土壓力與土坡穩(wěn)定ppt課件(已修改)
2025-01-26 10:27 本頁面
【正文】 土力學(xué) 與地基基礎(chǔ) 第七章 土壓力與土坡穩(wěn)定 一、概述 二、土壓力分類 三、朗肯土壓力理論 四、庫侖土壓力理論 五、 GB50007－ 2022規(guī)范土壓力計(jì)算方法 六、擋土墻設(shè)計(jì) 七、土坡穩(wěn)定性分析 擋土墻（擋土結(jié)構(gòu)物）的概念 用來支撐天然或人工斜坡不致坍塌以保持 土體穩(wěn)定的構(gòu)筑物，稱作擋土墻或擋土結(jié)構(gòu)物。如 支撐土坡的擋土墻 、 堤岸擋土墻 、 地下室側(cè)墻 ； 拱橋橋臺 等。 常見的擋土墻型式分二大類：一是剛性擋土墻如 重力式 、 薄（懸）臂式 、 扶臂式 ，二是柔性擋土墻如 錨桿式 、 樁板式 等。 一、概述 土壓力的概念，最早是設(shè)計(jì)和使用擋土墻而提出的，很多教材直接稱擋土墻土壓力分析。 工程中常用的擋土墻 各種型式擋土結(jié)構(gòu) 重力式擋土墻 懸臂式擋土墻 扶臂式擋土墻 剛性擋土墻 重力式擋土墻多用磚石等筑成，墻高 H＜ 5m.薄 (懸 )臂式擋土墻多用鋼筋混凝土做成，用于 H＞ 5m的工程。 扶 臂式擋土墻用于墻高 H＞ 10m的工程，沿墻長每隔 1m設(shè)置一道扶臂，抗彎。 重力式 擋土墻 各部位 的名稱 土壓力概念 土壓力通常是指擋土墻（或擋土結(jié)構(gòu)物）后的土體（填土和填土面上的荷載）對擋土墻產(chǎn)生的 側(cè)向壓力 。土壓力通常用 E 表示。 由于 土壓力 是擋土墻或擋土結(jié)構(gòu)物的主要外荷載。如何準(zhǔn)確確定作用在擋土墻上土壓力的大小、方向和作用點(diǎn)位置，是保證擋土墻設(shè)計(jì)和使用安全的必要條件。因此在工程中，對土壓力的研究和計(jì)算應(yīng)用極為廣泛。 各種擋土墻上的土壓力 土壓力分類 根據(jù)擋土墻受側(cè)向壓力后位移的方向、大小及背后土體所處狀態(tài)，土壓力可分為 靜止土壓力、主動土壓力、被動土壓力 三種： 二、土壓力分類和靜止土壓力計(jì)算 土體推墻 墻推土體 靜止不動 靜止土壓力 （ E0 ）：指擋土墻和墻后填土沒有任何位移，達(dá)到極限平衡狀態(tài)時的土壓力 . 主動土壓力 （ Ea） ：是指擋土墻在墻后填土推力（土壓力）作用下，向離開土體方向偏移至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)（墻后土體開始下滑）時，作用在墻背上的土壓力。在 所有土壓力中，主動土壓力 最小。 被動土壓力 （ Ep ）：是指 擋土墻在外荷載作用下向墻后填土方向移動至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài) （墻后土體開始上?。?時，作用在墻背上的土壓力。在所有土壓力中被動土壓力 最大 . 靜止土壓力 主動土壓力 被動土壓力 靜止土壓力計(jì)算 （ 1）靜止土壓力的計(jì)算公式 在擋土墻后水平填土表面下任意深度 z 處取一微單元體分析：作用在該單元體上的豎向應(yīng)力為土的自重應(yīng)力 γz，其水平作用力與豎向自重應(yīng)力相關(guān)，稱為靜止土壓力，則深度 z處靜止土壓力 強(qiáng)度 σ0為 zk ??? ?? 00為土的有效內(nèi)摩擦角；粘性土經(jīng)驗(yàn)公式：無粘性土～，無粘性土～一般，粘性土數(shù)值小于豎向自重應(yīng)力相關(guān)，其－靜止土壓力系數(shù)，與 s i s i n1 1 00000????????????kkkkk （ 2）總靜止土壓力及其分布 由上述 深度 z處靜止土壓力強(qiáng)度計(jì)算公式可知：靜止土壓力強(qiáng)度沿墻高呈三角形分布。若取單位擋土墻長度，則作用在擋土墻上的總靜止土壓力 E0 為土壓力強(qiáng)度分布圖的面積，即 020 21 khE ?? 式中 E0為作用在擋土墻上的 總靜止土壓力 大小，其作用方向?yàn)樗?，作用點(diǎn)距墻基 h/3 ； h 為擋土墻的高度。 墻背豎直時的靜止土壓力 擋 土 墻 例 （黃 ） 某擋土墻高 ，墻背垂直光滑，墻后填土面水平，填土重度 γ= 靜止土壓力系數(shù) k0=，試計(jì)算作用在墻背的靜止土壓力大小及其作用點(diǎn)，并繪出土壓力沿墻高的分布圖。解：按靜止土壓力計(jì)算公式，墻頂處靜止土壓力強(qiáng)度為： ????? zk??墻底處靜止土壓力強(qiáng)度為： k P ????? zk??020 21 khE ??土壓力沿墻高分布圖 根據(jù) 公式 土壓力合力 E0的大小就 是土中三角形面積的大小 kN / 020 ????? khE ?靜止土壓力 E0的作用 點(diǎn)離墻底的距離為 mh ?? 朗肯土壓力理論是 W .J. M .Rankine 于 1857 年 根據(jù)彈性半空間體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)和土體的極限 平衡條件而提出的土壓力 計(jì)算方法 。 朗肯土壓力理論是土力學(xué)中最重要的理論。 朗肯把土體 極限平衡條件 引入土壓力中，認(rèn)為 墻后填土達(dá)到一種極限平衡狀態(tài)時，與墻背接 觸的任何一個土單元體都處在極限平衡狀態(tài)， 并根據(jù) 莫爾－庫侖破壞準(zhǔn)則 建立了土壓力理論 及其計(jì)算方法，是對土力學(xué)的重要貢獻(xiàn)。 三、朗肯土壓力理論 朗肯 假定二個基本條件 ： （ 1）墻后 填土面水平，土體是半無限大的土體 。 （ 2）擋土墻的墻背是豎直、光滑的。 這二個假定條件 有什么用 呢？ 根據(jù)墻面光滑這個假定，就可以推斷：墻背 與填土之間不存在摩擦力，即沿墻背方向剪應(yīng) 力 τ=0，根據(jù)切應(yīng)力互等原理，水平和豎直方 向的切應(yīng)力均為零，于是豎直方向和水平方向 的壓應(yīng)力就分別為最大、最小主應(yīng)力。 這就是朗肯土壓力理論的 核心 內(nèi)容。 假定條件： 墻背
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1