基坑与边坡工程：第二章 土压力计算.ppt

挡土墙位移对土压力的影响 若墙的下端不动，上端向外移动，压力为直线分布，总应力作用在墙底面上H/3处，如图(a)所示。当上端的移动达到相当数值时，填土发生破坏，此时作用在墙上的土压力为主动土压力。 若墙的上端不动下端向外移动时，位移的大小不能使填土发生主动破坏，压力为曲线分布。总应力作用在墙底面以上H/2处，如图（b）所示。 若墙的上端和下端都向外移动，位移的大小未使填土发生主动破坏，压力也是曲线分布，如图（c）所示，总应力作用在H/2附近。当位移超过图（a）上端转动所发生的主动破坏的位移时，填土中也将发生主动破坏，压力成为直线分布，压力作用点降至H/3处。 § 2.5 土压力问题的讨论 §2.6 工程中挡土墙的土压力计算 －几种常见的土压力计算 1. 填土上有荷载 2. 成层填土情况 3. 填土中有水 4. 坦墙 5. 折线墙背面上的土压力 6.开挖情况下的土压力 7. 地震时的土压力 §2.6几种常见的主动土压力计算 1 填土上有荷载 s1 45?+f/2 pa=?3f ?v=?z+q ? ? K0?v z ? pa=s3 q 朗肯土压力理论 1 填土上有荷载 库仑土压力理论 §2.6几种常见的主动土压力计算 局部荷载 ——朗肯理论 §2.6几种常见的主动土压力计算 局部荷载 ——库仑理论 W E R q W R Ea Ea Q §2.6几种常见的主动土压力计算 2 成层填土情况 g1 f1 c1 g2 f2 c2 H1 H2 §2.6几种常见的主动土压力计算 f2 f1 f2 f1 c1= c2=0 时 g2 f2 H1 H2 g1 f1 f1 = f2 时 g2 g1 g2 g1 g1 = g2 时 §2.6几种常见的主动土压力计算 c1 = 0 c2 0 c1 0 c2 = 0 c1、 c2不为0 时 g2 f2 H1 H2 g1 f1 g1 = g2 f2 = f1 时 §2.6几种常见的主动土压力计算 H1 H2 3 填土中有水 水下部分用浮容重 土压力 土压力 水压力 静水情况 水压力 §2.6几种常见的主动土压力计算 4 坦墙 a acr=45o-f/2 (1) 垂直于假设墙面CD上主动土压力 E?a=1/2Ka?H2 (2) 作用在真实墙面AC上的土压力 W Ea′ Ea 第一滑裂面 第二滑裂面 W Ea′ §2.6几种常见的主动土压力计算 ? ?cr Ea′ W §2.6几种常见的主动土压力计算 5 折线墙背面上的土压力 Ea1 d Ea2 + C A B D A D C B 小挡土墙土压力 假设完整挡土墙土压力的一部分 §2.6几种常见的主动土压力计算 6 开挖情况的土压力 ?在天然地基、天然土坡及老填土中开挖，然后建造挡土墙，若开挖面较陡，墙后填土受到限制而不可能出现库仑理论的破坏面时，则不能用前述公式计算作用在墙背上的土压力。如左图所示，应当考虑开挖线内滑动土体的平衡条件，用力矢三角形图解法求解作用在墙背上的土压力，还要再假定填土性质与开挖线以下的老土性质相同，用前述公式计算作用在墙背上的土压力，取这两种计算中数值较大的一个。如果开挖面较缓，未限制填土中出现库仑理论的破坏面，就按填土的性质计算土压力。 §2.6几种常见的主动土压力计算 7 地震时的土压力 (1)地震惯性力： 水平地震系数 Kh = ah /g 水平惯性力W Kh 垂直地震系数 Kv = av /g 垂直惯性力W Kv 拟静力法（物部-冈部公式） (2) 虚拟自重W? W?=W(1-Kv)Secq 于是 g ? = g (1-Kv)Secq tgq = Kh /(1-Kv) §2.6几种常见的主动土压力计算 (3) 整体绕点B逆时针旋转q (4) 用库仑理论得到地震下动土压力 Eae= (1-Kv)/2×g H2Kae 式中：Kae = f (q, a, b, f, d) b? =b+q a? =a+q H? =Hcos(a+q )/cos a §2.6几种常见的主动土压力计算 本章小结 2.1 概述 2.2 静止土压力计算 2.3 朗肯(Rankine)土压力理论 2.4 库仑(Coulomb)土压力理论 2.5 土压力问题的讨论 2.6 工程中挡土墙的土压力计算 ? ? ? E 朗肯理论 库仑理论 土体内各点均处于极限平衡状态 刚性楔体，滑面上处于极限平衡状态 极限应力法 先求土压力强度p 滑动楔体法 先求总土压力E 1. 填土上有荷载 2. 成层填土情况 3. 填土中有水 4. 坦墙 5. 折线墙背面上的土压力 6.开挖情况下的土压力 7. 地震时的土压力 E 地下室 地下室侧