第六章挡土墙预案.ppt

库仑土压力理论 土的极限 平衡状态 滑动楔体静力平衡条件 土压力的计算方法 库伦土压力理论的基本假设： 1.墙后的填土是理想的 散粒体（粘聚力c=0）； 填土 A φ B D C E 2.滑动破坏面为一通过 墙踵的平面。 6.4.1、主动土压力 W R Ea A C B W R Ea H β α 作用于土楔上的力： 1.土楔体的自重 ； 2.破坏面上的反力R； 3.墙背对土楔体的反力Ea ； 由土楔体的静力平衡条件得： W R Ea 最危险滑动面确定：Ea对θ求导，等于零求极大值 当α=β=δ=0时，即：墙背光滑垂直，填土表面水平时 库伦主动土压力强度 沿墙高呈三角形分布， 主动土压力的作用点 在距墙底H/3处 W R Ea A C B H β α 6.4.4、被动土压力 W R Ep A C B W R Ep H β α 当α=β=δ=0时，即：墙背光滑垂直，填土表面水平时 库伦被动土压力强度沿墙高呈三角形分布，被动土压力的作用点在距墙底H/3处 例：当挡土墙受到主动土压力作用时，墙背和填土滑 动面上摩擦力方向正确的是 库仑土压力理论通常适于 (A) 粘性土 (B) 砂性土 (C) 各类土 例. 若挡土墙的墙背竖直且光滑，墙后填土面水平， 粘聚力c=0，采用朗金解和库仑解，得到的主动土 压力差别为 (A) 朗金解大 (B) 库仑解大 (C) 相同 例. 若挡土墙的墙背竖直且光滑，墙后填土面水平， 粘聚力c=0，按库仑土压力理论，正确确定被动状 态的滑动土楔范围的是 区别 朗肯 库仑 极限平衡条件 滑动楔体法 墙背面竖直光滑 墙后填土面水平 墙背、填土无限制 适合砂性土 计算 误差 主动土压力偏大 被动土压力偏小 实际墙背面不竖直不光滑 由于实际滑裂面 不一定是平面 主动土压力偏小 被动土压力偏大 6.3.3.几种计算土压力的特殊情况 1.填土面有均布荷载的土压力计算 Ea γ φ C＝0 砂土的主动土压力 将均布荷载换算成当量的土重 挡土墙上表面的主动土压力： 挡土墙上表面的主动土压力： 例：已知某混凝土挡土墙，墙高H=5.0m，墙背竖直、光滑，填土 表面水平，作用有均布荷载q=20kPa。填土容重γ＝17kN/m3,内 摩擦角φ＝300，粘聚力c＝10kPa。求作业在挡土墙上的主动土压 力，并绘出土压力分布图。 γ φ C 解： 将均布荷载换算成当量的土重。 挡土墙上表面的主动土压力： 作用点： Ea 2.填土中有地下水时的土压力计算 当墙后填土中有水时，需考虑地下水位以下的填土由于浮力作用使有效重量减轻引起的土压力减小，水下填土部分采用浮容重进行计算。 KagH1 Kag?H2 gwH2 水压力 土压力 3.填土为成层土时的土压力计算 由于各层填土重度不同，使得填土竖向应力分布在土层交界面上出现转折 由于各层填土粘聚力和内摩擦角不同，所以在计算主动或被动土压力系数时，需采用计算点所在土层的粘聚力和内摩擦角 C B A g1 f1 c1 g2 f2 c2 H2 H1 采用当量法 （一）第一层土的主动土压力计算：按常规方法 （二）第二层土的主动土压力计算： h 1.第二层土的上表面 2.第二层土的下表面 例：已知某混凝土挡土墙，墙高H=5.0m，墙背竖直、光滑，填土表面水平，墙后土体分为两层如图。求作业在挡土墙上的主动土压力，并绘出土压力分布图。 C B A H1＝2m H2＝3m r1＝18kN/m3 φ1＝300 C1＝0 r2＝19.5kN/m3 φ2＝150 C2＝10kPa 1.第一层土的主动土压力计算 2.第二层土的主动土压力计算 h B A H1＝2m H2＝3m 12kPa 5.9kPa 40.4kPa 例：已知某混凝土挡土墙，墙高H=7.0m，墙背竖直、光滑，填土 表面水平，墙后土体分为两层如图，地下水位于填土表面以下3m处。求作业在挡土墙上的主动土压力，并绘出土压力分布图。 解： （一）第一层土的主动土压力计算 1.第一层土的上表面 C B A H1＝3m H2＝4m r1＝16.5kN/m3 φ1＝200 C1＝0 φ2＝300 C2＝10kPa rsat=20kN/m3 q=100kPa h0 r2=19kN/m3 C B A H1＝3m H2＝4m r1＝16.5kN/m3 φ1＝20