《土壓力與土坡穩(wěn)定》PPT課件

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1、6.1概述6.2靜止土壓力計(jì)算6.3朗肯(Rankine)土壓力理論6.4庫(kù)侖(Coulomb)土壓力理論6.5幾種常見(jiàn)情況土壓力6.6擋土墻設(shè)計(jì)6.7土坡穩(wěn)定分析排水管排水孔混凝土墻土工織物反濾砂礫石料第6章土壓力與土坡穩(wěn)定6.1.1擋土墻的用途和類型1.擋土墻的用途擋土墻是用來(lái)支撐天然或人工斜坡不致坍塌以保持土體穩(wěn)定性，或使部分側(cè)向荷載傳遞分散到填土上的支擋結(jié)構(gòu)物。擋土墻在工業(yè)與民用建筑、水利水電工程、鐵路、公路、橋梁、港口及航道等各類建筑工程中被廣泛地應(yīng)用。6.1概述1）擋土墻按結(jié)構(gòu)型式分：①重力式；②懸臂式；③扶臂式；④錨桿式；⑤加筋土式。a）仰斜式b）直立式c）俯

2、斜式d）衡重式重力式擋土墻2.擋土墻的類型懸臂式擋土墻扶壁式擋土墻錨桿式擋土墻2）擋土墻按建筑材料分：①磚砌；②塊石；③素混凝土；④鋼筋混凝土。3）按其剛度和位移方式分：①剛性擋土墻；②柔性擋土墻；③臨時(shí)支撐。剛性擋土墻是指用磚、石或混凝土所筑成的斷面較大的擋土墻。由于剛度大，墻體在側(cè)向土壓力作用下，僅發(fā)身整體平移或轉(zhuǎn)動(dòng)，本身?yè)锨冃蝿t可忽略。墻背受到的土壓力呈三角形分布，最大壓力強(qiáng)度發(fā)生在底部，類似于靜水壓力分布。錨桿板樁板樁變形柔性擋土墻剛性擋土墻剛性擋土墻T型預(yù)應(yīng)力剛性加筋圬工式L型扶壁古月堂西側(cè)的擋土墻－漿砌塊石擋土墻形式-剛性擋土墻加筋土擋墻擋土墻形式-剛性擋土墻

3、柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)錨桿板樁板樁變形板樁上土壓力實(shí)測(cè)計(jì)算板樁錨桿基坑支撐上的土壓力變形土壓力分布擋土墻發(fā)生事故的例子山體滑坡延安寶塔面臨滑坡威脅垮塌的重力式擋墻垮塌的護(hù)坡?lián)鯄κХ€(wěn)的立交橋加筋土擋土墻1.土壓力試驗(yàn)6.1.2土壓力的種類在一個(gè)長(zhǎng)方形的模型槽中部插上一塊剛性擋板，在板的一側(cè)安裝壓力盒，填上土；板的另一側(cè)臨空。①在擋板靜止不動(dòng)時(shí)，測(cè)得板上的土壓力為E0.②如果將擋板向離開(kāi)土體的臨空方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則土壓力逐漸減小，當(dāng)墻后土體發(fā)生滑動(dòng)時(shí)達(dá)到最小值，測(cè)得板上的土壓力為Ea.③將擋板推向填土方向則土壓力逐漸增大，當(dāng)墻后土體發(fā)生滑動(dòng)時(shí)達(dá)到最大值，測(cè)得板上的土壓力為Ep。墻身位移

4、與土壓力的關(guān)系3）被動(dòng)土壓力（Passiveearthpressure)1）靜止土壓力（Earthpressureatrest)2）主動(dòng)土壓力（Activeearthpressure)巖石拱橋橋臺(tái)2.土壓力種類擋土墻在墻后填土的推力作用下，不發(fā)生任何方向的移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，墻后土體沒(méi)有破壞，而處于彈性平衡狀態(tài)，作用于墻背的水平壓力稱為靜止土壓力E0。例如，地下室外墻在樓面和內(nèi)隔墻的支撐作用下幾乎無(wú)位移發(fā)生，作用在外墻面上的土壓力即為靜止土壓力。1）靜止土壓力（E0）Eo擋土墻在填土壓力作用下，向著背離土體方向發(fā)生移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，墻后土體由于側(cè)面所受限制的放松而有下滑的趨勢(shì)，土體內(nèi)

5、潛在滑動(dòng)面上的剪應(yīng)力增加，使作用在墻背上的土壓力逐漸減小。當(dāng)擋土墻的移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，墻后土體達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)，此時(shí)作用在墻背上的土壓力，稱為主動(dòng)土壓力Ea（土體主動(dòng)推墻）。2）主動(dòng)土壓力（Ea）滑裂面EaEp滑裂面3）被動(dòng)土壓力（Ep）當(dāng)擋土墻在較大的外力作用下，向著土體的方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，墻后土體由于受到擠壓，有向上滑動(dòng)的趨勢(shì)，土體內(nèi)潛在滑動(dòng)面上的剪應(yīng)力反向增加，使作用在墻背上的土壓力逐漸增大。當(dāng)擋土墻的移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，墻后土體達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)，此時(shí)作用在墻背上的土壓力，稱為被動(dòng)土壓力Ep（土體被動(dòng)地被墻推移）。靜止土壓力的計(jì)算主要應(yīng)用彈性理論

6、的方法；主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的計(jì)算主要應(yīng)用朗肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論以及由此發(fā)展起來(lái)的一些近似方法及圖解法。試驗(yàn)研究表面，在相同條件下，主動(dòng)土壓力小于靜止土壓力，而靜止土壓力又小于被動(dòng)土壓力。6.1.3影響土壓力的因素1）擋土墻的位移擋土墻的位移（或轉(zhuǎn)動(dòng)）方向和位移量的大小，是影響土壓力大小的最主要因素。墻體位移的方向不同，土壓力的性質(zhì)就不同；墻體方向和位移量大小決定著所產(chǎn)生的土壓力的大小。其它條件完全相同，僅僅擋土墻的移動(dòng)方向相反，土壓力的數(shù)值相差可達(dá)20倍左右。2）擋土墻類型擋土墻的剖面形狀，包括墻背為數(shù)值還是傾斜、光滑還是粗糙，都關(guān)系采用何種土壓力計(jì)算理論公式和

7、計(jì)算結(jié)果。如果擋土墻的材料采用素混凝土或鋼筋混凝土，可認(rèn)為墻背表面光滑，不計(jì)摩擦力；若是砌石擋土墻，則必須計(jì)入摩擦力，因而土壓力的大小和方向都不相同。3）填土的性質(zhì)擋土墻后填土的性質(zhì)，包括填土松密程度即重度、干濕程度（即含水率）、土的強(qiáng)度指標(biāo)（內(nèi)摩擦角和粘聚力）的大小，以及填土表面的形狀（水平、上斜或下斜）等，都將會(huì)影響土壓力的大小。6.2靜止土壓力計(jì)算在巖石地基上的重力式擋土墻，由于墻的自重大，地基堅(jiān)硬，墻體不會(huì)產(chǎn)生位移和轉(zhuǎn)動(dòng)；地下室外墻在樓面和內(nèi)隔墻的支撐作用下也幾乎無(wú)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生。此時(shí)，擋土墻或地下室外墻后