第八章擋土結構物上的土壓力-資料下載頁
2025-06-29 16:40本頁面
【正文】 程上所遇到的土壓力計算較復雜，有時不能用前述的理論求解，需用一些近似的簡化方法。一、成土層的壓力墻后填土由性質不同的土層組成時，土壓力將受到不同填土體性質的影響?，F以雙層無粘性填土為例。1．若，在這種情況，由可知（見教材P225圖635）：；按照可知：兩層填土的土壓力分布線將表現為在土層分界面處斜率發(fā)生變化的拆線分布。2．若，按照可知：，且。兩層土的土壓力分布斜率不同，且在交接面處發(fā)生突變；在界面處上方，；在界面處下方。3．對于多層填土，當填土面水平時，且可用Rankine(朗肯)理論來分析主動土壓力，任取深度z處的單元土體，則， 即：，式中的，C由所計算點決定，在性質不同的分層填土的界面上下可分別算得兩個不同得Pa值（Pa上和Pa下）、Pa由Ka上和Ka下（和C上、C下）來確定，在界面處得土壓力強度發(fā)生突變；各層得值不同，土壓力強度分布圖對各層也不一樣。二、墻后填土中有地下水位當墻后填土中有地下水位時，計算Pa時，在地下水位以下的應用。同時地下水對土壓力產生影響，主要表現為：（1）地下水位以下，填土重量將因受到水的浮力而減少；（2）地下水對填土的強度指標C中的影響，一般認為對砂性土的影響可以忽略；但對粘性填土，地下水使C，值減小，從而使土壓力增大。（3）地下水對墻背產生靜水壓力作用。以無粘性土為例，見教材P225圖636。A點土壓力B點土壓力：（Pa）A=rH1KaC點土壓力總的主動土壓力由圖中壓力分布圖的面積求得：即：Ea=1/2rH12Ka+rH1H2Ka+1/2r，H22Ka作用方向垂直墻背，作用點位置見例題。作用在墻背面的水壓力為：作用在擋土墻上的總壓力應為總土壓力與水壓力之和。作用方向垂直墻背，作用點位置見例題。三、填土表面有荷載作用（一）連續(xù)均勻荷載當檔土墻墻背垂直，在水平面上有連續(xù)均布荷載q作用時填土層下，Z深度處，土單元所受應力為① 當C=0時——無粘性土可見：作用在墻背面的土壓力由兩部分組成：一部分由均勻荷載q引起，是常數；其分布與深度Z無關；另一部分由土重引起，與深度Z成正比?？偼翂毫礊樯蠄D所述梯形的面積。② 當時——粘性土當Z=0時，——若小于0為負值時，出現拉力區(qū)。當Z=H時，令Pa=0，則可見作用在墻背面的土壓力由三部分組成：一是由均布荷載q引起，常數，與z無關；二是由土重引起，與z成正比；三是由內聚力引起?？偼翂毫a即教材P226圖637a所述圖形面積。當擋土墻墻背及填土面均為傾斜平面，如教材P226圖637b所示（設為無粘性土）。欲求作用在墻背上的Ea，可采用庫侖圖解法。計算時，應考慮滑動楔體范圍內的總荷載重考慮在內。根據三角形相似原理，應有：若令：則：由此可知：等號右式第一項為土重引起的總土壓力，；等號右式第二項即為填土表面上均布荷載q引起的土壓力增量由圖所示的幾何關系可知：而：而∴將 代入： 可得：于是：作用在擋土墻上的總土壓力Ea的計算公式為：（二）局部荷載作用若填土表面有局部荷載q作用時，如教材P227圖638所示，則q對墻背產生的附加土壓力強度值仍可用朗肯公式計算，即：，但缺乏理論上的嚴格分析。工程中常采用近似方法計算。即認為，地面局部荷載產生的土壓力是沿平行于破裂面的方向傳遞至墻背上的。如圖所示荷載q僅對cd范圍內引起附加土壓力Pa，C點以上，和d點以下，不受q影響。作用于墻面的總土壓力分布如圖所示的陰影面積。例題：某擋土墻，高5m，墻后填土由兩層組成。第一層土厚2m，r1=,φ1=100,c1=；第二層土厚3m，r2=,φ1=160,c1=。；試計算作用在墻上總的主動土壓力和作用點的位置。解：①先求二層土的主動壓力系數Ka②∵ 為粘性土求的點Z01所以在第一層土中沒有拉力區(qū)。同理可求出，第二層中土壓力強度的點Z02可見，第二層土中也沒有拉力區(qū)。③求A，B，C三個的當Z=0時，由可知(Pa)A=當Z=2m時， 可見第一層及第二層土土壓力強度分布均為梯形。④求求第一層土的主動土壓力求第二層土的主動土壓力整個墻的主動土壓力為：⑤求的作用點設的作用點距墻底高度為，則Eahc=Ea1hc1+Ea2hc217 /
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