[EQ情商]6挡土结构物上的土压力.ppt

第六章挡土结构物上的土压力§1概述
§2静止土压力计算
§3Rankine1857土压力理论
§4Coulomb1776土压力理论
§5土压力问题的讨论
§6工程中挡土墙的土压力计算
§7支挡结构物上的土压力计算什么是挡土结构物(Retainingstructure)
什么是土压力(Earthpressure)
影响土压力的因素
挡土结构物类型对土压力分布的影响挡土结构物及其土压力6－1概述一、挡土结构物（挡土墙）挡土结构物上的土压力由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。挡土墙类型（按刚度及位移方式）:
1.刚性挡土墙
2.柔性挡土墙刚性挡土墙一、挡土结构物（挡土墙）混凝土挡土墙及复合排水管柔性支护结构上海市外环过江隧道
岸埋段基坑支撑无法打锚杆相邻建筑物的基础较深地下管线二、土压力的影响因素6－1概述静止土压力：挡土墙完全没有侧向移动（不产生位移和变形）时墙后填土作用于挡土墙上的土压力。以E0表示。在影响土压力的诸多因素中,墙体位移条件是最主要的因素。

墙体位移的方向和相对位移量决定着所产生的土压力的性质和土压力的大小。3.被动土压力
（Passiveearthpressure)墙体位移对土压力的影响当d=D/H=0时（如地下室）E=E02.主动土压力3.被动土压力三、土压力类型三、土压力类型本章要讨论的中心问题静止土压力系数K0svsv6－2静止土压力计算H16－2静止土压力计算静止土压力在均质地基中随深度呈直线分布；
静止土压力分布线的斜率是容重和静止侧压力系数的乘积；
静止土压力在土层的分界面上一般会发生突变；
静止土压力在地下水位处发生转折；
地下水位以下的土体在计算静止土压力时用浮容重；
当地下水位高于挡土结构物的基底面时，挡土结构物除受到其后填土的土压力作用外，还会受到水压力的作用。a1857年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处于极限平衡状态，根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计算公式。

基本假定：1、土体是表面水平的半无限体；
2、墙背竖直光滑；

假设的目的是使墙后填土在水平方向和竖直方向为主应力方向；6-3朗肯(Rankine)土压力理论K0z被动极限平衡应力状态二、朗肯主动土压力计算二、朗肯主动土压力计算二、朗肯主动土压力计算二、朗肯主动土压力计算二、朗肯主动土压力计算三、朗肯被动土压力计算(二)无粘性土的被动土压力计算(二)无粘性土的被动土压力计算(三)粘性土的被动土压力计算(三)粘性土的被动土压力计算四、填土中有地下水时的土压力计算五、填土为成层土时的土压力计算例：求作用于墙上的总的主动土压力的大小和位置例6-2：

土中各点的主动土压力：
B：
F点交界面上：

F点交界面下：

A：
主动土压力分布
第一层总的主动土压力

第二层总的主动土压力

整个墙上的总的主动土压力

由和对A点的矩相等，可得的作用点在A点以上的距离为1.43m。

6-3朗肯(Rankine)土压力理论如果墙背不垂直、粗糙
墙后填土表面不水平
如何计算挡土墙后的土压力？6-4库仑土压力理论作用于滑动土体ABC上的作用力有：6-4库仑土压力理论由正弦定理：二、无粘性土主动土压力6-4库仑土压力理论影响因素分析土压力分布规律三、无粘性土被动土压力库尔曼图解法(C.Culmann)库尔曼图解法步骤库尔曼图解法主动土压力作用点五、有超载作用时的土压力计算五、有超载作用时的土压力计算五、有超载作用时的土压力计算粘性土，地下水对土压力的影响粘性土，地下水对土压力的影响粘性土，地下水对土压力的影响粘性土，地下水对土压力的影响一、朗肯土压力理论优缺点

1.朗肯理论基于土单元体的应力极限平衡条件得出；计算简单，使用方便；

2.假设墙背竖直、光滑、填土表面水平；假设条件较苛刻，应用受到限制，工程中多用于挡土桩、板桩、锚桩等的土压力计算；

3.朗肯理论忽略了墙背与填土之间的相互作用，使得计算的主动土压力偏大，而被动土压力偏小；1.库仑土压力理论是基于滑动块体的静力平衡条件建立的；
2.假定破坏面是通过墙踵的平面；
3.适用范围广，可用于填土面形状任意、墙背倾斜的情况，并可以考虑墙背的实际摩擦角；
4.墙背与填土间摩擦角较大时，滑动面是曲面；若墙背倾角不大（<15度），墙背与土体间摩擦角较小（<15度）时，主动破坏面近似一平面，计算误差可接受；墙体向填土移动，破坏面近于一对数螺旋面，计算误差较大，可达2～3倍以上；
5.填土面的倾角不能大于土的内摩擦角，否则导致主动土压力系数为虚根；
6.当墙背俯斜，过于平缓时，滑动土体不一定沿墙背滑动，而是沿土体内的另一破裂面滑动，此时需考虑第二破裂面的计算；朗肯和库仑土压力理论的比较（二）应用条件（三