土壓力與邊坡穩(wěn)定性第5章學(xué)習(xí)教案

1、土壓力土壓力(yl)與邊坡穩(wěn)定性第與邊坡穩(wěn)定性第5章章第一頁，共57頁。第1頁/共57頁第二頁，共57頁。土壓力土壓力(yl)是擋土墻的主要外部荷載，所以是擋土墻的主要外部荷載，所以設(shè)計(jì)擋土墻時首先要確定土壓力設(shè)計(jì)擋土墻時首先要確定土壓力(yl)的性質(zhì)、的性質(zhì)、大小、方向和作用點(diǎn)。大小、方向和作用點(diǎn)。土壓力土壓力(yl)主動主動(zhdng)土土壓力壓力靜止土壓力靜止土壓力被動土壓力被動土壓力土壓力計(jì)算方法土壓力計(jì)算方法視為不同條件下的近似方法，適用范圍。視為不同條件下的近似方法，適用范圍。第2頁/共57頁第三頁，共57頁。第3頁/共57頁第四頁，共57頁。第4頁/共57頁第五頁，共57頁。1

2、.主動土壓力：主動土壓力：2.當(dāng)擋土墻向離開土體方向偏移當(dāng)擋土墻向離開土體方向偏移3.至土體達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)時至土體達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)時,4.作用作用(zuyng)在墻上的土壓力，一般用在墻上的土壓力，一般用Ea表示。表示。5. 主動土壓力主動土壓力第5頁/共57頁第六頁，共57頁。被動被動(bidng)土土壓力壓力靜止土壓力靜止土壓力第6頁/共57頁第七頁，共57頁。試驗(yàn)研究表明：在物理力學(xué)性質(zhì)相同條件下，靜止試驗(yàn)研究表明：在物理力學(xué)性質(zhì)相同條件下，靜止(jngzh)(jngzh)土壓力大于主動土壓力而小于被動土壓力，即有土壓力大于主動土壓力而小于被動土壓力，即有EaE0EpEaE0

3、a b a 。ba第7頁/共57頁第八頁，共57頁。 靜止土壓力靜止土壓力(水平向自重應(yīng)力水平向自重應(yīng)力)：可視為天然土層自重：可視為天然土層自重應(yīng)力的水平分量應(yīng)力的水平分量(fn ling)。在填土表面下任意深度。在填土表面下任意深度z處處的靜止土壓力強(qiáng)度可按下式計(jì)算：的靜止土壓力強(qiáng)度可按下式計(jì)算：kN/m2靜止土壓力系數(shù)靜止土壓力系數(shù)K0 K0 的確定：的確定：（a a）通過）通過(tnggu)(tnggu)側(cè)限條件下的試驗(yàn)測定；側(cè)限條件下的試驗(yàn)測定；（b )b )采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即與砂土的試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，對粘性土?xí)幸欢ǖ恼`差。與砂土的試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，對粘性土?xí)?/p>

4、有一定的誤差。（c )c )按表按表5-25-2提供的經(jīng)驗(yàn)值酌定。提供的經(jīng)驗(yàn)值酌定。靜止土壓力系數(shù)隨土體密實(shí)靜止土壓力系數(shù)隨土體密實(shí)(m shi)度、固結(jié)程度的增加而增加，當(dāng)土度、固結(jié)程度的增加而增加，當(dāng)土層處于超壓密狀態(tài)時，其值增大尤為顯著。通過實(shí)驗(yàn)測定。層處于超壓密狀態(tài)時，其值增大尤為顯著。通過實(shí)驗(yàn)測定。第8頁/共57頁第九頁，共57頁。2001 2Eh K由上式可知，由上式可知，沿墻高呈三角形分布。作沿墻高呈三角形分布。作用在單位墻長上的靜止土壓力為：用在單位墻長上的靜止土壓力為：kN/m靜止土壓力靜止土壓力(yl)的分布的分布z第9頁/共57頁第十頁，共57頁。朗肯土壓力理論朗肯土壓力

5、理論(lln)是根據(jù)半空間的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限是根據(jù)半空間的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平衡條件而得出的土壓力計(jì)算方法。研究一表面為水平面的平衡條件而得出的土壓力計(jì)算方法。研究一表面為水平面的半空間（土體向下和沿水平方向都伸展至無窮）。當(dāng)整個土半空間（土體向下和沿水平方向都伸展至無窮）。當(dāng)整個土體都處于靜止?fàn)顟B(tài)時，各點(diǎn)都處于彈性平衡狀態(tài)。體都處于靜止?fàn)顟B(tài)時，各點(diǎn)都處于彈性平衡狀態(tài)。假設(shè)條件：假設(shè)條件： 墻為剛體墻為剛體 墻背垂直、光滑墻背垂直、光滑(gung hu) 填土面水平填土面水平第10頁/共57頁第十一頁，共57頁。豎直豎直(sh zh)(sh zh)截面上的法向應(yīng)力為：截面上的法向應(yīng)力為： 在

6、離地表為在離地表為z z 深度處取一單元體，單元體水平截面深度處取一單元體，單元體水平截面上的法向應(yīng)力等于上的法向應(yīng)力等于(dngy)(dngy)該處土的自重應(yīng)力，即該處土的自重應(yīng)力，即 zzxxz zM第11頁/共57頁第十二頁，共57頁。彈性彈性(tnxng)平衡狀態(tài)時的平衡狀態(tài)時的莫爾圓莫爾圓第12頁/共57頁第十三頁，共57頁。土體在水平土體在水平(shupng)(shupng)方向伸展（擋土墻在土壓力作用下離開方向伸展（擋土墻在土壓力作用下離開土體的位移）土體的位移） 上述單元體在水平上述單元體在水平(shupng)(shupng)截面上的法向應(yīng)力截面上的法向應(yīng)力z z不變，不變，而

7、豎直截面上的法向應(yīng)力而豎直截面上的法向應(yīng)力x x卻逐漸減小，直至滿足極限平衡條件卻逐漸減小，直至滿足極限平衡條件為止（稱為主動朗肯狀態(tài)）。為止（稱為主動朗肯狀態(tài)）。 此時此時(c sh)(c sh)，x x達(dá)到最低限值達(dá)到最低限值a a，a a是小主應(yīng)力，是小主應(yīng)力，z z是是大主應(yīng)力，莫爾圓與抗剪強(qiáng)度包線（破壞包線）相切。剪切破壞面與大主應(yīng)力，莫爾圓與抗剪強(qiáng)度包線（破壞包線）相切。剪切破壞面與水平面的夾角為水平面的夾角為 。0452 第13頁/共57頁第十四頁，共57頁。第14頁/共57頁第十五頁，共57頁。土體在水平方向壓縮土體在水平方向壓縮( (被動朗肯狀態(tài)被動朗肯狀態(tài)) ) 上述單元體

8、在水平截面上的法向應(yīng)力上述單元體在水平截面上的法向應(yīng)力 z不變不變而豎直截面上的法向應(yīng)力而豎直截面上的法向應(yīng)力 x卻逐漸卻逐漸增大增大，直至滿，直至滿足極限平衡條件為止（稱為足極限平衡條件為止（稱為被動朗肯狀態(tài)被動朗肯狀態(tài)）。此）。此時，時， x達(dá)到最高限值達(dá)到最高限值 p， p是大主應(yīng)力，是大主應(yīng)力， z是小主是小主應(yīng)力，莫爾圓與抗剪強(qiáng)度包線（破壞包線）應(yīng)力，莫爾圓與抗剪強(qiáng)度包線（破壞包線）相切相切。剪切破壞面與剪切破壞面與豎直面豎直面的夾角為的夾角為 。452第15頁/共57頁第十六頁，共57頁。 0 zK0 z p tgcf 第16頁/共57頁第十七頁，共57頁。 0 zK0 z a p

9、 tgcf 第17頁/共57頁第十八頁，共57頁。 朗肯將上述原理應(yīng)用于擋土墻的土壓力朗肯將上述原理應(yīng)用于擋土墻的土壓力計(jì)算中，設(shè)想用墻背直立的擋土墻代替半空計(jì)算中，設(shè)想用墻背直立的擋土墻代替半空間左邊的土。如果墻背與土的接觸面上滿足間左邊的土。如果墻背與土的接觸面上滿足剪應(yīng)力為零的邊界應(yīng)力條件以及產(chǎn)生主動剪應(yīng)力為零的邊界應(yīng)力條件以及產(chǎn)生主動(zhdng)(zhdng)或被動朗肯狀態(tài)的邊界變形條或被動朗肯狀態(tài)的邊界變形條件，由此可推導(dǎo)出主動件，由此可推導(dǎo)出主動(zhdng)(zhdng)和被動和被動土壓力計(jì)算公式。而如果擋土墻靜止不動，土壓力計(jì)算公式。而如果擋土墻靜止不動，則墻后土體的應(yīng)力狀態(tài)

10、不變。則墻后土體的應(yīng)力狀態(tài)不變。第18頁/共57頁第十九頁，共57頁。 朗肯土壓力理論的假設(shè)：朗肯土壓力理論的假設(shè)： 1. 擋土墻背面垂直；擋土墻背面垂直； 2. 墻背光滑；墻背光滑； 3. 墻后填土面水平。墻后填土面水平。一、主動土壓力一、主動土壓力 由莫爾由莫爾-庫倫庫倫(k ln)強(qiáng)度理論知，當(dāng)土強(qiáng)度理論知，當(dāng)土體中某點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)時，大主應(yīng)力體中某點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)時，大主應(yīng)力1和小主應(yīng)力和小主應(yīng)力3之間滿足：之間滿足：第19頁/共57頁第二十頁，共57頁。粘性粘性(zhn xn)土土無粘性無粘性(zhn xn)土土c=0第20頁/共57頁第二十一頁，共57頁。主動主動(zhdng

11、)朗肯狀態(tài)，此時朗肯狀態(tài)，此時3=a ，第21頁/共57頁第二十二頁，共57頁。由以上公式由以上公式(gngsh)可知：可知：1.無粘性土的主動土壓力強(qiáng)度與無粘性土的主動土壓力強(qiáng)度與z成正比，沿墻高的壓成正比，沿墻高的壓力呈三角形分布。如取單位墻長，則主動土壓力力呈三角形分布。如取單位墻長，則主動土壓力Ea (kN/m)為：為：第22頁/共57頁第二十三頁，共57頁。2. 粘性土的主動土壓力粘性土的主動土壓力強(qiáng)度包括強(qiáng)度包括(boku)兩部分：一部分是由土的自重引兩部分：一部分是由土的自重引起的土壓力強(qiáng)度起的土壓力強(qiáng)度 ，另一部分是由粘聚力引起的，另一部分是由粘聚力引起的負(fù)側(cè)壓力強(qiáng)度負(fù)側(cè)壓力強(qiáng)

12、度 ，這兩部分土壓力疊加的結(jié)，這兩部分土壓力疊加的結(jié)果如圖所示。果如圖所示。ac K2第23頁/共57頁第二十四頁，共57頁。2(45)2(45)22atgctg z第24頁/共57頁第二十五頁，共57頁。無粘性無粘性(zhn xn)土土粘性粘性(zhn xn)土土第25頁/共57頁第二十六頁，共57頁。 從以上公式可知：無粘性土的被動土壓力強(qiáng)度呈三角從以上公式可知：無粘性土的被動土壓力強(qiáng)度呈三角形分布；粘性土的被動土壓力強(qiáng)度呈梯形分布。如取單位形分布；粘性土的被動土壓力強(qiáng)度呈梯形分布。如取單位墻長計(jì)算墻長計(jì)算(j sun)(j sun)，則被動土壓力可由下式計(jì)算，則被動土壓力可由下式計(jì)算(j

13、 (j sun)sun)：EpphK3hh 1. 1. 無粘性無粘性(zhn xn(zhn xn) )土土第26頁/共57頁第二十七頁，共57頁。Ep2pphKc KpKc2hp2. 粘性粘性(zhn xn)土土其中其中(qzhng)第27頁/共57頁第二十八頁，共57頁。當(dāng)擋土墻后填土面有連續(xù)均布荷載作用當(dāng)擋土墻后填土面有連續(xù)均布荷載作用(zuyng)時，土壓力的計(jì)算方法是將均布荷時，土壓力的計(jì)算方法是將均布荷載換算成當(dāng)量的土重。當(dāng)填土面水平時，當(dāng)載換算成當(dāng)量的土重。當(dāng)填土面水平時，當(dāng)量的土層厚度為量的土層厚度為A 填土面有連續(xù)填土面有連續(xù)(linx)的均布荷載的均布荷載 幾種常見的主動幾種

14、常見的主動(zhdng)土壓力的計(jì)算土壓力的計(jì)算以無粘性土為例以無粘性土為例第28頁/共57頁第二十九頁，共57頁。填土面有均布荷載填土面有均布荷載(hzi)的土壓力計(jì)算的土壓力計(jì)算Ea()ahh Khhq q形心形心第29頁/共57頁第三十頁，共57頁。B 成層填土成層填土以無粘性以無粘性(zhn xn)土為例土為例當(dāng)墻后填土有幾種不同種類的水平當(dāng)墻后填土有幾種不同種類的水平(shupng)土層時。若求某層離填土層時。若求某層離填土面深為土面深為z處的土壓力強(qiáng)度，則需先求出該處的豎向壓力，然后乘以處的土壓力強(qiáng)度，則需先求出該處的豎向壓力，然后乘以該層的主動土壓力系數(shù)即可。由于土的性質(zhì)不同，各

15、層土的土壓力系該層的主動土壓力系數(shù)即可。由于土的性質(zhì)不同，各層土的土壓力系數(shù)也不同。數(shù)也不同。1a上1a下2a下2a上3a11, 22, 33, 第30頁/共57頁第三十一頁，共57頁。C 墻后填土有地下水墻后填土有地下水填土有地下水填土有地下水1ah K 2ah K 2wh hh1h2+第31頁/共57頁第三十二頁，共57頁。C 墻后填土有地下水墻后填土有地下水填土有地下水填土有地下水1ah K 2ah K 2wh hh1h2+第32頁/共57頁第三十三頁，共57頁。當(dāng)粘性當(dāng)粘性(zhn xn)土?xí)r土?xí)rac K2第33頁/共57頁第三十四頁，共57頁。 以成層填土為例以成層填土為例粘性粘性(

16、zhn xn)土土當(dāng)墻后填土有幾種不同種類的水平土層當(dāng)墻后填土有幾種不同種類的水平土層(t cn)時。若求某層離填土面深為時。若求某層離填土面深為z處的土壓力強(qiáng)度，則需先求出該處的豎向壓力，然后乘以該層的主動土壓力處的土壓力強(qiáng)度，則需先求出該處的豎向壓力，然后乘以該層的主動土壓力系數(shù)，最后一定要減去該層粘聚力所引起的拉應(yīng)力。由于土的性質(zhì)不同，各系數(shù)，最后一定要減去該層粘聚力所引起的拉應(yīng)力。由于土的性質(zhì)不同，各層土的土壓力系數(shù)和粘聚力也不同。層土的土壓力系數(shù)和粘聚力也不同。1 12222222aaahhKcK上（）第34頁/共57頁第三十五頁，共57頁。土壓力土壓力(yl)作用點(diǎn)的作用點(diǎn)的位置位

17、置（a）三角形分布）三角形分布(fnb)acK2第35頁/共57頁第三十六頁，共57頁。土壓力土壓力(yl)作用點(diǎn)的位作用點(diǎn)的位置置（b）梯形）梯形(txng)分布分布Ea()ahh Khhq q0023aahpaahhh第36頁/共57頁第三十七頁，共57頁。土壓力土壓力(yl)作用點(diǎn)的位作用點(diǎn)的位置置（C）其他分布）其他分布(fnb)的情況的情況第37頁/共57頁第三十八頁，共57頁。例子：擋土墻高例子：擋土墻高7米，墻背豎直、光滑米，墻背豎直、光滑(gung hu)，墻后填土面水平，并作用有均布荷載，墻后填土面水平，并作用有均布荷載q=20kPa,各填土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如下圖所各填土層

18、物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如下圖所示。試計(jì)算該擋土墻背總側(cè)壓力示。試計(jì)算該擋土墻背總側(cè)壓力E及其作用點(diǎn)位及其作用點(diǎn)位置，并繪出側(cè)壓力分布圖。置，并繪出側(cè)壓力分布圖。3118/kN m0120112ckPa319.2/satkN m022626ckPa第38頁/共57頁第三十九頁，共57頁。作業(yè)：已知某擋土墻高作業(yè)：已知某擋土墻高8 8米，墻背豎直、光滑，墻米，墻背豎直、光滑，墻后填土面水平后填土面水平(shupng)(shupng)，墻后填土分為兩層，第，墻后填土分為兩層，第一層粘性土：一層粘性土：重度重度 ，飽和重度為，飽和重度為 ，粘聚力粘聚力c1=18kPac1=18kPa，內(nèi)摩擦角，內(nèi)摩擦角1=

19、2001=200，土層厚，土層厚H1=4mH1=4m；第二層砂土：重度第二層砂土：重度 ，飽和重度，飽和重度為為 ，粘聚力，粘聚力c2=0 c2=0 ，內(nèi)摩擦角，內(nèi)摩擦角2=350 2=350 。試計(jì)算該擋土墻后朗肯主動土壓力和被。試計(jì)算該擋土墻后朗肯主動土壓力和被動土壓力的分布、總壓力及其總作用點(diǎn)的位置。動土壓力的分布、總壓力及其總作用點(diǎn)的位置。3118.4/kN m3119.5/satkN m3218/kN m3219.2/satkN m第39頁/共57頁第四十頁，共57頁。 庫倫土壓力理論是根據(jù)墻后土體處于極限平衡庫倫土壓力理論是根據(jù)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)并形成一滑動楔體時，從楔體的靜

20、力平衡條件狀態(tài)并形成一滑動楔體時，從楔體的靜力平衡條件得出的土壓力計(jì)算理論。得出的土壓力計(jì)算理論。 庫倫土壓力理論的基本假設(shè)：庫倫土壓力理論的基本假設(shè)： 1. 1. 墻后的填土是理想的散粒體（粘聚力墻后的填土是理想的散粒體（粘聚力c=0c=0）；）； 2. 2. 滑動破壞面為一通過滑動破壞面為一通過(tnggu)(tnggu)墻踵的平墻踵的平面；面； 3. 3. 滑動土楔體為一剛塑性體，即本身無滑動土楔體為一剛塑性體，即本身無變形。變形。第40頁/共57頁第四十一頁，共57頁。 2. 2. 破壞面上的反力破壞面上的反力R R； 大小大小(dxio)(dxio)未知，與未知，與BCBC的法線成的

21、法線成角角 3. 3. 墻背對土楔體的反力墻背對土楔體的反力E E； 與墻背的法線成與墻背的法線成角角 1. 1. 土楔體的自重土楔體的自重(zzhng) (zzhng) 按庫倫理論求主動土壓力按庫倫理論求主動土壓力按庫倫理論求主動土壓力按庫倫理論求主動土壓力REWREACBq qWREWREACBq q第41頁/共57頁第四十二頁，共57頁。朗肯理論與庫倫朗肯理論與庫倫(k ln)理論的比較理論的比較 朗肯理論與庫倫朗肯理論與庫倫(k ln)理論建立在不同理論建立在不同的假設(shè)基礎(chǔ)上，用不同的分析方法計(jì)算土壓的假設(shè)基礎(chǔ)上，用不同的分析方法計(jì)算土壓力，只有在最簡單的情況下，采用這兩種理力，只有在

22、最簡單的情況下，采用這兩種理論的計(jì)算結(jié)果才相同，否則便得出不同的結(jié)論的計(jì)算結(jié)果才相同，否則便得出不同的結(jié)果。果。第42頁/共57頁第四十三頁，共57頁。（1）是根據(jù)半空間的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平衡條件而得出）是根據(jù)半空間的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平衡條件而得出(d ch)的土壓力計(jì)算方法。的土壓力計(jì)算方法。（2）朗肯土壓力理論假設(shè)：）朗肯土壓力理論假設(shè)：a.擋土墻背面豎直；擋土墻背面豎直；b.墻背光滑；墻背光滑；c.墻后填土面為水平面。墻后填土面為水平面。（3）對于粘性土和無粘性土都可以用理論公式進(jìn)行計(jì)算；）對于粘性土和無粘性土都可以用理論公式進(jìn)行計(jì)算；（4）朗肯土壓力理論概念明確，計(jì)算簡單，使用方便

23、。但由于）朗肯土壓力理論概念明確，計(jì)算簡單，使用方便。但由于(yuy)其假設(shè)條件，造成使用范圍有局限性。另外，由于其假設(shè)條件，造成使用范圍有局限性。另外，由于(yuy)忽略了墻背與填土之間的摩擦，計(jì)算出的主動土壓力偏大，被動土忽略了墻背與填土之間的摩擦，計(jì)算出的主動土壓力偏大，被動土壓力偏小。壓力偏小。1.朗肯土壓力朗肯土壓力(yl)理論：理論：第43頁/共57頁第四十四頁，共57頁。2. 庫倫土壓力庫倫土壓力(yl)理論：理論：（3）對于無粘性土可以直接用理論）對于無粘性土可以直接用理論(lln)公式進(jìn)行計(jì)算，對于粘性土公式進(jìn)行計(jì)算，對于粘性土則不能用理論則不能用理論(lln)公式直接計(jì)算粘

24、性土的土壓力；公式直接計(jì)算粘性土的土壓力；（4）庫倫土壓力理論）庫倫土壓力理論(lln)考慮了墻背與土之間的摩擦力，并可用于考慮了墻背與土之間的摩擦力，并可用于墻背傾斜，填土面傾斜的情況。庫倫理論墻背傾斜，填土面傾斜的情況。庫倫理論(lln)假設(shè)墻后填土破壞時，假設(shè)墻后填土破壞時，破裂面是一平面，但實(shí)際情況卻是一曲面，采用庫倫理論破裂面是一平面，但實(shí)際情況卻是一曲面，采用庫倫理論(lln)的計(jì)算的計(jì)算結(jié)果與按滑動面為曲面的計(jì)算結(jié)果有出入。結(jié)果與按滑動面為曲面的計(jì)算結(jié)果有出入。（1）是根據(jù)擋土墻后的土體處于極限平衡狀態(tài)并形成一滑動楔體）是根據(jù)擋土墻后的土體處于極限平衡狀態(tài)并形成一滑動楔體時，從楔

25、體的靜力平衡條件得出的土壓力計(jì)算理論。時，從楔體的靜力平衡條件得出的土壓力計(jì)算理論。（2）庫倫土壓力理論假設(shè)：）庫倫土壓力理論假設(shè)： a. 擋土墻后的填土是理想的散粒體（粘聚力擋土墻后的填土是理想的散粒體（粘聚力c=0）；）； b. 滑動破壞面為一通過墻踵的平面滑動破壞面為一通過墻踵的平面; c. 滑動土楔體為一剛塑性體，即本身滑動土楔體為一剛塑性體，即本身(bnshn)無變形。無變形。第44頁/共57頁第四十五頁，共57頁。一、擋土墻的類型一、擋土墻的類型: 重力式重力式, 懸臂式懸臂式, 扶壁式扶壁式1.重力式擋土墻重力式擋土墻 重力式擋土墻是以擋土墻自身重力來維持擋土墻重力式擋土墻是以擋

26、土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用在土壓力作用(zuyng)下的穩(wěn)定。下的穩(wěn)定。 重力式擋土墻通常由塊石或素混凝土砌筑而重力式擋土墻通常由塊石或素混凝土砌筑而成，因而墻體抗拉強(qiáng)度較小，作用于墻背的土壓成，因而墻體抗拉強(qiáng)度較小，作用于墻背的土壓力所引起的傾覆力矩全靠墻身自重產(chǎn)生的抗傾覆力所引起的傾覆力矩全靠墻身自重產(chǎn)生的抗傾覆力矩來平衡，因此力矩來平衡，因此(ync)(ync)，墻身必須做成厚而，墻身必須做成厚而重的實(shí)體才能保證其穩(wěn)定，這樣，墻身的體積和重的實(shí)體才能保證其穩(wěn)定，這樣，墻身的體積和重量都比較大。重量都比較大。 重力式擋土墻具有結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，能重力式擋土墻具有結(jié)構(gòu)簡單，施工方

27、便，能夠就地取材等優(yōu)點(diǎn)，是工程中應(yīng)用較廣的一種型夠就地取材等優(yōu)點(diǎn)，是工程中應(yīng)用較廣的一種型式。式。第45頁/共57頁第四十六頁，共57頁。2.懸臂式擋土墻懸臂式擋土墻 懸臂式擋土墻一般用鋼筋混凝土建造，由三個懸臂式擋土墻一般用鋼筋混凝土建造，由三個懸臂板組成：立壁、墻趾懸臂和墻踵懸臂。墻的懸臂板組成：立壁、墻趾懸臂和墻踵懸臂。墻的穩(wěn)定性主要靠墻踵底板上的土重，而墻體內(nèi)的拉穩(wěn)定性主要靠墻踵底板上的土重，而墻體內(nèi)的拉應(yīng)力則由鋼筋承擔(dān)。這類擋土墻的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)力則由鋼筋承擔(dān)。這類擋土墻的優(yōu)點(diǎn)(yudin)是能充分利用鋼筋混凝土的受力特性，墻體截面是能充分利用鋼筋混凝土的受力特性，墻體截面較小。較小。第46

28、頁/共57頁第四十七頁，共57頁。3. 扶壁式擋土墻扶壁式擋土墻 當(dāng)擋土墻后的填土比較高時，為了增強(qiáng)懸臂式擋當(dāng)擋土墻后的填土比較高時，為了增強(qiáng)懸臂式擋土墻中立壁的抗彎性能，常沿墻的縱向每隔一定距土墻中立壁的抗彎性能，常沿墻的縱向每隔一定距離設(shè)一道扶壁，扶壁間距離設(shè)一道扶壁，扶壁間距(jin j)為為(0.81.0)h (h為墻高為墻高)故稱為扶壁式擋土墻。故稱為扶壁式擋土墻。第47頁/共57頁第四十八頁，共57頁。二、擋土墻的計(jì)算二、擋土墻的計(jì)算 擋土墻的截面一般按試算法確定，即先根擋土墻的截面一般按試算法確定，即先根據(jù)擋土墻所處的條件據(jù)擋土墻所處的條件(tiojin)憑經(jīng)驗(yàn)初步擬憑經(jīng)驗(yàn)初步擬

29、定截面尺寸，然后進(jìn)行擋土墻的驗(yàn)算，如不定截面尺寸，然后進(jìn)行擋土墻的驗(yàn)算，如不滿足要求，則應(yīng)改變截面尺寸或采取其他措滿足要求，則應(yīng)改變截面尺寸或采取其他措施。施。第48頁/共57頁第四十九頁，共57頁。1. 穩(wěn)定性驗(yàn)算穩(wěn)定性驗(yàn)算 擋土墻的穩(wěn)定性破壞通常擋土墻的穩(wěn)定性破壞通常有兩種形式，一種是在主動土壓力作用下外傾，對此有兩種形式，一種是在主動土壓力作用下外傾，對此應(yīng)進(jìn)行應(yīng)進(jìn)行(jnxng)傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算；另一種是在土壓力傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算；另一種是在土壓力作用下沿基底外移，需進(jìn)行作用下沿基底外移，需進(jìn)行(jnxng)滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算?；瑒臃€(wěn)定性驗(yàn)算。a. 傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算：繞墻趾的抗傾覆力矩與傾覆力傾覆

30、穩(wěn)定性驗(yàn)算：繞墻趾的抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為抗傾覆安全系數(shù)矩之比稱為抗傾覆安全系數(shù)Kt1.6。 b. 滑動滑動(hudng)穩(wěn)定性驗(yàn)算：抗滑力與滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算：抗滑力與滑動(hudng)力之比稱為抗滑安全系數(shù)力之比稱為抗滑安全系數(shù)Ks 1.3。第49頁/共57頁第五十頁，共57頁。2. 地基地基(dj)承載力驗(yàn)算承載力驗(yàn)算 地基地基(dj)的承載力驗(yàn)算，要求同時滿足的承載力驗(yàn)算，要求同時滿足基底平均應(yīng)力基底平均應(yīng)力pf和基底最大壓應(yīng)力和基底最大壓應(yīng)力pmax1.2f（f為地基為地基(dj)承載力設(shè)計(jì)值）。承載力設(shè)計(jì)值）。3. 墻身強(qiáng)度驗(yàn)算墻身強(qiáng)度驗(yàn)算 墻身強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)根據(jù)墻身強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)根據(jù)(gnj)墻身材