土力學(xué)第7壓力

第七章土壓力與擋土墻設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：（1）土壓力計(jì)算（2）擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算

挖孔樁支護(hù)

鋼筋混凝土擋土墻

加筋土擋土墻

一、土壓力產(chǎn)生的條件土壓力：

由于土體的自重或外荷載產(chǎn)生的作用在土工結(jié)構(gòu)上的側(cè)向力。自重土壓力墻后墻前墻頂墻底(基底)墻趾墻跟(踵)墻背剛性結(jié)構(gòu)和柔性結(jié)構(gòu)墻面

根據(jù)土工物（擋墻）的位移關(guān)系確定土壓力的類型方向大小1~5%0.1~0.5%靜止土壓力主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力

達(dá)到極限狀態(tài)所需的位移極限狀態(tài)＝0+-結(jié)構(gòu)靜止結(jié)構(gòu)前移結(jié)構(gòu)后移二、靜止土壓力計(jì)算半無限體墻背光滑豎向應(yīng)力：水平應(yīng)力：

荷載作用時(shí)：豎向應(yīng)力水平壓力側(cè)壓力系數(shù)彈性力學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式三、朗肯土壓力理論（Rankine，

1857）WilliamJohnMaquornRankine(1820-1872)

土力學(xué)

熱力學(xué)英國科學(xué)家1.基本假定半無限體墻背光滑（1）墻背光滑（2）按半無限體計(jì)算應(yīng)力（3）墻后土體滿足Mohr-Coulomb準(zhǔn)則處于極限平衡狀態(tài)（由莫爾圓求出）2.主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力系數(shù)墻的位移方向豎向應(yīng)力：水平應(yīng)力：主動(dòng)土壓力（1）無粘性土（砂土、碎石土）c＝0pa（2）粘性土主動(dòng)土壓力：如果主動(dòng)土壓力則有：＋土坡不支護(hù)的最大極限高度

q荷載作用時(shí)，將其換算成等重量的土高H’，即：（3）坡頂有均布荷載q的情況H’主動(dòng)土壓力：qKa分層土（4）多層土的情況特別注意土層交接面之間的主動(dòng)土壓力系數(shù)的計(jì)算用第1層土的內(nèi)摩擦角用第2層土的內(nèi)摩擦角分層土水土分算（5）有地下水的情況注意兩點(diǎn)：（1）水土分算；（2）地下水位以下土體用浮重度（浮容重）。3.被動(dòng)土壓力主應(yīng)力發(fā)生變化豎向應(yīng)力：水平應(yīng)力：墻的位移方向被動(dòng)土壓力系數(shù)：墻的位移方向與主動(dòng)土壓力差異無粘性土

荷載作用時(shí)：幾種特殊情況：四、庫侖土壓力理論（Coulomb

，C.A.，1773）1.基本理論

基本假定（1）擋墻剛性，墻后為無粘性土。（2）墻后形成滑動(dòng)楔體，且滑面為平面?；婊?/p>

楔體受力分析2.主動(dòng)土壓力理論

θ角不同，可以得到不同的土壓力，但要求出產(chǎn)生最大的主動(dòng)土壓力的那個(gè)角。由最大值原理確定滑面位置及主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力系數(shù)：土壓力（單位：KN）查表滑面3.被動(dòng)土壓力理論

由最小值原理確定滑面位置及被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力系數(shù)：土壓力（單位：KN）查表五、兩種土壓理論的比較

相同點(diǎn)：均假定墻后背土體為極限狀態(tài)不同點(diǎn)：

（1）Rankine：點(diǎn)Coulomb：滑動(dòng)塊體（2）Rankine：墻背光滑Coulomb：墻背可有摩擦當(dāng)表面水平，墻背光滑且鉛垂時(shí)，兩種理論的計(jì)算結(jié)果相同六、擋土墻設(shè)計(jì)（一）擋土墻的主要類型重力式擋土墻懸臂式與扶壁式擋土墻

常規(guī)形式

使用的材料塊石＋砂漿，混凝土（C20或C15），塊石混凝土等擋土墻高小于6m，砂漿采用M5；超過6m高時(shí)，宜采用M7.5，在寒冷及地震地區(qū)應(yīng)選用M10。（1）重力式擋土墻指的是依靠墻身自重抵抗土體側(cè)壓力的擋土墻。重力式擋土墻可用塊石、片石、混凝土預(yù)制塊作為砌體，或采用片石混凝土、混凝土進(jìn)行整體澆筑。半重力式擋土墻可采用混凝土或少筋混凝土澆筑。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建成，一般都做成簡單的梯形。（2）懸臂式與扶壁式擋土墻

是鋼筋混凝土擋土墻主要的形式，依靠墻身的重量及底板以上的填土（含表面超載）的重量來維持其平衡，其主要特點(diǎn)是厚度小，自重輕，擋土高度可以很高，而且經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也比較好。6m左右用懸臂式；6m以上多用扶壁式。它們適用于缺乏石料、地基承載力低及地震地區(qū)。（三）擋土墻的計(jì)算與設(shè)計(jì)抗滑穩(wěn)定性計(jì)算抗傾覆計(jì)算墻身抗剪切計(jì)算（2）設(shè)計(jì)中特別主要幾點(diǎn)