土力學(xué)與地基基礎(chǔ)講義四土壓力及地基承載力

第5章土壓力及地基承載力一、知識(shí)點(diǎn)：5.1概述5.2擋土墻上的土壓力5.3朗肯土壓力理論5.3.1

主動(dòng)土壓力5.3.2

被動(dòng)土壓力5.4庫(kù)倫土壓力理論5.4.1

主動(dòng)土壓力5.4.2

被動(dòng)土壓力5.4.3朗肯理論與庫(kù)倫理論比較5.5幾種情況下的土壓力計(jì)算5.6擋土墻設(shè)計(jì)5.6.1

擋土墻的類型5.6.2

擋土墻的計(jì)算5.6.3

重力式擋土墻的體型選擇和構(gòu)造措施二、重點(diǎn)難點(diǎn)：一、重點(diǎn)：朗肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論。確定地基承載力的方法。擋土墻設(shè)計(jì)。正確理解三種土壓力的概念，并應(yīng)掌握靜止土壓力、主動(dòng)土壓力的計(jì)算方法。了解影響土壓力的因素。會(huì)設(shè)計(jì)重力式擋土墻，對(duì)其它類型擋土墻中只作一般了解。二、難點(diǎn)：朗肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論。擋土墻設(shè)計(jì)。三、本章內(nèi)容：§5.1概述擋土墻是防止土體坍塌的構(gòu)筑物，在房屋建筑、水利工程、鐵路工程以及橋梁中得到廣泛應(yīng)用，例如，擋土墻、地下室側(cè)墻、橋臺(tái)、板樁墻、散料倉(cāng)庫(kù)、重力式碼頭的岸壁等(書135圖5-1)。擋土墻就其結(jié)構(gòu)型式可分為重力式、懸臂式和扶壁式等(圖5-13)，可用塊石、磚、素混凝土和鋼筋混凝土等材料建成。土壓力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)向壓力。由于土壓力是擋土墻的主要外荷載，因此，設(shè)計(jì)擋土墻時(shí)首先要確定土壓力的性質(zhì)、大小、方向和作用點(diǎn)，土壓力的計(jì)算是個(gè)比較復(fù)雜的問題。它隨擋土墻可能位移的方向分為主動(dòng)土壓力，被動(dòng)土壓力和靜止土壓力。土壓力的大小還與墻后填土的性質(zhì)、墻背傾斜方向等因素有關(guān)。土坡可分為天然土坡和人工土坡，由于某些外界不利因素，土坡可能發(fā)生局部土體滑動(dòng)而失去穩(wěn)定性，土坡的坍塌常造成嚴(yán)重的工程事故，并危及人身安全，因此，應(yīng)驗(yàn)算邊坡的穩(wěn)定性及采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧１菊聦⒎謩e討論土壓力、擋土墻設(shè)計(jì)和土坡穩(wěn)定分析等問題。收§5蒙.2尺擋土墻上換的土壓力鋼擋土墻土兵壓力的大茄小及其分尾布規(guī)律受似到墻體可犧能的移動(dòng)坡方向、墻爐后填土的止種類、填慣土面的形壇式、墻的至截面剛度室和地基的翼變形等一中系列因素埋的影響。涂根據(jù)墻的鋒位移情況踏和墻后土挽體所處的掏應(yīng)力狀態(tài)肢，土壓力粥可分為以薄下三種：想(餅1)久主動(dòng)土壓虧力柴當(dāng)擋土墻鬧向離開土梢體方向偏庫(kù)移至土體號(hào)達(dá)到極限套平衡狀態(tài)騰時(shí)，作用淋在墻上的彈土壓力稱討為主動(dòng)土此壓力，一肯般用探表示，如攝圖嘩13贏7泄頁刑5-2(勉a)丘所示。獵(阻2)局被動(dòng)土壓已力授當(dāng)擋土墻蜜向土體方脂向偏移至蓋土體達(dá)到尊極限平衡列狀態(tài)時(shí)，趕作用在擋罵土墻上的儲(chǔ)土壓力稱壯為被動(dòng)土纖壓力，用進(jìn)表示，如新圖慧5-2(躲b)梳所示，橋臣臺(tái)受到橋舉上荷載推槍向土體時(shí)芽，土對(duì)橋筆臺(tái)產(chǎn)生的倍側(cè)壓力屬爭(zhēng)被動(dòng)土壓懇力。努(僑3)彩靜止土壓凱力暖當(dāng)擋土墻副靜止不動(dòng)撐，土體處鼓于彈性平予衡狀態(tài)時(shí)鏡，土對(duì)墻晌的壓力稱亡為靜止土咸壓力，用醫(yī)表示。如蓄圖篩5-2(庸c)脅所示，地紀(jì)下室外墻廚可視為受隔靜止土壓遭力的作用缺。躬土壓力的鬧計(jì)算理論喉主要有古太典的朗肯廈(尾Rank攝ine袍，族1857四)撈理論和庫(kù)綠倫勞(圾Coul訊omb呆，囑177巖6)點(diǎn)理論。自奧從庫(kù)倫理著論發(fā)表以乓來，人們仇先后進(jìn)行葛過多次多姿種的擋土李墻模型實(shí)箭驗(yàn)、原型俘觀測(cè)和理嗚論研究。歉實(shí)驗(yàn)研究李表明：在化相同條件糠下，主動(dòng)顯土壓力小偽于靜止土掙壓力，而圣靜止土壓真力又小于庭被動(dòng)土壓平力，亦即<<乞而且產(chǎn)生裂被動(dòng)土壓筐力所需的閑位移量大藥大超過產(chǎn)垂生主動(dòng)土勻壓力所需稻的位移量霜(蜘書中圖莫5-菠2盲)館。該靜止土壓蝶力可按以活下所述方?jīng)龇ㄓ?jì)算，贈(zèng)在填土表香面下任意掙深度賓z烘處取一微橋小單元體防(團(tuán)圖顯5-4)芽，其上里作用著豎什向的土自板重應(yīng)力鑒，則該處躬的靜止土傳壓力強(qiáng)度圓可按下式斗計(jì)算：估中棋(5-期1)鐘式中桂—末土的側(cè)壓饅力系數(shù)或爐稱為靜止腦土壓力系梢數(shù)，可近景似按悟=1-s撤in迎(燦為土的有驅(qū)效內(nèi)摩擦楚角右)嗎計(jì)算；裳—脅墻后填土紋重度。鄭kN悉／駝m拋3危。丘由式答(顏5-1)緣可知，靜籮止土壓力嗚沿墻高為鑒三角形分宇布，如圖酷書命13毅7忙頁積5-逗2側(cè)c普所示，如槳果取單位丹墻長(zhǎng)，則亂作用在墻創(chuàng)上的靜止勁土壓力為箱：槽熱(爪5-2)推式中：溉H攤—綱擋土墻高轉(zhuǎn)度，怒m困；其余符豎號(hào)同前。匯的作用點(diǎn)邀在距墻底歐H/3賽處。賴§5仿.3鉗朗肯土壓菊力理論冒朗肯土壓絕力理論是牙根據(jù)半空針間的應(yīng)力它狀態(tài)和土筆的極限平跪衡條件而揀得出的土傲壓力計(jì)算秀方法。渡圖棕5-5(養(yǎng)a)攀表示一表敗面為水平杯面的半空盛間，即土彩體向下和角沿水平方柔向都伸展閃至無窮，探在離地表坦z壘處取一單趁位微體壇M捉，當(dāng)整個(gè)城土體都處悶于靜止?fàn)羁蠎B(tài)時(shí)，各謎點(diǎn)都處于床彈性平衡廳狀態(tài)。設(shè)島土的重度肢為莫，顯然阻M顧單元水平伴截面上的愚法向應(yīng)力寫等于該處隸土的自重威應(yīng)力，即映：渴而豎直截傭面上的法佩向應(yīng)力為爸：夫由于土體贈(zèng)內(nèi)每一豎版直面都是挺對(duì)稱面，堅(jiān)因此豎直悼截面和水備平截面上壩的剪應(yīng)力潮都等于零痰，因而相濃應(yīng)截面上鴨的法向應(yīng)誦力抽和攪都是主應(yīng)遷力，此時(shí)蔑的應(yīng)力狀最態(tài)用莫爾懲圓表示為域如圖讀5-5(苗b)叛所示的絕圓濃Ⅰ克，由于該唇點(diǎn)處于彈惹性平衡狀太態(tài)，故莫肥爾圓沒有勉和抗剪強(qiáng)梨度包線相眨切。傘圖每5-5貸半空間的務(wù)極限平衡賄狀態(tài)才設(shè)想由于尚某種原因族將使整個(gè)嚴(yán)土體在水壯平方向均仍勻地伸展趕或壓縮，率使土體由量彈性平衡妙狀態(tài)轉(zhuǎn)為社塑性平衡榮狀態(tài)。如煤果土體在幅水平方向山伸展，則打M在單元在水旋平截面上幟的法向應(yīng)各力茫不變而豎金直截面上館的法向應(yīng)資力卻逐漸營(yíng)減少，直艦至滿足極嘴限平衡條站件為止枕(剝稱為主動(dòng)叛朗肯狀態(tài)雖)驚，此時(shí)資達(dá)最低限拐值芬，因此，拖是小主應(yīng)甲力，而偵是大主應(yīng)團(tuán)力，并且閣莫爾圓與吹抗剪強(qiáng)度父包線相切旦，如圖將5-5(膝b)悠圓偵Ⅱ賴所示。若墳土體繼續(xù)短伸展，則榆只能造成榆塑性流動(dòng)漁，而不致津改變其應(yīng)抵力狀態(tài)。晉反之，如丑果土體在綱水平方向屋壓縮，那守末叢不斷增加贏而竄卻仍保持念不變，直稀到滿足極話限平衡條筍件冰(睡稱為被動(dòng)汪朗肯狀態(tài)察)暈時(shí)花達(dá)最大限磁值燥，這時(shí)，睜是大主應(yīng)紐力而聾是小主應(yīng)寸力，莫爾多圓為圖伙5-5(鹿b)撥中的狡圓墻Ⅲ牢。閉由于土體賠處于主動(dòng)炒朗肯狀態(tài)棍時(shí)大主應(yīng)關(guān)力所作用顫的面是水育平面，故辨剪切破壞交面與豎直賀面的夾角欣為質(zhì)[慎圖面5-5(挪c)]饅，當(dāng)土體可處于被動(dòng)鴨朗肯狀態(tài)照時(shí)，大主墳應(yīng)力所作關(guān)用的面是診豎直面，淋故剪切破亮壞面投與水平面我的夾角為撤[高圖椅5-5到（喊d朗）頃]歇，因此，免整個(gè)土體叢由互相平刻行的兩簇志剪切面組錫成。剪切成破壞面與構(gòu)大主應(yīng)力受方向的夾蹲角為煎?；诶士蠈⑸锨鲈響?yīng)你用于擋土綢墻土壓力發(fā)計(jì)算中，漏他設(shè)想用邊墻背直立春的擋土墻本代替半空醉間左邊的豆土（書帽中爺13旱9沙頁圖額5-薯3鋤），如果瓶墻背與土背的接觸面則上滿足剪序應(yīng)力為零住的邊界應(yīng)母力條件以奸及產(chǎn)生主桶動(dòng)或被動(dòng)年朗肯狀態(tài)罰的邊界變存形條件，哈則墻后土序體的應(yīng)力舉狀態(tài)不變伸。由此可墳以推導(dǎo)出察主動(dòng)和被協(xié)動(dòng)土壓力蝶計(jì)算公式建。并5.3.疊1展主動(dòng)土壓瑞力佩由土的強(qiáng)伍度理論可辣知，當(dāng)土逢體中某點(diǎn)慎處于極限湊平衡狀態(tài)忘時(shí)，大主辜應(yīng)力響和小主應(yīng)炕力觸之間應(yīng)滿里足以下關(guān)該系式：粘性土：或穗無粘性土革：或搖對(duì)于如圖喚5-6走所示的擋蜓土墻，設(shè)囑墻背光滑漠（為了滿島足剪應(yīng)力奉為零的邊著界應(yīng)力條棒件）、直次立、填土帽面水平。全當(dāng)擋土墻坑偏離土體震時(shí)，由于天墻后土體據(jù)中離地表憤為任意深飼度欲z費(fèi)處的豎向躬應(yīng)力商不變，亦遇即大主應(yīng)遲力不變，健而水平應(yīng)跡力攜卻逐漸減春少直至產(chǎn)真生主動(dòng)朗找肯狀態(tài)，佳此時(shí)，副是小主應(yīng)澤力披，也就是阻主動(dòng)土壓柄力強(qiáng)度，丹由極限平盛衡條件得屬：妹無粘性土奇：濫安音（神5-3乞）死或苗（辛5-4批）你粘性土：滿（寄5-5詳）紹或帖（想5-6繭）老上列各式褲中細(xì)軍韻—園主動(dòng)土壓寫力系數(shù)，齒；睛 交—突墻后填土越的重度，存kN/m真3俘，地下水案位以下用俱有效重度獲；簡(jiǎn)c山—送填土的粘絹聚力，廈kPa益；怪 瞧—鳴填土的內(nèi)仇摩擦角，削度；綢z慚—?jiǎng)e所計(jì)算的朝點(diǎn)離填土型面的深度樂，按m丸。護(hù)圖尺5-6隱主動(dòng)土苦壓力強(qiáng)度浙分布圖貢（蓮a田）主動(dòng)土國(guó)壓力的計(jì)藏算（沃b嬌）無粘性曾土傾（顧c疏）粘性土貓由式（傻5-4宮）可知：逆無粘性土蔥的主動(dòng)土女壓力強(qiáng)度鑼與喘z書成正比，頑沿墻高的朵壓力分布栽為三角形距，如圖搖5-6可（嶼b刷）所示，固如取單位鳥墻長(zhǎng)計(jì)算猾，則主動(dòng)屠土壓力為逝：怖（理5-7藥）石或鈔（效5-8坐）想通過三角罩形的形心碗，即作用膜在離墻底巴H/3干處。赤由式（燥5-6券）可知，寨粘性土的煉主動(dòng)土壓好力強(qiáng)度包詠括兩部分尾：一部分憑是由土自垂重引起的胡土壓力董，另一部如分是由粘控聚力阿c疲引起的負(fù)燒側(cè)壓力攜，這兩部嚷分土壓力窄疊加的結(jié)椒果如圖儀5-6培（蟲c改）所示，屬其中披ade牛部分是負(fù)姨側(cè)壓力，熱對(duì)墻背是遵拉力，但淺實(shí)際上墻窯與土在很堤小的拉力勻作用下就隸會(huì)分離，畝故在計(jì)算餃土壓力時(shí)媽，這部分據(jù)應(yīng)略去不決計(jì)，因此芬粘性土的爐土壓力分遞布僅是妹abc專部分。僻點(diǎn)離填土辛面的深度假常稱為臨飛界深度，除在填土面糞無荷載的側(cè)條件下，咱可令式（瓦5-6誰）為零求麻得督值，即：黃得庭（拴5-9紐）凱如取單位式墻長(zhǎng)計(jì)算病，則主動(dòng)酬土壓力壟為：晃將式（橫5-9贈(zèng)）代入上振式后得預(yù)（釘5-10戲）舒主動(dòng)土壓其力膜通過在三摘角形壓力歇分布圖梅abc淹的形心，詠即作用在現(xiàn)離墻底亞處。而5.3.顯2近被動(dòng)土壓全力釀當(dāng)墻受到股外力作用勞而推向土羞體時(shí)版[票圖養(yǎng)5-7鳴（翅a潔）封]含，填土中濃任意一點(diǎn)鳴的豎向應(yīng)雀力孟仍不變，朱而水平向寺應(yīng)力冷卻逐漸增織大，直至敏出現(xiàn)被動(dòng)蛋朗肯狀態(tài)局，此時(shí)，摸達(dá)最大限睛值綢，因此滅是大主應(yīng)問力，也就獅是被動(dòng)土遍壓力強(qiáng)度搞，而雙則是小主炊應(yīng)力。于旨是由極限戶平衡條件充得：債無粘性土渴：郊＝邁（陽5-11葬）肌粘性土：敵＝開+臘辯（汪5-12有）思式中蛇抽吐—舅被動(dòng)土壓周力系數(shù)，秤。高其余符號(hào)梅同前。崗圖攔5-7躬被動(dòng)土壓頁力的計(jì)算畢(更a)漏被動(dòng)土壓愉力的計(jì)算摘；射(b)芽無粘性土魚；的(悄c)帆粘性土淡由式舌(屑5-11范)戚和式盲(桌5-12辱)靜可知，無映粘性土的輕被動(dòng)土壓惡力強(qiáng)度呈丙三角形分亭布幻[師圖扭5-7(縫b)]姿，粘性土垃的芳被動(dòng)土壓程力強(qiáng)度則頁呈梯形分滲布衫[釀圖宜5-7(指b)]勇取單位墻平長(zhǎng)計(jì)算，捕則被動(dòng)土銳壓力可由擔(dān)下式計(jì)算銜：河無粘性土巡：著帥俯墻濫干(5錄-13)份粘性土：班閣鄭(5溫-14)息被動(dòng)土壓雜力喊通過三角筆形或梯形丈壓力分布閃圖的形心滾。叢§5刺.4商庫(kù)倫土壓濤力理論哭庫(kù)倫土壓籍力理論是候根據(jù)墻后拘土體處于鋤極限平衡末狀態(tài)并形辨成一滑動(dòng)卡楔體時(shí)，另從楔體的墳靜力平衡女條件得出嫂的土壓力毅計(jì)算理論似。版其基本假示設(shè)是：梅墻后的填姐土是理想碼的散顆粒槽體打(婆粘聚力讀c=0)縱；第滑動(dòng)破壞營(yíng)面為一平訴面。揪5.4.鞏1激主動(dòng)土壓暗力她一般擋土乖墻的計(jì)算類均屬于平停面問題，年故在下述恰討論中均番沿墻的長(zhǎng)尖度方向取飲1m糟進(jìn)行分析霜，如圖驢5-12跑(a)癢所示。當(dāng)么墻向前移口動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)嘩而使墻后挨土體沿某味一破壞面皇破壞時(shí)，客土楔拉ABC滲向下滑動(dòng)污而處于主興動(dòng)極限平窩衡狀態(tài)。民此時(shí)，作藥用于土楔傅A(chǔ)BC綁上的力有身：粘(霸1)蟻土楔體的托自重灑為填土的醋重度，只吊要破壞面妄的位置一勸確定，隊(duì)的大小就貝是已知值察，其方向嚼向下；爬(寬2)鴉破壞面職上的反力埋R皺，其大小陶是未知的閑，但其方島向則是已棚知的。反剩力羊R此與破壞面瞇的法線探之間的夾答角等于土糾的內(nèi)摩擦右角裕，并位于淚的下側(cè)；浮(3)裙墻背對(duì)土徑楔體的反蝕力勝E董，與它大棚小相等、吹方向相反再的作用力篩就是墻背隊(duì)上的土壓朗力。反力愉E殿的方向必貝與墻背的牽法線辨成庸角，染角為墻背糠與填土之食間的摩擦安角，稱為希外摩擦角葵。當(dāng)土楔賴下滑時(shí)，魯墻對(duì)土楔該的阻力是跡向上的，押故反力結(jié)E神必在擴(kuò)的下側(cè)。海土楔體在漂以上三力婆作用下處灶于靜力平?jīng)r衡狀態(tài)，倡因此必構(gòu)榴成一閉合呼的力矢三割角形楚[享圖曬5-窯7忘(蒸b)]筍，按正弦候定律可得傍：末笨循給(浩5-19寫)站式中麻，其余符甘號(hào)如圖始5-12減所示。土楔重掘濟(jì)刷鬧(肯5-20規(guī))桶在三角形盟中，利用酸正弦定律和可得：因?yàn)楠?dú)故慈聾腔贊狡幫(5-圈21)蒙通過趕點(diǎn)作牙線垂直于俘，由顛得福嚷瓜安(5-條22)慕將式翅(央5-21秒)鎮(zhèn)和式卸(祖5-22寄)礙代入式教(搏4-20機(jī))眉得：風(fēng)赤京踢示(5-2痛3)淡將上式代造入式村(句4-19遭)滑得販E腥的表達(dá)式謙為極芒(5-2拜3)奶在式擔(dān)(欄5-23薦)漠中，剖和但都是已知港的，而滑蠢動(dòng)面遺與水平面師的傾角皺則是任意速假定的，端因此假定啟不同的滑污動(dòng)面可以之得出一系朱列相應(yīng)的僅土壓力醒值，也就置是說，謹(jǐn)是劍的函數(shù)。歡的最大值校即為墻背爸的主動(dòng)土降壓力。其爐所對(duì)應(yīng)的粘滑動(dòng)面即杯是土楔最線危險(xiǎn)的滑隆動(dòng)面。為趕求主動(dòng)土太壓力，可謝用微分學(xué)混中求極值牧的方法求面的極大值萌，為此可趙令：妄從而解得巷使?jié)鉃闃O大值放時(shí)填土的伸破壞男，這就是格真正滑動(dòng)步面的傾角油。將益代入式甜(牲5-23艱),艙整理后可嬌得庫(kù)倫主怕動(dòng)土壓力牢的一般表料達(dá)式知:嫁14析4膠頁公債式熄5-1持6縫～帶5-18樓式中給—柱庫(kù)倫主動(dòng)著土壓力系驚數(shù)招,貿(mào)按式紫(池5-淋18夸)咳或查附表棍5-1嚇確定；怕 絨—廊擋土墻高霞度，歇m拴；碌 況—霸墻后填土岸的重度吳kN/m霸3桃；森 通—唱墻后填土鼻的內(nèi)摩擦纖角，度；俯 鞭—踐墻背的傾烤斜角，度遮，俯斜時(shí)康取正號(hào)，賞仰斜為負(fù)六號(hào)諸(獄墻背的俯克斜和仰斜啄型式見圖灶4-23做)均；橫—耗墻后填土面面的傾角樣，度；曲 拆—嗽土對(duì)擋土丙墻背的摩錦擦角，映當(dāng)墻背垂閱直章(恭=0)裙、光滑連(踢=0)東，填土面借水平橋(哥)坦時(shí)，式耍(奪5-24考)室可寫為：較可見，在正上述條件編下，庫(kù)倫俯公式和朗劍肯公式相節(jié)同。捏由式現(xiàn)(回5-26紀(jì))痕可知，主防動(dòng)土壓力佩與墻高的必平方成正后比，為求軌得離墻頂?shù)隇槿我馍钤V度崖z賞處的主動(dòng)婚土壓力強(qiáng)幟度蓋，可將辛對(duì)燙z千取導(dǎo)數(shù)而耕得，即：曠由上式可忘見，主動(dòng)蒜土壓力強(qiáng)坑度沿墻高嫂成三角形手分布。主鋒動(dòng)土壓力朽的作用點(diǎn)柔在離墻底趟處，方向目與墻背法盼線的夾角改為班。必須注筐意，在圖畏中所示的磁土壓力分脫布圖只表巾示其大小惹，而不代慘表其作用窗方向。起5.4.城2揮被動(dòng)土壓熊力膜【例題暢5-4梳】擋土墻狐高郵4m晝，墻背傾拋角孔=10蠟°瓣(嚇俯斜糖)間，括，填土重夕度卵，罩，禿c=0假，填土與無墻背的摩懼擦角聾，試按庫(kù)寶倫理論求援主動(dòng)土壓齡力冬及其作用洋點(diǎn)。裁【解】根簡(jiǎn)據(jù)掌、察=10的°乳、乓、蠶，由式抬(銳5-柴17懷)柳得主動(dòng)蠅土壓力系取數(shù)葬，由式溉(綠5-26鼻)睛計(jì)算主動(dòng)游土壓力：撤土壓力作務(wù)用點(diǎn)在離改墻底損處。肆5.4.霜4齒朗肯理論命與庫(kù)倫理姜論比較稠朗肯土壓則力理論和疤庫(kù)倫土壓豪力理論分厘別根據(jù)不僑同的假設(shè)梨，以不同社的分析方豬法計(jì)算土歲壓力，只訊有在最簡(jiǎn)些單的情況長(zhǎng)下障(辦=0塌、距=0陡、按)揚(yáng)，用這兩癢種理論計(jì)宏算結(jié)果才喜相同，否丑則便得出東不同的結(jié)螞果。序朗肯土壓餓力理淪應(yīng)壺用半空間命中的應(yīng)力窄狀態(tài)和極倉(cāng)限平衡理施論的概念深比較明確索，公式簡(jiǎn)脆單，便于淘記憶，對(duì)淚于粘性土倒和無粘性津土都可以光用該公式子直接計(jì)算趴，故在工免程中得到憶廣泛應(yīng)用酒。但為了憑使墻后的愉應(yīng)力狀態(tài)滲符合半空你間的應(yīng)力祥狀態(tài)，必敏須假設(shè)墻懶背直立的戶，光滑的的、墻后填屈土是水平崖的，因而字使應(yīng)用范手圍受到限工制，并由痛于該理論做忽略了墻歪背與填土美之間摩擦廢的影響，銷使計(jì)算的燈主動(dòng)土壓賠力偏大，蓄而計(jì)算的倆被動(dòng)土壓螺力偏小。媽庫(kù)倫土壓屈力理論根城據(jù)墻后滑奸動(dòng)土楔的懷靜力平衡忍條件推導(dǎo)餃得土壓力閣計(jì)算公式勤，考慮了喘墻背與土埋之間的摩羽擦力，并厚可用于墻餓背傾斜，片填土面傾裹斜的情況往，但由于恩該理論假賣設(shè)填土是柄無粘性土邊，因此不裳能用庫(kù)倫賓理論的原允公式直接琴計(jì)算粘性翼土的土壓隊(duì)力。庫(kù)倫在理論假設(shè)茄墻后填土濟(jì)破壞時(shí)，訴破裂面是糟一平面，拔而實(shí)際上班卻是一曲錯(cuò)面，實(shí)驗(yàn)豐證明，在字計(jì)算主動(dòng)關(guān)土壓力時(shí)三，只有當(dāng)希墻背的斜鮮度不大，姜墻背與填谷土間的摩聰擦角較小稻時(shí)，破裂花面才接近怠于一個(gè)平發(fā)面，因此授，計(jì)算結(jié)弟果與按曲訂線滑動(dòng)面竭計(jì)算的有洗出入。在胸通常情況溉下，這種電偏差在計(jì)拾算主動(dòng)土膠壓力時(shí)約乳為憂2都～指10月％，可以耳認(rèn)為已滿驚足實(shí)際工洞程所要求駕的精度，井但在計(jì)算滲被動(dòng)土壓欲力時(shí)，由折于破裂面紹接近于對(duì)津數(shù)螺線，跳因此計(jì)算叨結(jié)果誤差槽較大，有寸時(shí)可達(dá)討2-3菌倍，甚至因更大。瘋5.癥5客幾種情況紋下的土壓腸力計(jì)算磚5.蠶5.憶1孩填土面有飄均布荷載勵(lì)當(dāng)擋土墻候后填土面艷有連續(xù)均輛布荷載寇q倚作用時(shí)，毯通常土壓絹力的計(jì)算復(fù)方法是將誠(chéng)均布荷載圣換算成當(dāng)蘭量的土重足，即用假凝想的土重估代替均布鏈荷載。當(dāng)劑填土面水賺平時(shí)顯[5-8泥(a)]壟，當(dāng)量的沃土層厚度濾為吐（裙5-15您）塑式中恥—卸填土的重凝度，墓KN/m膛3跌。異然后，以合為墻背，瞞按填土面拾無荷載的閉情況計(jì)算變土壓力。觸以無粘性采填土為例仆，則填土奴面狡A餃點(diǎn)的主動(dòng)弱土壓力強(qiáng)著度為窗（塵5-16共）賴墻底際B瘦點(diǎn)的土壓塵力強(qiáng)度為途勿（應(yīng)5-17煌）熱壓力分布桶如圖行5-8糖（漸a貨）所示，馳實(shí)際的土調(diào)壓力分布矩圖為梯形庫(kù)ABCD趟部分，土細(xì)壓力的作場(chǎng)用點(diǎn)在梯抬形的重心盞。型5.創(chuàng)5智.2稈成層填土轉(zhuǎn)如奶書概14剛7序頁圖彎5-10虎所示的擋洽土墻，墻負(fù)后有幾層飾不同種類端的水平土赴層，在計(jì)膊算土壓力鈴時(shí)，第一榮層的土壓徑力按均質(zhì)腿土計(jì)算，蓄計(jì)算第二利層土壓力窗時(shí)，將第脖一層土按計(jì)重度換算遮成與第二暢層土相同墊的當(dāng)量土通層，即其價(jià)當(dāng)量土層命厚度為街，然后以篇為墻高，汪按均質(zhì)土霉計(jì)算土壓慎力，但只挖在第二層咸土層厚度私范圍內(nèi)有銅效，如圖襖5-10籌中的耐部分。必飾須注意，窩由于各層比土的性質(zhì)飲不同，主嬌動(dòng)土壓力溉系數(shù)也也不同。禽圖中所示屑的土壓力增強(qiáng)度計(jì)算娘是以無粘堪性填土掌為例。銅5.雖5割.3活墻后填土船有地下水刃擋土墻后歪的回填土度常會(huì)部分?jǐn)z或全部處賭于地下水英位以下，浩由于地下扎水的存在違將使土的費(fèi)含水量增邊加，抗剪鏡強(qiáng)度降低雨，而使土階壓力增大忽，因此，刺擋土墻應(yīng)宴該有良好快的排水措樸施。冊(cè)當(dāng)墻后填撐土有地下弓水時(shí)，作作用在墻背謝上的側(cè)壓蠅力有土壓根力和水壓艇力兩部分厲，計(jì)算土馳壓力時(shí)假段設(shè)地純下水位上澆下土的內(nèi)保摩擦角秀和墻與土妖之間的磨喝擦角該相同。在收書風(fēng)14商8風(fēng)頁哥圖撐5仿-11吼中，次部分為土所壓力分布宗圖，雞部分為水寸壓力分布距圖，總側(cè)循壓力為土秒壓力和水證壓力之和享。圖中所粉示的土壓匹力計(jì)算也燦是以無粘雁性填土為醬例。景【例題壞5-2狠】擋土墻稻高噴6m夾，填土的畫物理力學(xué)嚴(yán)性質(zhì)指標(biāo)概如下：礎(chǔ)kN/m褲3辛,波墻背直立膀、光滑，群填土面水唐平并有均甲布荷載顯，試求擋旅土墻的主掌動(dòng)土壓力助及作用點(diǎn)尼位置，并妥繪出土壓音力分布圖眼。灘【解】將油地面均布禿荷載換算掌成填土的轎當(dāng)量土層束厚度醉在填土面資處的土壓裹力強(qiáng)度膜在墻底處煉的土壓力比強(qiáng)度怠總主動(dòng)土綱壓力租土壓力作獄用點(diǎn)位置飲土壓力分辱布圖如例誰圖繭5-2扎所示。恨例圖宵5-2柳【例題沉5-3餐】擋土墻族高弱5m折，墻背直騙立、光滑奸，墻后填千土面水平紐，共分兩認(rèn)層。各層億上的物理漸力學(xué)性指改標(biāo)如圖所銳示，試求娘主動(dòng)土壓屯力磨，并繪出英土壓力的淹分布圖。姻【解】計(jì)窄算第一層玩填土的土員壓力強(qiáng)度胖第二層填揪土頂面和送底面的土童壓力強(qiáng)度展分別為帝主動(dòng)土壓倦力謠為：始主動(dòng)土壓賺力分布如欠例圖斗5-3都所示。秀例圖鑒5-3睬§5瘋.泛6澇擋土墻設(shè)港計(jì)銹5.繩6驢.1既擋土墻的耀類型完擋土墻就觀其結(jié)構(gòu)型瞧式可分為債以下三種疑主要類型葡；疏(呼一弦)談重力式擋艱土墻暑這種型式稼的擋土墻鍋如柄書敏15礙0里圖窮5-蛛13吐(駝a)雅所示，墻貫面暴露于向外，墻背豆可以做成剃傾斜和垂忘直的。敘墻基的前蠶緣稱為墻瘡趾，而后茂緣叫做墻否踵。重力礙式擋土墻罩通常由塊衰石或素混抬凝土砌筑夜而成，因爛而墻體抗漠拉強(qiáng)度較未小，作用洽于墻背的餃土壓力所箱引起的傾會(huì)覆力矩全對(duì)靠墻身自馳重產(chǎn)生的型抗傾覆力具矩來平衡鳳，因此，吉墻身必須屋做成厚而瀉重的實(shí)體狡才能保證丈其穩(wěn)定，釘這樣，墻倡身的斷面綠也就比較供大。重力染式擋土墻與具有結(jié)構(gòu)摘簡(jiǎn)單，施獵工方便，躺能夠就地綠取材等優(yōu)將點(diǎn)，是工考程中應(yīng)用柔較廣的一殖種型式。舍(勸二亂)參懸臂式擋吼土墻唯懸臂式擋社土墻一般畏用鋼筋混葵凝土建造惑，它由三為個(gè)懸臂板蔬組成，即千立臂；墻蘭趾懸臂和祖墻踵懸臂姥，如圖巨5-且13角(軌b)偵所示。墻戴的穩(wěn)定主經(jīng)要靠墻踵贊底板上的與土重，而它墻體內(nèi)的登拉應(yīng)力則迅由鋼筋承甚擔(dān)。因此喘，這類擋轉(zhuǎn)土墻的優(yōu)萬點(diǎn)是能充虜分利用鋼些筋混凝土挎的受力特璃性，墻體培截面較小障。在市政勁工程以及具廠礦貯庫(kù)殲中廣泛應(yīng)氣用這種擋產(chǎn)墻。盡(視三累)息扶壁式擋破土墻饑當(dāng)墻后填諸土比較高異時(shí)，為了趟增強(qiáng)懸臂叼式擋土墻吩中立臂的拘抗彎性能炊，常沿墻縱的縱向每母隔一定距敏離設(shè)一道壁扶壁，故杏稱為扶壁急式擋土墻煉。早近十多年桶來，國(guó)內(nèi)肅外在發(fā)展冶新型擋土民結(jié)構(gòu)方面燈，提出了蒜不少新犁斗結(jié)構(gòu)，例恐如錨桿擋梁土墻、錨幟定板擋土脆墻和土工盡織物擋土程墻等，錨格定板擋土寒墻，一般潮由預(yù)制的襲鋼筋混凝授土墻面、爽鋼拉桿和更埋在填土珍中的錨定奉板組成，樂墻面所受仁的主動(dòng)土艙壓力完全屬由拉桿和殖錨定板承己受，只要希錨定板的命抗拔能力蝕不小于墻夾面所受荷漠載引起的醒土壓力，豐就可使結(jié)給構(gòu)保持平槽衡。它具單有結(jié)構(gòu)輕碼便且經(jīng)濟(jì)槍的特點(diǎn)，凱較適用于壓地基承載跨力不大的芳軟土地基叮。焦5.雷6毯.2近擋土墻的潑計(jì)算陪擋土墻的蛋截面一般蝕按試算法寬確定，即敲先根據(jù)擋黎土墻所處勒的條件餓(豈工程地質(zhì)脈、填土性匙質(zhì)以及墻份體材料和貫施工條件停等澡)雀憑經(jīng)驗(yàn)初悅步擬定截病面尺寸，機(jī)然后進(jìn)行梅擋土墻的絕驗(yàn)算，如厭不滿足要仆求，則應(yīng)星改變截面街尺寸或采河用其它措疑施。紹擋土墻的臘計(jì)算通常牢包括下列債內(nèi)容：索(偷1)鞭穩(wěn)定性驗(yàn)劉算，包括碧抗傾覆和豈抗滑移穩(wěn)曾定驗(yàn)算暗;穩(wěn)(2)錘地基的承燈載力驗(yàn)算桿;沿(3)送墻身強(qiáng)度均驗(yàn)算。綱在上列計(jì)具算內(nèi)容中嘴，地基的查承載力驗(yàn)穴算，一般存偏心荷載銅作用下基岡礎(chǔ)的計(jì)算鋒方法相同挪(磁見第六章顆>繳，即要求傘同時(shí)滿足禿基底平均稀應(yīng)力尊≤齡和基底最棍大壓應(yīng)力纖≤妖1.2炊(趣為持力層查地基承載間力設(shè)計(jì)值稿)伐。至于墻映身強(qiáng)度驗(yàn)額算應(yīng)根據(jù)朽墻身材料求分別按砌悔體結(jié)構(gòu)、謎素混凝土躍結(jié)構(gòu)或鋼激筋混凝土低結(jié)構(gòu)的有盛關(guān)計(jì)算方尿法進(jìn)行。像擋土墻的點(diǎn)穩(wěn)定性破津壞通常有剪兩種形式弓，一種是候在主動(dòng)土蟻壓力作用殲下外傾，擱對(duì)此應(yīng)進(jìn)陳行傾覆穩(wěn)隱定性驗(yàn)算焰，另一種晨是在土壓漏力作用下無沿基底外柴移，需進(jìn)攻行滑動(dòng)穩(wěn)驗(yàn)定性驗(yàn)算孕?；?.率6溫.2.1盒稀傾覆穩(wěn)定萬性驗(yàn)算猴5.搬6木.2.2維竭滑動(dòng)穩(wěn)定拐性驗(yàn)算卵5.撈6叛.3安重力式擋瓜土墻的體礎(chǔ)型選擇和咳構(gòu)造措施團(tuán)合理地選倚擇墻型，把對(duì)安全和述經(jīng)濟(jì)地設(shè)除計(jì)擋土墻睡具有重要鋒意義。匪5.備6救.3.1學(xué)抬墻背的傾違斜型式與重力式擋雀土墻按墻稍背傾斜方貴向可分為謙仰斜、直兔立和俯斜修三種型式輪，如圖叫5-23辮所示。疫對(duì)于墻背翼不同傾斜熱方向的擋套土墻，如攻用相同的侮計(jì)算方法哄和計(jì)算指蕩標(biāo)進(jìn)行計(jì)子算，其主宵動(dòng)土壓力伴以仰斜為負(fù)最小，直缸立居中，參俯斜最大膚。因此，烤就墻背所沉受的主動(dòng)蝦土壓力而灘言，仰斜鎖墻背較為蜜合理。披如在開挖阻臨時(shí)邊坡孝以后筑墻形，采用仰鞠斜墻背可凳與邊坡緊給密貼合，攤而俯斜墻邪則須在墻頂背回填土濁，因此仰造斜墻比較碰合理。反穴之，如果厚在填方地們段筑墻，域仰斜墻背蛙填土的夯頓實(shí)比俯斜時(shí)墻或直立凈墻困難，溉此時(shí)，俯溝斜墻和直留立墻比較未合理。公從墻前地弓形的陡緩庸看，當(dāng)較占為平坦時(shí)莊，用仰斜賽墻背較為裕合理。如嶼墻前地形怒較陡，則蛛宜用直立田墻，因?yàn)殇J俯斜墻的胸土壓力較裂大，而用淺仰斜墻時(shí)腥，為了保涼證墻趾與筆墻前土坡旨面之間保跪持一定距峽離，就要嶄加高墻身李[愁圖頌5-23腹?]藝，使砌筑糧工程量增甘加?？p因此，墻起背的傾斜壟型式應(yīng)根取據(jù)使用要胖求、地形避和施工等憐情況綜合攤考慮確定派。痕圖斧5-23京蘆重力式擋巡土墻墻背六的傾斜灰(放a)昆仰斜先;(b喬)摩直立順;(晚c)固俯斜梨5.央6方.3.2磁援墻面坡度律的選擇販當(dāng)墻前地平面較陡時(shí)曉，墻面坡移可取組1:0.貓05凡～認(rèn)1:0.鬼2那，亦可采骨用直立的災(zāi)截面。在泳墻前地形竟較為平坦思時(shí)，對(duì)于畝中、高擋柏土墻，墻劉面坡度可痰較緩，但墓不宜緩于提1:0.蓮4省，以免增惡高墻身或必增加開挖越寬度。仰價(jià)斜墻背坡起度愈緩，跳主動(dòng)土壓謎力愈小，停但為了避均免施工困巴難，仰斜繪墻背坡度厭一般不宜狼緩于婚1叉：橫0.25請(qǐng)，墻面坡孝應(yīng)盡量與嶼墻背坡平費(fèi)行。伸5.旅6槳.3.3辣匆基底逆坡法坡度潔在墻體穩(wěn)槽定性驗(yàn)算繳中，滑動(dòng)轉(zhuǎn)穩(wěn)定常比每?jī)A覆穩(wěn)定耳不易滿足襖要求，為女了增加墻筒身的抗滑冠穩(wěn)定性，墨將基底做繩成逆坡是羅一種有效址方法廟(澡圖飽5-柜15a練)結(jié)。但是基奧底逆坡過財(cái)大，可能迷使墻身連毫同基底下堪的一塊三豈角形土體夜一起滑動(dòng)年，因此，罵一般土質(zhì)給地基的基煮底逆坡不揭宜大于忠0.1:舍1薯，對(duì)巖石助地基一般侵不宜大于慧0.2網(wǎng)：造1腐。顆5.絲6先.3.4害稻墻趾臺(tái)階澇和墻頂寬能度趣當(dāng)墻高較肌大時(shí)，基恐底壓力常屈常是控制珍截面的重隨要因素。線為了使基必底壓力不園超過地基冒承載力設(shè)槐計(jì)值，可來加墻趾臺(tái)難階豎(縫圖光5-得15b撿)情，以便擴(kuò)誠(chéng)大基底寬醬度，這對(duì)鄰墻的傾覆鉗穩(wěn)定也是厚有利的。深墻趾臺(tái)階芬的高寬比剩可取桌，飛不得小于屠20cm隙，此外，姿基底法向孩反力的偏牌心距應(yīng)滿次足偵≤城的條件魚(禮為無臺(tái)階戲時(shí)的基底蘋寬度告)額。沾擋土墻的細(xì)頂寬如無帆特殊要求為，對(duì)于一悟般塊石擋攪土墻不應(yīng)匯小于厚o.5m晶，對(duì)于混城凝土擋土茫墻最小可聚為詠0.2盛～環(huán)0.4m流。唱5.牽6診.3.5課澆排水措施匆擋土墻所催在地段往情往由于排低水不良，猛大量雨水鏈經(jīng)墻后填哪土下滲，尿結(jié)果使