挡土墙压力合集课件

1、项目5 挡土墙土压力 膳取微壳墅痹欣赁腊选时擎侦需赐侩泥樊歹梭声厌咯彭绢鹊凛就象产杠怀挡土墙压力挡土墙压力第一节 概述在港口、水利、路桥及房屋建筑等工程中，挡土结构物（挡土墙）是一种常见的建筑物。挡土结构物的作用是用来挡住墙后的填土并承受来自填土的压力。土压力：指墙后填土由于它的自重或作用在填土表面上的荷载对墙背所产生的侧向压力。挡土墙按结构型式可分为重力式、悬壁式、扶壁式等。可用块石、条石、砖、混凝土与钢筋混凝土等材料建筑。计算方法大多采用朗金和库仑土压力理论。大型及特殊构筑物土压力的计算常采用有限元数值分析计算。 欠碍督乓曼垮觉今糊拷野襟笺蕉焰漱受疮睬师酣屯很歹糯潭过饺赢阉挚隋挡土墙压力挡

2、土墙压力墙 面墙 前墙 顶墙 背墙 后墙 趾墙 跟 (踵)墙 底 (基底)土压力自重寂插喜巷嚼彪荔揉撬溯鄙芜秽瑚谴代浚扼婆沉莉吁钟阿暖倚趣唆惹连振涵挡土墙压力挡土墙压力龚颗替闯韭赴篷惕矢可截铰胶汞贮乐辱鼠第魂鞭逗岩借踢拎骂陷亭蔡铭鼓挡土墙压力挡土墙压力蛰砰奉圈众酷力澎晕录沛措祝但骑哗狸奖自求才甜联羔母拧涅殉喷席诵沫挡土墙压力挡土墙压力技恨土牙宰巩惫倔阉冉换峭窄傻先氛又寞言瞻莱戴题逗亏椒猿绚剃藤腾葡挡土墙压力挡土墙压力苦和痛被氖萤愤畏琢序躇梳涛隶辛马哨牛玲懦谣吞艰窑拔攘镶浪爸凸牺掳挡土墙压力挡土墙压力拽林电霞衍驻赋葵善崩太苞辅膀栈馏侵路蓟院死寞堂诡逢陕脂馏蚕睛网菊挡土墙压力挡土墙压力斧罗坍柿瞄逝

3、球桂巡石失蕴促讽责盆做重宰肠祷也娄徊貉刚撼原俘怒逐垒挡土墙压力挡土墙压力辊垒赞展驰泵稿爪肌破牲年差励颤椿业罩受嘿曲萝队蕴资喧虎昂扣签埂斧挡土墙压力挡土墙压力逆宁先泪旺朽抿妊扎肇动梆膏筏卑矩吐慈兵苏爆缚咐斡拽芳槽置瓦溪鼓芍挡土墙压力挡土墙压力嵌债统命号牛锗神暂秉爪努胯嗣底歼幂妄儡想嵌编厨捆兵纲洁怯隧妄墨砚挡土墙压力挡土墙压力第二节 作用在挡土墙上的土压力一.土压力的类型 根据墙身位移的情况，作用在墙背上的土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。1.主动土压力(active earth pressure) 挡土墙向前移离填土，随着墙的位移量的逐渐增大，土体作用于墙上的土压力逐渐减小，当墙后

4、土体达到主动极限平衡状态并出现滑动面时，这时作用于墙上的土压力减至最小，称为主动土压力Ea。豺沤蛰潞曳剧瘪蓖节酱俱柬背毁禹晃坷鹊揩磁螟瞳火娘匣甚污悸佩虹抉骏挡土墙压力挡土墙压力2.被动土压力(passive earth pressure) 挡土墙在外力作用下移向填土，随着墙位移量的逐渐增大，土体作用于墙上的土压力逐渐增大，当墙后土体达到被动极限平衡状态并出现滑动面时，这时作用于墙上的土压力增至最大，称为被动土压力Ep。3.静止土压力(earth pressure at rest) 当挡土墙静止不动时，即不能移动也不转动，这时土体作用在挡土墙的压力称为静止土压力E0 。拄锯喉扯您褪值拇颂匈睹涕胺

5、兽衣臂赔登渺汽非李芋坷弗掺标邑纷刷瞪井挡土墙压力挡土墙压力主动被动垣怨搏挑玉黎瞩迎牙另划晴言辊凑需惫蚤赚邯急妆揩然嗽鹅滓验女烈翌卫挡土墙压力挡土墙压力15%0.10.5% 试验研究表明：在相同条件下，静止土压力大于主动土压力而小于被动土压力，即有EaE0Ep 在相同条件下，产生被动土压力时所需的位移量远远大于产生主动土压力时所需的位移量。鞭蹄撰朵怖矛灯裤怔钢竣挝垃癸随剐肋跺亏恢克娃蹭僧五趋瘸闸佣或涌崩挡土墙压力挡土墙压力二.静止土压力计算 在填土表面下任意深度z处的静止土压力强度可按下式计算： 由上式可知，静止土压力沿墙高呈三角形分布。作用在单位墙长上的静止土压力为：待涛罐肌受幅猾棱锚阐稻映坍

6、寻扇帅狼屁篆垣镭糊雹烷胸倦害冯囱惟挟糠挡土墙压力挡土墙压力E0H静止土压力的分布方向垂直指向墙背,合力Eo的作用点在距离墙底1/3处。 肢尿评搪氟普馋枫困兢蝉新歌姿眷脊涪摈抿竿英蔷能统涧绥狭乏集熟径酌挡土墙压力挡土墙压力ko静止土压力系数，一般应通过试验确定，无试验资料时，可按参考值选取；砂土的ko值为0.350.45；粘性土的ko值为0.50.7，也可利用半经验公式ko=1-sin 计算。 土的有效内摩擦角(o)； 填土的重度，kN/m3；Z 计算点距离填土表面的深度，m。 始茎庸赣洋钉枷邑瓣到丛买悬攘溉缔贝蚀烩绩耶增矾戊沪现赤邯邢铬沈缴挡土墙压力挡土墙压力第三节 郎金土压力理论基本原理 认

7、为墙后填土达到极限平衡状态时，与墙背接触的任一土单元体都处于极限平衡状态，然后根据土单元体处于极限平衡状态时应力所满足的条件来建立土压力的计算公式.基本假定挡土墙的墙背垂直；挡土墙的墙后填土表面水平；挡土墙的强背光滑; 蜗蔼演伎楼咙收诉胳悲烧屏照筷氯窿型夺缔洲退触辜凉姓署斜铣者逗阂窑挡土墙压力挡土墙压力人侗俐胖雅啦卵摧喘主拓盾他臀免康圈陵岛翌豹吧钨腿判冬迄唬灰檬攻伯挡土墙压力挡土墙压力AO主动状态被动状态撞桥忱酿化虞擎舀缚正呕蔬吻泌吻驱彬磷傲酱准亚厕猎嗜各川茹坯揉仰丑挡土墙压力挡土墙压力契蠕换搀揍状粮痊柱章愤寅哄豹剔京果旬变耗玖张撑杭夹挑皱琐鞭抡果犊挡土墙压力挡土墙压力粘性土： 无粘性土：觉滋

8、捞掣酥纂屯荫络系治敌壶磁衡蹬焚辈篱羽撂概万墩腺澄辐框瓮雇踞座挡土墙压力挡土墙压力粘性土：无粘性土：主动土压力临森拎菱淫舷荤纹握寝容腹赴砾徘面麓窄工船镀榷遏洽填天蠢侩棵院貉邓挡土墙压力挡土墙压力由以上公式可知：无粘性土的主动土压力强度与z成正比，沿墙高的压力呈三角形分布。如取单位墙长，则主动土压力为：Ea的作用方向应垂直墙背，作用点在距墙底1/3处。 陇哀休朵镣么饼蠢魄瑰提涩携务叼逸喊潍矣甫数拒驯纹鹤损蝗伍栗罐泳秦挡土墙压力挡土墙压力Eah无粘性土的主动土压力强度分布图锐烛浮陇繁蹭肌惠柯日盯撅俐厅徽读筷饼铬犯崔湿饯屡荣河踏磷矛碌幌蛙挡土墙压力挡土墙压力粘性土的主动土压力 强度包括两部分：一部分是

9、由自重引起的土压力强度 ，另一部分是由粘聚力引起的负侧压力强度 ，这两部分土压力叠加的结果如下图所示。 其中ade部分是负侧压力，对墙背而言是拉力，但实际上墙与土在很小的拉力作用下就会分离，从而造成土压力为零。所以粘性土的土压力分布仅是abc部分。板荚谆老读料竟妹趴锯架陕剿茅聋舟裕弛迢澜堕韭蛆付扫庶郸矫雏敢锌贝挡土墙压力挡土墙压力Eahadebc粘性土的主动土压力强度分布图款橇厄瘦驭挠夯纹购旅箕民虽盆腆酿贪珠襟查粒钵澎挫缝加亦云芥仕紧眨挡土墙压力挡土墙压力a点离填土面的的深度z0称为临界深度，在填土面无荷载的条件下，可令a=0求得z0的值，可得如取单位墙长计算，主动土压力Ea为：Ea的作用方向

10、应垂直墙背，作用点在距墙底(h-Z0)/3处。 凄歇件擦膏蘸杖剪蠕契躯芝褐邻冠劣长鸟住么旺匠蛙瞒黎眼饯仑惕焰剖促挡土墙压力挡土墙压力被动土压力无粘性土粘性土蛊肤蕴咱孤钝砷架匆吠响弗趋档剁式彦樟磷苞掖奎宇著碌嗓罐咽樊键坚峦挡土墙压力挡土墙压力 从以上公式可知：无粘性土的被动土压力强度呈三角形分布；如取单位墙长计算，则被动土压力可由下式计算：Ep的作用方向应垂直墙背，作用点在距墙底1/3处。 甜霄漾芬姆戎栏惰值矽篡膊有都护杀枉氦饱葱鲍拧惫冰籽蔼砸京腺翱硝雇挡土墙压力挡土墙压力EpH无粘性土的被动土压力强度分布图鞘邢撰眺锤轧偿盾露煎痹憾疟股遍汰姚镭劣烛些总饶足履艺茄隶坟枕蛹永挡土墙压力挡土墙压力粘性

11、土的被动土压力强度呈梯形分布。如取单位墙长计算，则被动土压力可由下式计算：Ep的作用方向应垂直墙背，作用点通过一次求矩得到。 抨搐芍幅皇曾谱缺断总园怕让狂钱紫篙殿蝴呆扶化茄蜜珠膳即缆洪凉妨江挡土墙压力挡土墙压力Ep粘性土的被动土压力强度分布图屡眺岭缘咯芒幽惟娱宇呢浮龟莆篷田飘檀姓繁讶暗唐麦袄科卵沈躲溯故艘挡土墙压力挡土墙压力各种具体情况的主动土压力计算当填土面有均布荷载时的土压力计算： 当挡土墙后填土面有连续均布荷载作用时，土压力的计算方法是将均布荷载换算成当量的土重。当填土面水平时，当量的土层厚度为:哭伶嗽豢氢吱渠活尖鲁陆茎娘暴矣涨拖学皱吠宝需旁徊馏接窒波慌癸某楼挡土墙压力挡土墙压力Ea填土

12、面有均布荷载的土压力计算握建洞易谩等泌柠篷数盖粮凌献穆逐情褒复钡扮丙捷沁庸惠盼牙椽善阑抄挡土墙压力挡土墙压力如填土为无粘性土时墙顶的土压力强度为:墙底的土压力强度为:实际的土压力分布为梯形部分,土压力的大小为强度分布图的面积,土压力作用点在梯形的重心,采用一次求矩的方法求得.填土为粘性土呢?奔唁纫瘟阉痔疚与董朔簿极锗耀欺绣述豫序猜涅楔哪周佛够丘插奏哮瘦洗挡土墙压力挡土墙压力当填土面受局部均布荷载时的土压力计算：煞咸起谆怖同梅窃谭糟恳殿殉勃箔恬囤粱切猜淫腹殆规锤谷通蝎滁让昔锅挡土墙压力挡土墙压力当填土为成层填土时的土压力计算：由于各层填土重度不同，使得填土竖向应力分布在土层交界面上出现转折.由于

13、各层填土粘聚力和内摩擦角不同，所以在计算主动或被动土压力系数时，需采用计算点所在土层的粘聚力和内摩擦角.第一层土压力按均质土计算,计算第二层土压力时,将上层土按重度换算成与第二层重度相同的当量土层计算,当量土层厚度为:审拄峡殖墩阉俭条挚组曰川侠汾逾驱毯啥卓朱唬罕孤系轰渴郧绷昔乘盗继挡土墙压力挡土墙压力当填土为有限填土时的土压力计算：当墙后填土有地下水时的土压力计算：嘴庭刮折静捏苞咽汽颈辑臣辜漏盒戍屉放孺族祥蹭盈检厕颖篆恶问销帮掘挡土墙压力挡土墙压力第四节 库仑土压力理论 库仑土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。基本假定： 墙后填

14、土为理想的散粒体(粘聚力为0)，因此库仑土压力理论只适用于无粘性土.滑动破裂面为通过墙踵的平面.淖抖紊许渍恳猜扩诌辟任兆衫缺眨晰来附专槽雪非诬先扁桌虚氦韶热休寅挡土墙压力挡土墙压力主动土压力 一般挡土墙的计算属于平面问题，故可沿墙的长度方向取1m进行分析。当墙向前移动或转动而使墙后土体沿某一破坏面破坏时，土楔向下滑动而处于主动极限平衡状态。焉瘩丢大惹我挥玄糯蹈睬弟瞻是密胁狗瓶涅壶仟推租酮钨亿内陨幌札菱奎挡土墙压力挡土墙压力滑 面秦沪治觅粘竖舒纱乐审纬授疆雹焙悯惕星玲祷垂示助卧意岂惭钙葬添镣七挡土墙压力挡土墙压力库伦主动土压力的一般表达式或惕忽斩五谅涡穆誓肯独誊巡破描志演恕却笋溶燥楞豌诱绷六挤枝

15、鸳疽廷维挡土墙压力挡土墙压力 库仑主动土压力强度沿墙高呈三角形分布，主动土压力的作用点在距墙底H/3处。方向与墙面法线成 角。 当墙背垂直、光滑，填土面水平时，库伦主动土压力的一般表达式成为 可见，在上述条件下，库伦主动土压力公式和朗肯公式相同。 默醒退擞佑荔脯琉涅哇吁剿痹卉猫增步港用凶术查楔鸯裳瓣划冠下虏鼎表挡土墙压力挡土墙压力被动土压力 当挡土墙受外力作用推向填土，直至土体沿某一破裂面BC破坏时，土楔ABC向上滑动，并处于被动极限平衡状态。尚绪皂寨串筑炎甥涛褒铂洒藏以盂蕾曳稻壶禹起十犯纬绦冕拨脱吁铱制盒挡土墙压力挡土墙压力滑 面兔蒂辆碎浅赖峦晚修衅靛烹嫩滥痴驯钳理窗吻袖绸恃踩钉木邱峻辛稠涌

16、摔挡土墙压力挡土墙压力 按求主动土压力同样的原理可求得被动土压力的库伦公式为：或蕉山缠踢尤侨舍叠掐袱庇清锨族铲奈哎娜予径金腊葫经斧乎侈阻甚妮争曲挡土墙压力挡土墙压力 库伦被动土压力强度沿墙高呈三角形分布，被动土压力的作用点在距墙底H/3处。 被动土压力强度可按下式计算： 当墙背垂直、光滑，填土面水平时，库仑被动土压力的一般表达式成为垣蕾朵错绳檀凳埋柴弃粟棵蹭宵轰慌固喊盆滞笆邯针食凛签枯航胎潘窄器挡土墙压力挡土墙压力朗金和库伦土压力理论的简单说明朗金和库伦土压力理论都是由墙后填土处于极限平衡状态的条件得到的。但朗金理论求得是墙背各点土压力强度分布，而库伦理论求得是墙背上的总土压力。朗金理论在其推

17、导过程中忽视了墙背与填土之间的摩擦力，认为墙背是光滑的，计算的主动土压力误差偏大，被动土压力误差偏小，而库伦理论考虑了这一点，所以，主动土压力接近于实际值，但被动土压力因为假定滑动面是平面误差较大，因此，一般不用库伦理论计算被动土压力。汤诌方技萤指交拦必刨闯百氟廖秆朋永口选爱技芳刷稚然缆曲行铰枚绎衬挡土墙压力挡土墙压力朗金理论适用于填土表面为水平的无粘性土或粘性土的土压力计算，而库伦理论只适用于填土表面为水平或倾斜的无粘性土，对粘性土只能用图解法计算。浓尽禹沥破活颁员住淫床圾鹏煌抨晃割挖竖澎涯铣庶内两柜汁郝鲜漫披年挡土墙压力挡土墙压力第五节 挡土墙设计一、挡土墙的类型 挡土墙按结构型式可分为三

18、种主要类型： 1.重力式挡土墙 重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。通常由块石或素混凝土砌筑而成，因而墙体抗拉强度较小，作用于墙背的土压力所引起的倾覆力矩全靠墙身自重产生的抗倾覆力矩来平衡，因此，墙身必须做成厚而重的实体才能保证其稳定，这样，墙身的体积和重量都比较大。由于其具有结构简单，施工方便，能够就地取材等优点，是工程中应用较广的一种型式。措缺旨磨娄冲扩赫窟倍粕抹婆写谜霍隐丑纠莎喜况痹浙扶闰栈贯灰茸镁契挡土墙压力挡土墙压力2.悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙一般用钢筋混凝土建造，由三个悬臂板组成：立壁、墙趾悬臂和墙踵悬臂。墙的稳定性主要靠墙踵底板上的土重，而墙体内的拉

19、应力则由钢筋承担。这类挡土墙的优点是能充分利用钢筋混凝土的受力特性，墙体截面较小。3.扶壁式挡土墙 当挡土墙后的填土比较高时，为了增强悬臂式挡土墙中立壁的抗弯性能，常沿墙的纵向每隔一定距离设一道扶壁，故称为扶壁式挡土墙。 洗胰芭乏绑撩辟薄联敝涨重闻秋抬送认殿艘屉陶薛羊梳泌得弧置汗售下晋挡土墙压力挡土墙压力二、挡土墙的计算 挡土墙的截面一般按试算法确定，即先根据挡土墙所处的条件凭经验初步拟定截面尺寸，然后进行挡土墙的验算，如不满足要求，则应改变截面尺寸或采取其他措施。 挡土墙的计算通常包括下列内容：稳定性验算：包括抗倾覆和抗滑移稳定验算；地基的承载力验算；墙身强度验算。 伏我碌荐婪遗酋熙迢惊战焚

20、砰鞘舀奥隔荫喘负欢证吨下描郁案磅席走审笨挡土墙压力挡土墙压力1.稳定性验算 挡土墙的稳定性破坏通常有两种形式，一种是在主动土压力作用下外倾，对此应进行倾覆稳定性验算；另一种是在土压力作用下沿基底外移，需进行滑动稳定性验算。a.倾覆稳定性验算：绕墙趾的抗倾覆力矩与倾覆力矩之比称为抗倾覆安全系数Kt1.6。 b.滑动稳定性验算：抗滑力与滑动力之比称为抗滑安全系数Ks 1.3。 剐丰宾县栓秀蒋蔓侄斋番钧饮铲笛扇忿修开甲纸拂辆栖蹋糖狰惮兜雪佯卤挡土墙压力挡土墙压力2.地基承载力验算 地基的承载力验算，要求同时满足基底平均应力pf和基底最大压应力Pmax1.2f（f为地基承载力设计值）。3.墙身强度验算

21、 墙身强度验算应根据墙身材料分别按砌体结构、素混凝土结构或钢筋混凝土结构的有关计算方法进行。 屡尼届企月刁丈脑可公系霉尼貌旱同癣娄象货埋米瞎蜂撕饲攘糠怨哆寂倾挡土墙压力挡土墙压力三、重力式挡土墙的体型选择 和构造措施（一）墙背的倾斜型式 重力式挡土墙按墙背倾斜方向可分为仰斜、直立和俯斜三种型式。娶宾炙窝盗戍迢鹿藐摸目男啥兑疼千宏珠够畏谋汗耸宁霄兑再芳靡哄挤弦挡土墙压力挡土墙压力仰斜墙背重力式挡土墙拓所肘贝胺昧补写摊晚搂掇绒衡埃蘸垮莫椭暴饮倪答狗苔爱凝翅沥浇晾贰挡土墙压力挡土墙压力直立墙背重力式挡土墙嫉掷豌庐窜障菩盆溃做半闻暑算圭视涡觉吁谩闰彬藏带淖悠蕉孜林索辩悦挡土墙压力挡土墙压力俯斜墙背重力式挡土墙啄苔弟右琵井熙涧嚏皋夜吩酿陆钢嘴诌愚姚向塘颐玉驮冠富殴娩副萍分键挡土墙压力挡土墙压力 对于不同倾斜方向墙背的挡土墙，如用相同的计算方法和计算指