.1 6.3.1 基本概念基本概念基本概念基本概念 朗朗朗朗肯肯肯肯土土土土压压压压力力力力理理理理论论论论是是是是通通通通过过过过研研研研究究究究弹弹弹弹性性性性半半半半空空空空间间间间体体体体内内内内的的的的应应应应力力力力状状状状态态态态，根根根根据据据据土土土土的的的的极极极极限限限限平平平平衡衡衡衡条条条条件件件件而而而而得得得得出出出出的土压力计算方法。的土压力计算方法。的土压力计算方法。的土压力计算方法。假设:墙背直立、光滑，背直立、光滑，墙后填土面水平后填土面水平。土体中某点处于极限平衡状态时土体中某点处于极限平衡状态时土体中某点处于

7、极限平衡状态时土体中某点处于极限平衡状态时 粘性土：粘性土：粘性土：粘性土：无粘性土：无粘性土：无粘性土：无粘性土：6.3.2 6.3.2 主动土压力主动土压力主动土压力主动土压力 大主应力1 zz 小主应力3 x 主动土压力强度a x粘性土：粘性土：粘性土：粘性土：无粘性土：无粘性土：无粘性土：无粘性土：临界深度z0 Ea作用点位于墙底以上（H-z0)/3处无粘性土主动土压力无粘性土主动土压力?6.3.3 6.3.3 被动土压力被动土压力被动土压力被动土压力大主应力1 x 小主应力3 zz被动土压力强度p x粘性土：粘性土：粘性土：粘性土：无粘性土：无粘性土：无粘性土：无粘性土：?无粘性土被

8、动土压力无粘性土被动土压力?6.3.4 其它几种情况下的土压力计算其它几种情况下的土压力计算6.3.4.1填土表面有连续均布荷载填土表面有连续均布荷载当当当当挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙后后后后填填填填土土土土表表表表面面面面有有有有连连连连续续续续均均均均布布布布荷荷荷荷载载载载作作作作用用用用时时时时，一一一一般般般般可可可可将将将将均均均均布布布布荷荷荷荷载载载载换换换换算算算算成成成成地地地地表表表表以以以以上上上上的的的的当当当当量量量量土土土土重重重重，即即即即用用用用假假假假想想想想的的的的土土土土重重重重代代代代替替替替均均均均布布布布荷荷荷荷载载载载。当当当当填填填填土土土土面面

9、面面水水水水平平平平时，当量的土层厚度为：时，当量的土层厚度为：时，当量的土层厚度为：时，当量的土层厚度为：粘性土粘性土?6.3.4.2填土表面受局部均布荷载填土表面受局部均布荷载当墙后填土有几种不同种类的水平土层时，第一层土压力按匀质土计算。计算第二层土压力时，将上层土按重度换算成与第二层重度相同的当量土层计算，当量土层厚度，6.3.4.3 成层土层成层土层第一层填土的土压力强度第一层填土的土压力强度第一层填土的土压力强度第一层填土的土压力强度 第二层填土的土压力强度第二层填土的土压力强度第二层填土的土压力强度第二层填土的土压力强度墙后填土为成层填土墙后填土为成层填土墙后填土为成层填土墙后填

10、土为成层填土1)1)计算原则：计算原则：计算原则：计算原则：将每层土将每层土将每层土将每层土视为作用于视为作用于视为作用于视为作用于下层土的均布荷载并下层土的均布荷载并下层土的均布荷载并下层土的均布荷载并化为当量土层厚度，化为当量土层厚度，化为当量土层厚度，化为当量土层厚度，按第一种情况处理。按第一种情况处理。按第一种情况处理。按第一种情况处理。2)2)求各控制点的土压力求各控制点的土压力求各控制点的土压力求各控制点的土压力强度强度强度强度分析：第一层分析：第一层分析：第一层分析：第一层顶点顶点顶点顶点底点底点底点底点墙后填土为成层填土墙后填土为成层填土墙后填土为成层填土墙后填土为成层填土1)

11、1)计算原则：计算原则：计算原则：计算原则：将每层土将每层土将每层土将每层土视为作用于视为作用于视为作用于视为作用于下层土的均布荷载并下层土的均布荷载并下层土的均布荷载并下层土的均布荷载并化为当量土层厚度，化为当量土层厚度，化为当量土层厚度，化为当量土层厚度，按第一种情况处理。按第一种情况处理。按第一种情况处理。按第一种情况处理。2)2)求各控制点的土压力求各控制点的土压力求各控制点的土压力求各控制点的土压力强度强度强度强度分析：第二层分析：第二层分析：第二层分析：第二层1 1点点点点2 2点点点点墙后填土为成层填土墙后填土为成层填土墙后填土为成层填土墙后填土为成层填土1)1)计算原则：计算原则：计算原则：计算原则：将每层土将每层土将每层土将每层土视为作用于视为作用于视为作用于视为作用于下层土的均布荷载并下层土的均布荷载并下层土的均布荷载并下层土的均布荷载并化为当量土层厚度，化为当量土层厚度，化为当量土层厚度，化为当量土层厚度，按第一种情况处理。按第一种情况处理。按第一种情况处理。按第一种情况处理。2)2)求各控制点的土压力求各控制点的土压力求各控制点的土压力求各控制点的土压力强度强度强度强度分析：第三层分析：第三层分析：第三层分析：第三层2 2点点点点3 3点点点点