《土压力与土坡稳定》PPT课件.ppt

回顾:,基本条件和假定极限应力分析破坏形式主动和被动砂土和粘性土,6.1概述6.2静止土压力计算6.3朗肯(Rankine)土压力理论6.4库仑(Coulomb)土压力理论6.5几种常见情况土压力6.6挡土墙设计6.7土坡稳定分析,第6章土压力与土坡稳定,6.4库仑土压力理论,6.4.1基本原理,库仑研究的课题,1.库仑研究的课题,2.库仑土压力理论假设条件,库仑土压力的基本假定,6.4.2库仑主动土压力计算,1.受力分析,库仑主动土压力计算简图,2.库仑主动土压力计算公式,或,（6-20）,（6-21）,（6-22）,3.库仑主动土压力的分布,4.库仑总主动土压力作用点,6.4.3库仑被动土压力计算,1.受力分析,库仑被动土压力计算,2.计算公式,（6-24）,即,（6-25）,（6-26）,3.库仑被动土压力的分布,4.库仑总被动土压力作用点,总被动土压力的作用点位于被动土压力三角形分布图形的重心，即墙底面以上H/3处。,1.朗肯土压力理论：（1）依据：半空间的应力状态和土的极限平衡条件（2）概念明确、计算简单、使用方便（3）理论公式直接适用于粘性土和无粘性土（4）由于忽略了墙背与填土之间的摩擦，主动土压力偏大，被动土压力偏小。,6.4.4朗肯土压力理论与库仑土压力理论的比较,朗肯主动土压力偏大,6.4.4朗肯土压力理论与库仑土压力理论的比较,墙背垂直填土水平实际d0,朗肯被动土压力偏小,2.库仑土压力理论：（1）依据：墙后土体极限平衡状态、楔体的静力平衡条件（2）理论假设条件（3）理论公式仅直接适用于无粘性土（4）考虑了墙背与土之间的摩擦力，并可用于墙背倾斜，填土面倾斜的情况。但库伦理论假设破裂面是一平面，与按滑动面为曲面的计算结果有出入。,滑动面,滑动面,6.5几种常见情况的土压力,6.5.1建筑地基基础设计规范GB50007-2002推荐的公式法,（6-27）,6.5.2地面均布荷载作用下的土压力计算,1.主动土压力,（1）挡土墙墙背垂直，填土表面水平的情况,土压力呈梯形分布，作用点在梯形的重心。,（2）挡土墙墙背倾斜，填土表面倾斜的情况,2.被动土压力,土压力呈梯形分布，作用点在梯形的重心。,qKa,局部荷载-朗肯土压力理论：,粘性土被动土压力的计算：,6.5.3车辆荷载引起的土压力计算,a）土压力计算原理b）重车的挡土墙计算长度车辆荷载引起的土压力计算,（6-34）,6.5.4墙后填土分层情况,f1=f2c1=c2=0,g2g1g20c2=0,c1=0c20,g1=g2f2=f1,成层填土,g1=g2c1=c2=0,f2f1f2f1,成层填土,成层填土情况,6.5.5填土中有地下水情况,1.水土分算,对于地下水位以下的碎石土和砂土，一般采用“水土分算”法。分别计算作用在墙背上的土压力和水压力，然后进行叠加。,采用“水土分算”法，总的土压力减小了，但是，由于增加了水压力，故作用在墙背上的总压力是增加了。,2.水土合算,对于地下水位以下粘性土、粉土、淤泥及淤泥质土，通常采用“水土合算”法，土的重度采用饱和重度，土压力系数采用总应力抗剪强度指标。,填土中有地下水时的土压力计算：,填土中有水：,墙基不透水,朗肯理论,KagH2,KagH1,填土中有水,填土渗透系数比地基土小得多,KagsatH2,1.构造要求：一般用砂性土，墙设排水孔以及反滤层，填土表面设沟、堤等截流。2.水下部分土压力Pa=Kasz水压力pu=u(静水压力、渗流压力、超静孔压),填土中有水,排水管,排水孔,土工织物反滤,砂砾石料,带卸荷台的挡土墙土压力,H1,H2,45o+/2,(H1+H2)Ka,H1Ka,A,B,D,C,E,C,E,此挡土墙上的主动土压力计算结果及其分布：,6.4库仑土压力理论,本次课小结：,6.4.1基本原理6.4.2库仑主动土压力计算6.4.3库仑被动土压力计算6.4.4朗肯土压力理论与库仑土压力理论的比较,6.5几种常见情况的土压力,6.5.1建筑地基基础设计规范GB50007-2002推荐的公式法6.5.2地面均布荷载作用下的土压力计算6.5.3车辆荷载引起的土压力计算6.5.4墙后填土分层情况6.5.5填土中有地下水情况,6.6挡土墙设计,挡土墙设计包括墙型选择、稳定性验算、地基承载力验算、墙身材料强度验算以及一些设计中的构造要求和措施。,6.6.1挡土墙类型,1.重力式挡土墙2.悬臂式挡土墙3.扶壁式挡土墙4.锚杆及锚定板式挡土墙5.其它型式的挡土结构,6.6.2挡土墙的计算,1.挡土墙计算的内容,1）稳定性验算，包括抗倾覆稳定性验算和抗滑移稳定性验算。2）地基承载力验算。3）墙身材料强度验算。符合现行混凝土结构设计规范和砌体结构设计规范等规定要求。,2.作用在挡土墙上的荷载,作用在挡土墙上的荷载有墙身自重G、土压力和基底反力。,作用于挡土墙上的诸力,3.挡土墙稳定性验算,（1）抗倾覆稳定性验算,稳定性验算图,（6-38）,4）在挡土墙竖直墙背上作卸载台，形状如牛腿，则平台以上的土压力不能传递到平台以下，总土压力减小，抗倾覆稳定性增大。,挡土墙上的卸载台,（2）抗滑移稳定性验算,挡土墙上抗滑稳定性验算,（6-39）,增加抗滑稳定的措施,6.6.3重力式挡土墙的构造措施,1.墙型的选择,重力式挡土墙按墙背倾斜方式分为仰斜、直立和俯斜三种型式，如用相同的计算方法和计算指标计算主动土压力，一般仰斜最小，直立居中，俯斜最大。就墙背所受的土压力而言，仰斜墙背较为合理。,2.重力式挡土墙的基础埋置深度,在土质地基中，基础埋置深度不宜小于0.5m；在软质岩石中，基础埋置深度不宜小于0.3m。,3.断面尺寸拟定,4.墙后排水措施,5.填土质量要求,6.6挡土墙设计,本次课小结:,6.6.1挡土墙类型,6.6.2挡土墙的计算