市政道路工程土壓力技術培訓

第五章?lián)跬翂ι系耐翂毫?.1概述5.1.1擋土墻的用途建筑物建筑物擋土墻地下室散體材料橋臺5.1.2擋土墻的類型1)按結構形式分類重力式擋土墻、懸臂式擋土墻扶壁式擋土墻、加筋土擋土墻土重W填土土重W5.1.3土壓力的種類1)靜止土壓力e0擋土結構不發(fā)生任何方向的移動時，土體作用于墻背的土壓力。2)主動土壓力ea擋土結構物+△-△土壓力0+△-△e0epea背離土體發(fā)生位移或轉動，使土體達到主動極限平衡狀態(tài)時的土壓力。3)被動土壓力ea天然土沿垂直截面或擋土結構物背向著土體產生一定的位移或轉動，使土體達到被動極限平衡狀態(tài)時的土壓力。5.1.4影響土壓力的因素擋土墻位移的大小與方向擋土墻的形狀擋土墻背后填土的性質擋土墻的材料5.1.5土坡穩(wěn)定的意義天然土坡與人工土坡。土坡穩(wěn)定性分析計算。土坡支護結構的設計與施工。5.2靜止土壓力計算

擋土墻不發(fā)生任何的位移，墻背后的土體處于彈性平衡狀態(tài)。5.2.1計算公式及分布e0=K0γZK0－靜止土壓力系數(shù)。ZdZe0=0e0=K0γHE0經驗值：砂土K0＝0.34~0.45；粘性土K0=0.5~0.7半經驗公式：K0＝1－sinφ`5.2.2靜止土壓力的應用地下室外墻地下室的外墻都有內隔墻支擋，位移與轉角為0。巖基上的擋土墻擋土墻的基礎與巖石基礎牢固聯(lián)結，墻不能位移與轉動。拱座拱座不允許產生位移與轉動。拱座水閘、船閘的邊墻等。例題設計一位于巖基上的擋土墻，墻背后的填土為砂土，重度γ＝18.5kN/m3，φ`＝300，計算擋土墻上的土壓力。解：按半經驗公式計算靜止土壓力系數(shù)K0＝1－sinφ`＝0.5墻底處的土壓力：e0=K0γH=55.5kPa總土壓力：E0=1/2*e0*H=166.5kN/m擋土墻H=6m填土166.5kN/m55.5kPa

H/35.親3郎肯鼻土壓括力理慌論煮表面確水平商的半頭無限卵土體輔，處充于極茅限平尼衡狀學態(tài)，底當擋避土墻跡的墻用背光譽滑、后豎直噸時，蒜可按針以下極公式缺計算紋。實螺際上開郎肯消把擋洗土墻油作為贈了一潛虛構捷的擋畝土墻妙，即養(yǎng)把它里作為牢了填旅土的堵一部得分。5.義3.善1無粘政性土更的土僻壓力1)主動菊土壓捆力虛構擋土墻取一單元稀體，σ1=宿σz=γz，作用信在側訓面的驕壓力托為σ3=浸σx=K0γz，當江其處于駝極限紀平衡安狀態(tài)地時，榨有：σ3＝σ1tg2(4孟50-斷φ/炸2)扁=肢σ1Kaσ3即為脈其作猶用于達擋土僻墻上爺?shù)闹骺竸油猎蹓毫a。主動卸土壓犧力系遮數(shù)zdzσz=γzσx=K0γz主動膨脹450-φ/2450-φ/2450-φ/2450-φ/2被動壓縮0τfσφCeaepK0γzγz-△HBAABBAZγHKaγHKa2C(Ka)1/2H/3EaEa粘性劍土ea＝σ1tg2(4陪50-φ病/2麗)－2Ctg蝕(4粱50-φ遮/2路)＝γZ劣Ka－2C(Ka)1/燃22)被動勺土壓始力砂土ep＝σ3tg2(4狹50＋φ/蕉2)＝γZ督Kp粘性部土ep＝γZ啟Kp＋2C(Kp)1/首2被動分土壓蘭力系膛數(shù)＋△HBAABBAZγHKaγHKp+2CH(Kp)1/2H/3EpEp2C(Kp)1/2郎肯努土壓衡力理練論實斷質上肚就是成把擋邪土墻度作為談了土如體的搞一部塵分，齡從土蝦中一杏點的債應力罰狀態(tài)離出發(fā)弊，推晚導出證主動們和被科動極濫限平第衡狀礙態(tài)時彈的ea=e3，ep=e1，作為顏該點唇的主窯動土阿壓力鍵和被赤動土什壓力渠，從鄙而確瞧定沿勒墻背子的土表壓力消強度貓分布隔圖，垮進而削計算箭出作位用在撿每延驗米墻棍背上墳的土達壓力欠。5.首4庫侖定土壓卵力理糧論附把擋膀土墻冶后滑夕動楔戴體作較為一晉剛體央，當罩其達盾到極調限平怠衡狀減態(tài)時擊，用偶靜力財平衡許方程勝解出撞作用消于墻襯背的顏土壓睜力。基本泛假設擋土羞墻向輕前移嘩動；墻背兩填土珠沿AB和填臟土中輝的某樂一平煙面BC同時辰下滑屑，形貸成滑成動楔暮體△AB投C；楔體△AB酬C處于乏極限慰平衡餡狀態(tài)繼，不夢計其命本身霜的壓賽縮；楔體△AB梁C對墻背稿的推殲力即鵲為主驢動土輕壓力Ea。H-△βεαABCδEaφRWHzγZKaγHKaRWEaW與Ea的夾雙角為18蔽00-[騰ψ+待(α-斯φ)]W與Ea的夾頸角ψ＝900-ε-游δ按比菠例畫煎出，蝦取不路同的α，找出Ea的最袋大值姻即為Ea。無粘性點土計算右被動厚土壓喂力時墻，Ep應作洲用在湯墻背前法線間的上竿側，淡方向般向下嚼。其遙他分饒析與僵主動跟土壓共力一濁樣。郎肯同土壓困力理棕論表啦示的勺土壓腐力與貸庫侖克土壓查力理善論的訊表示盆形式廚是一鏈樣的桿，但隨其土話壓力犧系數(shù)攤是不鐵同的在庫絹侖土哈壓力乓理論泡中，母如果洞垂直ε＝0，墻背撫光滑δ＝0，填土障水平β＝0，則庫潑侖公撞式將楚與郎墊肯公做式一輩致，棟所以臺說，階郎肯腳土壓史力理講論是削庫侖孟土壓聚力理兆論的距一種筐特殊菜形式佳。庫侖轉主動況土壓抱力與嘗被動速土壓掙力分等布均作呈三趙角形控，但朽應注樂意，塵墻背新不垂鄰直時潛，其少不應漁為正純三角嶼形分敞布。5.貢5幾種貝常見壘情況雖的土法壓力5.饅5.怨1粘性秋土應桂用庫毅侖土統(tǒng)壓力根據(jù)末抗剪糊強度附相等虎原理粘性乞土抗驅剪強日度τf=σt鮮gφ脂+c等值乎抗剪草強度τf=σt場gφD令以熱上二毯式相射等，勝得：σt扇gφ+＝σt吐gφDtg脈φD=tg脖φ＋c/昌σφD＝tg-1(tg手φ＋c/彩σ)上式酬中的σ應為般滑動搬面上循的平拉均法猶向應晉力，糕常用Ea作用丹點處斗的自縣重應賴力代放替，熱即＝2/纖3γ堅H。根據(jù)鍛土壓諷力相滿等原住理物為簡做化計感算，名以郎朗肯土氣壓力蠢這一憤特殊取情況窯計算府：Ea=1夸/2γH2tg2(450-φ/2)-2CH賓tg(450-φ/2)+紐奉2c2/γ令上胳式等專于1/鉆2落γH2tg2(450-φD/2)[砂土當?shù)闹髌艅油临R壓力]，得輩：tg(450-φD/2)＝tg(450-φ/2)-仍2冶c/注(γH竭)上式去計算謙考慮董了粘兵聚力倍與墻漆高的蕩影響底。但夾沒有煌計入望擋土繪墻邊班界條擺件對φD的影既響，均存在精一定甘的誤岡差。5.拌5.凈2填土艱表面歷作用透均布稿荷載把q視為鞭虛構濱的填稍土γh疼`的自嫌重產蓮生的勸。Ea=1量/2γH2Ka+q紀HKaHh`qEa5.末5.歸3擋墻政背后崇填土利分層糠第①層土拾按郎饞肯土獎壓力屋計算爐第②層土勝把第①層土深的自臂重作出為均碰布荷客載作遙用在納第②層土致上。h1`=露(γ1h1)/γ2γ1h1Ka1①γ1h1φ1②γ2h2φ2Hh1h2h1`γ2(h1`+h2)Ka25.備5.述4填土酷中有包地下餃水右應將緞土壓興力與滔水壓俱力分搬別計通算。計算站地下濤水位暮以下澇土層摩的主賽動土降壓力旱時，給應采減用浮墳重度按和有討效內換聚力疤、有密效內型摩擦蟲角。作用功在墻兄背的城壓力傷應為臟主動廁土壓扶力加睬水壓鍋力。Hh1h2γh1φ

γ`h2φ`γh1KaγW

h2γ`h2K`a對砂槐土、壺粉土拜采用狐水、脾土分庸算；粘性階土根使據(jù)工盤程經銅驗，箭采用俊分算朽或合便算。5.拖5.播5建筑袍地基麥基礎款設計絹規(guī)范獻（GB滲50攜00碗7-沿20礎02）法儀建筑娃邊坡恭工程煤技術遠規(guī)范碧（GB連50嚇33臉0-宿20泊02）法計算既模型澤見下勵圖Ea=ψc1/吐2γH2Ka式中ψc1－主動縫土壓房誠力增毅大系方數(shù)。蓬土坡襖高度貴小于5m時，貨宜取1；5～8m時，聲宜取1.穿1；大串于8m時，賊宜取1.眨2。Ka－可根怕?lián)醴逋翂μ偷呐呕乃畻l林件和如填土堆的質印量查洞表確情定。HqⅠ類策碎石氧土番中密ρd≥2娛.0職t/牙m(xù)3Ⅱ類承砂漆土疲中箭密ρd≥1侵.6教5t偉/m3Ⅲ類囑粘土閑夾塊棵石ρd≥1館.9桐0t識/m3Ⅳ類倒粉毯質粘膝土ρd≥1忌.6蛇5t歲/m35.疾5.堵6建筑彼邊坡揀工程閃技術箏規(guī)范箱（GB賺50延33喇0-婆20血02）法據(jù)支都護結種構頂顧端a處作榴用有支分布啊線荷華載QLeh,周ma饅x=(咬2QL/h)(Ka)1/列2據(jù)支星護結鼓構頂攔端a處作霞用有加寬度b的均淋布荷棄載qL；ehk=KaqLβ=450+φ/2QLaHheh,maxβφaHehβqLβb土壓捷力的音計算京常應充用于紫邊坡森支護芹結構許的設炸計中捉，如濤：人冬工邊熱坡的迫支護懶設計幻玉、基拍坑開薄挖的幸支護業(yè)設計欺、高喇路堤嶼的邊臂坡支薪護設金計。護詳見窄各《規(guī)范》。例題的已段知某勁擋土彎墻高h=蠶6.盞00哀m，墻背枕垂直雹、光譯滑，往墻后夸填土姨水平既，其贏他條第件見耽圖所父示。謀示計托算作么用在熱擋土挨墻上敵的主盯動土嘆壓力稅。q=19kN/m2H=6h1=2h2=4γ

1=19.0kN/m3C1=10kPa,φ=160γ

2=20.0kN/m3C2=0,φ=3005.愚6重力弱式擋曬土墻嚼設計把在件開挖爆明塹夸、填送方陡核坎邊懶界地招段，多為支北擋土填體，泊保證用其穩(wěn)導定而滅修建晴的結絲式構物部稱為閑擋土色墻。帝依蛾靠墻限體本興身的糖重量咽抵抗提土壓姑力的抗擋土客墻稱黨為重勻力式捏擋土親墻。5.獻6.蓋1構造蝦要求扣（GB衫50蛇00腦7）適用偵于高損度H<支6m、地層梅穩(wěn)定井、開坑挖土明石方架時不舌會危歌及相電鄰建曉筑物恩安全掛的地補段；擋土畢墻的桑基底娃可設蠅置逆茄坡。土質拆地基判：<1道:1境0巖質隊地基錢：<1堪:5塊石吉擋土肯墻的艷墻頂爪寬度池不宜怠小于40彩0m均m；混凝瘦土擋牲土墻收的墻濫頂寬蛇度不僅宜小吊于20航0m讀m。基礎鄭埋置獎深度艱，應沙根據(jù)貴地基摟承載墓力、舊水流陣沖刷充、巖尖石裂竊隙發(fā)禁育、券風化框程度構及預段計滑束裂面揮的深敞度等雕因素智綜合貨確定航。土壓質地豆基不悄宜小挨于0.閑5m；巖質毫地基影不宜滋小于0.風3m。應每逝隔10～20論m設置紹一道集伸縮糊縫。務當?shù)鼗一袉巫兓瘉頃r宜無加設科沉降手縫。央在擋父土結拍構的運拐角妻處，辦應采必取加伏強的狹構造隸措施眼。(G工B5確03煉30奮)規(guī)定鑼：當采六用重害力式矩擋土畝墻時懇，土麗質邊既坡不統(tǒng)宜大分于8m，巖質秧邊坡災不宜掘大于10象m。5.協(xié)6.招2穩(wěn)定貸性驗騙算1)抗滑置移穩(wěn)僑定性程驗算[(Wn+Ean)μ]執(zhí)/(Eat-Wt)≥帥1.剖3Wn=Wc氏os霉αoWt=Ws水in定αoEat=毯Easi敲n(α-域αo-漂δ)Ean=Eaco樸s(α-并αo-件δ)式中μ－土對套擋土字墻基冤底的屑摩擦扮系數(shù)括，由窄試驗席確定雜，也嫩可按醬表選仔用。WEaδαoαbδ－土呼對擋土墻壯墻背閥的摩姜擦角吼，可或按表乞選用航。安全黃系數(shù)2)抗傾底覆驗蔥算(Wx0+Eazxf)/Eazzf≥削1.爺6Eax=Easi填n(α-芳δ)Eaz=Eaco槽s(α-扔δ)xf=b-c薪otαzf=z-t量atα0WEaδox0xfbz0zαoα3)整體欲滑動奴穩(wěn)定原性驗枕算土質膏邊坡踐采用頁圓弧霧法驗飛算；悔巖質剃邊坡切可采祥用平誕面滑索動法體驗算鑄。4)重力幻玉式擋忍土墻柏地基掏承載秋力驗盲算基底合力腳的偏映心距拼不應海大于0.厘25倍基黑礎的昂寬度址。擋土抖墻基們底產世生的值平均獲壓力pk應滿惰足：pk≤fa當偏惡心荷飯載時屠，pkm柏ax≤1恰.2fa式中pk－相應錢荷載育效應茫標準救組合晶時，首擋土磚墻底朵面處沒的平娛均壓阻力；fa－修正枝后的顧地基魯承載拾力特扮征值宵。pk=(Fk+Wk)/b式中Fk－相應校荷載符效應留標準點組合刷時，箱上部有傳遞長的荷解載。5)擋土踏墻墻相身結秒構強粒度的閣