《土壓力與土坡穩(wěn)定》ppt課件-文庫(kù)吧
2024-12-30 10:27 本頁(yè)面
【正文】 光滑 墻背垂直 填土表面水平 假設(shè)： 墻后各點(diǎn)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(gè)假設(shè) （一）朗肯土壓力理論的概括模型： （ 1）填土達(dá)到極限平衡狀態(tài)，意味著能夠滿足莫爾－庫(kù)侖破壞準(zhǔn)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(guò)程中，自重應(yīng)力是非常重要的條件。 因?yàn)橹鲃?dòng)土壓力是所有土壓力中最小的，所以可以認(rèn)為 主動(dòng)土壓力就是 σ 3 又因?yàn)橹鲃?dòng)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(dòng)土壓力，就是求 σ3 求被動(dòng)土壓力，就是求 σ1 （二）主動(dòng)土壓力的計(jì)算 無(wú)粘性土主動(dòng)土壓力計(jì)算 從簡(jiǎn)單到復(fù)雜有如下 5種情況： （ 1） 均質(zhì)土，無(wú)超載，無(wú)地下水 最簡(jiǎn)單 （ 2） 均質(zhì)土， 有超載 ，無(wú)地下水 （ 3） 均質(zhì)土，無(wú)超載， 有地下水 （ 4） 成層土，無(wú)超載，無(wú)地下水 （ 5） 成層土， 有超載 ， 有地下水 最復(fù)雜 （ 1） 無(wú)超載，無(wú)地下水均質(zhì)無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力計(jì)算 已知豎向自重應(yīng)力是大主應(yīng)力 σ 1 求主動(dòng)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(gè)點(diǎn)的土壓力，就可獲得整個(gè)土壓力值及其分布 . 方法：選擋土墻最高點(diǎn) (墻頂 )和最低點(diǎn) (墻底 )處二個(gè)點(diǎn)計(jì)算出土壓力強(qiáng)度值，然后連結(jié)二點(diǎn)成一條直線，然后再計(jì)算土壓力的大小、方向、作用點(diǎn)三個(gè)要素。關(guān)鍵是先求好二個(gè)點(diǎn)上土壓力強(qiáng)度，然后獲得整個(gè)土壓力分布。 無(wú)粘性土， c=0，任一點(diǎn)主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為： )245(tan21 22 ?? ?? ?hEa)245(t a n 213 ???? ??? ?fa 無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與深度成正比，土壓力分布呈三角形，擋土墻墻背單位長(zhǎng)度（通常取 1m）所受總主動(dòng)土壓力為： 無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力的方向水平，垂直于墻 背，作用點(diǎn)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(dòng)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(qiáng)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(qiáng)度 墻底處 z=3， σ1=20 3=60kPa ④ 計(jì)算總主動(dòng)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(dòng)土壓力 Ea的作用點(diǎn) h/3處， 1m 墻底處的土壓力強(qiáng)度 kN / m3032021 ????? 積土壓力強(qiáng)度三角形的面面積法 aE （ 2） 有超載 ，無(wú)地下水均質(zhì)無(wú)粘性土的主動(dòng)土壓力計(jì)算 當(dāng)擋土墻后填土表面有連續(xù)均勻荷載 q作用時(shí)，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(wú)粘性土，則擋土墻后主動(dòng)土壓力強(qiáng)度 σ a為： )245(t a n)()245(t a n)245(t a n)(22212??????????????????????zqqzqaaa墻底主動(dòng)土壓力強(qiáng)度墻頂主動(dòng)土壓力強(qiáng)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(dòng)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(qiáng)度 由于墻頂處 z=0， σ1=γ 0＋ q=30kPa，墻頂處土壓力強(qiáng)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(qiáng)度 ④ 計(jì)算總主動(dòng)土壓力 總主動(dòng)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(diǎn)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(wú) 超載，無(wú)地下水的 成層填土 （無(wú)粘性土） 的 主動(dòng)土壓力計(jì)算 當(dāng)擋土墻后填土由不同性質(zhì)的幾層水平土層組成時(shí)
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