土力學(xué)原理-土壓力及擋土墻設(shè)計（土力學(xué)課件）

任務(wù)11土壓力及擋土墻設(shè)計主容Content概述土壓力的分類郎肯土壓力理論123要內(nèi)庫侖土壓力理論4教學(xué)目標(biāo)1.理解三種土壓力的概念；2.知道朗肯土壓力理論；3.理解庫倫土壓力理論及其與朗肯土壓力理論的比較；4.知道常見情況下土壓力的計算。三種土壓力的概念與計算朗肯土壓力理論庫倫土壓力理論庫倫土壓力理論

重點難點11.1土壓力的分類學(xué)習(xí)內(nèi)容1、擋土墻一、概述2、土壓力一、概述1、影響土壓力的因素二、土壓力的分類2、土壓力的分類二、土壓力的分類3、靜止土壓力計算二、土壓力的分類一、概述（一）擋土墻的應(yīng)用橋臺擋土墻——防止土體坍塌的構(gòu)筑物。（二）土壓力土壓力——擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力。

地鐵中勝站基坑開挖工程擋墻與支撐系統(tǒng)

擋土墻水泥土擋土墻隧道受到土壓力作用1994年9月上海黃浦區(qū)某大廈基坑支護靠馬路40m長支撐破壞角撐局部屈壓二、土壓力的分類（一）影響土壓力的因素

1.填土性質(zhì)：包括填土重度、含水量、內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力的大小及填土表面的形狀（水平、向上傾斜、向下傾斜）等。2.擋土墻形狀、墻背光滑程度、結(jié)構(gòu)形式。3.擋土墻的位移方向和位移量。二、土壓力的分類

（二）土壓力分類：墻離開填土向前發(fā)生位移至土體達到極限平衡狀態(tài)。主動土壓力墻本身不發(fā)生變形和任何位移（移動和轉(zhuǎn)動），土處于彈性平衡狀態(tài)。靜止土壓力墻向填土方向發(fā)生位移至土體達到極限平衡狀態(tài)。被動土壓力010203二、土壓力的分類（1）主動土壓力（2）被動土壓力（3）靜止土壓力主動土壓力被動土壓力靜止土壓力產(chǎn)生被動土壓力所需的位移量大大超過產(chǎn)生主動土壓力所需的位移量。實驗研究表明：在相同條件下，土壓力有如下關(guān)系：二、土壓力的分類（三）靜止土壓力計算：取單位墻長，總靜止土壓力：——靜止土壓力系數(shù)，可近似按計算。

=0Kμ1－μ學(xué)習(xí)小結(jié)010203041、擋土墻2、土壓力一、概述1、影響土壓力的因素2、土壓力的分類3、靜止土壓力計算二、土壓力的分類11.2土壓力理論學(xué)習(xí)內(nèi)容1、主動土壓力2、被動土壓力3、幾種常見情況下的土壓力計算一、朗肯土壓力理論1、基本假定2、主動土壓力3、被動土壓力4、朗肯理論與庫倫理論比較二、庫侖土壓力理論一、朗肯土壓力理論假定條件：墻背光滑（滿足剪應(yīng)力為零的邊界條件）、直立、填土面水平。當(dāng)擋墻偏離土體時，逐漸減小到時達到朗肯主動極限平衡狀態(tài)，主動土壓力強度為：粘性土：無粘性土：一、朗肯土壓力理論主動土壓力合力（取單位墻長計算）：粘性土：無粘性土：(一)主動土壓力無粘性土粘性土令得一、朗肯土壓力理論粘性土：無粘性土：（二）被動土壓力一、朗肯土壓力理論粘性土：無粘性土：（二）被動土壓力一、朗肯土壓力理論無粘性土：1.填土表面有均布荷載（三）幾種常見情況下的土壓力計算Hz情況1情況2情況3一、朗肯土壓力理論2.成層填土（三）幾種常見情況下的土壓力計算13.墻后填土有地下水下層應(yīng)為,可近似認為[案例1][解]（1）主動土壓力系數(shù)

某擋土墻，高度為5m，墻背垂直光滑，填土面水平。填土為粘性土，其物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如下：，，。試計算該擋土墻主動土壓力及其作用點位置，并繪出主動土壓力強度分布圖。（2）墻底處的主動土壓力強度[案例1]（3）臨界深度

（4）主動土壓力主動土壓力強度分布如圖7.7所示?？傊鲃油翂毫?/p>

主動土壓力作用點距墻底的距離為二、庫侖土壓力理論根據(jù)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)并形成一滑動楔體，從楔體的靜力平衡條件得出的土壓力計算理論。（為平面問題）基本假定：墻后填土是理想的散粒體（c=0）；滑動破壞面為通過墻踵的平面。（一）基本假設(shè)（二）主動土壓力二、庫侖土壓力理論楔體在三力作用下處于靜力平衡狀態(tài)，由力矢三角形按正弦定理：力矢三角形——庫倫主動土壓力系數(shù)查表。令得到E為極大值時的破壞角，代入上式得：二、庫侖土壓力理論可見在此條件下，庫侖主動土壓力和朗肯主動土壓力完全相同。因此朗肯理論是庫侖理論的特殊情況。當(dāng)墻背垂直填土面水平二、庫侖土壓力理論（三）被動土壓力——被動土壓力系數(shù)。二、庫侖土壓力理論（三）被動土壓力2、被動土壓力合力可見在此條件下，庫侖被動土壓力合力和朗肯被動土壓力合力也是相同的。當(dāng)墻背垂直填土面水平朗肯理論忽略了墻背與填土之間的摩擦影響，使計算的主動土壓力偏大，被動土壓力偏?。粠靷惱碚摷俣ㄆ茐拿鏋橐黄矫?，而實際上為曲面。實踐證明，計算的主動土壓力誤差不大，而被動土壓力誤差較大。二、庫侖土壓力理論（四）朗肯理論與庫倫理論比較123前者假定擋墻光滑、直立、填土面水平；后者假定填土為散體（c=0）。1.基本假定前者應(yīng)用半空間中應(yīng)力狀態(tài)和極限平衡理論；后者按墻后滑動土楔體的靜力平衡條件導(dǎo)出計算公式。2.基本方法3.結(jié)果比較二、庫侖土壓力理論

某擋土墻墻高5m，墻背傾角為10°，填土表面傾角15°，填土為無粘性土，重度γ=15.68kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=30°。墻背與土的摩擦角δ=φ。試求作用在墻上的總主動土壓力三要素。案例二、庫侖土壓力理論解：題中：φ=30°、ε=10°、β=15°、δ==20°等代入上式得：，方向在墻被發(fā)現(xiàn)上方與法線成20°角。

學(xué)習(xí)小結(jié)010203041、主動土壓力2、被動土壓力3、幾種常見情況下的土壓力計算一、朗肯土壓力理論1、基本假定2、主動土壓力3、被動土壓力4、朗肯理論與庫倫理論比較二、庫侖土壓力理論本次任務(wù)主要介紹了土壓力的形成過程、土壓力計算的朗肯理論和庫侖理論、重力式擋土墻的設(shè)計以及土坡穩(wěn)定的分析方法。任務(wù)11學(xué)習(xí)小結(jié)

1.土壓力的性質(zhì)和大小與支擋結(jié)構(gòu)位移方向和位移量直接相關(guān)，并由此形成了三種土壓力——靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力。2.靜止土壓力的計算方法由水平向自重應(yīng)力計算公式演變而來；朗肯土壓力計算公式由土的極限平衡條件推導(dǎo)而來；庫侖土壓力公式則是由滑動土楔的靜力平衡條件推導(dǎo)獲得。各種土壓力公式都有其適用條件，應(yīng)用中應(yīng)引起注意。土壓力及擋土墻設(shè)計主容Content概述土壓力的分類郎肯土壓力理論123要內(nèi)庫侖土壓力理論4土壓力的分類學(xué)習(xí)內(nèi)容1、擋土墻一、概述2、土壓力一、概述1、影響土壓力的因素二、土壓力的分類2、土壓力的分類二、土壓力的分類3、靜止土壓力計算二、土壓力的分類一、概述（一）擋土墻的應(yīng)用橋臺擋土墻——防止土體坍塌的構(gòu)筑物。（二）土壓力土壓力——擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力。

地鐵中勝站基坑開挖工程擋墻與支撐系統(tǒng)

擋土墻水泥土擋土墻隧道受到土壓力作用1994年9月上海黃浦區(qū)某大廈基坑支護靠馬路40m長支撐破壞角撐局部屈壓二、土壓力的分類（一）影響土壓力的因素

1.填土性質(zhì)：包括填土重度、含水量、內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力的大小及填土表面的形狀（水平、向上傾斜、向下傾斜）等。2.擋土墻形狀、墻背光滑程度、結(jié)構(gòu)形式。3.擋土墻的位移方向和位移量。二、土壓力的分類

（二）土壓力分類：墻離開填土向前發(fā)生位移至土體達到極限平衡狀態(tài)。主動土壓力墻本身不發(fā)生變形和任何位移（移動和轉(zhuǎn)動），土處于彈性平衡狀態(tài)。靜止土壓力墻向填土方向發(fā)生位移至土體達到極限平衡狀態(tài)。被動土壓力010203二、土壓力的分類（1）主動土壓力（2）被動土壓力（3）靜止土壓力主動土壓力被動土壓力靜止土壓力產(chǎn)生被動土壓力所需的位移量大大超過產(chǎn)生主動土壓力所需的位移量