《土壓力和土坡》ppt課件

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1、6、土壓力和土坡穩(wěn)定6.1概述6.2朗肯土壓力理論6.3庫侖土壓力理論6.4擋土墻設(shè)計(jì)6.5土坡穩(wěn)定山體滑坡6.1概述峨眉山山體滑坡正在搶修中國重慶市武隆縣發(fā)生山體滑坡性地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)場(chǎng)。此次滑坡產(chǎn)生土石方二萬余立方米，由于山體中發(fā)生風(fēng)化，加上大量雨水浸泡，誘發(fā)了山體一側(cè)突然發(fā)生滑坡災(zāi)害。延安寶塔面臨滑坡威脅土壓力通常是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力。E填土面碼頭橋臺(tái)E隧道側(cè)墻E擋土墻應(yīng)用舉例護(hù)坡樁形成的擋土結(jié)構(gòu)加筋土擋墻E填土重力式擋土墻擋土墻在土壓力的作用下離開墻后填土發(fā)生位移墻體位移與土壓力類型失穩(wěn)的立交橋加筋土擋土墻垮塌的

2、重力式擋墻垮塌的護(hù)坡?lián)鯄μ烊粔螇胃?90m滑坡堰塞湖庫容15億方靜止壓力被動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力土壓力土壓力類型擋土墻可能的位移方向不同，強(qiáng)背面承受土壓力的類型與大小不同。擋土墻所受土壓力的大小并不是一個(gè)常數(shù)，而是隨位移量的變化而變化。一、土壓力類型及產(chǎn)生條件靜止土壓力E0擋土墻為剛性不動(dòng)時(shí)，墻后填土處于靜止?fàn)顟B(tài)不產(chǎn)生位移和變形（處于彈性平衡狀態(tài)），此時(shí)作用在擋土墻上的土壓力。填土6.1土壓力產(chǎn)生的條件EE對(duì)稱的剛性擋土墻在各種力的共同作用下靜止不動(dòng)靜止土壓力zzzszshshsz計(jì)算自重應(yīng)力的假定與靜止土壓力產(chǎn)生的條件相同hh/3K0常用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算對(duì)

3、于砂土、正常固結(jié)粘土kPakN/m擋土墻背離填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)，至墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在擋土墻上的土壓力。主動(dòng)土壓力Ea??=?H土壓力E1~5‰EaτfτE墻體外移，土壓力逐漸減小Ep土壓力E?-?H1~5%擋土墻向填土方向轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)，至墻后填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在擋土墻上的土壓力。被動(dòng)土壓力EpτfτE墻體內(nèi)移，土壓力逐漸增大E橋面拱橋橋臺(tái)擋土墻在各種力的共同作用下向墻后填土擠壓6.2朗肯土壓力理論6.2.1朗肯土壓力簡(jiǎn)介土的極限平衡條件半空間的應(yīng)力狀態(tài)土壓力的計(jì)算方法朗肯土壓力理論的假設(shè)：1.擋土墻背面豎直2.墻背光滑3.墻后

4、填土面水平1.無粘性土一、土體的極限平衡狀態(tài)6.2.3朗肯土壓力計(jì)算2.粘性土1.無粘性土二、主動(dòng)土壓力計(jì)算EaH無粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖2.粘性土臨界深度EaH粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖adebc三、被動(dòng)土壓力計(jì)算1.無粘性土Ep無粘性土的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖H2.粘性土Ep粘性土的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖四、當(dāng)填土面有均布荷載時(shí)的土壓力計(jì)算當(dāng)擋土墻后填土面有連續(xù)均布荷載作用時(shí)，土壓力的計(jì)算方法是將均布荷載換算成當(dāng)量的土重。Ea填土面有均布荷載的土壓力計(jì)算6.3庫侖土壓力理論6.3.1庫侖土壓力簡(jiǎn)介土的極限平衡狀態(tài)滑動(dòng)楔體靜力平衡條件土壓力的計(jì)

5、算方法庫倫土壓力理論的基本假設(shè)：1.墻后的填土是理想的散粒體（粘聚力c=0）；2.滑動(dòng)破壞面為一通過墻踵的平面。一、主動(dòng)土壓力按庫倫理論求主動(dòng)土壓力WREWREACB6.3.2庫侖土壓力計(jì)算作用于土楔上的力：1.土楔體的自重；2.破壞面上的反力R；3.墻背對(duì)土楔體的反力E；由土楔體的靜力平衡條件得：作用在墻背上的土壓力庫倫主動(dòng)土壓力的一般表達(dá)式：或Emax所對(duì)應(yīng)的擋土墻后填土的破壞角?cr，即為真正滑動(dòng)面的傾角。庫倫主動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻高呈三角形分布，主動(dòng)土壓力的作用點(diǎn)在距墻底H/3處。當(dāng)墻背垂直、光滑，填土面水平時(shí)，庫倫主動(dòng)土壓力的一般表達(dá)式與朗肯公

6、式相同。二、被動(dòng)土壓力按庫倫理論求被動(dòng)土壓力WREWREACB按求主動(dòng)土壓力同樣的原理可求得被動(dòng)土壓力的庫倫公式為：或庫倫被動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻高呈三角形分布，被動(dòng)土壓力的作用點(diǎn)在距墻底H/3處。當(dāng)墻背垂直、光滑，填土面水平時(shí)，庫倫被動(dòng)土壓力的一般表達(dá)式與朗肯公式相同。6.4土壓力計(jì)算方法的一些問題——朗肯理論與庫倫理論的比較1.朗肯土壓力理論：（1）依據(jù)：半空間的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平衡條件（2）概念明確、計(jì)算簡(jiǎn)單、使用方便（3）理論假設(shè)條件（4）理論公式直接適用于粘性土和無粘性土（5）由于忽略了墻背與填土之間的摩擦，主動(dòng)土壓力偏大，被動(dòng)土壓力偏小。2.

7、庫倫土壓力理論：（1）依據(jù)：墻后土體極限平衡狀態(tài)、楔體的靜力平衡條件（2）理論假設(shè)條件（3）理論公式僅直接適用于無粘性土（4）考慮了墻背與土之間的摩擦力，并可用于墻背傾斜，填土面傾斜的情況。但庫倫理論假設(shè)破裂面是一平面，與按滑動(dòng)面為曲面的計(jì)算結(jié)果有出入。1.重力式擋土墻2.懸臂式擋土墻墻頂墻基墻趾墻面墻背墻趾墻踵立壁鋼筋6.5擋土墻設(shè)計(jì)6.5.1擋土墻類型3.扶壁式擋土墻4.錨定板式與錨桿式擋土墻墻趾墻踵扶壁墻板錨定板基巖錨桿1.穩(wěn)定性驗(yàn)算：抗傾覆穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算zfEaEazEaxGaa0d抗傾覆穩(wěn)定條件擋土墻在土壓力作用下可能繞墻趾O

8、點(diǎn)向外傾覆Ox0xfbz6.5.2擋土墻計(jì)算抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定條件EaEanEatdGGnGtaa0O擋土