《土壓力與土坡穩(wěn)定》ppt課件-文庫吧
2024-12-30 10:27 本頁面
【正文】 光滑 墻背垂直 填土表面水平 假設(shè)： 墻后各點均 處于極限平 衡狀態(tài) 除假定條件外，朗肯土壓力理論還有一個假設(shè) （一）朗肯土壓力理論的概括模型： （ 1）填土達到極限平衡狀態(tài)，意味著能夠滿足莫爾－庫侖破壞準則，即小主應(yīng)力與大主應(yīng)力之間符合一種關(guān)系： )245t a n(2)245(tan 213 ???? ???? ?? cf)245t a n(2)245(tan 231 ???? ???? ?? cf或 （ 2）主應(yīng)力方向是豎直、水平方向，意味 豎直 方向的主應(yīng)力就是土的自重應(yīng)力 σz=σcz=γz （ 3）自重應(yīng)力可能是大主應(yīng)力 σ 1，也可能是小主應(yīng)力 σ 3 從（ 2） 、 （ 3）條件可知：在求土壓力過程中，自重應(yīng)力是非常重要的條件。 因為主動土壓力是所有土壓力中最小的，所以可以認為 主動土壓力就是 σ 3 又因為主動土壓力的方向是水平的，所以豎直方向的自重應(yīng)力就是 σ 1。 因此， 求主動土壓力，就是求 σ3 求被動土壓力，就是求 σ1 （二）主動土壓力的計算 無粘性土主動土壓力計算 從簡單到復(fù)雜有如下 5種情況： （ 1） 均質(zhì)土，無超載，無地下水 最簡單 （ 2） 均質(zhì)土， 有超載 ，無地下水 （ 3） 均質(zhì)土，無超載， 有地下水 （ 4） 成層土，無超載，無地下水 （ 5） 成層土， 有超載 ， 有地下水 最復(fù)雜 （ 1） 無超載，無地下水均質(zhì)無粘性土的主動土壓力計算 已知豎向自重應(yīng)力是大主應(yīng)力 σ 1 求主動土壓力 σ 3 解題方法就是利用極限平衡條件 。因土壓力分布是線性的，沿墻高只要求出二個點的土壓力，就可獲得整個土壓力值及其分布 . 方法：選擋土墻最高點 (墻頂 )和最低點 (墻底 )處二個點計算出土壓力強度值，然后連結(jié)二點成一條直線，然后再計算土壓力的大小、方向、作用點三個要素。關(guān)鍵是先求好二個點上土壓力強度，然后獲得整個土壓力分布。 無粘性土， c=0，任一點主動土壓力強度為： )245(tan21 22 ?? ?? ?hEa)245(t a n 213 ???? ??? ?fa 無粘性土的主動土壓力強度與深度成正比，土壓力分布呈三角形，擋土墻墻背單位長度（通常取 1m）所受總主動土壓力為： 無粘性土的主動土壓力的方向水平，垂直于墻 背，作用點在三角形形心， h/3處 例題 有一擋土墻，高 h＝ 3m，填土為均質(zhì)砂土，墻背豎直、光滑，墻后填土表面水平，填土的 c=0, υ=30176。 , γ=20kN/m3, 求主動土壓力。解： ①先求出 σ1， σ1=γz，即自重應(yīng)力 ②求墻頂處的土壓力強度 由于墻頂處 z =0， σ1=γ z=0，墻頂處 土壓力 σa=0 ③ 求墻底處的土壓力強度 墻底處 z=3， σ1=20 3=60kPa ④ 計算總主動土壓力 kN / m303192021)245(tan21 22 ??????? ?? ?hE a按公式k P a20)33(60)30(t a n60)23045(t a n60)245(t a n2222132??????????????? ????fa⑤ 求主動土壓力 Ea的作用點 h/3處， 1m 墻底處的土壓力強度 kN / m3032021 ????? 積土壓力強度三角形的面面積法 aE （ 2） 有超載 ，無地下水均質(zhì)無粘性土的主動土壓力計算 當擋土墻后填土表面有連續(xù)均勻荷載 q作用時，填土表面下深度 z處的豎向應(yīng)力 σz=q+γz 即 σ1=γz+q，若填土為無粘性土，則擋土墻后主動土壓力強度 σ a為： )245(t a n)()245(t a n)245(t a n)(22212??????????????????????zqqzqaaa墻底主動土壓力強度墻頂主動土壓力強度例題 有一擋土墻，填土為均質(zhì)砂土， h＝3m， c=0, υ=30176。 , γ=20kN/m3，填土表面荷載 q=30kPa，求主動土壓力、繪圖。解： ①先求出 σ1， σ1=γz＋ q，即自重應(yīng)力＋ q ② 求墻頂處的土壓力強度 由于墻頂處 z=0， σ1=γ 0＋ q=30kPa，墻頂處土壓力強度 σa1 k P a10)33(30)30(t a n30)245(t a n)0()245(t a n)(22221???????????????? ???? qqzakP a303190)30(t a n90)245(t a n)( 222 ????????? ?? ??? qza墻底處的土壓力強度 ④ 計算總主動土壓力 總主動土壓力大小為一梯形（上底為 10kPa，下底為 30kPa）的面積。 kN / m6032 3010)(21 ?????? 高上底＋下底aE ⑤ Ea的作用點為梯形的形心 ③ 求墻底處的土壓力 墻底處 z=3,σ1= γz＋ q =20 3＋ 30=90kPa, （ 3） 無 超載，無地下水的 成層填土 （無粘性土） 的 主動土壓力計算 當擋土墻后填土由不同性質(zhì)的幾層水平土層組成時
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