7 土壓力與土坡穩(wěn)定

1、第七章第七章 Earth Pressure & Slope Stability7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定7.1 概述概述7.2 靜止土壓力靜止土壓力7.3 朗金朗金(Rankine)土壓力理論土壓力理論7.4 庫(kù)侖庫(kù)侖(Coulomb)土壓力理論土壓力理論7.5 擋土墻的設(shè)計(jì)擋土墻的設(shè)計(jì)7.6 土坡穩(wěn)定分析土坡穩(wěn)定分析本章內(nèi)容本章內(nèi)容7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定7.1 7.1 概述概述擋土結(jié)構(gòu)物擋土結(jié)構(gòu)物(擋土墻擋土墻) 用來(lái)支撐天然或人工斜坡不用來(lái)支撐天然或人工斜坡不致坍塌以保持土體穩(wěn)定性，或使致坍塌以保持土體穩(wěn)定性，或使部分側(cè)向荷載傳遞分散到填土上部分側(cè)向荷載傳遞分散到填

2、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、土上荷載或由于土體自重、土上荷載或結(jié)構(gòu)物的側(cè)向擠壓作用，擋土結(jié)結(jié)構(gòu)物的側(cè)向擠壓作用，擋土結(jié)構(gòu)物所承受的來(lái)自墻后填土的側(cè)構(gòu)物所承受的來(lái)自墻后填土的側(cè)向壓力。向壓力。7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定7.1 7.1 概述概述擋土墻的幾種類(lèi)型擋土墻的幾種類(lèi)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(tái)拱橋橋臺(tái)7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定剛性擋土墻剛性擋土墻本身變形極小，只能發(fā)生整體位移本身變形極小，只能發(fā)生整體位移 重力式重力式懸臂式懸臂式扶壁式扶壁式 錨拉式錨

3、拉式（錨碇式）（錨碇式）7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定7.1 7.1 概述概述剛性擋土墻的位移及土壓力分布剛性擋土墻的位移及土壓力分布7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定柔性擋土墻柔性擋土墻本身會(huì)發(fā)生變形，墻上土壓力分布形式復(fù)雜本身會(huì)發(fā)生變形，墻上土壓力分布形式復(fù)雜錨桿錨桿板樁板樁板樁變形板樁變形板樁上土壓力板樁上土壓力 實(shí)測(cè)實(shí)測(cè) 計(jì)算計(jì)算7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定臨時(shí)支撐系統(tǒng)的位移及土壓力分布臨時(shí)支撐系統(tǒng)的位移及土壓力分布臨時(shí)支撐臨時(shí)支撐土壓力分布受施工過(guò)程和變位條件的影響土壓力分布受施工過(guò)程和變位條件的影響7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定7.1 7.1 概述概述剛性擋土

4、墻剛性擋土墻土壓力計(jì)算比較簡(jiǎn)單，其它類(lèi)型的土壓力計(jì)算土壓力計(jì)算比較簡(jiǎn)單，其它類(lèi)型的土壓力計(jì)算大都以剛性墻為依據(jù)大都以剛性墻為依據(jù)本章要討論的中心問(wèn)題本章要討論的中心問(wèn)題剛性擋土墻上的土壓力性質(zhì)及土壓力計(jì)算，包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、方向、分布及合力作用點(diǎn)括土壓力的大小、方向、分布及合力作用點(diǎn)7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定墻體位移與土壓力類(lèi)型墻體位移與土壓力類(lèi)型靜止土壓力靜止土壓力 E0主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力 Ea被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力 Ep7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定墻體位移與土壓力類(lèi)型墻體位移與土壓力類(lèi)型E15%15%0E0Ea HH Ep土壓力 E

5、_ HH +靜止土壓力靜止土壓力 E0主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力 Ea被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力 Ep7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力的類(lèi)型土壓力的類(lèi)型靜止土壓力靜止土壓力 E0：堅(jiān)硬地基上堅(jiān)硬地基上主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力 Ea：一般擋土墻一般擋土墻被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力 Ep: 橋臺(tái)橋臺(tái)擋土墻所受土壓力擋土墻所受土壓力的大小并不是一個(gè)的大小并不是一個(gè)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(tái)拱橋橋臺(tái)7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定7.2 7.2 靜止土壓力靜止土壓力靜止土壓力靜止土壓力 墻體不發(fā)生任何位移墻體不發(fā)生任何位移 = 0相當(dāng)于天然地基土的應(yīng)力相

6、當(dāng)于天然地基土的應(yīng)力狀態(tài)（側(cè)限狀態(tài)）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7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定7.2 7.2 靜止土壓力靜止土壓力s svs svs shp0=shzzsvzKs0hK0: 靜止土壓力系數(shù)靜止土壓力系數(shù) zKss00h對(duì)于側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)，理論上：對(duì)于側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)，理論上：K K0 0n/(1-n)n/(1-n) - - sin10K對(duì)于砂土、正常固結(jié)粘土對(duì)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7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定靜止土壓力靜止土壓力計(jì)算計(jì)算HzzKs

7、00H31E0HK020021HKE總靜止土壓力總靜止土壓力kPakN/m7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定7.3 7.3 朗金土壓力理論朗金土壓力理論1 朗金極限平衡朗金極限平衡應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài) 自重應(yīng)力作用下，半無(wú)限土體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力從自重應(yīng)力作用下，半無(wú)限土體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力從彈性平衡狀態(tài)發(fā)展為極限平衡狀態(tài)的情況。彈性平衡狀態(tài)發(fā)展為極限平衡狀態(tài)的情況。s s3fs sv= z s sK0s sv主動(dòng)極限平衡應(yīng)力狀態(tài)主動(dòng)極限平衡應(yīng)力狀態(tài)s s1s s345 + /27 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定s s1fs sv= z s sK0s sv被動(dòng)極限平衡應(yīng)力狀態(tài)被動(dòng)極限平衡應(yīng)力狀態(tài)7.3 7

8、.3 朗金土壓力理論朗金土壓力理論s s1s s3s s3s s145 - /27 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定2 朗金土壓力朗金土壓力計(jì)算計(jì)算假定：假定： 墻背垂直光滑，填土表面墻背垂直光滑，填土表面水平水平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= zz7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算填土為填土為無(wú)粘性土無(wú)粘性土s s145 + /2豎向應(yīng)力為大豎向應(yīng)力為大主應(yīng)力主應(yīng)力zssv1水平向應(yīng)力為小水平向應(yīng)力為小主應(yīng)力主應(yīng)力asssh3無(wú)粘性土的極限無(wú)粘性土的極限平衡條件平衡條件z)2/45(213ss-tg

9、于是：于是：主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力強(qiáng)度強(qiáng)度)2/45(23sss-tgzahs sa=s s3fs sv= z s sK0s sv s sa=s s37 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算填土為填土為無(wú)粘性土無(wú)粘性土s s145 + /2s sa=s s3z主動(dòng)土壓力強(qiáng)度主動(dòng)土壓力強(qiáng)度)2/45(2s-tgzaaaKzs)2/45(2 - - tgKa朗金主動(dòng)土壓力朗金主動(dòng)土壓力系數(shù)系數(shù)HKaas2/2HKEaa H31總主動(dòng)土壓力總主動(dòng)土壓力221HKEaa7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算填土為填土為粘性土粘性土豎向應(yīng)力

10、為大豎向應(yīng)力為大主應(yīng)力主應(yīng)力zssv1水平向應(yīng)力為小水平向應(yīng)力為小主應(yīng)力主應(yīng)力asssh3粘性土的極限粘性土的極限平衡條件平衡條件)2/45(2)2/45(213ss-tgctg于是：于是：主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力強(qiáng)度強(qiáng)度)2/45(2)2/45(23sss-tgctgzahs sa=s s3fs sv= z s sK0s sv 7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算填土為填土為粘性土粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度主動(dòng)土壓力強(qiáng)度aaaKcKz2-s)2/45(2 - - tgKa朗肯主動(dòng)土壓力系朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)數(shù)負(fù)號(hào)負(fù)號(hào)45 + /2z0z0aKcz20zz0 aaaKc

11、Kz2-szz0 0as7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算填土為填土為粘性土粘性土aaaKcHK2-sH)(310zH -Ea總主動(dòng)土壓力總主動(dòng)土壓力2202221)(2c-(21cKcHKHzHKHKEaaaaa-z0aKcz207 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定朗金朗金被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力計(jì)算計(jì)算填土為填土為無(wú)粘性土無(wú)粘性土豎向應(yīng)力為小豎向應(yīng)力為小主應(yīng)力主應(yīng)力zssv3水平向應(yīng)力為大水平向應(yīng)力為大主應(yīng)力主應(yīng)力psssh145 - /2無(wú)粘性土的極限無(wú)粘性土的極限平衡條件平衡條件于是：于是：被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力強(qiáng)度強(qiáng)度)2/45(21ssstgzphs

12、 sp=s s1fs sv= z s sK0s sv s sp=s s1s s3z)2/45(231sstg7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定朗金朗金被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力計(jì)算計(jì)算填土為填土為無(wú)粘性土無(wú)粘性土45 - /2 s sp=s s1s s3z被動(dòng)土壓力強(qiáng)度被動(dòng)土壓力強(qiáng)度)2/45(2stgzpppKzs)2/45(2tgKp朗金被動(dòng)土壓力朗金被動(dòng)土壓力系數(shù)系數(shù)總被動(dòng)土壓力總被動(dòng)土壓力221HKEppHKpps2/2HKEppH317 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定朗金朗金被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力計(jì)算計(jì)算填土為填土為粘性土粘性土豎向應(yīng)力為小豎向應(yīng)力為小主應(yīng)力主應(yīng)力zssv3水平向應(yīng)力為大

13、水平向應(yīng)力為大主應(yīng)力主應(yīng)力psssh1粘性土的極限粘性土的極限平衡條件平衡條件于是：于是：被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力強(qiáng)度強(qiáng)度)2/45(2)2/45(21ssstgctgzphpp=s s1fs sv= z s sK0s sv )2/45(2)2/45(231sstgctgc7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定朗金朗金被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力計(jì)算計(jì)算填土為填土為粘性土粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度被動(dòng)土壓力強(qiáng)度pppKcKz2s)2/45(2tgKp朗肯被動(dòng)土壓力朗肯被動(dòng)土壓力系數(shù)系數(shù)正號(hào)正號(hào)HKppKc2EpH總被動(dòng)土壓力總被動(dòng)土壓力pppKcHKHE22127 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定小結(jié)：朗金土壓力

14、理論小結(jié)：朗金土壓力理論 墻背垂直光滑墻背垂直光滑 主動(dòng)和被動(dòng)主動(dòng)和被動(dòng) 極限平衡條件極限平衡條件 砂土和粘性土砂土和粘性土s s1fs sv= z s sK0s svs s1s s345 - /245 + /2s s3fs s1s s37 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定粘性土的主動(dòng)土壓力粘性土的主動(dòng)土壓力aaaKcHK2-sH)(310zH -Ea不支護(hù)直立開(kāi)不支護(hù)直立開(kāi)挖的最大深度挖的最大深度z07 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力系數(shù)土壓力系數(shù)主動(dòng)土壓力系數(shù)主動(dòng)土壓力系數(shù))2/45(2tgKp)2/45(2-tgKa被動(dòng)土壓力系數(shù)被動(dòng)土壓力系數(shù)靜止土壓力系數(shù)靜止土壓力系數(shù)sin1

15、0-Ksin1sin1-sin1sin1-paKKK1015%15%0E0Ea HH Ep土壓力 E_ HH +7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定 總土壓力總土壓力： 單位長(zhǎng)度擋土墻上土壓力單位長(zhǎng)度擋土墻上土壓力 單位：?jiǎn)挝唬簁N/mkN/m，大小、方向、作用點(diǎn)，大小、方向、作用點(diǎn) 土壓力強(qiáng)度土壓力強(qiáng)度： 單位面積上的土壓力單位面積上的土壓力 單位：?jiǎn)挝唬簁N/mkN/m2 2幾個(gè)概念幾個(gè)概念每延米每延米Ep7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定應(yīng)用應(yīng)用HL板樁板樁p115 例題:7-1,7-27 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定幾種常見(jiàn)的主動(dòng)土壓力計(jì)算幾種常見(jiàn)的主動(dòng)土壓力計(jì)算1. 1. 填土

16、上有均布荷載填土上有均布荷載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7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定1 填土上有均布荷載填土上有均布荷載s s145 + /2s sa=s s3fs sv= z+q s sK0s svz s sa=s s3qaaaKcKqz2)(3-ss()qzhzs1aaaKcqKzK2-aaKcqK2-azK把把q換算成當(dāng)量土重?fù)Q算成當(dāng)量土重p119 例題：例題：7-3qh 7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定2 成層填土情況成層填土情況 1 1 c1)245(2)245(2sss-ooatgctgvh 2 2 c2H1H2aaKcK2v-s

17、7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定 2 1)2/45(2s-ztgzKaac1= c2=0 時(shí)時(shí) 2 2 H1H2 1 1 111aKH211aKH 22211)(aKHH 1 = 2 時(shí)時(shí) 2 1 2 0 c1 0 c2 = 0aaaKczK2-sc1、 c2不為不為0 時(shí)時(shí) 2 2 H1H2 1 1 111112aaKcKH-222112aaKcKH-22222112)(aaKcKHH- 1 = 2 2 = 1 時(shí)時(shí)p119 例題：例題：7-42 成層填土情況成層填土情況7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定H1H23 填土中有水填土中有水水下部分用浮容重水下部分用浮容重 通常假定同一種土

18、地下水位上下通常假定同一種土地下水位上下 不變，即不變，即Ka不變不變土壓力土壓力zaaKpswwwhs)2/45(2-tgKaaKH1 aKHH)(212Hw 土壓力土壓力 aKH1aEwEwaEEE水壓力水壓力靜水情況靜水情況水壓力水壓力7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定作業(yè)習(xí)題 7-1，7-27-4，7-57.3 7.3 朗金土壓力理論朗金土壓力理論7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定7.4 7.4 庫(kù)侖土壓力理論庫(kù)侖土壓力理論墻背傾斜、粗糙、填土傾斜時(shí)？庫(kù)侖土壓力理論庫(kù)侖庫(kù)侖C. A. Coulomb(1736-1806)7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定墻背傾斜，具有傾角墻背傾斜

19、，具有傾角 墻背粗糙，與填土摩擦角為墻背粗糙，與填土摩擦角為 填土表面有傾角填土表面有傾角 出發(fā)點(diǎn)：7.4 7.4 庫(kù)侖土壓力理論庫(kù)侖土壓力理論平面滑裂面假設(shè)：平面滑裂面假設(shè)：滑裂面為平面滑裂面為平面假設(shè)條件： 剛體滑動(dòng)假設(shè)：剛體滑動(dòng)假設(shè)：破壞土楔為剛體，破壞土楔為剛體，滑動(dòng)楔體整體處于極限平衡狀態(tài)滑動(dòng)楔體整體處于極限平衡狀態(tài)理想散粒體假設(shè)：理想散粒體假設(shè)：適用于無(wú)粘性土適用于無(wú)粘性土7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定 ACH B無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力W ER WRE - =90 - - )()(180sin)sin(fWE-7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定aaKHE2

20、21 EEa222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cos-aK庫(kù)侖主動(dòng)土壓力系數(shù)（查表）庫(kù)侖主動(dòng)土壓力系數(shù)（查表）aHKH31Ea特例：特例： = = =0，即墻背垂直光滑，填土表面水平時(shí)，與朗肯理論等價(jià)，即墻背垂直光滑，填土表面水平時(shí)，與朗肯理論等價(jià) 土壓力分布：土壓力分布：三角形分布三角形分布無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定ABC H無(wú)粘性土的被動(dòng)土壓力無(wú)粘性土的被動(dòng)土壓力WRE + =90 + - )()(180sin)sin(fWE-W ER 7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定ppKHE221 EEp庫(kù)侖被動(dòng)土

21、壓力系數(shù)（查表）庫(kù)侖被動(dòng)土壓力系數(shù)（查表）pHKH31土壓力分布：土壓力分布：三角形分布三角形分布222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cos-pK無(wú)粘性土的被動(dòng)土壓力無(wú)粘性土的被動(dòng)土壓力7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定兩種土壓力理論的比較兩種土壓力理論的比較1 分析方法分析方法 E朗金理論朗金理論庫(kù)侖理論庫(kù)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(dòng)楔滑動(dòng)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極限平衡狀態(tài)極限平

22、衡狀態(tài)7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定2 應(yīng)用條件應(yīng)用條件 E兩種土壓力理論的比較兩種土壓力理論的比較朗金理論朗金理論庫(kù)侖理論庫(kù)侖理論 墻背光滑豎直墻背光滑豎直 填土水平填土水平 墻背、填土無(wú)限制墻背、填土無(wú)限制 粘性土一般用圖解法粘性土一般用圖解法 墻背垂直，填土傾斜墻背垂直，填土傾斜7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定3 計(jì)算誤差計(jì)算誤差兩種土壓力理論的比較兩種土壓力理論的比較朗金土壓力理論朗金土壓力理論 WREaEa實(shí)際實(shí)際0WREpEp 主動(dòng)土力主動(dòng)土力偏大偏大 被動(dòng)土力被動(dòng)土力偏小偏小7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定3 計(jì)算誤差計(jì)算誤差兩種土壓力理論的比較兩種土壓力理論的比較

23、庫(kù)侖土壓力理論庫(kù)侖土壓力理論 實(shí)際滑裂面不一定是平面實(shí)際滑裂面不一定是平面 主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力 偏小偏小 被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力 偏大偏大滑動(dòng)面滑動(dòng)面滑動(dòng)面滑動(dòng)面主動(dòng)土壓力搜索得到主動(dòng)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(dòng)土壓力搜索得到被動(dòng)土壓力搜索得到的不一定是最小值的不一定是最小值7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定本章內(nèi)容本章內(nèi)容 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 靜止土壓力靜止土壓力 7.3 7.3 朗金朗金(Rankine)(Rankine)土壓力理論土壓力理論 7.4 7.4 庫(kù)侖庫(kù)侖(Coulomb)(Coulomb)土壓力理論土壓力理論 7.5 7.5 擋土

24、墻的設(shè)計(jì)擋土墻的設(shè)計(jì) 7.6 7.6 土坡穩(wěn)定分析土坡穩(wěn)定分析7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定7.5 擋土墻設(shè)計(jì)一、擋土墻的類(lèi)型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）7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定一、擋土墻的類(lèi)型一、擋土墻的類(lèi)型( a )( b )( c )（a）仰斜）仰斜 （b）直立）直立 （c）俯斜）俯斜 主動(dòng)土壓力大小關(guān)系：主動(dòng)土壓力大小關(guān)系：cbaEEE重力式擋土墻墻背傾斜形式重力式擋土墻墻背傾斜形式7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定二、擋土墻的設(shè)計(jì)與驗(yàn)算二、擋土墻的設(shè)計(jì)與驗(yàn)算擋土墻的設(shè)計(jì)方法擋土墻的設(shè)計(jì)方法1 1、采用試算法確定其截面、采用

25、試算法確定其截面 先根據(jù)擋土墻的工程地質(zhì)條件、墻體材料、填土性先根據(jù)擋土墻的工程地質(zhì)條件、墻體材料、填土性質(zhì)和施工條件等，憑經(jīng)驗(yàn)初步擬定截面尺寸質(zhì)和施工條件等，憑經(jīng)驗(yàn)初步擬定截面尺寸2 2、進(jìn)行擋土墻的驗(yàn)算、進(jìn)行擋土墻的驗(yàn)算3 3、如不滿(mǎn)足要求，則調(diào)整截面尺寸或采用其、如不滿(mǎn)足要求，則調(diào)整截面尺寸或采用其他措施，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。他措施，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。 7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定擋土墻的驗(yàn)算內(nèi)容：擋土墻的驗(yàn)算內(nèi)容：1、穩(wěn)定性驗(yàn)算；、穩(wěn)定性驗(yàn)算； 包括抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算；包括抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算；2、地基的承載力驗(yàn)算；、地基的承載力驗(yàn)算；3、墻身強(qiáng)度驗(yàn)算。、墻身強(qiáng)度驗(yàn)

26、算。二、擋土墻的設(shè)計(jì)與驗(yàn)算二、擋土墻的設(shè)計(jì)與驗(yàn)算7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定 擋土墻的穩(wěn)定性驗(yàn)算擋土墻的穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算6 . 10faxfaythExEGxK傾覆力矩抗傾覆力矩3 . 1)(-taxayaGEEGK滑動(dòng)力抗滑力0 xfHo墻 趾x0Ghhf墻 踵E ab穩(wěn)定性驗(yàn)算圖穩(wěn)定性驗(yàn)算圖 7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定 擋土墻的地基承載力驗(yàn)算擋土墻的地基承載力驗(yàn)算與一般偏心受壓基礎(chǔ)驗(yàn)算方法相同與一般偏心受壓基礎(chǔ)驗(yàn)算方法相同應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足：應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足： fpp)(21minmaxfp2 . 1max7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土

27、坡穩(wěn)定 三、擋土墻的構(gòu)造要求三、擋土墻的構(gòu)造要求 墻背的傾斜型式墻背的傾斜型式 墻面坡度的選擇墻面坡度的選擇 基底逆坡坡度基底逆坡坡度 墻頂寬度墻頂寬度 墻后填土的選擇墻后填土的選擇 墻后排水措施墻后排水措施自學(xué)自學(xué)7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定作作 業(yè)業(yè)習(xí)題習(xí)題 7-67 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定本章內(nèi)容本章內(nèi)容 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 靜止土壓力靜止土壓力 7.3 7.3 朗金朗金(Rankine)(Rankine)土壓力理論土壓力理論 7.4 7.4 庫(kù)侖庫(kù)侖(Coulomb)(Coulomb)土壓力理論土壓力理論 7.5 7.5 擋土墻的設(shè)計(jì)擋土墻的設(shè)計(jì)

28、 7.6 7.6 土坡穩(wěn)定分析土坡穩(wěn)定分析7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定7.6 7.6 土坡穩(wěn)定分析土坡穩(wěn)定分析具有傾斜面的土體具有傾斜面的土體坡肩 坡頂坡面坡角坡趾坡高7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定天然土坡天然土坡 江、河、湖、海岸坡江、河、湖、海岸坡7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定天然土坡天然土坡 山、嶺、丘、崗、天然山、嶺、丘、崗、天然坡坡7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定人工土坡人工土坡 挖方：溝、渠、坑、池挖方：溝、渠、坑、池7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定人工土坡人工土坡 填方：堤、壩、路基、堆料填方：堤、壩、路基、堆料7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定堤堤

29、防防人工土坡人工土坡7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定一、影響土坡穩(wěn)定的因素一、影響土坡穩(wěn)定的因素 土坡的邊坡坡度土坡的邊坡坡度 土坡的坡高土坡的坡高 土的性質(zhì)土的性質(zhì) 地下水的滲透力地下水的滲透力 7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定地震引發(fā)的滑坡地震引發(fā)的滑坡7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定暴雨與地震引發(fā)泥石流暴雨與地震引發(fā)泥石流7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定云南徐村水電站溢洪道土坡滑坡開(kāi)挖云南徐村水電站溢洪道土坡滑坡開(kāi)挖 7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定江岸崩塌滑坡滲流江岸崩塌滑坡滲流7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定三峽庫(kù)區(qū)滑坡問(wèn)題蓄水造成的滑坡三峽庫(kù)區(qū)滑坡問(wèn)題蓄水造

30、成的滑坡2001年，重慶市云陽(yáng)縣發(fā)生兩次大型滑坡，其中武隆邊坡失穩(wěn)年，重慶市云陽(yáng)縣發(fā)生兩次大型滑坡，其中武隆邊坡失穩(wěn)造成造成79人死亡。國(guó)務(wù)院撥款人死亡。國(guó)務(wù)院撥款40億元用于三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理億元用于三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定無(wú)粘性土坡無(wú)粘性土坡相對(duì)簡(jiǎn)單相對(duì)簡(jiǎn)單粘性土坡粘性土坡復(fù)雜復(fù)雜二、土坡的穩(wěn)定分析二、土坡的穩(wěn)定分析7 土壓力與土坡穩(wěn)定土壓力與土坡穩(wěn)定1 1、無(wú)粘性土簡(jiǎn)單土坡的穩(wěn)定分析、無(wú)粘性土簡(jiǎn)單土坡的穩(wěn)定分析破壞形式破壞形式：表面淺層滑坡表面淺層滑坡強(qiáng)度參數(shù)：強(qiáng)度參數(shù)：內(nèi)摩擦角內(nèi)摩擦角 考察一無(wú)限長(zhǎng)坡，坡角為考察一無(wú)限長(zhǎng)坡，坡角為 分析一分析一微單元微單元AAWNT 簡(jiǎn)單土坡簡(jiǎn)單土坡 土質(zhì)均勻、土坡的頂面和底面都是水平的并伸土質(zhì)均勻、土坡的頂面和底面都是水平的并伸至無(wú)窮遠(yuǎn)處且坡度