三土压力与土坡稳定PPT课件

1 第三章6土压力与土坡稳定 2 一 概述 二 土压力的分类 三 郎肯土压力理论 四 库仑土压力理论 五 规范 推荐方法 六 挡土墙设计 七 土坡稳定性分析 3 学习目标 理解三种土压力的概念 掌握朗肯土压力理论 理解库伦土压力理论及其与朗肯土压力理论的比较 掌握常见情况下土压力的计算 熟悉挡土墙的类型 构造和设计方法 掌握土坡稳定的概念和 规范 对土层边坡开挖的规定 理解简单土坡稳定分析的方法 4 一 概述 5 一 影响土压力的因素 1 填土性质 包括填土重度 含水量 内摩擦角 内聚力的大小及填土表面的形状 水平 向上倾斜 向下倾斜 等 2 挡土墙形状 墙背光滑程度 结构形式 3 挡土墙的位移方向和位移量 二 土压力分类 1 静止土压力 墙本身不发生变形和任何位移 移动和转动 土处于弹性平衡状态 2 主动土压力 墙离开填土向前发生位移至土体达到极限平衡状态 3 被动土压力 墙向填土方向发生位移至土体达到极限平衡状态 二 土压力的分类 6 1 主动土压力 2 被动土压力 3 静止土压力 主动土压力被动土压力静止土压力 二 土压力的分类 7 三 静止土压力计算 取单位墙长 总静止土压力 静止土压力系数 可近似按计算 二 土压力的分类 8 当填土为粘性土时 规范 GB50007 2002 对边坡支挡结构土压力计算提出如下规定 1 计算支挡结构的土压力时 可按主动土压力计算 2 边坡工程主动土压力应按下式进行计算 五 建筑地基基础设计规范 推荐方法 c 主动土压力增大系数 土坡高度大于5m时宜取1 0 高度为5 8m时宜取1 1 高度大于8m时宜取1 2 ka 主动土压力系数 按规范附录L确定 9 一 挡土墙的类型1 重力式挡土墙 1 熟记书中的规定80页 2 悬臂式挡土墙 2 3 扶壁式挡土墙 3 1 2 3 六 挡土墙设计 10 11 挡土墙案例 1 滨江路爱众广场 2种 2 橡皮沟重力式挡土墙3 广安中学锚杆挡土墙4 广安二中挖孔桩挡板挡土墙5 三峡大坝 挡水墙 12 13 14 15 二 挡土墙的计算设计方法 先假定截面尺寸 然后验算稳定性及强度 若不满足要求 再修改设计 计算内容 1 稳定性验算 包括抗倾覆和抗滑移验算 2 地基承载力验算 3 墙身强度验算 六 挡土墙设计 16 六 挡土墙设计 17 六 挡土墙设计 18 挡土墙排水措施 环城路上挡土墙垮塌案例及滨江路河堤垮塌 六 挡土墙设计 三 重力式挡土墙体型选择与构造措施 19 20 无粘性土土坡稳定性分析 二 无粘性土简单土坡稳定性分析 1 15 1 5 K 稳定安全系数 从上式看出 只要土坡就是稳定的 七 土坡稳定性分析 简单土坡指由均质土组成 坡面单一 顶面与底面均水平 且长度为无限长的土坡 21 三 土质边坡开挖规定 七 土坡稳定性分析 规范 规定 在山坡整体稳定的条件下 土质边坡的开挖应符合下列规定 1 边坡的坡度允许值 应根据当地经验 参照同类土层的稳定坡度确定 当土质良好且均匀 无不良地质现象 地下水不丰富时 可按表7 2确定 2 土质边坡开挖时 应采取排水措施 边坡的顶部应设置截水沟 在任何情况下不允许在坡脚及坡面上积水 3 边坡开挖时 应由上往下开挖 依次进行 弃土应分散处理 不得将弃土堆置在坡顶及坡面上 当必须在坡顶或坡面上设置弃土转运站时 应进行坡体稳定性验算 严格控制堆栈的土方量 4 边坡开挖后 应立即对边坡进行防护处理 22 土质边坡坡度允许值 注 1 表中碎石土的充填物为坚硬或硬塑状态的粘性土 2 对于砂土或充填物为砂土的碎石土 其边坡坡度允许值均按自然休止角确定 1 M H B 坡度 M B H 坡度系数 七 土坡稳定性分析 23 小结 本章主要介绍了土压力的形成过程 土压力计算的朗肯理论和库仑理论 重力式挡土墙的设计以及土坡稳定的分析方法 1 土压力的性质和大小与支挡结构位移方向和位移量直接相关 并由此形成了三种土压力 静止土压力 主动土压力和被动土压力 2 静止土压力的计算方法由水平向自重应力计算公式演变而来 朗肯土压力计算公式由土的极限平衡条件推导而来 库仑土压力公式则是由滑动土楔的静力平衡条件推导获得 各种土压力公式都有其适用条件 应用中应引起注意 24 3 重力式挡土墙的设计除需进行各种验算外 还必须合理的选择墙型和采取必要的构造措施 4 在工程建设中常会遇到土坡稳定性问题 如道路路堤 基坑开挖和山体边坡等 土坡失稳是土体内部应力状态发生显著改变的结果