土的組成和物理性質(zhì)(文件)
【正文】 【解析】 基坑底面處土的主動土壓力壓 強(qiáng)值為： 【例題 4】某基坑開挖深度 h=，周圍土層重度 γ=19kN ／ m3，內(nèi)摩擦角 φ=20176。 1. 庫侖主動土壓力 如圖 1597(d)所示，設(shè)擋土墻高為 h，墻背俯斜，與垂線的夾角為 ，墻后土體為無粘性土 (c=0)，土體表面與水平線夾角為 ，墻背與土體的摩擦角為 。根據(jù)正弦定理并求出 E 的最大值即為墻背的庫侖主動土壓力： 庫侖主動土壓力強(qiáng)度 分布圖為三角形， Ea 的作用方向與墻背法線逆時針成 角，作用點在距墻底 h／ 3 處。 沿?fù)跬翂﹂L度方向取 1m 進(jìn)行分析，并取滑動土楔 ABC 為隔離體，作用在滑動土楔上的力有土楔體的自重 W、滑裂面 BC 上的反力 R 和墻背面對土楔的反力 E(土體作用在墻背上的土壓力與正大小相等方向相反 )。 【解析】 地面處土的主動土壓力壓強(qiáng)值為： 五、庫侖土壓力理論 庫侖 ()1773 年建立了庫侖土壓力理論，其基本假定為： (1)擋土墻后土體為均勻各向同性無粘性土 (c=0)； (2)擋土墻后產(chǎn)生主動或被動土壓力時墻后土體形成滑動土楔，其滑裂面為通過墻踵的平面； (3)滑動土楔可視為剛體。 ，黏聚力 c=0。但在實際工程中計算墻體上的側(cè)壓力時，考慮到土質(zhì)條件的影響，可分別采用 “ 水土分算 ” 或 “ 水土合算 ” 的計算方法。在計算各點的土壓力時，可先計算其相應(yīng)的自重應(yīng)力，在土壓力公式中 z 項換以相應(yīng)的自重應(yīng)力即可，需注意的是土壓力系數(shù)應(yīng)采用各點對應(yīng)土層的土壓力系數(shù)值。朗肯土壓力理論計算被動土壓力強(qiáng)度 Pp的公式如下： 由式 (1597)和式 (1598)可知，無粘性土的被動土壓力強(qiáng)度呈三角形分布，粘性土中的被動土壓力強(qiáng)度呈梯形分布。 ， γ ＝ 18kN/m3。作用在單位長度擋墻上的土壓力為三角形分布面積，即 : 【例題 1】有一擋土墻高 6m，墻背豎直、光滑，墻后填土面水平，填土的物理力學(xué)指標(biāo)為： c=15kPa， =15176。 三、朗肯土壓力理論 1. 基本假設(shè)與適用條件 朗肯土壓力理論是朗肯 (. )于 1857 年提出的。根據(jù)半無限彈性體在無側(cè)移的條件下側(cè)壓力與豎向應(yīng)力之間的關(guān)系，該處的靜止土壓力強(qiáng)度 P0可按下式計算： 式中 K0— 靜止土壓力系數(shù)，其值可用室內(nèi)或原位試驗確定； — 土體重度， kN／ m3。土壓力的大小及分布與作用在擋土結(jié)構(gòu)上的土體性質(zhì)、擋土結(jié)構(gòu)本身的材料及擋土結(jié)構(gòu)的位移情況等有關(guān)，其中擋土結(jié)構(gòu)的位移情況是影響土壓力性質(zhì)的關(guān)鍵因素。 2. 主動土壓力 擋土結(jié)構(gòu)在土壓力作用下向離開土體的方向位移，隨著這種位移的增大，作用在擋土結(jié)構(gòu)上的土壓力將從靜止土壓力逐漸減小。 第七講 土 壓 力 一、內(nèi)容提要： 本講主要講述土壓力靜止土壓力、主動土壓力和被動土壓力 Rankine 土壓力理論Coulounlb 土壓力理論； 二、重點、難點： 主動土、被動土壓力計算 三、內(nèi)容講解： 一、土壓力的分類及其相互關(guān)系 土建工程中許多構(gòu)筑物如擋土墻、隧道和基坑 圍護(hù)結(jié)構(gòu)等擋土結(jié)構(gòu)起著支撐土體，保持土體穩(wěn)定，使之不致坍塌的作用，而另一些構(gòu)筑物如橋臺等則受到土體的支撐，土體起著提供反力的作用。粉土是介于砂土和粘性土之間的過渡性土類，它具有砂土和粘性土的某些特征，根據(jù)粘粒含量可以將粉土再劃分為砂質(zhì)粉土和粘質(zhì)粉土。 碎石土的密實度一般用定性的方法由野外描述確定，卵石的密實度可按超重型動力觸探的錘擊數(shù)劃分。 (3)根據(jù)風(fēng)化程度分為微風(fēng)化、中等風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化 。通常對建筑地基可分成巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊性土六大類。在高含水量時，土中多余的水分在夯擊時很難快速排出而在土孔隙中形成水團(tuán)，削弱了土顆粒間的聯(lián)結(jié)，使土粒潤滑而變得易于移動，夯 擊或碾壓時容易出現(xiàn)類似彈性變形的 “ 橡皮土 ” 現(xiàn)象，失去夯擊效果。可塑性的大小用土處在塑性狀態(tài)的含水量變化范圍來衡量，從液限到塑限含水量的變化范圍愈大，土的可塑性愈好。試驗時使平衡錐在自重作用下沉入土膏，當(dāng)沉入深度 l0mm 時的含水量即為液限 WL。 塑限 wp，是用搓條法測定的。當(dāng)含水量很大時，土是一種粘滯流動的液體即泥漿，稱為流動狀態(tài)；隨著含水量逐漸減少，粘滯流動的特點漸漸消失而顯示出塑性 (所謂塑性就是指可以塑成任何形狀而不發(fā)生 裂縫，并在外力解除以后能保持已有的形狀而不恢復(fù)原狀的性質(zhì) )，稱為可塑狀態(tài)；當(dāng)含水量繼續(xù)減少時，則發(fā)現(xiàn)土的可塑性逐漸消失，從可塑狀態(tài)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)。例如，土層在上覆土層作用下壓密固結(jié)時，結(jié)構(gòu)會趨于更緊密的排列；卸載時土體的膨脹 (如鉆探取土?xí)r土樣的膨脹或基坑開挖時基底的隆
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