土力學(xué)1擋土結(jié)構(gòu)物上的土壓力學(xué)習(xí)教案

1、土力學(xué)土力學(xué)1擋土結(jié)構(gòu)擋土結(jié)構(gòu)(jigu)物上的土壓力物上的土壓力第一頁，共92頁。擋土結(jié)構(gòu)物擋土結(jié)構(gòu)物(擋土墻擋土墻) 用來支撐天然或人工斜用來支撐天然或人工斜坡坡(xip)不致坍塌以保持不致坍塌以保持土體穩(wěn)定性，或使部分側(cè)土體穩(wěn)定性，或使部分側(cè)向荷載傳遞分散到填土上向荷載傳遞分散到填土上的一種結(jié)構(gòu)物。的一種結(jié)構(gòu)物。擋土結(jié)構(gòu)物上的土壓力擋土結(jié)構(gòu)物上的土壓力 由于土體自重、土上由于土體自重、土上荷載或結(jié)構(gòu)物的側(cè)向擠壓荷載或結(jié)構(gòu)物的側(cè)向擠壓作用，擋土結(jié)構(gòu)物所承受作用，擋土結(jié)構(gòu)物所承受的來自墻后填土的側(cè)向壓的來自墻后填土的側(cè)向壓力。力。第1頁/共92頁第二頁，共92頁。擋土墻的幾種擋土墻的幾種(j

2、 zhn)類型類型E地下室地下室地下室側(cè)墻地下室側(cè)墻E填土填土重力式擋土墻重力式擋土墻E橋面橋面拱橋橋臺拱橋橋臺糧食糧食(ling (ling shi)shi)倉倉庫庫味精瓶味精瓶蘋果箱蘋果箱第2頁/共92頁第三頁，共92頁。剛性擋土墻剛性擋土墻本身變形極小，只能發(fā)生整體本身變形極小，只能發(fā)生整體(zh(zhngtngt) )位移位移 重力式重力式懸臂式懸臂式扶壁式扶壁式 錨拉式錨拉式（錨碇式）（錨碇式）第3頁/共92頁第四頁，共92頁。剛性擋土墻的位移剛性擋土墻的位移(wiy)及土壓力及土壓力分布分布第4頁/共92頁第五頁，共92頁。柔性擋土墻柔性擋土墻本身會發(fā)生變形本身會發(fā)生變形(bin

3、xng)(bin xng)，墻上土壓力，墻上土壓力分布形式復(fù)雜分布形式復(fù)雜錨桿錨桿板樁板樁板樁變形板樁變形(bin xng)板樁上土壓板樁上土壓力力 實(shí)實(shí)測測 計(jì)計(jì)算算第5頁/共92頁第六頁，共92頁。臨時支撐臨時支撐(zh chng)系統(tǒng)的位移及土系統(tǒng)的位移及土壓力分布壓力分布臨時支撐臨時支撐土壓力分布受施工過程和變位條件土壓力分布受施工過程和變位條件(tiojin)(tiojin)的的影響影響第6頁/共92頁第七頁，共92頁。剛性擋土墻剛性擋土墻土壓力計(jì)算比較簡單，其它類型的土壓力計(jì)土壓力計(jì)算比較簡單，其它類型的土壓力計(jì)算大都以剛性墻為依據(jù)算大都以剛性墻為依據(jù)本章要討論的中心問題本章要討論

4、的中心問題剛性擋土墻上的土壓力性質(zhì)及土壓力計(jì)算，剛性擋土墻上的土壓力性質(zhì)及土壓力計(jì)算，包括土壓力的大小包括土壓力的大小(dxio)(dxio)、方向、分布及合、方向、分布及合力作用點(diǎn)力作用點(diǎn)第7頁/共92頁第八頁，共92頁。墻體位移墻體位移(wiy)與土壓力類型與土壓力類型第8頁/共92頁第九頁，共92頁。墻體位移墻體位移(wiy)與土壓力類型與土壓力類型E15%15%0E0Ea HH Ep土壓力 E_ HH +靜止靜止(jngzh)土土壓力壓力 E0主動土壓力主動土壓力 Ea被動土壓力被動土壓力 Ep第9頁/共92頁第十頁，共92頁。土壓力土壓力(yl)的類型的類型靜止土壓力靜止土壓力(yl

5、) E0：堅(jiān)硬地基上，斷面較：堅(jiān)硬地基上，斷面較大大主動土壓力主動土壓力 Ea：一般擋土墻一般擋土墻被動土壓力被動土壓力 Ep: 橋臺橋臺擋土墻所受土壓力擋土墻所受土壓力的大小并不是一個的大小并不是一個常數(shù)，而是隨位移常數(shù)，而是隨位移量的變化而變化。量的變化而變化。E橋面橋面拱橋橋臺拱橋橋臺第10頁/共92頁第十一頁，共92頁。 = 0相當(dāng)于天然地基相當(dāng)于天然地基(dj)土土的應(yīng)力狀態(tài)（側(cè)限狀態(tài)）的應(yīng)力狀態(tài)（側(cè)限狀態(tài)） k0 應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài)嵌巖的擋土墻嵌巖的擋土墻地下地下室室第11頁/共92頁第十二頁，共92頁。s svs svs shp0=shzzgsvzKgs0hK0: 靜止靜止(jng

6、zh)土土壓力系數(shù)壓力系數(shù) zKpgs0h0 sin10K對于砂土、正常固結(jié)粘土對于砂土、正常固結(jié)粘土由于土的由于土的 n n 很難確定，很難確定，K K0 0 常用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算常用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算第12頁/共92頁第十三頁，共92頁。s svs svs shp0=shzzgssv1zKgss0h3 sin10Ksssssin2sin11003131KK極限平衡極限平衡(pnghng)狀態(tài)：狀態(tài)：sssssin3131s s s s s s ft ts s第13頁/共92頁第十四頁，共92頁。靜止靜止(jngzh)土壓力計(jì)算土壓力計(jì)算HzzKpg00H31E0HKg020021HKEg總靜止總靜止

7、(jngzh(jngzh) )土土壓力壓力第14頁/共92頁第十五頁，共92頁。1 朗肯極限平衡應(yīng)力朗肯極限平衡應(yīng)力(yngl)狀態(tài)狀態(tài) 自重應(yīng)力作用下，半無限土體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力從自重應(yīng)力作用下，半無限土體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力從彈性平衡狀態(tài)發(fā)展彈性平衡狀態(tài)發(fā)展(fzhn)為極限平衡狀態(tài)的情況。為極限平衡狀態(tài)的情況。s s3fs sv=g gzt ts sK0s sv主動極限平衡應(yīng)力狀態(tài)主動極限平衡應(yīng)力狀態(tài)s s1s s345 + /2第15頁/共92頁第十六頁，共92頁。s s1fs sv=g gzt ts sK0s sv被動極限平衡被動極限平衡(pnghng)應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài)6.3 6.3 朗肯土壓力

8、朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論s s1s s3s s3s s145 - /2第16頁/共92頁第十七頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論2 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)計(jì)算計(jì)算假定：假定： 墻背垂直光滑墻背垂直光滑(gung hu)，填土表面水平，填土表面水平Hs svs sh于是：于是： s sv、 s sh為主應(yīng)力為主應(yīng)力，且，且s sv=g gzz第17頁/共92頁第十八頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論朗肯主動土壓力計(jì)算朗肯主動土壓力計(jì)算(j sun)填土為無粘性土填土為無粘性土（砂土）（砂土）s s14

9、5 + /2豎向應(yīng)力豎向應(yīng)力(yngl)為大主應(yīng)力為大主應(yīng)力(yngl)zgssv1水平向應(yīng)力為小主應(yīng)力水平向應(yīng)力為小主應(yīng)力aph3ss無粘性土的極限平衡條件無粘性土的極限平衡條件z)2/45(213sstg于是：于是：主動土壓力強(qiáng)度主動土壓力強(qiáng)度)2/45(23hgsstgzpapa=s s3fs sv=g gzt ts sK0s sv pa=s s3第18頁/共92頁第十九頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論朗肯主動土壓力計(jì)算填土為無粘性朗肯主動土壓力計(jì)算填土為無粘性(zhn xn)土（砂土）土（砂土）s s145 + /2 pa=s s3z主動主動(

10、zhdng)土壓力強(qiáng)度土壓力強(qiáng)度)2/45(2gtgzpaaaKzpg)2/45(2 tgKa朗肯主動土壓力系數(shù)朗肯主動土壓力系數(shù)HKpaag g 2/2HKEaag g H31總主動土壓力總主動土壓力221HKEaag第19頁/共92頁第二十頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論朗肯主動土壓力朗肯主動土壓力(yl)計(jì)算填土為粘性土計(jì)算填土為粘性土豎向應(yīng)力豎向應(yīng)力(yngl)為大主應(yīng)力為大主應(yīng)力(yngl)zgssv1水平向應(yīng)力為小主應(yīng)力水平向應(yīng)力為小主應(yīng)力aph3ss粘性土的極限平衡條件粘性土的極限平衡條件)2/45(2)2/45(213sstgctg于是

11、：于是：主動土壓力強(qiáng)度主動土壓力強(qiáng)度)2/45(2)2/45(23hgsstgctgzpapa=s s3fs sv=g gzt ts sK0s sv 第20頁/共92頁第二十一頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論朗肯主動土壓力朗肯主動土壓力(yl)計(jì)算填土為粘性土計(jì)算填土為粘性土主動主動(zhdng)土壓力強(qiáng)度土壓力強(qiáng)度aaaKcKzp2g)2/45(2 tgKa朗肯主動土壓力系數(shù)朗肯主動土壓力系數(shù)負(fù)號負(fù)號45 + /2z0z0aKczg20zz0 aaaKcKzp2gzz0 0ap第21頁/共92頁第二十二頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓

12、力(yl)(yl)理論理論朗肯主動土壓力計(jì)算朗肯主動土壓力計(jì)算(j sun)填土為粘性土填土為粘性土aaaKcHKp2gH)(310zH Ea總主動總主動(zhdng)土壓力土壓力ggg2202221)(2c-(21cKcHKHzHKHKEaaaaaz0aKczg20第22頁/共92頁第二十三頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論朗肯被動朗肯被動(bidng)土壓力計(jì)算填土為無粘性土壓力計(jì)算填土為無粘性土（砂土）土（砂土）豎向應(yīng)力豎向應(yīng)力(yngl)為小主應(yīng)力為小主應(yīng)力(yngl)zgssv3水平向應(yīng)力為大主應(yīng)力水平向應(yīng)力為大主應(yīng)力pph1ss45 - /2

13、無粘性土的極限平衡條件無粘性土的極限平衡條件)2/45(213sstg于是：于是：被動土壓力強(qiáng)度被動土壓力強(qiáng)度)2/45(21hgsstgzpppp=s s1fs sv=g gzt ts sK0s sv pp=s s1s s3z)2/45(231sstg第23頁/共92頁第二十四頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論朗肯被動土壓力朗肯被動土壓力(yl)計(jì)算填土為無粘性土（砂土）計(jì)算填土為無粘性土（砂土）45 - /2 pp=s s1s s3z被動被動(bidng)土壓力強(qiáng)度土壓力強(qiáng)度)2/45(2gtgzppppKzpg)2/45(2tgKp朗肯被動土壓力系

14、數(shù)朗肯被動土壓力系數(shù)總被動土壓力總被動土壓力221HKEppgHKpppg2/2HKEppgH31第24頁/共92頁第二十五頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論朗肯被動朗肯被動(bidng)土壓力計(jì)算填土為粘性土土壓力計(jì)算填土為粘性土豎向應(yīng)力豎向應(yīng)力(yngl)為小主應(yīng)力為小主應(yīng)力(yngl)zgssv3水平向應(yīng)力為大主應(yīng)力水平向應(yīng)力為大主應(yīng)力pph1ss粘性土的極限平衡條件粘性土的極限平衡條件于是：于是：被動土壓力強(qiáng)度被動土壓力強(qiáng)度)2/45(2)2/45(21hgsstgctgzpppp=s s1fs sv=g gzt ts sK0s sv )2/45

15、(2)2/45(213sstgctg)2/45(2)2/45(231sstgctg第25頁/共92頁第二十六頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論朗肯被動土壓力朗肯被動土壓力(yl)計(jì)算填土為粘性土計(jì)算填土為粘性土被動被動(bidng)土壓力強(qiáng)度土壓力強(qiáng)度pppKcKzp2g)2/45(2tgKp朗肯被動土壓力系數(shù)朗肯被動土壓力系數(shù)正號正號HKpgpKc2EpH總被動土壓力總被動土壓力pppKcHKHE2212g第26頁/共92頁第二十七頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論s s1fs sv=g gzt ts sK0s

16、svs s1s s345 - /245 + /2s s3fs s1s s3第27頁/共92頁第二十八頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論粘性粘性(zhn xn)土的主動土壓力土的主動土壓力aaaKcHKp2gH)(310zH Ea不支護(hù)直立不支護(hù)直立(zh l)開挖的開挖的最大深度最大深度z0第28頁/共92頁第二十九頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論主動土壓力主動土壓力(yl)系數(shù)系數(shù))2/45(2tgKp)2/45(2tgKa被動土壓力被動土壓力(yl)系數(shù)系數(shù)靜止土壓力系數(shù)靜止土壓力系數(shù)sin10Ksin1si

17、n1sin1sin1paKKK1015%15%0E0Ea HH Ep土壓力 E_ HH +第29頁/共92頁第三十頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論土壓力強(qiáng)度：土壓力強(qiáng)度：單位面積單位面積(min j)上的土壓力上的土壓力單位：單位：kN/m2幾個概念幾個概念每延米每延米Ep第30頁/共92頁第三十一頁，共92頁。6.3 6.3 朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)(yl)理論理論應(yīng)用應(yīng)用(yngyng)HL板樁板樁第31頁/共92頁第三十二頁，共92頁。墻背傾斜(qngxi)、粗糙、填土傾斜(qngxi)時？庫侖(kln)土壓力理論庫侖庫侖C. A. Coul

18、omb(1736-1806)第32頁/共92頁第三十三頁，共92頁。墻背傾斜，具有傾角墻背傾斜，具有傾角墻背粗糙墻背粗糙(cco)(cco)，與填土摩，與填土摩擦角為擦角為填土表面有傾角填土表面有傾角出發(fā)點(diǎn)：6.4 6.4 庫侖庫侖(kln)(kln)土土壓力理論壓力理論平面平面(pngmin)滑裂面假設(shè)：滑裂面滑裂面假設(shè)：滑裂面為平面為平面(pngmin)假設(shè)條件： b b剛體滑動假設(shè)：剛體滑動假設(shè)：破壞土楔為剛體，破壞土楔為剛體，滑動楔體整體處于極限平衡狀態(tài)滑動楔體整體處于極限平衡狀態(tài)第33頁/共92頁第三十四頁，共92頁。b bACH B無粘性土的主動無粘性土的主動(zhdng)土壓力土

19、壓力W ER WRE - =90 - - )()(180sin)sin(fWE0ddf 、E6.4 6.4 庫侖土壓力庫侖土壓力(yl)(yl)理論理論第34頁/共92頁第三十五頁，共92頁。aaKHE221g6.4 6.4 庫侖土壓力庫侖土壓力(yl)(yl)理論理論 b b EEa222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cosbbaK庫侖庫侖(kln)主動土壓力系數(shù)主動土壓力系數(shù)aHKgH31Ea特例：特例：=0，即墻背垂直光滑，即墻背垂直光滑(gung hu)，填土表面水平時，與朗肯理論等價填土表面水平時，與朗肯理論等價 土壓力分布：土壓力分布：三角形分布三角

20、形分布第35頁/共92頁第三十六頁，共92頁。ABCb b H無粘性土的被動無粘性土的被動(bidng)土壓力土壓力WRE + =90 + - )()(180sin)sin(fWE0ddf 、E6.4 6.4 庫侖庫侖(kln)(kln)土壓土壓力理論力理論W ER 第36頁/共92頁第三十七頁，共92頁。ppKHE221g6.4 6.4 庫侖庫侖(kln)(kln)土土壓力理論壓力理論 b b EEp庫侖被動土壓力庫侖被動土壓力(yl)系數(shù)系數(shù)pHKgH31土壓力土壓力(yl)分布：三角形分布分布：三角形分布222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cosbbpK第

21、37頁/共92頁第三十八頁，共92頁。圖解法圖解法當(dāng)當(dāng) 填土表面不是填土表面不是(b shi)平面時平面時6.4 6.4 庫侖土壓力庫侖土壓力(yl)(yl)理論理論第38頁/共92頁第三十九頁，共92頁。庫爾曼（庫爾曼（Culmann）圖解法）圖解法6.4 6.4 庫侖庫侖(kln)(kln)土壓土壓力理論力理論WW方向方向(fngxi(fngxing)ng)EaEa方向方向(fngxing)(fngxing) =90 - - 第39頁/共92頁第四十頁，共92頁。粘性粘性(zhn xn)填土的土壓力填土的土壓力6.4 6.4 庫侖土壓力庫侖土壓力(yl)(yl)理論理論W中包括(boku)

22、BCDEaKczg20第40頁/共92頁第四十一頁，共92頁。1 分析方法分析方法 b b E朗肯理論朗肯理論庫侖理論庫侖理論土體內(nèi)各點(diǎn)均處于極限土體內(nèi)各點(diǎn)均處于極限平衡狀態(tài)：平衡狀態(tài)：極限應(yīng)力法極限應(yīng)力法剛性楔體，滑面上處于剛性楔體，滑面上處于極限平衡狀態(tài)：極限平衡狀態(tài)：滑動楔滑動楔體法體法先求土壓力強(qiáng)度先求土壓力強(qiáng)度p p先求總土壓力先求總土壓力E E極限平衡極限平衡(pnghng)狀態(tài)狀態(tài)第41頁/共92頁第四十二頁，共92頁。2 應(yīng)用應(yīng)用(yngyng)條件條件 b b E6.5 6.5 兩種土壓力理論兩種土壓力理論(lln)(lln)的比較的比較朗肯理論朗肯理論庫侖理論庫侖理論 墻背

23、光滑豎直墻背光滑豎直 填土水平填土水平 墻背、填土無限制墻背、填土無限制 粘性土一般用圖解法粘性土一般用圖解法 坦墻坦墻 坦墻坦墻 墻背垂直，填土傾斜墻背垂直，填土傾斜第42頁/共92頁第四十三頁，共92頁。3 計(jì)算誤差計(jì)算誤差6.5 6.5 兩種土壓力兩種土壓力(yl)(yl)理論的理論的比較比較朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)理論理論 WREaEa實(shí)際實(shí)際(shj)0WREpEp 主動土壓力主動土壓力 偏大偏大 被動土壓力被動土壓力 偏小偏小第43頁/共92頁第四十四頁，共92頁。3 計(jì)算誤差計(jì)算誤差6.5 6.5 兩種土壓力理論兩種土壓力理論(lln)(lln)的比較的比較庫侖庫侖(kln)

24、土壓力理論土壓力理論 實(shí)際滑裂面不一定實(shí)際滑裂面不一定(ydng)是平面是平面 主動土壓力主動土壓力 偏小偏小 被動土壓力被動土壓力 偏大偏大滑動面滑動面滑動面滑動面主動土壓力搜索得到主動土壓力搜索得到的不一定是最大值的不一定是最大值被動土壓力搜索得到的被動土壓力搜索得到的不一定是最小值不一定是最小值第44頁/共92頁第四十五頁，共92頁。計(jì)算誤差計(jì)算誤差6.5 6.5 兩種土壓力兩種土壓力(yl)(yl)理論理論的比較的比較與精確與精確(jngqu)解的比較解的比較 主動土壓力系數(shù)主動土壓力系數(shù) Ka ( =b b=0) =0 = /2 = 20 40 20 40 20 40 Sokolov

25、sky(精確精確解解)0.490.220.450.200.440.22Rankine0.490.217 0.490.2170.490.217Conlomb0.490.220.450.200.430.21第45頁/共92頁第四十六頁，共92頁。計(jì)算誤差計(jì)算誤差6.5 6.5 兩種土壓力兩種土壓力(yl)(yl)理論理論的比較的比較與精確與精確(jngqu)解的比較解的比較 被動土壓力系數(shù)被動土壓力系數(shù) Kp ( =b b=0) =0 = /2 = 20 40 20 40 20 40 Sokolovsky(精確精確)2.04 4.602.559.693.0418.2Rankine2.04 4.60

26、2.044.602.044.60Conlomb2.04 4.602.6311.83.5292.6第46頁/共92頁第四十七頁，共92頁。計(jì)算誤差計(jì)算誤差6.5 6.5 兩種土壓力理論兩種土壓力理論(lln)(lln)的比較的比較結(jié)論結(jié)論(jiln) 如果如果 =0，滑裂面是直線，三種理論計(jì)算，滑裂面是直線，三種理論計(jì)算Ka, Kp相同相同如果如果 0 Ka 朗肯偏大朗肯偏大10%左右左右(zuyu)，工，工程偏安全程偏安全庫侖偏小一些（可忽略庫侖偏小一些（可忽略)； Kp朗肯偏小可達(dá)幾倍；朗肯偏小可達(dá)幾倍；庫侖偏大可達(dá)幾倍庫侖偏大可達(dá)幾倍;在實(shí)際工程問題中，土壓力計(jì)算是比較復(fù)雜的。在實(shí)際工程問

27、題中，土壓力計(jì)算是比較復(fù)雜的。工程中使用被動土壓力較少。因?yàn)樗柘鄬ξ灰铺蠊こ讨惺褂帽粍油翂毫^少。因?yàn)樗柘鄬ξ灰铺蟮?7頁/共92頁第四十八頁，共92頁。1. 1. 填土上有荷載填土上有荷載2. 2. 成層填土情況成層填土情況(qngkung)(qngkung)3. 3. 填土中有水填土中有水4. 4. 坦墻坦墻5. 5. 墻背形狀有變化墻背形狀有變化6. 6. 墻后填土受限制墻后填土受限制7. 7. 地震情況地震情況(qngkung)(qngkung)下的動土壓下的動土壓力力8. 8. 加筋擋土墻加筋擋土墻第48頁/共92頁第四十九頁，共92頁。6.6 6.6 幾種常見的主動幾種常見

28、的主動(zhdng)(zhdng)土土壓力計(jì)算壓力計(jì)算1 填土上有荷載填土上有荷載(hzi)s s145 + /2pa=s s3fs sv=g gz+qt ts sK0s svz pa=s s3qaaaKcKqzp2)(3gsqz gs1aaaKcqKzK2gaaKcqK2azKg朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)理論理論第49頁/共92頁第五十頁，共92頁。6.6 6.6 幾種常見幾種常見(chn jin)(chn jin)的的主動土壓力計(jì)算主動土壓力計(jì)算1 填土上有荷載填土上有荷載(hzi)庫侖庫侖(kln)土壓土壓力理論力理論)cos(cos212bgaaaqHKKHE第50頁/共92頁第五十

29、一頁，共92頁。6.6 6.6 幾種幾種(j zhn)(j zhn)常見的主常見的主動土壓力計(jì)算動土壓力計(jì)算局部局部(jb)荷載荷載朗肯理論朗肯理論(lln) 第51頁/共92頁第五十二頁，共92頁。6.6 6.6 幾種幾種(j zhn)(j zhn)常見的主動土常見的主動土壓力計(jì)算壓力計(jì)算局部局部(jb)荷載荷載庫侖庫侖(kln)理論理論 WERqWREaEaQ第52頁/共92頁第五十三頁，共92頁。6.6 6.6 幾種常見的主動土壓力幾種常見的主動土壓力(yl)(yl)計(jì)算計(jì)算2 成層填土情況成層填土情況(qngkung)g g1 1 c1)245(2)245(2vhjjssooatgct

30、gpg g2 2 c2H1H2aaKcK2vs第53頁/共92頁第五十四頁，共92頁。 2 16.6 6.6 幾種常見的主動幾種常見的主動(zhdng)(zhdng)土壓土壓力計(jì)算力計(jì)算)2/45(2ggztgzKpaac1= c2=0 時時g g2 2 H1H2g g1 1 111aKHg211aKHg g22211)(aKHHg gg g 1 = 2 時時 g g2 g g1 g g2 0 c1 0 c2 = 06.6 6.6 幾種常見幾種常見(chn jin)(chn jin)的主的主動土壓力計(jì)算動土壓力計(jì)算aaaKczKp2gc1、 c2不為不為(b wi)0 時時g g2 2 H1H

31、2g g1 1 111112aaKcKHg222112aaKcKHg22222112)(aaKcKHHggaaKdzdpgg g1 = g g2 2 = 1 時時第55頁/共92頁第五十六頁，共92頁。H1H26.6 6.6 幾種幾種(j zhn)(j zhn)常見的主動常見的主動土壓力計(jì)算土壓力計(jì)算3 填土中有水填土中有水水下水下(shu xi)部分用浮部分用浮容重容重uzzss土壓力土壓力(yl)zaaKpsupu)2/45(2tgKaaKH1g gaKHH)(21gg2Hwg g土壓力土壓力 aKH1gaEwEwaEEE水壓力水壓力靜水情況靜水情況水壓力水壓力第56頁/共92頁第五十七頁

32、，共92頁。b b H26.6 6.6 幾種常見的主動幾種常見的主動(zhdng)(zhdng)土土壓力計(jì)算壓力計(jì)算墻背傾斜墻背傾斜(qngxi)時時 E2Hwg g靜水情況靜水情況(qngkung)Ea 第57頁/共92頁第五十八頁，共92頁。6.6 6.6 幾種常見幾種常見(chn jin)(chn jin)的的主動土壓力計(jì)算主動土壓力計(jì)算H1H2 透水透水(tu shu)地基地基孔壓孔壓 u=0zzss21HHsatgg1Hg土壓力土壓力(yl) (yl) aKH1g gasatKHH)(21ggaKH1g豎向應(yīng)力豎向應(yīng)力 第58頁/共92頁第五十九頁，共92頁。6.6 6.6 幾種常見

33、的主動幾種常見的主動(zhdng)(zhdng)土壓力計(jì)算土壓力計(jì)算H1H2 一般一般(ybn)地地基基需通過繪制流網(wǎng)需通過繪制流網(wǎng)(liwng)等二維滲流分析確定孔壓等二維滲流分析確定孔壓第59頁/共92頁第六十頁，共92頁。6.6 6.6 幾種幾種(j zhn)(j zhn)常見的主動常見的主動土壓力計(jì)算土壓力計(jì)算4 坦墻坦墻 cr=45o- /2(1) (1) 垂直于假設(shè)墻面垂直于假設(shè)墻面CDCD上主動土壓力上主動土壓力 E Ea=1/2Kaa=1/2KaH2 H2 (2) (2) 作用作用(zuyng)(zuyng)在真實(shí)墻面在真實(shí)墻面ACAC上的土壓力上的土壓力WEa Ea22WEE

34、aa第一第一(dy)滑裂滑裂面面第二滑裂面第二滑裂面 時時WEa 第60頁/共92頁第六十一頁，共92頁。6.6 6.6 幾種常見幾種常見(chn jin)(chn jin)的主的主動土壓力計(jì)算動土壓力計(jì)算crEa W第61頁/共92頁第六十二頁，共92頁。6.6 6.6 幾種幾種(j zhn)(j zhn)常見的主動土常見的主動土壓力計(jì)算壓力計(jì)算R EacrBB填土表面填土表面(biomin)傾傾斜斜CA庫侖土壓力理論：庫侖土壓力理論：(1) 求解假設(shè)墻面求解假設(shè)墻面CB上主動土壓力上主動土壓力 Ea(2) 作用在真實(shí)作用在真實(shí)(zhnsh)墻面墻面AC上的土壓力上的土壓力 Ea： 根據(jù)力三

35、角形確定根據(jù)力三角形確定Ea WEEaa1sin145sin222sincrbb 時時第一滑裂面第一滑裂面第二滑裂面第二滑裂面Ea WEa第62頁/共92頁第六十三頁，共92頁。6.6 6.6 幾種幾種(j zhn)(j zhn)常見的主動常見的主動土壓力計(jì)算土壓力計(jì)算5 墻背形狀墻背形狀(xngzhun)有變化有變化Ea1Ea2+CABDADCB小擋土墻小擋土墻土壓力土壓力(yl)假設(shè)完整擋土墻假設(shè)完整擋土墻土壓力的一部分土壓力的一部分21aaaEEE第63頁/共92頁第六十四頁，共92頁。帶減載平臺帶減載平臺(pngti)情況情況土壓力土壓力(yl)為為06.6 6.6 幾種常見的主動土壓

36、力幾種常見的主動土壓力(yl)(yl)計(jì)算計(jì)算第64頁/共92頁第六十五頁，共92頁。6.6 6.6 幾種常見的主動土壓力幾種常見的主動土壓力(yl)(yl)計(jì)算計(jì)算6 墻后填土受限制墻后填土受限制CAB滑裂面滑裂面BC可能的位置可能的位置(wi zhi)(1) BC在填土中在填土中(2) BC在老土中在老土中(3) BC在界面上在界面上填土填土老土老土(l(lo o t t) )g g2 2 c2g g1 1 c1第65頁/共92頁第六十六頁，共92頁。6.6 6.6 幾種常見幾種常見(chn jin)(chn jin)的主動的主動土壓力計(jì)算土壓力計(jì)算7 地震地震(dzhn)情況下的動情況下

37、的動土壓力土壓力(1)地震慣性力：地震慣性力：水平地震系數(shù)水平地震系數(shù)(xsh) Kh = ah /g 水平慣性力水平慣性力W Kh 垂直地震系數(shù)垂直地震系數(shù)(xsh) Kv = av /g 垂直慣性力垂直慣性力W Kv擬靜力法（物部擬靜力法（物部- -岡部公式）岡部公式）(2) 虛擬自重虛擬自重W W =W(1-Kv)Sec 于是于是 g g = g g (1-Kv)Sec tg = Kh /(1-Kv)第66頁/共92頁第六十七頁，共92頁。6.6 6.6 幾種常見的主動幾種常見的主動(zhdng)(zhdng)土壓土壓力計(jì)算力計(jì)算7 地震情況地震情況(qngkung)下下的動土壓力的動土

38、壓力(3) 整體整體(zhngt)繞點(diǎn)繞點(diǎn)B逆時針旋轉(zhuǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)q(4) 用庫侖理論得到地震下動土壓力用庫侖理論得到地震下動土壓力 Eae= (1-Kv)/2g g H2Kae式中：式中：Kae = f (, , b, , , , b, , ) )b b =b b+ = + H H =Hcos( + )/cos 第67頁/共92頁第六十八頁，共92頁。6.6 6.6 幾種常見幾種常見(chn jin)(chn jin)的主動的主動土壓力計(jì)算土壓力計(jì)算8 加筋擋土墻加筋擋土墻第68頁/共92頁第六十九頁，共92頁。HLPaPp外部外部(wib)穩(wěn)定穩(wěn)定HL內(nèi)部內(nèi)部(nib)穩(wěn)定穩(wěn)定6.6 6.6

39、 幾種常見的主動幾種常見的主動(zhdng)(zhdng)土壓力計(jì)算土壓力計(jì)算第69頁/共92頁第七十頁，共92頁。6.6 6.6 幾種常見的主動幾種常見的主動(zhdng)(zhdng)土土壓力計(jì)算壓力計(jì)算HLHL45 + j j/20.3H筋材應(yīng)力筋材應(yīng)力(yngl)計(jì)算計(jì)算筋材長度筋材長度(chngd)計(jì)算計(jì)算第70頁/共92頁第七十一頁，共92頁。本章本章(bn zhn)小結(jié)小結(jié)第71頁/共92頁第七十二頁，共92頁。 b b E朗肯理論朗肯理論庫侖理論庫侖理論土體內(nèi)各點(diǎn)均處于極限土體內(nèi)各點(diǎn)均處于極限平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)剛性楔體，滑面上處于剛性楔體，滑面上處于極限平衡狀態(tài)極限平衡狀態(tài)極限應(yīng)

40、力法極限應(yīng)力法先求土壓力強(qiáng)度先求土壓力強(qiáng)度p p滑動楔體法滑動楔體法先求總土壓力先求總土壓力E E第72頁/共92頁第七十三頁，共92頁。1. 1. 填土上有荷載填土上有荷載2. 2. 成層填土情況成層填土情況3. 3. 填土中有水填土中有水4. 4. 坦墻坦墻5. 5. 墻背形狀有變化墻背形狀有變化6. 6. 墻后填土受限制墻后填土受限制7. 7. 地震地震(dzhn)(dzhn)情況下的動土壓情況下的動土壓力力8. 8. 加筋擋土墻加筋擋土墻第73頁/共92頁第七十四頁，共92頁。E地下室地下室地下室側(cè)墻地下室側(cè)墻E填土填土重力式擋土墻重力式擋土墻E橋面橋面拱橋橋臺拱橋橋臺各用什么樣的土壓力各用什么