【正文】 對(duì)同一擋土墻，在填土的物理力學(xué)性質(zhì)相同的條件下 有以下規(guī)律： Ea ＜ Eo ＜＜ Ep 靜止土壓力計(jì)算 作用在擋土結(jié)構(gòu)背面的靜止土壓力可視為天然土層自重應(yīng)力的水平分量 K0?h h ?z K0?z oo KhE 221 ??z h/3 靜止土壓力系數(shù) ooKz???靜止土壓力強(qiáng)度 靜止土壓力分布 土壓力作用點(diǎn) 三角形分布 作用點(diǎn)距墻底 h/3 朗肯土壓力理論 朗肯土壓力基本理論 、光滑 σ z=?z σ x＝ K0?z z f=0 pa＝ Ka?z pp＝ Kp?z 增加 減小 大主應(yīng)力方向 主動(dòng)伸展 被動(dòng)壓縮 小主應(yīng)力方向 pa pp ?f ? ?z K0?z 土體處于彈性平衡狀態(tài) 主動(dòng)極限平衡狀態(tài) 被動(dòng)極限平衡狀態(tài) 水平方向均勻壓縮 伸展 壓縮 主動(dòng)朗肯狀態(tài) 被動(dòng)朗肯狀態(tài) 水平方向均勻伸展 處于主動(dòng)朗肯狀態(tài)， σ1方向豎直，剪切破壞面與豎直面夾角為 45o?/2 45o?/2 45o＋ ?/2 處于被動(dòng)朗肯狀態(tài)， σ3方向豎直，剪切破壞面與豎直面夾角為 45o＋ ?/2 二、主動(dòng)土壓力 45o＋ ?/2 h 擋土墻在土壓力作用下，產(chǎn)生離開土體的位移，豎向應(yīng)力保持不變，水平應(yīng)力逐漸減小，位移增大到△ a，墻后土體處于朗肯主動(dòng)狀態(tài)時(shí)，墻后土體出現(xiàn)一組滑裂面，它與大主應(yīng)力面夾角 45o＋ ?/2，水平應(yīng)力降低到最低極限值 ?z(σ1) pa(σ3) 極限平衡條件 ?????? ???????? ?? 245t a n2245t a n 213 ???? oo c 朗肯主動(dòng)土 壓力系數(shù) aaa KczKp 2?? ?朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度 z h/3 Ea ?hKa 討論： 當(dāng) c=0,無粘性土 aaa KczKp 2?? ?朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度 aa zKp ??h z成正比，沿墻高呈三角 形分布 ，即三角形面積 ，即作用在離墻底 h/3處 aKh 2)2/1( ??當(dāng) c＞ 0, 粘性土 粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度包括兩部分 1. 土的自重引起的土壓力 ?zKa 2. 粘聚力 c引起的負(fù)側(cè)壓力 2c√Ka 說明： 負(fù)側(cè)壓力是一種拉力，由于土與結(jié)構(gòu)之間抗拉強(qiáng)度很低，受拉極易開裂，在計(jì)算中不考慮 負(fù)側(cè)壓力深度為臨界深度 z0 020 ??? aaa KcKzp ? )/(20 aKcz ??aaa KczKp 2?? ?2c√Ka Ea (hz0)/3 h z 0 ?hKa2c√Ka 側(cè)壓力區(qū) （計(jì)算中不考慮） （不計(jì)負(fù)側(cè)壓力部分） ，即作用在離墻底 (hz0)/3處 0( ) ( 2 ) / 2a a aE h z h K c K?? ? ?2c√Ka Ea (hz0)/3 h z 0 ?hKa2c√Ka 三、被動(dòng)土壓力 極限平衡條件 ????????????? 245t a n2245t a n 231 ???? ＋＋＋ oo c朗肯被動(dòng)土壓力系數(shù) ppp KczKp 2?? ?朗肯被動(dòng)土壓力強(qiáng)度 ?z(σ3) pp(σ1) 45o－ ?/2 h z 擋土墻在外力作用下，擠壓墻背后土體，產(chǎn)生位移，豎向應(yīng)力保持不變，水平應(yīng)力逐漸增大，位移增大到 △ p，墻后土體處于朗肯被動(dòng)狀態(tài)時(shí)，墻后土體出現(xiàn)一組滑裂面，它與小主應(yīng)力面夾角 45o－ ?/2，水平應(yīng)力增大到最大極限值 討論： 當(dāng) c=0,無粘性土 ppp KczKp 2?? ?朗肯被動(dòng)土壓力強(qiáng)度 pp zKp ?? z成正比，沿墻高呈三角形分布 ，即三角形面積 ，即作用在離墻底 h/3處 h ?hKp h/3 Ep pKh 2)2/1( ??當(dāng) c＞ 0, 粘性土 粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度包括兩部分 1. 土的自重引起的土壓力 ?zKp 2. 粘聚力 c引起的側(cè)壓力 2c√Kp 說明： 側(cè)壓力是一種正壓力，在計(jì)算中應(yīng)考慮 ppp KchKhE 2)2/1(2 ?? ? ，即梯形分布圖形面積 土壓力合力 h Ep 2c√Kp ?hKp ＋ 2c√Kp h p ppp KczKp 2?? ?四、例題分析 【 例 】 有一擋土墻，高 6米，墻背直立、光滑，墻后填土面水平。 三軸壓縮試驗(yàn)的特殊情況（ ?3=0） ， 又稱單軸試驗(yàn) 第 8章 土壓力 土壓力 通常是指擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對(duì)墻背產(chǎn)生的側(cè)壓力 根據(jù)墻的位移情況和墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài)，土壓力可分為以下三種： 靜止土壓力 、 主動(dòng)土壓力 和被動(dòng)土壓力。 ?1f ?3 13c tg2c??? ???ta nf c? ? ???? ? O ? c 132???131313 132si n2 c t gc t g2cc??????? ? ? ??????? ? ? ???213231t a n 45 2 t a n 4522t a n 45 2 t a n 4522cc????????? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，破壞面與大主應(yīng)力作用面的夾角為 ? f ? f 2? f ?3 ?1 c ? A ? ? cctg? 1/2(?1 +?3 ) ? ? 2459021 ??? ??????f?45m ax ???說明： 剪破面并不產(chǎn)生于最大剪應(yīng)力面，而與最大剪應(yīng)力面成 ? / 2的夾角，可知，土的剪切破壞并不是由最大剪應(yīng)力 τmax所控制 ?max 4. 破壞判斷方法 221 , 3 422x z x zxz? ? ? ????? ??? ? ?????σ1σ1f 彈性平衡狀態(tài) σ1=σ1f 極限平衡狀態(tài) σ1σ1f 破壞狀態(tài) ? ? O ? c ?1f ?3 ?1 ?1 ?3= 常數(shù)： 根據(jù)應(yīng)力狀態(tài)計(jì)算出大小主應(yīng)力 σ σ3，由 σ3計(jì)算σ1f， 比較 σ1與 σ1f 213 4 5 2 tg 4 522f tg c???? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??1= 常數(shù)： 根據(jù)應(yīng)力狀態(tài)計(jì)算出大小主應(yīng)力 σ σ3，由 σ1計(jì)算 σ3f，比較 σ3與 σ3f 221 , 3 422x z x zxz? ? ? ????? ??? ? ?????231 4 5 2 tg 4 522f tg c???? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? O ? c ?1 ?3f ?3 ?3 σ3σ3f 彈性平衡狀態(tài) σ3=σ3f 極限平衡狀態(tài) σ3σ3f 破壞狀態(tài) 【 例 】 地基中某一單元土體上的大主應(yīng)力為 430kPa，小主應(yīng)力為 200kPa。 對(duì)黏土層在單面排水或雙面排水條件下分別求 (1)加荷后一年時(shí)的變形量； (2)變形量 156cm所需的時(shí)間 [解 ] (1)加荷后一年時(shí)的變形量 黏土層中附加應(yīng)力沿深度是均布的 ， σz= p0 =120kPa 黏土層的最終變形量 s= σ zH/ES =120 10000/6000=200mm 黏土層的豎向固結(jié)系數(shù) CV=k(1+e0)/(γW α)= 108 (1+1)/(10 106 3) = 103 cm2/s= 105 cm2/年 對(duì)于單向排水條件下：豎向固結(jié)時(shí)間因數(shù) TV=CVt/H2= 105 1/10002= 由 UZ –TV曲線 (1)查的相應(yīng)的固結(jié)度 UZ =；則得 t=1年時(shí)的變形量 st= UZ s= 200=78mm 在雙面排水條件下仍用 UZ –TV曲線 (1)， 但壓縮土層厚度取半數(shù)：豎向固結(jié)時(shí)間因數(shù) TV=CVt/H2= 105 1/5002= 查的相應(yīng)的固結(jié)度 UZ =；則得 t=1年時(shí)的變形量 st= UZ s= 200=150mm (2)求變形量達(dá) 156cm所需的時(shí)間 平均固結(jié)度將為 UZ = st /s=156/200=， 由 UZ –TV曲線 (1)查的相應(yīng)的時(shí)間因素 TV= 在單向排水條件下： t= TV H2/CV= 10002/ 105= 在雙向排水條件下： t= TV H2/CV= 5002/ 105= 第 7章 土的抗剪強(qiáng)度 土的抗剪強(qiáng)度 是指土體對(duì)于外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力。 2 超靜孔隙水壓力 ，是由外荷載引起，超出靜水位以上的那部分孔隙水壓力。 ww hu ??把通過粒間的接觸面?zhèn)鬟f的應(yīng)力稱為 有效應(yīng)力 。一般取分層厚hi≤ hi=1~2m， b為基礎(chǔ)寬度。 地基的最終沉降量計(jì)算 地基沉降計(jì)算深度 基礎(chǔ)底面向下需要計(jì)算壓縮變形所達(dá)到的