土壓力ppt課件

1、第五章第五章 土壓力計(jì)算土壓力計(jì)算E5.1 5.1 土壓力的種類與影響因素土壓力的種類與影響因素E5.2 5.2 靜止土壓力計(jì)算靜止土壓力計(jì)算E5.3 5.3 朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論E5.4 5.4 庫(kù)侖土壓力理論庫(kù)侖土壓力理論E5.5 5.5 規(guī)范規(guī)范法計(jì)算土壓力法計(jì)算土壓力E5.6 5.6 擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻設(shè)計(jì)山體滑坡山體滑坡5.1 5.1 土壓力的種類土壓力的種類 峨眉山山體滑坡正在搶修峨眉山山體滑坡正在搶修中國(guó)重慶市武隆縣發(fā)生山體滑坡性地質(zhì)災(zāi)害中國(guó)重慶市武隆縣發(fā)生山體滑坡性地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)場(chǎng)。此次滑坡產(chǎn)生土石方二萬(wàn)余立方米，的現(xiàn)場(chǎng)。此次滑坡產(chǎn)生土石方二萬(wàn)余立方米，由于山體中發(fā)生風(fēng)化，

2、加上大量雨水浸泡，由于山體中發(fā)生風(fēng)化，加上大量雨水浸泡，誘發(fā)了山體一側(cè)突然發(fā)生滑坡災(zāi)害。誘發(fā)了山體一側(cè)突然發(fā)生滑坡災(zāi)害。延安寶塔面臨滑坡威脅延安寶塔面臨滑坡威脅土壓力通常是指擋土墻后的填土因自重或土壓力通常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)壓力。外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力。E填土面填土面碼頭碼頭橋臺(tái)橋臺(tái)E隧道側(cè)墻隧道側(cè)墻E擋土墻應(yīng)用舉例擋土墻應(yīng)用舉例建成后的坡間擋土墻建成后的坡間擋土墻 擋土墻發(fā)生事故的例子擋土墻發(fā)生事故的例子 多瑙河碼頭岸墻滑動(dòng)多瑙河碼頭岸墻滑動(dòng) 英國(guó)倫敦鐵路擋土墻滑動(dòng)圖英國(guó)倫敦鐵路擋土墻滑動(dòng)圖靜止壓力靜止壓力被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力土壓力土

3、壓力一、土壓力類型一、土壓力類型按擋土結(jié)構(gòu)的位移按擋土結(jié)構(gòu)的位移方向、大小及土體方向、大小及土體所處的平衡狀態(tài)所處的平衡狀態(tài)土壓力值介于上述三種極限狀態(tài)下的土壓力值土壓力值介于上述三種極限狀態(tài)下的土壓力值之間。土壓力的大小及分布與作用在擋土結(jié)構(gòu)之間。土壓力的大小及分布與作用在擋土結(jié)構(gòu)上的土體性質(zhì)、擋土結(jié)構(gòu)本身的材料及擋土結(jié)上的土體性質(zhì)、擋土結(jié)構(gòu)本身的材料及擋土結(jié)構(gòu)的位移有關(guān)，其中擋土結(jié)構(gòu)的位移情況是關(guān)構(gòu)的位移有關(guān)，其中擋土結(jié)構(gòu)的位移情況是關(guān)鍵因素。鍵因素。土壓力與擋土結(jié)構(gòu)位移土壓力與擋土結(jié)構(gòu)位移d d的關(guān)系的關(guān)系產(chǎn)生被動(dòng)土壓力產(chǎn)生被動(dòng)土壓力所需要的位移量所需要的位移量大大超過(guò)產(chǎn)生主大大超過(guò)產(chǎn)生

4、主動(dòng)土壓力所需要?jiǎng)油翂毫λ枰奈灰屏俊５奈灰屏俊?二、影響土壓力的因素二、影響土壓力的因素二、影響土壓力的因素二、影響土壓力的因素 2擋土墻的形狀擋土墻的形狀 擋土墻剖面形狀，包括墻背為豎直或是傾擋土墻剖面形狀，包括墻背為豎直或是傾斜，墻背為光滑或粗糙，不同的情況，斜，墻背為光滑或粗糙，不同的情況，土壓力的計(jì)算公式不同，計(jì)算結(jié)果也不土壓力的計(jì)算公式不同，計(jì)算結(jié)果也不一樣。一樣。 3填土的性質(zhì)填土的性質(zhì) 擋土墻后填土的性質(zhì)，包括填土的松密擋土墻后填土的性質(zhì)，包括填土的松密程度，即重度、干濕程度等；土的強(qiáng)度程度，即重度、干濕程度等；土的強(qiáng)度指標(biāo)內(nèi)摩擦角和粘聚力的大?。灰约疤钪笜?biāo)內(nèi)摩擦角和粘聚力的

5、大?。灰约疤钔恋男螤睿ㄋ?、上斜或下斜）等，都土的形狀（水平、上斜或下斜）等，都將影響土壓力的大小。將影響土壓力的大小。E0H3H靜止土壓力的分布靜止土壓力的分布第二節(jié)第二節(jié) 靜止土壓力計(jì)算靜止土壓力計(jì)算 水平向的自重應(yīng)力水平向的自重應(yīng)力 例例5-1 已知某擋土墻高已知某擋土墻高4.0m，墻背垂直光，墻背垂直光滑，墻后填土面水平，填土重力密度為滑，墻后填土面水平，填土重力密度為 =18.0kNm3，靜止土壓力系數(shù)，靜止土壓力系數(shù)Ko=0.65，試計(jì)，試計(jì)算作用在墻背的靜止土壓力大小及其作用點(diǎn)，算作用在墻背的靜止土壓力大小及其作用點(diǎn)，并繪出土壓力沿墻高的分布圖。并繪出土壓力沿墻高的分布圖。 例例

6、51 已知某擋土墻高已知某擋土墻高4.0m，墻背垂直光滑，墻后填土，墻背垂直光滑，墻后填土面水平，填土重力密度為面水平，填土重力密度為 =18.0kNm3，靜止土壓力系數(shù)，靜止土壓力系數(shù)Ko=0.65，試計(jì)算作用在墻背的，試計(jì)算作用在墻背的靜止土壓力大小及其作用點(diǎn)，并靜止土壓力大小及其作用點(diǎn)，并繪出土壓力沿墻高的分布圖。繪出土壓力沿墻高的分布圖。 解解 :按靜止土壓力計(jì)算按靜止土壓力計(jì)算公式，墻頂處?kù)o止土壓公式，墻頂處?kù)o止土壓力強(qiáng)度為：力強(qiáng)度為：墻底處?kù)o止土壓力強(qiáng)度為：墻底處?kù)o止土壓力強(qiáng)度為： 土壓力沿墻高分布圖如圖所示，土壓力合力土壓力沿墻高分布圖如圖所示，土壓力合力Eo的大小的大小通過(guò)三角

7、形面積求得：通過(guò)三角形面積求得：靜止土壓力靜止土壓力E0的作用點(diǎn)離墻底的距離為：的作用點(diǎn)離墻底的距離為： 建筑物地下室的外墻、建筑物地下室的外墻、地下水池的側(cè)壁、涵洞地下水池的側(cè)壁、涵洞的側(cè)壁以及的側(cè)壁以及不產(chǎn)生任何不產(chǎn)生任何位移的擋土構(gòu)筑物，其位移的擋土構(gòu)筑物，其側(cè)壁所受到的土壓力可側(cè)壁所受到的土壓力可按靜止土壓力計(jì)算。按靜止土壓力計(jì)算。第三節(jié)第三節(jié) 朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論 朗肯土壓力簡(jiǎn)介朗肯土壓力簡(jiǎn)介土的極限土的極限平衡條件平衡條件半空間的半空間的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài)土壓力的土壓力的計(jì)算方法計(jì)算方法 朗肯土壓力理論的假設(shè)：朗肯土壓力理論的假設(shè)： 1.1.擋土墻背面豎直擋土墻背面豎直 2.

8、 2.墻背光滑墻背光滑 3. 3.墻后填土面水平墻后填土面水平zz ? x ? z zKx 0 zz zKx 0 該點(diǎn)達(dá)極限平該點(diǎn)達(dá)極限平衡需滿足什么衡需滿足什么條件？條件？ 0 zK0 z tgcf 彈性平衡狀態(tài)時(shí)的莫爾圓彈性平衡狀態(tài)時(shí)的莫爾圓自重應(yīng)力自重應(yīng)力zz 豎直截面上的法向應(yīng)力豎直截面上的法向應(yīng)力zKx 0 一、朗肯土壓力的基本原理一、朗肯土壓力的基本原理 1.土體在水平方向伸展土體在水平方向伸展 單元體在水平截面上的法向應(yīng)力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卻逐漸卻逐漸減小減小，直至，直至滿足極限平衡條件（稱為滿足極限平衡條

9、件（稱為主動(dòng)朗肯狀態(tài)主動(dòng)朗肯狀態(tài)）。）。 0 zK0 z a tgcf 主動(dòng)朗肯狀態(tài)主動(dòng)朗肯狀態(tài)時(shí)的莫爾圓時(shí)的莫爾圓 2452ctan245tan2452ctan245tan2213 za 2.土體在水平方向壓縮土體在水平方向壓縮 單元體在水平截面上的法向應(yīng)力單元體在水平截面上的法向應(yīng)力 z不變而不變而豎直截面上的法向應(yīng)力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（稱為足極限平衡條件（稱為被動(dòng)朗肯狀態(tài)被動(dòng)朗肯狀態(tài)）。）。 0 zK0 z p tgcf 被動(dòng)朗肯狀態(tài)被動(dòng)朗肯狀態(tài)時(shí)的莫爾圓時(shí)的莫爾圓 2452ctan245tan2452ctan245tan2231

10、zp 0 zK0 z a p tgcf 三種狀三種狀態(tài)時(shí)的態(tài)時(shí)的莫爾圓莫爾圓 2452ctan245tan2 zp 2452ctan245tan2 zazK 00 aaazK)(tanz 或或2452 1.無(wú)粘性土無(wú)粘性土二、二、 朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算aaaKHEtgHE22221)245(21 或或)245(tan2 aKEaH3H無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖aHK aaaKHE)(tgHE2222124521 2. 粘性土粘性土aaaaKczK)tan(c)(tanz224522452 或或 2202221)2)(21cKcHKHKcHKzH

11、Eaaaaa aKcz 20 臨界深度臨界深度02 aaakczk EaH30zH 粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖aaKc2HK adebc0zakcz 20 2202221)2)(21cKcHKHKcHKzHEaaaaa 例例5-2 有一擋土墻高有一擋土墻高5m，墻背垂直光滑，墻背垂直光滑，墻后填土面水平。填土的物理力學(xué)性能指標(biāo)為：墻后填土面水平。填土的物理力學(xué)性能指標(biāo)為：c=10.0kPa， =300， =18.0kNm3。試計(jì)算。試計(jì)算主動(dòng)土壓力大小及作用點(diǎn)位置，并繪出主動(dòng)土主動(dòng)土壓力大小及作用點(diǎn)位置，并繪出主動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻高的分布圖。壓力強(qiáng)度沿墻高的分布圖。

12、 例例5-2 有一擋土墻高有一擋土墻高5m，墻背垂直光滑，墻后填土面水平。填，墻背垂直光滑，墻后填土面水平。填土的物理力學(xué)性能指標(biāo)為：土的物理力學(xué)性能指標(biāo)為：c=10.0kPa， =300， =18.0kNm3。試計(jì)算主動(dòng)土壓力大小及作用點(diǎn)位置，并繪出主動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻試計(jì)算主動(dòng)土壓力大小及作用點(diǎn)位置，并繪出主動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻高的分布圖。高的分布圖。 解解 因擋土墻墻背垂直光滑，墻后填土面水平，因擋土墻墻背垂直光滑，墻后填土面水平，滿足朗金土壓力條件，故可按下式計(jì)算土壓力滿足朗金土壓力條件，故可按下式計(jì)算土壓力其中主動(dòng)土壓力系數(shù)為其中主動(dòng)土壓力系數(shù)為 墻頂點(diǎn)墻頂點(diǎn)l處的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為：處的主

13、動(dòng)土壓力強(qiáng)度為： 由于由于a 1為拉應(yīng)力，墻背與填土為拉應(yīng)力，墻背與填土脫開，故應(yīng)求臨界深度脫開，故應(yīng)求臨界深度zo： 墻底點(diǎn)墻底點(diǎn)2處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為處主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為土壓力分布圖形如土壓力分布圖形如圖所示，主動(dòng)土壓圖所示，主動(dòng)土壓力的大小為力的大小為mz93. 10 kpaa21.182 三、朗肯被動(dòng)土壓力計(jì)算三、朗肯被動(dòng)土壓力計(jì)算 1. 無(wú)粘性土無(wú)粘性土pppzKztg 或或)245(2ppKHE221 )245(tan2 pKEp無(wú)粘性土的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖無(wú)粘性土的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖pHK 3HHppKHE221 2. 粘性土粘性土ppppKczKtgcztg2)245(2)24

14、5(2 或或pppKcHKHE2212 )245(tan2 pKEpppKcHK2 pKc2粘性土的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖粘性土的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖pppKcHKHE2212 例題例題5-3 有一擋墻高有一擋墻高6m，墻背豎直、光滑，墻背豎直、光滑，墻后填土表面水平，填土的重度墻后填土表面水平，填土的重度=18.5kN/m3，內(nèi)摩擦角，內(nèi)摩擦角 =20 ，粘聚，粘聚力力c=19kPa 。求被動(dòng)土壓力并繪出被動(dòng)土。求被動(dòng)土壓力并繪出被動(dòng)土壓力分布圖。壓力分布圖。 解（解（1）計(jì)算被動(dòng)土壓力系數(shù)。）計(jì)算被動(dòng)土壓力系數(shù)。04222045tanKp2. 431Kp. （2）計(jì)算被動(dòng)土壓力）計(jì)算被動(dòng)土壓

15、力mz0 mz6 ， ? p ? p 例題例題5-3 有一擋墻高有一擋墻高6m，墻背豎直、光滑，墻后填土表，墻背豎直、光滑，墻后填土表面水平，填土的重度面水平，填土的重度=18.5kN/m3，內(nèi)摩擦角，內(nèi)摩擦角 =20 ，粘聚力粘聚力c=19kPa 。求被動(dòng)土壓力并繪出被動(dòng)土壓力分布。求被動(dòng)土壓力并繪出被動(dòng)土壓力分布圖。圖。 解解04222045tanKp2. 431Kp. （2）計(jì)算被動(dòng)土壓力）計(jì)算被動(dòng)土壓力mz0 mz6 ， kPa.K34544311920420518K2Czppp kPa.K782804311920426518K2Czppp （3）計(jì)算總被動(dòng)土壓力）計(jì)算總被動(dòng)土壓力例題

16、例題5-3 有一擋墻高有一擋墻高6m，墻背豎直、光滑，墻后填土表，墻背豎直、光滑，墻后填土表面水平，填土的重度面水平，填土的重度=18.5kN/m3，內(nèi)摩擦角，內(nèi)摩擦角 =20 ，粘聚力粘聚力c=19kPa 。求被動(dòng)土壓力并繪出被動(dòng)土壓力分布。求被動(dòng)土壓力并繪出被動(dòng)土壓力分布圖。圖。 解解， kPa.K34544311920420518K2Czppp kPa.K782804311920426518K2Czppp （3）計(jì)算總被動(dòng)土壓力）計(jì)算總被動(dòng)土壓力 m/kN.Ep361005678280345421 Ep的作用方向水平，作用點(diǎn)距墻基為的作用方向水平，作用點(diǎn)距墻基為z，則，則 m.Ep322

17、6345478280213663454263610051 （4）被動(dòng)土壓力分布如圖）被動(dòng)土壓力分布如圖5-9所示。所示。E0H3H靜止土壓力的分布靜止土壓力的分布5. 3 靜止土壓力計(jì)算靜止土壓力計(jì)算 水平向的自重應(yīng)力水平向的自重應(yīng)力 EaH3H無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖aaHHK a2aKH21E 00a )245(tan2 aKaaaKc2zK EaH30zH 粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖aaaHKc2HK adebc0zakcz 20 )Kc2HK)(zH(21Eaa0a a0aKc2 )245(tan2 aKaaaKc2zK

18、 Ep無(wú)粘性土的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖無(wú)粘性土的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖pHK 3HHppKHE221 )245(tan2 pKpppKc2zK EpppKcHK2 pKc2粘性土的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖粘性土的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖pppKcHKHE2212 1 1、填土面作用均布荷載、填土面作用均布荷載 當(dāng)擋土墻后填土面當(dāng)擋土墻后填土面有連續(xù)均布荷載作用時(shí)，有連續(xù)均布荷載作用時(shí)，土壓力的計(jì)算方法是土壓力的計(jì)算方法是將將均布荷載換算成當(dāng)量的均布荷載換算成當(dāng)量的土重土重。 qh 四、幾種常見情況的土壓力四、幾種常見情況的土壓力 EaaKHh)( H qh q將垂直壓力項(xiàng)將垂直壓力項(xiàng)z換以換以z+q計(jì)算即

19、可。計(jì)算即可。 1、填土面作用均布荷載、填土面作用均布荷載 aaKqz ppKqz aaaKC2Kqz pppKC2Kqz 無(wú)粘性土無(wú)粘性土 粘性土粘性土 例題例題5-4 已知某擋土墻高已知某擋土墻高6.00m，墻背豎直、光，墻背豎直、光滑、墻后填土面水平。填土為粗砂，重度滑、墻后填土面水平。填土為粗砂，重度=19.0kN/m3，內(nèi)摩擦角，內(nèi)摩擦角 ，在填土表面作，在填土表面作用均布荷載用均布荷載q=18.0kPa。計(jì)算作用在擋土墻上的。計(jì)算作用在擋土墻上的主動(dòng)土壓力。主動(dòng)土壓力。解（解（1）計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)）計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)（2）計(jì)算主動(dòng)土壓力）計(jì)算主動(dòng)土壓力307. 022345tan

20、K2a kPa53. 5307. 018019Kqzaa1 kPa52.40307. 018619Kqzaa2 m/kN15.13897.10418.33653. 552.4021653. 5Ea aEm24. 23697.1042618.3315.1381z 作用方向水平，作用點(diǎn)距墻基為作用方向水平，作用點(diǎn)距墻基為z，則，則 32m24. 2366)53. 552.40(2126653. 515.1381z 2墻后填土分層墻后填土分層 分層計(jì)算分層計(jì)算:若計(jì)算第若計(jì)算第i層土對(duì)擋土墻產(chǎn)生的土層土對(duì)擋土墻產(chǎn)生的土壓力，其上覆土層的自重應(yīng)力可視為均布荷壓力，其上覆土層的自重應(yīng)力可視為均布荷載作用

21、在第載作用在第i層土上。以粘性土為例，其計(jì)算層土上。以粘性土為例，其計(jì)算公式公式為： 若為無(wú)粘性土，上式中的第二項(xiàng)為零。若為無(wú)粘性土，上式中的第二項(xiàng)為零。 aiiaiii2211aiKc2Khhh piipiii2211piKc2Khhh 例題例題5-55-5 擋土墻高擋土墻高5m，墻背直立，光滑，墻背直立，光滑，墻后填土水平，共分兩層，各土層的物理墻后填土水平，共分兩層，各土層的物理力學(xué)指標(biāo)如圖所示，試求主動(dòng)土壓力并繪力學(xué)指標(biāo)如圖所示，試求主動(dòng)土壓力并繪出土壓力分布圖。出土壓力分布圖。 31. 022345tanK21a 57. 021645tanK22a 75. 0K2a 031. 001

22、7zK1a10a kPa5 .1031. 0217zK1a11a 2a2a2111aKC2Kzh kPa4 . 475. 010257. 0019217 2a2a2112aKC2Kzh kPa9 .3675. 010257. 0319217 例題例題5-55-5 擋土墻高擋土墻高5m，墻背直立，光滑，墻后填土，墻背直立，光滑，墻后填土水平，共分兩層，各土層的物理力學(xué)指標(biāo)如圖水平，共分兩層，各土層的物理力學(xué)指標(biāo)如圖5-12所所示，試求主動(dòng)土壓力并繪出土壓力分布圖。示，試求主動(dòng)土壓力并繪出土壓力分布圖。解：（解：（1）計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)）計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù) （2）計(jì)算第一層的土壓力）計(jì)算第一層的土

23、壓力頂面頂面底面底面 （3）計(jì)算第二層的土壓力）計(jì)算第二層的土壓力 底面底面 頂面頂面031. 0017zK1a10a kPa5 .1031. 0217zK1a11a kPa4 . 41a kpa9 .362a m/kN.Ea572754821351034493621344251021 m5 . 13375.48232 .133235 .105 .721z 例題例題5-55-5 擋土墻高5m，墻背直立，光滑，墻后填土水平，共分兩層，各土層的物理力學(xué)指標(biāo)如圖5-12所示，試求主動(dòng)土壓力并繪出土壓力分布圖。解：（1）計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù) （4）計(jì)算主動(dòng)土壓力）計(jì)算主動(dòng)土壓力Ea的作用方向水平，作用點(diǎn)

24、距墻基為的作用方向水平，作用點(diǎn)距墻基為z，則，則3填土中有地下水填土中有地下水 當(dāng)墻后土體中有地下水存在時(shí)，墻體除當(dāng)墻后土體中有地下水存在時(shí)，墻體除受到土壓力的作用外，還將受到水壓力受到土壓力的作用外，還將受到水壓力的作用。計(jì)算土壓力時(shí)，可將地下潛水的作用。計(jì)算土壓力時(shí)，可將地下潛水面看作是土層的分界面，按分層土計(jì)算。面看作是土層的分界面，按分層土計(jì)算。潛水面以下的土層因受到地下水的影響，潛水面以下的土層因受到地下水的影響，可分別采用可分別采用“水土分算水土分算”或或“水土合算水土合算”的方法計(jì)算。的方法計(jì)算。3填土中有地下水填土中有地下水（1）水土分算法）水土分算法這種方法比較適合滲透性大這

25、種方法比較適合滲透性大的砂土層。計(jì)算作用在擋的砂土層。計(jì)算作用在擋土墻上的土壓力時(shí)，采用土墻上的土壓力時(shí)，采用有效重度；計(jì)算水壓力時(shí)有效重度；計(jì)算水壓力時(shí)按靜水壓力計(jì)算。然后兩按靜水壓力計(jì)算。然后兩者疊加為總的側(cè)壓力者疊加為總的側(cè)壓力 （2）水土合算法）水土合算法這種方法比較適合滲透性小這種方法比較適合滲透性小的粘性土層。計(jì)算作用在的粘性土層。計(jì)算作用在擋土墻上的土壓力時(shí)，采擋土墻上的土壓力時(shí)，采用飽和重度，水壓力不再用飽和重度，水壓力不再單獨(dú)計(jì)算疊加。單獨(dú)計(jì)算疊加。例題例題5-6 用水土分算法計(jì)算圖用水土分算法計(jì)算圖5-14所示的擋土所示的擋土墻上的主動(dòng)土壓力、水壓力及其合力。墻上的主動(dòng)土壓

26、力、水壓力及其合力。 333023045tanKK22a1a. 03330081110 .zKaa kPa.zKaa0363330618211 kPa.Kzhaa08433304968122112 00891 .zww kPa.zww2394892 wP解（解（1）計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)）計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)（2）計(jì)算地下水位以上的主動(dòng)土壓力）計(jì)算地下水位以上的主動(dòng)土壓力 頂面頂面 （3）計(jì)算地下水位以下土層的主動(dòng)土壓力及水壓力）計(jì)算地下水位以下土層的主動(dòng)土壓力及水壓力因水下土為砂土，采用水土分算法因水下土為砂土，采用水土分算法主動(dòng)土壓力：主動(dòng)土壓力：頂面頂面底面底面水壓力：頂面水壓力：頂面底面底面

27、 kPa.Kzhaa03633300968122111 底面底面00 a kPa.a0361 kPa.a0842 01 w kPa.w2392 kPa.a0361 （4）計(jì)算總主動(dòng)土壓力和總水壓力）計(jì)算總主動(dòng)土壓力和總水壓力（4）計(jì)算總主動(dòng)土壓力和總水壓力）計(jì)算總主動(dòng)土壓力和總水壓力 m/kNEa27624144108436482143663621 Ea作用方向水平，作用點(diǎn)距墻基為作用方向水平，作用點(diǎn)距墻基為z，則，則m.z5133424241443641082761 m/kN.Pw478423921 水壓力水壓力Pw作用方向水平，作用點(diǎn)距墻基作用方向水平，作用點(diǎn)距墻基4/3=1.33m。（5

28、）擋土墻上主動(dòng)土壓力及水壓力如圖）擋土墻上主動(dòng)土壓力及水壓力如圖5-14所示。所示。解題步驟 求土壓力系數(shù)求土壓力系數(shù) 求各分界點(diǎn)的土壓力強(qiáng)度求各分界點(diǎn)的土壓力強(qiáng)度 求土壓力值求土壓力值(面積面積) 求作用點(diǎn)位置求作用點(diǎn)位置5.4 庫(kù)侖土壓力理論庫(kù)侖土壓力理論 5.4.1 庫(kù)侖土壓力簡(jiǎn)介庫(kù)侖土壓力簡(jiǎn)介土的極限土的極限平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)滑動(dòng)楔體滑動(dòng)楔體靜靜力平衡條件力平衡條件土壓力的土壓力的計(jì)算方法計(jì)算方法庫(kù)侖土壓力理論的基本假設(shè)：庫(kù)侖土壓力理論的基本假設(shè)： 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=0）；）； 2.滑動(dòng)破壞面為一通過(guò)滑動(dòng)破壞面為一通過(guò)墻踵墻踵的平面。

29、的平面。（1）墻背俯斜，傾角為）墻背俯斜，傾角為 （墻背俯斜為正，反（墻背俯斜為正，反之為負(fù)），之為負(fù)），（2）墻背粗糙，墻與土間摩擦角為）墻背粗糙，墻與土間摩擦角為 ；（3）填土為理想散粒體，粘聚力）填土為理想散粒體，粘聚力c=0；（4）填土表面傾斜，坡角為）填土表面傾斜，坡角為。 d d一、主動(dòng)土壓力一、主動(dòng)土壓力 按庫(kù)侖理論求主動(dòng)土壓力按庫(kù)侖理論求主動(dòng)土壓力WREWREACB 5.4.2 庫(kù)侖土壓力計(jì)算庫(kù)侖土壓力計(jì)算d d 90d d 90d d 90 作用于土楔上的力：作用于土楔上的力：1.土楔體的自重土楔體的自重 ； 2.破壞面上的反力破壞面上的反力R；3.墻背對(duì)土楔體的反力墻背對(duì)土

30、楔體的反力E； 由由土楔體的土楔體的靜力平衡條件靜力平衡條件得：得： ABCW)sin()sin( WE)sin()sin(cos)sin()cos()cos(2122 HE作用在墻背上的土壓力作用在墻背上的土壓力庫(kù)倫主動(dòng)土壓力的一般表達(dá)式：庫(kù)倫主動(dòng)土壓力的一般表達(dá)式：2222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cos21 d d d d d d HEa或或aaKHE221 0 ddEEmax所對(duì)應(yīng)的擋土墻后填土所對(duì)應(yīng)的擋土墻后填土的破壞角的破壞角 cr，即為真正滑即為真正滑動(dòng)面的傾角。動(dòng)面的傾角。角角與墻背的法線成與墻背的法線成d d a2aKH21E aE 庫(kù)倫主

31、動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻高呈庫(kù)倫主動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻高呈三角形分三角形分布布，主動(dòng)土壓力的作用點(diǎn)在，主動(dòng)土壓力的作用點(diǎn)在距墻底距墻底H/3處處。 當(dāng)墻背垂直、光滑，填土面水平時(shí)，庫(kù)當(dāng)墻背垂直、光滑，填土面水平時(shí)，庫(kù)倫主動(dòng)土壓力的一般表達(dá)式與朗肯公式相同。倫主動(dòng)土壓力的一般表達(dá)式與朗肯公式相同。)245(2122 tgHEa二、被動(dòng)土壓力二、被動(dòng)土壓力 按庫(kù)倫理論求被動(dòng)土壓力按庫(kù)倫理論求被動(dòng)土壓力WREWREACB 按求主動(dòng)土壓力同樣的原理可求得被動(dòng)按求主動(dòng)土壓力同樣的原理可求得被動(dòng)土壓力的庫(kù)倫公式為：土壓力的庫(kù)倫公式為：2222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cos21 d

32、 d d d d d HEp或或ppKHE221 庫(kù)倫被動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻高呈庫(kù)倫被動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻高呈三角形分三角形分布布，被動(dòng)土壓力的作用點(diǎn)在，被動(dòng)土壓力的作用點(diǎn)在距墻底距墻底H/3處處。 )245(2122 tgHEp 當(dāng)墻背垂直、光滑，填土面水平時(shí)，庫(kù)當(dāng)墻背垂直、光滑，填土面水平時(shí)，庫(kù)倫被動(dòng)土壓力的一般表達(dá)式與朗肯公式相同。倫被動(dòng)土壓力的一般表達(dá)式與朗肯公式相同。例例 擋土墻高擋土墻高8 m，墻背傾斜角，墻背傾斜角 =20（俯角），（俯角），填土坡角填土坡角30，填土重度，填土重度18 kN/m3，=30，c=0，填土與墻背的摩擦角，填土與墻背的摩擦角=20，按庫(kù)侖土壓力，按庫(kù)侖土壓力理

33、論計(jì)算主動(dòng)土壓力及其作用點(diǎn)。理論計(jì)算主動(dòng)土壓力及其作用點(diǎn)。 解解:查表得查表得 主動(dòng)土壓力系數(shù)主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=1.434主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為: a1=zKa=0a2=hKa=18*8*1.434=206.5kpaEa=206.5*8/2=826kN/m主動(dòng)土壓力作用點(diǎn)距墻底的距離為主動(dòng)土壓力作用點(diǎn)距墻底的距離為h/3=2.67m,方向與墻背法線的夾角為方向與墻背法線的夾角為20位于法線上方位于法線上方 5.5規(guī)范規(guī)范法計(jì)算土壓力法計(jì)算土壓力 對(duì)于墻后為粘性土的土壓力計(jì)算可選用對(duì)于墻后為粘性土的土壓力計(jì)算可選用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500072002）所推

34、薦的公式。）所推薦的公式。a2aKh21EC C 主動(dòng)力土壓力系數(shù)，土坡高度小于主動(dòng)力土壓力系數(shù)，土坡高度小于5m時(shí)宜取時(shí)宜取1.0；高度為高度為58時(shí)宜取時(shí)宜取1.1；高度大于；高度大于8m時(shí)宜取時(shí)宜取1.2；5.5規(guī)范規(guī)范法計(jì)算土壓力法計(jì)算土壓力 d d d d d d sinsinsinsinKsinsinsinKqa22 d d sinsinKcoscossinq22 21 d d d d cossinsinsinKq)(cossin sincossinhqKq21hc 2 Ka主動(dòng)土壓力系數(shù)主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka:對(duì)于高度小于或等于對(duì)于高度小于或等于5m的擋的擋土墻土墻,可將土分四類可將

35、土分四類,查查5-20例例5-7某擋土墻高度某擋土墻高度5m，墻背傾斜，墻背傾斜 ，墻后，墻后填土為粉質(zhì)粘土，填土為粉質(zhì)粘土， ， ， ，擋土墻的排水措施，擋土墻的排水措施齊全。按齊全。按規(guī)范規(guī)范方法計(jì)算作用在該擋土墻上方法計(jì)算作用在該擋土墻上的主動(dòng)土壓力。的主動(dòng)土壓力。解：由解：由 ，土的重度，土的重度 203/17mkNd%10 3015d10kPaC5317m/kNd %10 3718101171m/kN.%d Ka可查圖可查圖5-20（d），），11.C m/kN.KhEaCa7133520571821112122 aEm76135. 作用方向與墻背法線成作用方向與墻背法線成15角，其

36、作用點(diǎn)角，其作用點(diǎn)距墻基距墻基處處Ka=0.52， 土壓力計(jì)算方法的一些問(wèn)題土壓力計(jì)算方法的一些問(wèn)題朗肯理論與庫(kù)倫理論的比較朗肯理論與庫(kù)倫理論的比較1.朗肯土壓力理論：朗肯土壓力理論：（1）依據(jù)：半空間的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平）依據(jù)：半空間的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平衡條件衡條件（2）概念明確、計(jì)算簡(jiǎn)單、使用方便）概念明確、計(jì)算簡(jiǎn)單、使用方便（3）理論假設(shè)條件）理論假設(shè)條件（4）理論公式直接適用于粘性土和無(wú)粘性土）理論公式直接適用于粘性土和無(wú)粘性土（5）由于忽略了墻背與填土之間的摩擦，主）由于忽略了墻背與填土之間的摩擦，主動(dòng)土壓力偏大，被動(dòng)土壓力偏小。動(dòng)土壓力偏大，被動(dòng)土壓力偏小。 2.庫(kù)倫土壓力理論

37、：庫(kù)倫土壓力理論： （1）依據(jù)：墻后土體極限平衡狀態(tài)、）依據(jù)：墻后土體極限平衡狀態(tài)、土楔體的靜力平土楔體的靜力平 衡條件衡條件 （2）理論假設(shè)條件）理論假設(shè)條件 （3）理論公式僅直接適用于無(wú)粘性土）理論公式僅直接適用于無(wú)粘性土 （4）考慮了墻背與土之間的摩擦力，）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。但并可用于墻背傾斜，填土面傾斜的情況。但庫(kù)倫理論假設(shè)破裂面是一平面，與按滑動(dòng)面庫(kù)倫理論假設(shè)破裂面是一平面，與按滑動(dòng)面為曲面的計(jì)算結(jié)果有出入。為曲面的計(jì)算結(jié)果有出入。1.1.重力式擋土墻重力式擋土墻2.2.懸臂式擋土墻懸臂式擋土墻墻頂墻頂墻基墻基墻趾墻趾墻面墻面墻背墻背墻趾

38、墻趾墻踵墻踵立壁立壁鋼筋鋼筋5.6 擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻設(shè)計(jì)一、一、 擋土墻類型擋土墻類型3.3.扶壁式擋土墻扶壁式擋土墻4.4.錨定板式與錨桿式錨定板式與錨桿式擋土墻擋土墻墻趾墻趾墻踵墻踵扶壁扶壁墻板墻板錨定板錨定板基巖基巖錨桿錨桿5.加筋土擋墻加筋土擋墻 二、二、 重力式擋土墻構(gòu)造重力式擋土墻構(gòu)造 (1)墻型選擇墻型選擇 仰斜仰斜( 0)主動(dòng)土壓力以仰斜為最小，俯斜最大，垂主動(dòng)土壓力以仰斜為最小，俯斜最大，垂直居于兩者之間。宜優(yōu)先采用仰斜墻背。直居于兩者之間。宜優(yōu)先采用仰斜墻背。 擋土墻用于護(hù)坡工程，宜采用仰斜墻背的型式擋土墻用于護(hù)坡工程，宜采用仰斜墻背的型式,可與邊坡緊密貼合，而俯斜時(shí)墻背后

39、就必須回填可與邊坡緊密貼合，而俯斜時(shí)墻背后就必須回填土。如果是填方工程，則宜用俯斜或垂直墻背的土。如果是填方工程，則宜用俯斜或垂直墻背的型式，以便填土易夯實(shí)。型式，以便填土易夯實(shí)。 當(dāng)墻前地形比較平坦時(shí)，用仰斜墻背比較合當(dāng)墻前地形比較平坦時(shí)，用仰斜墻背比較合理。若地形較陡，宜用垂直墻背理。若地形較陡，宜用垂直墻背. (2)尺寸要求尺寸要求 重力式擋土墻的尺寸隨墻型、墻高和墻身材重力式擋土墻的尺寸隨墻型、墻高和墻身材料而變。當(dāng)采用混凝土砌塊和毛石砌筑時(shí)，墻頂料而變。當(dāng)采用混凝土砌塊和毛石砌筑時(shí)，墻頂寬度不宜小于寬度不宜小于0.5m；整體現(xiàn)澆的混凝土擋土墻，；整體現(xiàn)澆的混凝土擋土墻，墻頂寬不應(yīng)小于

40、墻頂寬不應(yīng)小于0.2m。設(shè)計(jì)時(shí)，墻頂寬可取為。設(shè)計(jì)時(shí)，墻頂寬可取為(1/101/12)h，墻底寬約為，墻底寬約為(1/21/3)h，最后尺，最后尺寸通過(guò)計(jì)算確定。寸通過(guò)計(jì)算確定。 (2)尺寸要求尺寸要求擋土墻墻背和墻面坡度一般選用擋土墻墻背和墻面坡度一般選用1：0.2 1：0.3；仰斜；仰斜墻背坡度愈緩，主動(dòng)土壓力愈小。墻背坡度愈緩，主動(dòng)土壓力愈小。 為了避免施工困難，為了避免施工困難，墻背坡度不宜緩于墻背坡度不宜緩于l：0.25，且墻面與墻背盡量平行。，且墻面與墻背盡量平行。 對(duì)于垂直墻背，當(dāng)墻前地形較陡時(shí)，墻面坡度可取對(duì)于垂直墻背，當(dāng)墻前地形較陡時(shí)，墻面坡度可取為為1：0.051：0.2，

41、對(duì)于中、高擋土墻，在墻前地形平，對(duì)于中、高擋土墻，在墻前地形平坦時(shí)，墻面坡度可較緩，但不宜緩于坦時(shí)，墻面坡度可較緩，但不宜緩于1：0.40 。 (2)尺寸要求尺寸要求為增加擋土墻抗滑能力，可將基底做成逆坡形式為增加擋土墻抗滑能力，可將基底做成逆坡形式(圖圖5-22)。對(duì)于土質(zhì)地基，基底逆坡坡度不宜大于對(duì)于土質(zhì)地基，基底逆坡坡度不宜大于0.1：l；對(duì)于巖質(zhì)；對(duì)于巖質(zhì)地基，基底逆坡坡度不宜大于地基，基底逆坡坡度不宜大于0.2：l。 為了擴(kuò)大基礎(chǔ)底面尺寸，減少作用在地基上的為了擴(kuò)大基礎(chǔ)底面尺寸，減少作用在地基上的基底壓力，可沿墻底加設(shè)墻趾臺(tái)階，如圖基底壓力，可沿墻底加設(shè)墻趾臺(tái)階，如圖523所所示。墻

42、趾臺(tái)階的尺寸應(yīng)滿足剛性角要求，即：示。墻趾臺(tái)階的尺寸應(yīng)滿足剛性角要求，即： (3)基礎(chǔ)埋深要求基礎(chǔ)埋深要求 擋土墻底部一般位于地面以下，墻前地面到擋土墻底部一般位于地面以下，墻前地面到基礎(chǔ)底面的距離稱為基礎(chǔ)埋深，用基礎(chǔ)底面的距離稱為基礎(chǔ)埋深，用d表示。在土質(zhì)表示。在土質(zhì)地基中，基礎(chǔ)埋深不宜小于地基中，基礎(chǔ)埋深不宜小于 0.5m；在軟質(zhì)巖地基；在軟質(zhì)巖地基中，埋深不宜小于中，埋深不宜小于0.3m。 位于斜坡上的擋土位于斜坡上的擋土墻，埋深墻，埋深d不小于不小于1.0m，墻趾距墻前地面的水墻趾距墻前地面的水平距離平距離L應(yīng)取為應(yīng)取為1.502.50m，如圖所示。，如圖所示。 (4)墻體材料要求墻體

43、材料要求 擋土墻采用毛石砌筑時(shí)，石料的抗壓強(qiáng)度擋土墻采用毛石砌筑時(shí)，石料的抗壓強(qiáng)度應(yīng)不小于應(yīng)不小于MU20；采用混凝土?xí)r，標(biāo)號(hào)不小于；采用混凝土?xí)r，標(biāo)號(hào)不小于C15。墻體砌筑宜采用水泥砂漿或混合砂漿，。墻體砌筑宜采用水泥砂漿或混合砂漿，當(dāng)擋土墻高當(dāng)擋土墻高h(yuǎn)6m時(shí)，砂漿標(biāo)號(hào)不小于時(shí)，砂漿標(biāo)號(hào)不小于M5，h6m時(shí)，不小于時(shí)，不小于M7.5。三、三、 擋土墻計(jì)算擋土墻計(jì)算1、受力分析：取單位和長(zhǎng)度、受力分析：取單位和長(zhǎng)度1m土壓力：作用在墻背上的主動(dòng)土壓力土壓力：作用在墻背上的主動(dòng)土壓力Ea墻體自重墻體自重G：作用點(diǎn)位于墻體重心處：作用點(diǎn)位于墻體重心處地基反力地基反力:法向反力法向反力Fn,切向反

44、力切向反力Ft水壓力水壓力:擋土墻排水不良時(shí)存在擋土墻排水不良時(shí)存在.2、設(shè)計(jì)要求：采用試算法、設(shè)計(jì)要求：采用試算法先按構(gòu)造要求初步擬定截先按構(gòu)造要求初步擬定截面尺寸面尺寸,再進(jìn)行驗(yàn)算再進(jìn)行驗(yàn)算.1.1.穩(wěn)定性驗(yàn)算：穩(wěn)定性驗(yàn)算：抗傾覆穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定抗傾覆穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定抗傾覆穩(wěn)定抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算驗(yàn)算zfEaEazEaxG 0d d6 . 1zExEGxKfaxfaz0t 抗傾覆穩(wěn)定條件抗傾覆穩(wěn)定條件)sin(EEaaxd d )cos(EEaazd d cotzbxf 0ftanbzz 擋土墻在土壓力作用下可擋土墻在土壓力作用下可能繞墻趾能繞墻趾O點(diǎn)向外傾覆點(diǎn)向外傾覆Ox0 xfbz三、三、 擋土

45、墻計(jì)算擋土墻計(jì)算抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算3 . 1GE)EG(Ktatanns 抗滑穩(wěn)定條件抗滑穩(wěn)定條件0ncosGG )cos(EEaand d 0EaEanEatdGGnGt0O擋土墻在土壓力作用下可擋土墻在土壓力作用下可能沿基礎(chǔ)底面發(fā)生滑動(dòng)能沿基礎(chǔ)底面發(fā)生滑動(dòng)0tsinGG )sin(EEaatd d 0為基底摩為基底摩擦系數(shù)，根擦系數(shù)，根據(jù)土的類別據(jù)土的類別查表得到查表得到2 2. .地基承載力驗(yàn)算地基承載力驗(yàn)算基底平均應(yīng)力基底平均應(yīng)力pkfa基底最大壓應(yīng)力基底最大壓應(yīng)力pkmax1.2fafa為修正后為修正后的地基承載的地基承載力特征值力特征值EanEatGGnGt0O3.3.墻身強(qiáng)

46、度驗(yàn)算墻身強(qiáng)度驗(yàn)算 根據(jù)墻身材料分別按砌體結(jié)構(gòu)、根據(jù)墻身材料分別按砌體結(jié)構(gòu)、素混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的素混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有關(guān)計(jì)算方法進(jìn)行。有關(guān)計(jì)算方法進(jìn)行。1.1.墻背傾斜形式墻背傾斜形式仰斜、直立和俯斜仰斜、直立和俯斜E1 1仰斜仰斜E2 2直立直立E3 3俯斜俯斜E1 1E2 2E3 36.5.3 重力式擋土墻的體型與構(gòu)造重力式擋土墻的體型與構(gòu)造2.2.墻后排水措施墻后排水措施 墻后填土宜選擇透水性較強(qiáng)的填料，若墻后填土宜選擇透水性較強(qiáng)的填料，若采用粘土，應(yīng)混入一定量的塊石，增大透水采用粘土，應(yīng)混入一定量的塊石，增大透水性和抗剪強(qiáng)度，墻后填土應(yīng)分層夯實(shí)。性和抗剪強(qiáng)度，墻后填

47、土應(yīng)分層夯實(shí)。3.3.填土質(zhì)量要求填土質(zhì)量要求泄水孔泄水孔粘土夯實(shí)粘土夯實(shí)濾水層濾水層泄水孔泄水孔粘土夯實(shí)粘土夯實(shí)粘土夯實(shí)粘土夯實(shí) 截水溝截水溝增加擋土墻穩(wěn)定性的措施增加擋土墻穩(wěn)定性的措施(1)增加抗傾覆穩(wěn)定性的措施增加抗傾覆穩(wěn)定性的措施 增加墻體自重增加墻體自重 采用仰斜墻背采用仰斜墻背 采用衡重式擋土墻采用衡重式擋土墻 在墻背設(shè)置卸荷平臺(tái)在墻背設(shè)置卸荷平臺(tái) 加設(shè)墻趾臺(tái)階加設(shè)墻趾臺(tái)階.仰斜仰斜0O增加擋土墻穩(wěn)定性的措施增加擋土墻穩(wěn)定性的措施(2)增加抗滑移穩(wěn)定性的措施增加抗滑移穩(wěn)定性的措施 增加墻體自重增加墻體自重 擋土墻基底采用逆坡形式擋土墻基底采用逆坡形式 采用凸榫基底采用凸榫基底0O例

48、題例題5-8 已知某塊石擋土墻高6m，墻背傾斜 ，填土表面傾斜 ，土與墻的摩擦角 ，墻后填土為中砂，內(nèi)摩擦角 ，重度 。地基承載力設(shè)計(jì)值 。設(shè)計(jì)擋土墻尺寸（砂漿塊石的重度取22km/m3）解解（1）初定擋土墻斷面尺寸 設(shè)計(jì)擋土墻頂寬1.0m底寬4.5m 墻的自重為1010 20d 303/5 .18mkNkPafa160 m/kN.G36322265401 00m/kNGn363 m/kNGt0 因，例題例題5-8 已知某塊石擋土墻高6m，墻背傾斜 ，填土表面傾斜 ，土與墻的摩擦角 ，墻后填土為中砂，內(nèi)摩擦角 ，重度 。地基承載力設(shè)計(jì)值 。設(shè)計(jì)擋土墻尺寸（砂漿塊石的重度取22km/m3）解（解

49、（2）土壓力計(jì)算）土壓力計(jì)算由由 ，應(yīng)用庫(kù)侖土壓力理論，查表應(yīng)用庫(kù)侖土壓力理論，查表5-1得得Ka=0.438，由公式，由公式5-16得，得，方向與水平方向成方向與水平方向成 角，角，作用點(diǎn)距離墻基作用點(diǎn)距離墻基2m處。處。1010 20d 303/5 .18mkNkPafa160， 30 20d1010、 m/kN.KhEaa914543806518212122 30例題例題5-8 已知某塊石擋土墻高6m，墻背傾斜 ，填土表面傾斜 ，土與墻的摩擦角 ，墻后填土為中砂，內(nèi)摩擦角 ，重度 。地基承載力設(shè)計(jì)值 。設(shè)計(jì)擋土墻尺寸（砂漿塊石的重度取22km/m3）解解1010 20d 303/5 .1

50、8mkNkPafa160、 m/kN.cos.cosEEaax412610209145 d d m/kNsin.sinEEaaz7310209145 d dEan=Eaz=73kN/m Eat=Eax=126.4kN/m（3）抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算）抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算 31381412673363.GEEGKtatanns 抗滑安全系數(shù)滿足要求?？够踩禂?shù)滿足要求。例題例題5-8 已知某塊石擋土墻高6m，墻背傾斜 ，填土表面傾斜 ，土與墻的摩擦角 ，墻后填土為中砂，內(nèi)摩擦角 ，重度 。地基承載力設(shè)計(jì)值 。設(shè)計(jì)擋土墻尺寸（砂漿塊石的重度取22km/m3）解解1010 20d 303/5 .18mkNkPa

51、fa160、 mx10. 20mxf15. 4mzf22142412615473102363EaxEazGxKff0t.z （4）抗傾覆驗(yàn)算計(jì)算作用在擋土墻上的各力對(duì)墻趾O點(diǎn)的力臂自重G的力臂Ean的力臂 Eax的力臂 1.6抗傾覆驗(yàn)算滿足要求。抗傾覆驗(yàn)算滿足要求。例題例題5-8 已知某塊石擋土墻高6m，墻背傾斜 ，填土表面傾斜 ，土與墻的摩擦角 ，墻后填土為中砂，內(nèi)摩擦角 ，重度 。地基承載力設(shè)計(jì)值 。設(shè)計(jì)擋土墻尺寸（砂漿塊石的重度取22km/m3）解解1010 20d 303/5 .18mkNkPafa160、 （5）地基承載力驗(yàn)算）地基承載力驗(yàn)算作用在基礎(chǔ)底面上總的豎向力作用在基礎(chǔ)底面上

52、總的豎向力N=Gn+Eaz=363+73=436kN/m合力作用點(diǎn)與墻前趾合力作用點(diǎn)與墻前趾O點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離m.x8614362412615473102363 390861254.e 偏心距偏心距例題例題5-8 已知某塊石擋土墻高6m，墻背傾斜 ，填土表面傾斜 ，土與墻的摩擦角 ，墻后填土為中砂，內(nèi)摩擦角 ，重度 。地基承載力設(shè)計(jì)值 。設(shè)計(jì)擋土墻尺寸（砂漿塊石的重度取22km/m3）解解1010 20d 303/5 .18mkNkPafa160、 kPa.Pmaxmin5463147543906154436 kPa.PPminmax99654631472121 kPafa160 kPaP3

53、.147maxkPafa1961602 . 12 . 1基底邊緣基底邊緣地基承載力滿足要求。地基承載力滿足要求。因此該擋土墻的斷面尺寸為：頂因此該擋土墻的斷面尺寸為：頂1.0m，底，底4.5m，高，高6.0m。5.8 土坡穩(wěn)定分析土坡穩(wěn)定分析一一. 土坡：具有傾斜面的土體土坡：具有傾斜面的土體 1天然土坡 江、河、湖、海岸坡江、河、湖、海岸坡5.8 土坡穩(wěn)定分析土坡穩(wěn)定分析一一. 土坡：具有傾斜面的土體土坡：具有傾斜面的土體 1天然土坡 山、嶺、丘、崗、天然山、嶺、丘、崗、天然坡坡 2人工土坡 挖方：溝、渠、坑、池一、土坡：具有傾斜面的土體 2人工土坡 填方：堤、壩、路基、堆料1 1 概述概述

54、滑坡滑坡:一部分土體一部分土體在在外因外因作用下，作用下，相對(duì)相對(duì)于另一部分土體于另一部分土體滑動(dòng)滑動(dòng)滑坡的破壞形式滑坡的破壞形式1、滑動(dòng)面為平面的滑坡、滑動(dòng)面為平面的滑坡: 常發(fā)生于均質(zhì)的無(wú)粘性土土坡中常發(fā)生于均質(zhì)的無(wú)粘性土土坡中2、滑動(dòng)面為近似圓弧面的滑坡、滑動(dòng)面為近似圓弧面的滑坡: 常發(fā)生于粘性土土坡中常發(fā)生于粘性土土坡中5.8 土坡穩(wěn)定分析土坡穩(wěn)定分析5.8.1 滑坡的形式和原因滑坡的形式和原因的因素的因素造成土坡失穩(wěn)造成土坡失穩(wěn)內(nèi)在因素：內(nèi)在因素：土體自身抗剪強(qiáng)度土體自身抗剪強(qiáng)度 的降低的降低外在因素：外在因素：剪應(yīng)力的增加剪應(yīng)力的增加滑坡的實(shí)質(zhì)是土坡內(nèi)滑動(dòng)面上作用的滑滑坡的實(shí)質(zhì)是土

55、坡內(nèi)滑動(dòng)面上作用的滑動(dòng)力超過(guò)了土的抗剪強(qiáng)度。動(dòng)力超過(guò)了土的抗剪強(qiáng)度。 坡底坡底坡腳坡腳坡面坡面坡肩坡肩坡頂坡頂坡高坡高簡(jiǎn)單土坡簡(jiǎn)單土坡坡角坡角土坡的頂面和底面土坡的頂面和底面都是水平的，并伸都是水平的，并伸至無(wú)窮遠(yuǎn)，土坡由至無(wú)窮遠(yuǎn)，土坡由均質(zhì)土組成。均質(zhì)土組成。1.無(wú)粘性土坡穩(wěn)定性分析無(wú)粘性土坡穩(wěn)定性分析 5.8.2 簡(jiǎn)單土坡的穩(wěn)定性分析簡(jiǎn)單土坡的穩(wěn)定性分析無(wú)粘性土的簡(jiǎn)單土坡無(wú)粘性土的簡(jiǎn)單土坡 sinGT cosGN tancosGtanNTf 抗滑力為抗滑力為 tgcosGTf 抗滑力與滑動(dòng)力之比稱為抗滑力與滑動(dòng)力之比稱為穩(wěn)定安全系數(shù)穩(wěn)定安全系數(shù)K滑動(dòng)力為滑動(dòng)力為 sinGT 一般要求一般要

56、求K1.251.30。 tantansinGtancosGTTKf 無(wú)粘性土坡的穩(wěn)定性與坡高無(wú)關(guān)，與坡體材無(wú)粘性土坡的穩(wěn)定性與坡高無(wú)關(guān)，與坡體材料的重量無(wú)關(guān)，僅取決于坡角和內(nèi)摩擦角。料的重量無(wú)關(guān)，僅取決于坡角和內(nèi)摩擦角。例例 一均質(zhì)砂性土土坡，其飽和重度一均質(zhì)砂性土土坡，其飽和重度 內(nèi)摩擦角內(nèi)摩擦角 ，坡高，坡高 ，試求當(dāng)此土坡的，試求當(dāng)此土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)為穩(wěn)定安全系數(shù)為1.25時(shí)其坡角為多少？時(shí)其坡角為多少？3m/kN3 .19 35 m6H 解：解： tantanK 5602. 025. 135tanKtantan 26.29 由由 ，得得 解得解得 2.粘性土的土坡穩(wěn)定分析粘性土的土坡

57、穩(wěn)定分析條分法條分法 OR 強(qiáng)度參數(shù)：粘聚力強(qiáng)度參數(shù)：粘聚力C，內(nèi)摩擦角內(nèi)摩擦角 破壞形式：危險(xiǎn)滑裂面位置在土坡深處，破壞形式：危險(xiǎn)滑裂面位置在土坡深處，對(duì)于均勻土坡，在平面應(yīng)變條件下，其滑對(duì)于均勻土坡，在平面應(yīng)變條件下，其滑動(dòng)面可用一圓?。▓A柱面）近似。動(dòng)面可用一圓?。▓A柱面）近似。第第i條條土土的的作作用用力力Pi+1hi+1WihiPiHi+1NiTiHiti 粘性土坡粘性土坡- -條分法基本原理?xiàng)l分法基本原理AORCibB-2-1 01234567第第i條條土土的的作作用用力力WiNiTili 粘性土坡粘性土坡- -條分法基本原理?xiàng)l分法基本原理AORCibB-2-1 01234567i

58、 第第i條條土土的的作作用用力力WiNiTili 粘性土坡粘性土坡- -條分法基本原理?xiàng)l分法基本原理i iiicosWN iiisinWT )lctancosW(l1)lctanN(l1ctaniiiiiiiiiiiiiifi sMrMRsinWRTMiiis R)lctancosW(RlMiiiiiiifr 土條土條i i上的作用力對(duì)圓心上的作用力對(duì)圓心 O O 產(chǎn)生的滑動(dòng)力矩及抗滑力矩產(chǎn)生的滑動(dòng)力矩及抗滑力矩 第第i條條土土的的作作用用力力WiNiTili 粘性土坡粘性土坡- -條分法基本原理?xiàng)l分法基本原理i RsinWRTMiiis R)lctancosW(RlMiiiiiiifr 土條土條i i上的作用力對(duì)圓心上的作用力對(duì)圓心 O O 產(chǎn)生