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土力学课件-第八章土压力与挡土墙

CONTENTS土压力的基本概念静止土压力主动土压力被动土压力挡土墙的设计与构造挡土墙的稳定性分析

土压力的基本概念01

主动土压力当挡土墙向离开土体方向偏移至某一位置时，作用在墙上的土压力达到极限平衡状态，此时墙后土体处于极限平衡状态，称为主动土压力。土压力指作用在挡土结构物上的土压力，由土体自重和外力作用产生。被动土压力当挡土墙向土体方向偏移至某一位置时，作用在墙上的土压力达到极限平衡状态，此时墙后土体处于极限平衡状态，称为被动土压力。土压力的定义

附加土压力由于地面荷载或地震作用等外部因素引起的附加在挡土墙上的土压力。静止土压力当挡土墙静止不动时，作用在墙上的土压力称为静止土压力。主动土压力当挡土墙向离开土体方向偏移至某一位置时，作用在墙上的土压力达到极限平衡状态，此时墙后土体处于极限平衡状态，称为主动土压力。有效土压力当挡土墙发生位移时，作用在墙上的土压力称为有效土压力。土压力的分类

挡土墙的存在01挡土墙是产生土压力的必要条件，没有挡土墙就不存在土压力。墙体位移02挡土墙发生位移是产生主动或被动土压力的必要条件，静止不动的挡土墙不会产生主动或被动土压力。墙体与土壤之间的摩擦与粘结03墙体与土壤之间的摩擦力和粘结力是影响土压力大小的重要因素。摩擦力使墙体受到向外的推力，而粘结力则使墙体受到向内的拉力。土压力的产生条件

静止土压力02

静止土压力：指挡土墙在无外力作用下，墙后填土处于静止状态时，作用在墙背上的土压力。静止土压力的大小与墙背的摩擦角、填土的容重、填土的相对密实度等因素有关。静止土压力是土压力理论的基础，对于理解挡土墙的工作原理和设计具有重要的意义。静止土压力的概念

静止土压力P0=γHKa，其中γ为填土容重，H为挡土墙高度，Ka为静止土压力系数，与墙背的摩擦角、填土的相对密实度等因素有关。计算公式先确定填土容重γ和挡土墙高度H，然后根据墙背的摩擦角和填土的相对密实度等因素计算静止土压力系数Ka，最后代入公式计算静止土压力P0。计算步骤计算时需考虑填土的压缩性和密实度变化对静止土压力的影响。注意事项静止土压力的计算方法

在挡土墙设计中，需要计算作用在墙背上的静止土压力，以确定挡土墙的尺寸和配筋。在分析地基承载力时，需要考虑作用在地基上的静止土压力，以评估地基的安全性和稳定性。对于挡土墙后的边坡稳定性分析，静止土压力是一个重要的因素，需要考虑其作用以评估边坡的稳定性。挡土墙设计地基承载力分析边坡稳定性分析静止土压力的应用场景

主动土压力03

主动土压力：指在挡土墙后填土达到主动极限平衡状态时，作用在挡土墙上的水平压力。主动土压力随墙后填土的沉降而增大，当填土沉降到一定程度时，主动土压力达到最大值。主动土压力的大小与填土的性质、压实度、挡土墙的刚度和位移有关。主动土压力的概念

主动土压力的计算方法朗肯主动土压力理论基于假设的极限平衡条件，通过比较滑动楔体的静力平衡条件来计算主动土压力。库仑主动土压力理论通过分析墙后填土的剪切破坏来计算主动土压力，考虑了墙后填土的抗剪强度。有限元法通过建立挡土墙和填土的有限元模型，模拟墙后填土的应力分布和变形，进而计算主动土压力。

在土木工程中，主动土压力是设计挡土墙的重要依据，需要考虑挡土墙的稳定性、位移和裂缝等问题。挡土墙设计主动土压力的大小和分布对边坡稳定性有重要影响，可以通过分析主动土压力来评估边坡的稳定性。边坡稳定性分析在地下工程中，主动土压力是设计支护结构的重要参数，需要考虑支护结构的承载能力和变形。地下工程支护设计主动土压力的应用场景

被动土压力04

0102被动土压力的概念被动土压力是填土失去稳定、挡土墙后发生滑移和倾覆的临界状态下的土压力。被动土压力是指在挡土墙后填土受到墙背摩擦力作用而处于极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力。

根据库仑土压力理论，通过假设墙背光滑、填土表面水平等条件，计算被动土压力的大小。该方法简单易行，但假设条件与实际情况存在差异，计算结果可能存在误差。经典理论计算方法利用数值计算方法，通过建立挡土墙和填土的有限元模型，模拟填土的应力状态和变形过程，从而得到被动土压力。该方法考虑因素全面，精度较高，但计算复杂，需要借助专业软件实现。有限元法被动土压力的计算方法

在土木工程中，被动土压力是挡土墙设计的重要考虑因素之一。设计时应充分考虑被动土压力的作用，以确保挡土墙的稳定性和安全性。挡土墙设计对于填方边坡或自然山坡，被动土压力也是边坡支护设计的重要依据。通过合理利用被动土压力，可有效防止边坡滑移和坍塌。边坡支护在深基坑工程中，被动土压力对于维护基坑侧壁稳定具有重要作用。合理利用被动土压力可降低支护结构的变形和失稳风险。深基坑支护被动土压力的应用场景

挡土墙的设计与构造05

重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁