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Chapter8LateralEarthPressureChapter8LateralEarthPressure8.18.1概述概述挡土墙是常用的支挡结构物挡土墙是常用的支挡结构物
11、挡土墙的结构形式、挡土墙的结构形式重力式挡墙重力式挡墙(Gravitywall)(Gravitywall)垂直垂直俯俯斜斜仰斜仰斜
挡土墙一般为挡土墙一般为条形条形建筑物,建筑物,一般取一般取11延米延米进行分析,土压进行分析,土压力计算可作为力计算可作为平面问题平面问题处处理。理。悬臂式挡墙悬臂式挡墙CantileverwallCantileverwall扶臂式挡墙扶臂式挡墙ButtresswallButtresswall
加筋土挡土墙加筋土挡土墙ReinforcedsoilretainingwallReinforcedsoilretainingwall锚锚定板挡土墙定板挡土墙AnchoredsheetretainingwallAnchoredsheetretainingwall
板桩式挡墙板桩式挡墙SheetpilewallSheetpilewall
云南楚大高速加筋土挡墙云南楚大高速加筋土挡墙
重庆滨江防洪堤加筋土挡墙重庆滨江防洪堤加筋土挡墙
2.挡土墙的分类(Classification)(Classification)(1)刚性挡土墙(Rigidretainingwall)墙身断面大,与墙身总变形相比,墙身挠曲变形对土压力影响可忽略。(2)柔性挡土墙(Flexibleretainingwall)墙身断面较小,墙身挠曲变形对土压力影响不可忽略。
33、土压力的概念及影响因素、土压力的概念及影响因素挡土墙后的填土在自重或外荷作用下对挡土墙后的填土在自重或外荷作用下对墙背产生的侧压力墙背产生的侧压力。。土压力的土压力的大小、方向、分大小、方向、分布、合力作用点布、合力作用点是挡墙设计是挡墙设计的关键问题。的关键问题。土压力与土压力与墙身位移、墙身位移、刚度、刚度、结构形式、墙背粗糙度、墙结构形式、墙背粗糙度、墙后填土等因素有关。后填土等因素有关。
4.4.土压力的产生条件(土压力与位移的关系)土压力的产生条件(土压力与位移的关系)RelationshipbetweenlateralstrainandlateralpressureRelationshipbetweenlateralstrainandlateralpressurecofficiecofficienn太沙基太沙基墙高墙高2.18m2.18m的模型试验的模型试验主动主动被动被动静止静止墙后土的种墙后土的种类和性质类和性质产生主动和被动土压力所需的挡墙位移量见P180表8-1
静止土压力静止土压力挡墙静止不动,即挡墙静止不动,即位移为位移为零时,墙后零时,墙后土体处于弹性平衡状态,此时土对墙土体处于弹性平衡状态,此时土对墙EarthpressureatEarthpressureat--restrest背的侧压力为静止土压力,背的侧压力为静止土压力,PP表示表示。。0xxyyrrzzRRzzMM挡墙静止不动时,墙后土体挡墙静止不动时,墙后土体中的应力状态相当于中的应力状态相当于自重自重下下的应力状态。的应力状态。
xx静止土压力静止土压力yyrrEarthpressureatEarthpressureat--restrestzzRRzzMMVerticalstressVerticalstresszzLateralstressLateralstressxykozkoz
earthpressuredistributionearthpressuredistributionpkz0oCofficientCofficientofearthofearthkk1sinoopressureatpressureat--restrest112PHkTotalearthpressureatTotalearthpressureat--restrest02o
当墙向前有微小移动(离开土)或转当墙向前有微小移动(离开土)或转动时,随着位移或转角增大,土压力动时,随着位移或转角增大,土压力主动土压力主动土压力由静止土压力由静止土压力PoPo逐渐减小。待土体中逐渐减小。待土体中ActiveEarthPressureActiveEarthPressure出现破裂面,墙后土体处于出现破裂面,墙后土体处于主动极限主动极限平衡状态平衡状态,土压力达到最小值。,土压力达到最小值。土推墙,土体处于主动状态,土体对土推墙,土体处于主动状态,土体对墙背的侧压力为主动土压力墙背的侧压力为主动土压力PP。。aPPa0
外力作用下,挡墙产生向后位移或转外力作用下,挡墙产生向后位移或转动,将土体向后推动,土体处于被动动,将土体向后推动,土体处于被动被动土压力被动土压力状态,土压力由状态,土压力由PoPo逐渐增大。待土逐渐增大。待土体体PPassiveEarthPressureassiveEarthPressure中出现破裂面,墙后土体处于中出现破裂面,墙后土体处于被动极被动极限平衡状态限平衡状态,土压力达到最大值。,土压力达到最大值。墙推土,土体处于被动状态,挡土对墙推土,土体处于被动状态,挡土对墙背的侧压力为被动土压力墙背的侧压力为被动土压力PP。。aPPop
墙体位移对土压力的影响:墙体位移对土压力的影响:①挡墙所受土压力类型,首先取决于墙体是否发①挡墙所受土压力类型,首先取决于墙体是否发生位移及位移的方向,可分为生位移及位移的方向,可分为PP0、、PPa、、PPp。。②挡墙所受土压力大小并不是一个常数,随着墙②挡墙所受土压力大小并不是一个常数,随着墙身位移量的变化而变化。身位移量的变化而变化。PPPa0p③主动和被动土压力③主动和被动土压力是特定条件下的土压是特定条件下的土压力,是填土中出现破力,是填土中出现破裂面时的土压力。裂面时的土压力。
ThestrainrequiredtomobilizethepassiveThestrainrequiredtomobilizethepassivepressureisconsiderablygreaterthanthatpressureisconsiderablygreaterthanthatrequiredtomobilizetheactivepressure.requiredtomobilizetheactivepressure.④产生被动土压力④产生被动土压力比主动土压力所需比主动土压力所需位移大的多,困难位移大的多,困难的多。的多。
P弹性状态土压力,弹性状态土压力,弹性理论弹性理论计算计算o墙背后墙背后zz深处深处pkz的土压力强度的土压力强度0o12总土压力总土压力P0Hko2P、P极限平衡状态极限平衡状态土压力,土压力,抗剪强度和极限抗剪强度和极限ap平衡理论平衡理论为基础的古典土压力理论为基础的古典土压力理论CoulombCoulomb’’sTheoryofEarthPressuresTheoryofEarthPressureRankineRankine’’ssTheoryofEarthPressureTheoryofEarthPressure
第二节库伦土压力理论Section3Coulumb’searthpressuretheory1、理论假定(postulationofthetheory):(1)挡墙是刚性的(Thewallisrigid)(2)墙后填土是无粘性的(Backfilliscohesionless)(3)滑动楔体ABC处于极限平衡状态Slidingwedgeatlimitequilibriumstate(4)滑动楔体为刚体(Slidingwedgeisrigidbody)
22、分析原理、分析原理据据墙背后的滑动楔体处于墙背后的滑动楔体处于极限平衡状态的极限平衡状态的静力平衡静力平衡条件条件。。
33、主动土压力、主动土压力土楔重力土楔重力W大小、方向均已知大小、方向均已知不动土体对土楔的反力不动土体对土楔的反力R大小未知、方向已知大小未知、方向已知墙对土楔的反力墙对土楔的反力P大小未知、方向已知大小未知、方向已知墙与土之间的摩擦角墙与土之间的摩擦角δδ墙背摩擦角或外摩擦角墙背摩擦角或外摩擦角
据土楔的静力平衡条件:据土楔的静力平衡条件:PWWsin()Posin()sin180()sin()o90()dP0PP时的maxd
总主动土压力总主动土压力12PHkaa2主动土压力系数主动土压力系数kaP183P183式(式(88--55))KKa是是φφεβδεβδ的函数,查的函数,查P184P184表表22土压力作用点:土压力作用点:距墙底距墙底H/3H/3处处土压力作用方向:土压力作用方向:与水平面夹角与水平面夹角()
主动土压力沿墙高分布主动土压力沿墙高分布dPad12p(zK)zKazaadzdz2只只代表作用在墙背的代表作用在墙背的铅铅直投影高度直投影高度上某点的土上某点的土压力强度。压力强度。
练习练习(查表(查表88--22))
44、被动土压力、被动土压力土楔重力土楔重力W大小、方向均已知大小、方向均已知滑动面滑动面BCBC上的反力上的反力R大小未知、方向已知大小未知、方向已知,注意方向,注意方向墙对土楔的反力墙对土楔的反力P大小未知、方向已知,注意方向大小未知、方向已知,注意方向
据土楔的静力平衡条件得:据土楔的静力平衡条件得:总被动土压力总被动土压力P1H2kpp2被动土压力系数被动土压力系数k((P184P184式式88--88))pKKp是是φφεβδεβδ的函数的函数土压力作用点:土压力作用点:距墙底距墙底H/3H/3处处土压力作用方向:土压力作用方向:与水平面夹角与水平面夹角()沿墙高分布图()
被动土压力沿被动土压力沿墙高墙高分布分布dPpd12p(zK)zKpzppdzdz2沿墙高分布图
注意:(1)库伦被动土压力误差较大(图8-9)(2)被动土压力所需的墙体位移相当大三、楔体试算法简介(自学)
Review:Review:11、土压力、土压力((EarthPressureEarthPressure))挡土墙后的填土在自重或外荷作用下对墙背挡土墙后的填土在自重或外荷作用下对墙背产生的侧压力产生的侧压力。。挡土墙挡土墙(retainingwall)(retainingwall)是常用的支挡结构物是常用的支挡结构物
22、挡土墙的结构形式、挡土墙的结构形式重力式挡墙重力式挡墙(Gravitywall)(Gravitywall)垂直垂直俯俯斜斜仰斜仰斜
悬臂式挡墙悬臂式挡墙CantileverwallCantileverwall扶臂式挡墙扶臂式挡墙ButtresswallButtresswall
加筋土挡土墙加筋土挡土墙ReinforcedsoilretainingwallReinforcedsoilretainingwall锚锚定板挡土墙定板挡土墙AnchoredsheetretainingwallAnchoredsheetretainingwall
板桩式挡墙板桩式挡墙SheetpilewallSheetpilewall
3.3.土压力与位移的关系土压力与位移的关系RRelationshipbetweenlateralstrainandlateralearthpressureelationshipbetweenlateralstrainandlateralearthpressure
静止土压力静止土压力挡墙静止不动,即挡墙静止不动,即位移为位移为零时,墙后零时,墙后土体处于弹性平衡状态,此时土对墙土体处于弹性平衡状态,此时土对墙EarthpressureatEarthpressureat--restrest背的侧压力为静止土压力,背的侧压力为静止土压力,PP表示表示。。0
当墙向前有微小移动(离开土)或转当墙向前有微小移动(离开土)或转动时,随着位移或转角增大,土压力动时,随着位移或转角增大,土压力主动土压力主动土压力由静止土压力由静止土压力PoPo逐渐减小。待土体中逐渐减小。待土体中ActiveEarthPressureActiveEarthPressure出现破裂面,墙后土体处于出现破裂面,墙后土体处于主动极限主动极限平衡状态平衡状态,土压力达到最小值。,土压力达到最小值。土推墙,土体处于主动状态,土体对土推墙,土体处于主动状态,土体对墙背的侧压力为主动土压力墙背的侧压力为主动土压力PP。。aPPa0
外力作用下,挡墙产生向后位移或转外力作用下,挡墙产生向后位移或转动,将土体向后推动,土体处于被动动,将土体向后推动,土体处于被动被动土压力被动土压力状态,土压力由状态,土压力由PoPo逐渐增大。待土逐渐增大。待土体体PPassiveEarthPressureassiveEarthPressure中出现破裂面,墙后土体处于中出现破裂面,墙后土体处于被动极被动极限平衡状态限平衡状态,土压力达到最大值。,土压力达到最大值。墙推土,土体处于被动状态,挡土对墙推土,土体处于被动状态,挡土对墙背的侧压力为被动土压力墙背的侧压力为被动土压力PP。。aPPop
土压力的土压力的大小、方向、分布、合力作用大小、方向、分布、合力作用点是挡墙设计的关键问题。点是挡墙设计的关键问题。P弹性状态土压力,弹性状态土压力,弹性理论弹性理论计算计算oP、P极限平衡状态极限平衡状态土压力土压力,,抗剪强度和极抗剪强度和极ap限平衡理论限平衡理论为基础的古典土压力理论为基础的古典土压力理论CoulombCoulomb’’sTheoryofEarthPressuresTheoryofEarthPressureRankineRankine’’ssTheoryofEarthPressureTheoryofEarthPressure
earthpressuredistributionearthpressuredistributionpkz0oCofficientCofficientofearthofearthkk1sinoopressureatpressureat--restrest112PHkTotalearthpressureatTotalearthpressureat--restrest02o
库伦土压力理论1、理论假定(postulationofthetheory):(1)挡墙是刚性的(Thewallisrigid)(2)墙后填土是无粘性的(Backfilliscohesionless)(3)滑动楔体ABC处于极限平衡状态Slidingwedgeatlimitequilibriumstate(4)滑动楔体为刚体(Slidingwedgeisrigidbody)
22、分析原理、分析原理据据墙背后的滑动楔体处于墙背后的滑动楔体处于极限平衡状态的极限平衡状态的静力平衡静力平衡条件条件。。
总主动土压力总主动土压力12PHkaa2主动土压力系数主动土压力系数kaP183P183式(式(88--55))KKa是是φφεβδεβδ的函数,查的函数,查P184P184表表22土压力作用点:土压力作用点:距墙底距墙底H/3H/3处处土压力作用方向:土压力作用方向:与水平面夹角与水平面夹角()
主动土压力沿墙高分布主动土压力沿墙高分布dPad12p(zK)zKazaadzdz2只只代表作用在墙背的代表作用在墙背的铅铅直投影高度直投影高度上某点的土上某点的土压力强度。压力强度。
12总被动土压力总被动土压力PHkpp2被动土压力系数被动土压力系数k((P184P184式式88--88))pKKp是是φφεβδεβδ的函数的函数土压力作用点:土压力作用点:距墙底距墙底H/3H/3处处土压力作用方向:土压力作用方向:与水平面夹角与水平面夹角()沿墙高分布图()
被动土压力沿被动土压力沿墙高墙高分布分布dPpd12p(zK)zKpzppdzdz2沿墙高分布图
8.38.3RankineRankine’’ssTheoryofEarthPressureTheoryofEarthPressure((18571857))11、分析原理、分析原理据半无限空间土体中一点的极限平衡应力状态据半无限空间土体中一点的极限平衡应力状态22、假定条件、假定条件(1)(1)墙后填土表面水平;墙后填土表面水平;(2)(2)墙背铅直;墙背铅直;(3)(3)墙背光滑;墙背光滑;(4)(4)墙是刚性的;墙是刚性的;作用在墙背上的土压力=土体单元的侧向应力作用在墙背上的土压力=土体单元的侧向应力
弹性平衡状态:弹性平衡状态:=z竖向应力竖向应力z侧向应力侧向应力kkzx0z0静止土压力静止土压力pkz0oMM微单元体的微单元体的MohrcircleMohrcirclectgf大主应力大主应力zp小主应力小主应力0p0z
SincetheatSincetheat--restconditiondoesnotinvolverestconditiondoesnotinvolvefailureofthesoil,theMohrcirclerepresentingfailureofthesoil,theMohrcirclerepresentingtheverticalandhorizontalstressesdoesnottheverticalandhorizontalstressesdoesnottouchtouchthefailureenvelop.thefailureenvelop.ctgfp0z
主动极限平衡状态:主动极限平衡状态:ActiveActiveRankineRankinestatestate竖向应力竖向应力σσz不变不变侧向应力侧向应力σσx减小减小ctgf小主应力小主应力σσ3==主动土压力主动土压力ppap0z
被动极限平衡状态被动极限平衡状态PassivePassiveRankineRankinestatestate竖向应力竖向应力σσz不变不变045侧向应力侧向应力σσx增大增大并超过并超过σσz2ctgf大主应力大主应力σσ1==被动土压力被动土压力pppp0ppz
Review:Review:土体中一点的极限平衡条件土体中一点的极限平衡条件粘性土粘性土2ootg(45)2ctg(45)13222ootg(45)2ctg(45)3122无粘性土无粘性土2otg(45)1322otg(45)312
33、主动土压力(大小、方向、分布、作用点、主动土压力(大小、方向、分布、作用点))((11)无粘性土)无粘性土墙背后墙背后zz深处的土压力强度深处的土压力强度2o2optg(45)ztg(45)zka31a222oCoefficientofactiveearthpressureCoefficientofactiveearthpressurektg(45)a2土土压压力力分分布布图图
总总土压力土压力P1H2kaaTotalactivethrustTotalactivethrust2土压力作用点:距墙底土压力作用点:距墙底H/3H/3处。处。土压力作用方向:水平土压力作用方向:水平土土压压力力分分布布图图
((22)粘性土)粘性土2oo墙背后墙背后zz深处的土压力强度深处的土压力强度pa31tg(45)2ctg(45)222ooztg(45)2ctg(45)zk2ckaa222oktg(45)CoefficientofactiveearthpressureCoefficientofactiveearthpressurea2
2c土压力强度零点位置土压力强度零点位置z0ka2总土压力总土压力122cPHk2cHkaaa2土压力作用点:距墙底土压力作用点:距墙底(H(H--zz0))/3/3处。处。土压力作用方向:水平土压力作用方向:水平
44、被动土压力、被动土压力((11)无粘性土)无粘性土墙背后墙背后zz深处的土压力强度深处的土压力强度2o2optg(45)ztg(45)zkpp1322CoefficientofpassiveearthpressureCoefficientofpassiveearthpressure2oktg(45)p2
12总土压力总土压力PHkppTotalpassiveresistanceTotalpassiveresistance2土压力作用点:距墙底土压力作用点:距墙底H/3H/3处。处。土压力作用方向:水平土压力作用方向:水平
((22)粘性土)粘性土2oo墙背后墙背后zz深处的土压力强度深处的土压力强度ptg(45)2ctg(45)p13222oozk2ckztg(45)2ctg(45)pp222oCoefficientofpassiveearthpressureCoefficientofpassiveearthpressurekptg(45)2总土压力总土压力12PHk2cHkppp2
H2(pp)aoa1e土压力作用点:距墙底的距离土压力作用点:距墙底的距离(3pp)aoa1土压力作用方向:水平土压力作用方向:水平paopa1
5、实用上的被动土压力(图8-16)Passiveearthpressureinpractice图8-16挡土墙前后有填土时的土压力
6、朗肯和库伦理论的比较(表8-3)ComparisonofRankine’sandCoulomb’searthpressuretheories表8-3两种土压力理论的比较朗肯理论库伦理论土体中各点的极限平衡滑动土楔整体极限平衡分析原理(求墙背上各点土压力强度分布)(求墙背上总土压力)铅直(ε=0)可倾斜(ε≠0)墙背条件光滑(δ=0)粗糙(δ≠0)粘性土或无粘性土无粘性土填土条件表面水平(β=0)表面可倾斜(β≠0)成层填土计算方便对砼垂直墙背,主动土压力比库伦理对砼墙背,主动土压力计算误差论偏大。适用于悬臂式、扶墙式或L较合理且经济,但计算型挡墙。计算被动土压力误差较小。被动土压力误差过大。
第四节一些常见情况的主动土压力计算Section4Calculationofactiveearthpressureforcommoncases
一、填土表面有荷载作用一、填土表面有荷载作用Loadactedonsurfaceofbackfill1.1.连续均布荷载(连续均布荷载(ContinuousuniformLoad)连续均布连续均布荷载对墙背产生附加应力荷载对墙背产生附加应力竖向应力竖向应力zqzzz深度处土压力强度深度处土压力强度pk(zq)kazaa墙顶处土压力强度墙顶处土压力强度pqka0a墙底处土压力强度墙底处土压力强度p(Hq)ka1a
总土压力总土压力12PqHkHkaaa2土压力作用点:距墙底的距离土压力作用点:距墙底的距离H2(pp)peaoa1ao(3pp)aoa1土压力作用方向:水平土压力作用方向:水平pa1
2、填土表面作用有局部均布荷载(图8-18)Localuniformloadonsurfaceofbackfill荷载产生的土压力强度pqKqa荷载产生的土压力强度的作用高度hBtg(45)q2总土压力PphqKhqqqaq
图8-18填土表面作用有局部均布荷载时的土压力
3.填土表面作用有线荷载P(图8-19)Linearloadonsurfaceofbackfill荷载产生的土压力增量PPK(8-22)aa荷载产生的土压力强度的作用高度hLtg(45)tg2最大土压力强度2PpK(8-23)aah
4.填土表面倾斜并作用有连续分布荷载q(图8-20)InclinedbackfillsurfaceandcontinuousuniformLoadactedonit由库伦土压力理论PWKa考虑荷载后的总土压力为GWKGPWGKWK1()PaaWW(8-24)1GqlWlH2HHcos()cosql12qHKacosPPHKPaaaa1Hcos()2cos()l2cos
二、填土表面不规则时的土压力(图8-21)Lateralearthpressureasbackfillsurfaceisirregular(1)墙后填土先有一段水平段,之后为斜面(2)填土表面有部分斜坡,之后水平(3)填土表面由水平段、斜坡段,再加水平段组成
三、填土内有地下水的情况(图8-22)Thereisgroundwatertableinbackfill地下水对土压力有三种影响①水位以下的填土容重减小成浮容重②水位以下填土的抗剪强度降低③地下水对墙背施加静水压力实际工程中一般不计地下实际工程中一般不计地下水对砂土抗剪强度的影水对砂土抗剪强度的影响,但会使粘性填土的响,但会使粘性填土的cc和和φφ明显降低,使主动土明显降低,使主动土压力增大,应引起注意,压力增大,应引起注意,采取排水措施。采取排水措施。
图8-22填土内有地下水位时的土压力
(1)地下水位处的土压力强度phK(8-25)a111a(2)墙底处的土压力、水压力强度pa2(1h12h2)Ka(8-26)phww2(3)总水压力、土压力12(8-27)Phww2211PPPph(pp)haa1a2a11a1a2222
四、填土为成层土(图8-23)Backfillisstratifiedsoil(1)γ不同,斜率改变,γ增大,斜率减小,曲线变缓(2)φ不同,K改变,交界面处土压力产生突变,a且斜率改变①φ增大,K变小,斜率增大,曲线变陡a②φ减小,K变大,斜率减小,曲线变缓a
o21ktg(45)土层分界处土压力强度土层分界处土压力强度phka1a111a12o22pa21h1ka2ktg(45)a22墙底处土压力强度墙底处土压力强度p(hh)ka312a2分析3种具体情况:
五、折线形墙背上的主动土压力(图8-24)ActivelateralearthpressureonZigzagwallback
六、带卸荷板挡土墙上的主动土压力(图8-24)Activelateralearthpressureonretainingwallwithunloadingboard卸荷板以下各点土压力强度的计算C点PaC0D点PhKhBCtgaDCDaCDE点P[q(hh)]KaEABCEahCEBCtg452F点PaF(qH)Ka
补充:挡土墙的计算补充:挡土墙的计算挡土墙的截面一般按挡土墙的截面一般按试算法试算法确定,即先据挡土墙确定,即先据挡土墙所处条件(工程地质、填土性质及墙体材料和施所处条件(工程地质、填土性质及墙体材料和施工条件等)凭经验初步拟定截面尺寸,然后进行工条件等)凭经验初步拟定截面尺寸,然后进行挡墙验算挡墙验算,若不满足要求,应改变截面尺寸或采,若不满足要求,应改变截面尺寸或采取其他措施。取其他措施。抗倾稳定性验算抗倾稳定性验算抗滑稳定性验算抗滑稳定性验算地基承载力验算地基承载力验算墙身强度验算墙身强度验算
一、挡墙抗倾稳定性验算一、挡墙抗倾稳定性验算抗滑力矩WxoEazxfK=5.1t滑动力矩Ezaxf
二、挡墙抗滑稳定性验算二、挡墙抗滑稳定性验算抗滑力(EW)annK=3.1滑动力EWatt
朗肯土压力理论求解主动土压力朗肯土压力理论求解主动土压力巩固练习(考点)巩固练习(考点)::
第五节影响土压力的因素和减小主动土压力的措施Section5Influencefactorsonlateralearthpressureandmeasurestoreducetheactivelateralearthpressure
一、影响土压力的因素Factorstoaffectlateralearthpressure1.荷载条件(Loadconditions)2.填土性质(Backfillproperties)γ越大,Pa越大;c、φ值越大,Pa越小。所以宜选用轻质填料和φ值大的填料,降低主动土压力。理想回填土:卵石、砾石、粗砂、中砂、要求砂砾料洁净含泥量少3.墙背粗糙程度δ(Wallbackasperity)由墙背与填土间的外摩擦角(墙背摩擦角δ)反映。δ越大,P越小a
44、墙背倾斜度、墙背倾斜度第二滑动面第二滑动面挡墙墙背倾角挡墙墙背倾角εε>>临界角临界角εεcr时,土楔不再时,土楔不再沿墙背滑动,而是沿土体中另一滑动面沿墙背滑动,而是沿土体中另一滑动面AB和和BCBC滑动,滑动面滑动,滑动面AB为第二滑动面。为第二滑动面。坦墙坦墙具有第二滑动面的具有第二滑动面的挡墙定义为挡墙定义为““坦坦墙墙””。。
土压力土压力PP作用在第二滑动面上。且作用在第二滑动面上。且PP力与力与AB法法线的夹角为内摩擦角线的夹角为内摩擦角φφ而不是外摩擦角而不是外摩擦角δδ。。墙背上土压力=墙背上土压力=△AAB土重土重++P(P(矢量和矢量和))第二滑动面是否出现的判断标准:第二滑动面是否出现的判断标准:011sin45sincr222sin
5.挡土墙的结构形式和刚度对土压力的影响Influenceofstructuretypeandrigidityofretainingwallonlateralearthpressure二、减小土压力的措施1.墙背填料的选择(Choiceofbackfill)—增大c、φ值,减小γ用粘性土作填料时,必须做好排水措施(下图)2.严格控制填土的质量strictcontrolofbackfill
3.改变挡土墙断面的形状ChangeofSectionshapeofretainingwall(1)悬臂式钢筋砼挡土墙(2)减压平台
第六节板桩墙的土压力计算(自学)第七节涵管和埋管上的土压力计算(自学)
本章小结:本章小结:一、静止土压力、被动土压力、主动一、静止土压力、被动土压力、主动土压力的概念土压力的概念二、二、RankineRankine’’ssTheoryofEarthPressureTheoryofEarthPressure假定、土压力计算公式假定、土压力计算公式(需记)(需记)几种具体情况下的主动土压力计算(几种具体情况下的主动土压力计算(计算常考题)计算常考题)三、三、CoulombCoulomb’’sTheoryofEarthPressuresTheoryofEarthPressure假定、与朗肯土压力理论的比较假定、与朗肯土压力理论的比较