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《土壓力和土坡穩(wěn)定擋土墻設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、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土坡和地基穩(wěn)定分析土壓力理論最初分別由C．A．庫倫(Coulomb)和W.J.M.朗肯(Rankine)提出，其目的主要解決與工程建設(shè)有關(guān)問題。l773年，法國(guó)的C.A.庫倫(Coulomb)根據(jù)試驗(yàn)創(chuàng)立了著名的砂土抗剪強(qiáng)度公式，提出了計(jì)算擋土墻土壓力計(jì)算的滑楔理論。CharlesAugustindeCoulomb(1736-1806)土壓力理論WilliamJohnMaquornRankine(1820-1872)90余年后，1869年，英國(guó)的W.J
2、.M.朗肯(Rankine)又從另一途徑提出了擋土墻土壓力理論。這些古典的理論和方法，直到今天。仍不失其理論和實(shí)用的價(jià)值，在工程設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用。土壓力理論擋土墻是指為保持墻的兩側(cè)地面有一定高差而設(shè)計(jì)的構(gòu)筑物，以防止土體坍塌。在房屋建筑、水利、鐵路以及橋梁工程中得到廣泛應(yīng)用。擋土墻的類型(a)支撐土坡的擋土墻(b)堤岸擋土墻(c)地下室側(cè)墻(d)拱橋橋臺(tái)§6.1土壓力概述路堤擋土墻新建公路邊坡?lián)跬翂Φ叵率覀?cè)墻橋臺(tái)擋土墻基坑支護(hù)擋土墻駁岸擋土墻互嵌式景觀擋土墻自嵌式景觀擋土墻綠化加筋擋土墻錨索樁板墻處治巖石邊坡噴射植生混凝土防護(hù)巖石邊坡噴射植生混凝土防
3、護(hù)噴錨支護(hù)掛網(wǎng)上海路抗滑樁工程§6.1土壓力概述土壓力——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EE擋土墻目的——支擋墻后土體，防止產(chǎn)生坍滑墻頂墻底墻趾墻面墻背墻鍾重力式擋土墻一、土壓力類型被動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力靜止土壓力土壓力1.靜止土壓力擋土墻在壓力作用下不發(fā)生任何變形和位移，墻后填土處于彈性平衡狀態(tài)時(shí)，作用在擋土墻背的土壓力Eo2.主動(dòng)土壓力在土壓力作用下，擋土墻離開土體向前位移至一定數(shù)值，墻后土體達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻背的土壓力滑裂面Ea3.被動(dòng)土壓力Ep滑裂面在外力作用下，擋土墻推擠土體向后位
4、移至一定數(shù)值，墻后土體達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在墻上的土壓力△p1~5%4.三種土壓力之間的關(guān)系-△+△+△-△EoEaEoEp對(duì)同一擋土墻，在填土的物理力學(xué)性質(zhì)相同的條件下有以下規(guī)律：1.Ea＜Eo＜＜Ep2.△p＞＞△a△a1~5‰二、靜止土壓力計(jì)算K0?hh?zK0?zzh/3靜止土壓力系數(shù)靜止土壓力強(qiáng)度靜止土壓力分布土壓力作用點(diǎn)三角形分布作用點(diǎn)距墻底h/3?f??zK0?z?f=c+?tan?§6.2朗肯土壓力理論一、朗肯土壓力基本理論1.擋土墻背垂直、光滑2.填土表面水平3.墻體為剛性體f=0理論出發(fā)點(diǎn)：半無限大土體中一點(diǎn)的極限平衡狀
5、態(tài)σz=?zσx＝K0?zzpa＝Ka?zpp＝Kp?z增加減小?f??zK0?z?f=c+?tan?伸展壓縮45o-?/245o＋?/2papp土體處于彈性平衡狀態(tài)主動(dòng)極限平衡狀態(tài)被動(dòng)極限平衡狀態(tài)水平方向均勻壓縮主動(dòng)朗肯狀態(tài)被動(dòng)朗肯狀態(tài)水平方向均勻伸展二、主動(dòng)土壓力45o＋?/2h?z(σ1)pa(σ3)極限平衡條件朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度zh/3Ea?hKa討論：當(dāng)c=0,無粘性土朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度h1.無粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與z成正比，沿墻高呈三角形分布2.合力大小為分布圖形的面積，即三角形面積3.合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在
6、離墻底h/3處2c√KaEa(h-z0)/3當(dāng)c＞0,粘性土h說明：負(fù)側(cè)壓力是一種拉力，由于土與結(jié)構(gòu)之間抗拉強(qiáng)度很低，受拉極易開裂，在計(jì)算中不考慮負(fù)側(cè)壓力深度為臨界深度z01.粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度存在負(fù)側(cè)壓力區(qū)（計(jì)算中不考慮）2.合力大小為分布圖形的面積（不計(jì)負(fù)側(cè)壓力部分）3.合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在離墻底(h-z0)/3處z0?hKa-2c√Ka1.土的自重引起的土壓力?zKa2.粘聚力c引起的負(fù)側(cè)壓力2c√Ka三、被動(dòng)土壓力極限平衡條件朗肯被動(dòng)土壓力系數(shù)朗肯被動(dòng)土壓力強(qiáng)度?z(σ3)pp(σ1)45o－?/2hz討論：當(dāng)c=0,無粘性土
7、朗肯被動(dòng)土壓力強(qiáng)度1.無粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度與z成正比，沿墻高呈三角形分布2.合力大小為分布圖形的面積，即三角形面積3.合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在離墻底h/3處h?hKph/3Ep當(dāng)c＞0,粘性土說明：側(cè)壓力是一種正壓力，在計(jì)算中應(yīng)考慮1.粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度不存在負(fù)側(cè)壓力區(qū)2.合力大小為分布圖形的面積，即梯形分布圖形面積3.合力作用點(diǎn)在梯形形心土壓力合力hEp2c√Kp?hKp＋2c√Kphp1.土的自重引起的土壓力?zKp2.粘聚力c引起的側(cè)壓力2c√Kp四、例題分析【例】有一擋土墻，高6米，墻背直立、光滑，墻后填土面水平。填土為粘性土，
8、其重度、內(nèi)摩擦角、粘聚力如下圖所示，求主動(dòng)土壓力及其作用點(diǎn)，并繪出主動(dòng)土壓力分布圖h=6m?=17kN/m3c=8kPa?
