第七章土壓力

1、第七章第七章 土壓力土壓力主要內(nèi)容主要內(nèi)容l 7.1 擋土墻上的土壓力及工程應(yīng)用擋土墻上的土壓力及工程應(yīng)用l 7.2 靜止土壓力計(jì)算靜止土壓力計(jì)算l 7.3 蘭金土壓力理論蘭金土壓力理論l 7.4 庫(kù)倫土壓力理論庫(kù)倫土壓力理論l 7.5 常見(jiàn)情況的土壓力計(jì)算常見(jiàn)情況的土壓力計(jì)算一、擋土墻上的土壓力及工程應(yīng)用一、擋土墻上的土壓力及工程應(yīng)用l擋土墻擋土墻是用來(lái)支撐天然或人工斜坡不致坍塌，以保持土體穩(wěn)是用來(lái)支撐天然或人工斜坡不致坍塌，以保持土體穩(wěn)定性的一種構(gòu)筑物。定性的一種構(gòu)筑物。l土壓力土壓力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)向壓力。的

2、側(cè)向壓力。 7.1 7.1 擋土墻上的土壓力及工程應(yīng)用擋土墻上的土壓力及工程應(yīng)用擋土墻應(yīng)用舉例擋土墻應(yīng)用舉例l 靜止土壓力：靜止土壓力：E 0l 主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力：E al 被動(dòng)土壓力：被動(dòng)土壓力：E p二、土壓力的類(lèi)型二、土壓力的類(lèi)型 擋土墻的三種土壓力擋土墻的三種土壓力(a) 主動(dòng)土壓力；主動(dòng)土壓力；(b) 被土土動(dòng)力；被土土動(dòng)力；(c) 靜止土壓力靜止土壓力 E a E o H1時(shí)，時(shí)，p a = 1H1 + 2(z -H1)Ka2二、墻后填土中有地下水二、墻后填土中有地下水l 地下水位對(duì)土壓力的影響表現(xiàn)在地下水位對(duì)土壓力的影響表現(xiàn)在:（1）地下水位以下填土的）地下水位以下填土的重量

3、因受到水的浮力而減小，計(jì)算土壓力時(shí)應(yīng)用浮容重重量因受到水的浮力而減小，計(jì)算土壓力時(shí)應(yīng)用浮容重 ；（2）地下水對(duì)填土的強(qiáng)度指標(biāo)）地下水對(duì)填土的強(qiáng)度指標(biāo)c、 有影響。一般認(rèn)為對(duì)砂性有影響。一般認(rèn)為對(duì)砂性土的影響可以忽略，但對(duì)粘性填土，將使土的影響可以忽略，但對(duì)粘性填土，將使c、 值減小，從而值減小，從而使主動(dòng)土壓力增大；（使主動(dòng)土壓力增大；（3）地下水本身對(duì)墻背有靜水壓力作用。）地下水本身對(duì)墻背有靜水壓力作用。l 下面我們來(lái)看一看均勻無(wú)粘性土中有地下水位時(shí)土壓力的計(jì)下面我們來(lái)看一看均勻無(wú)粘性土中有地下水位時(shí)土壓力的計(jì)算算：墻后有地下水位時(shí)土壓力計(jì)算墻后有地下水位時(shí)土壓力計(jì)算作用在擋土墻上的總壓力應(yīng)

4、為土壓力作用在擋土墻上的總壓力應(yīng)為土壓力Ea與水壓力與水壓力Ew之和。之和。 三、填土表面有荷載作用三、填土表面有荷載作用 （1）擋土墻墻背垂直，填土面水平且有連續(xù)均布荷載）擋土墻墻背垂直，填土面水平且有連續(xù)均布荷載q作作用（如下圖）。填土是無(wú)粘性土，則：用（如下圖）。填土是無(wú)粘性土，則： pa = (q + z) K a 1 1、連續(xù)均布荷載作用、連續(xù)均布荷載作用（2）若擋土墻墻背及填土面均為傾斜平面，如下）若擋土墻墻背及填土面均為傾斜平面，如下(a)圖所示?？蓤D所示?？烧J(rèn)為滑裂面位置不變，與沒(méi)有均布荷載作用時(shí)相同，只是在計(jì)認(rèn)為滑裂面位置不變，與沒(méi)有均布荷載作用時(shí)相同，只是在計(jì)算每一滑動(dòng)楔體

5、重量算每一滑動(dòng)楔體重量W 時(shí)，應(yīng)將滑動(dòng)楔體范圍內(nèi)的均布荷載時(shí)，應(yīng)將滑動(dòng)楔體范圍內(nèi)的均布荷載G = ql考慮在內(nèi)，如考慮在內(nèi)，如(c)圖所示，然后即可按圖解法求出總主動(dòng)土壓圖所示，然后即可按圖解法求出總主動(dòng)土壓力力Ea。填土面上有連續(xù)均布荷載作用填土面上有連續(xù)均布荷載作用 (b) (c) (a)2 2、局部荷載作用、局部荷載作用填土表面有局部荷載作用填土表面有局部荷載作用 請(qǐng)同學(xué)們注意以下幾點(diǎn)：請(qǐng)同學(xué)們注意以下幾點(diǎn)：l（1）既然沒(méi)有給出）既然沒(méi)有給出c就說(shuō)明填土為粗粒土。就說(shuō)明填土為粗粒土。l（2）地下水對(duì)粗粒土）地下水對(duì)粗粒土 的影響可以忽略。的影響可以忽略。l（3）分界面上下垂直應(yīng)力是相等的

6、，只是土壓力系數(shù)不同。）分界面上下垂直應(yīng)力是相等的，只是土壓力系數(shù)不同。l（4）地下水位以下土壓力的計(jì)算要用有效重度。）地下水位以下土壓力的計(jì)算要用有效重度。四、墻背形狀有變化的情況四、墻背形狀有變化的情況1 1、折線形墻背、折線形墻背 折線墻背土壓力計(jì)算折線墻背土壓力計(jì)算 2、墻背設(shè)有卸荷平臺(tái)、墻背設(shè)有卸荷平臺(tái) 帶卸荷平臺(tái)的擋土墻土壓力計(jì)算帶卸荷平臺(tái)的擋土墻土壓力計(jì)算 五、填土性質(zhì)指標(biāo)與填土材料的選擇五、填土性質(zhì)指標(biāo)與填土材料的選擇 計(jì)算土壓力要用計(jì)算土壓力要用 ，c、 ，以及墻背與土的摩擦角，以及墻背與土的摩擦角 。這些指。這些指標(biāo)的大小應(yīng)盡量通過(guò)試驗(yàn)確定，實(shí)在不能進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，才參考標(biāo)的大

7、小應(yīng)盡量通過(guò)試驗(yàn)確定，實(shí)在不能進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，才參考一些經(jīng)驗(yàn)值；容重一些經(jīng)驗(yàn)值；容重 一般為一般為1719kN/m3；粗粒；粗粒土土的的c = 0， 可以可以參考相關(guān)的技術(shù)規(guī)范或通過(guò)試驗(yàn)獲取，參考相關(guān)的技術(shù)規(guī)范或通過(guò)試驗(yàn)獲取， 可以按照教材可以按照教材P194表表7-1查?。患?xì)粒土的查??；細(xì)粒土的c、 值最好用有效強(qiáng)度指標(biāo)值最好用有效強(qiáng)度指標(biāo)c 、 ，但在實(shí)踐，但在實(shí)踐中，對(duì)高度中，對(duì)高度5m左右的一般擋土墻，可采用三軸固結(jié)不排水剪強(qiáng)左右的一般擋土墻，可采用三軸固結(jié)不排水剪強(qiáng)度指標(biāo)度指標(biāo) cu，c cu或直剪固結(jié)快剪指標(biāo)或直剪固結(jié)快剪指標(biāo) cq，c cq。對(duì)一些高度較大，。對(duì)一些高度較大，填土速度較快的重要擋土墻，則宜用三軸不排水剪指標(biāo)填土速度較快的重要擋土墻，則宜用三軸不排水剪指標(biāo) uu，c uu。 1 1、填土性質(zhì)指標(biāo)、填土性質(zhì)指標(biāo) 墻后填土宜選擇透水性較強(qiáng)的無(wú)粘性土。對(duì)于高度低于墻后填土宜選擇透水性較強(qiáng)的無(wú)粘性土。對(duì)于高度低于5-6m的擋土墻，填土往往是就地取材的，若填土采用粘性土料的擋土墻，填土往往是就地取材的，若填土采用粘性土料時(shí)，宜摻入適量的塊石。一定要避免用成塊的硬粘土作填料，時(shí)，宜摻入適量的塊石。一定要避免用成塊的硬粘土作填料，因?yàn)檫@種土浸濕后，將產(chǎn)生很大的膨脹力。在季