土力学第六章土压力计算讲义课件

第六章土压力计算第一节概述第二节静止土压力计算第三节朗肯土压力理论第四节库仑土压力理论第五节土压力计算中的几个应用问题的讨论第一节概述什么是挡土结构物（Retainingstructure）什么是土压力(Earthpressure)影响土压力的因素挡土结构物类型对土压力分布的影响挡土结构物及其土压力Rigidwall一、挡土结构物（挡土墙）用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性的一种结构物。

概述挡土结构物上的土压力由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，使挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。

概述挡土墙类型（按刚度及位移方式）:刚性挡土墙柔性挡土墙

概述刚性挡土具墙L型T型预应力刚性加筋扶壁圬工式悬臂混凝闯土挡滋土墙躁及复核合排毛水管完工完工柔性嘱支护润结构概述锚杆板桩板桩变形基坑支撑上的晃土压唤力支撑奏包括胡横板咬、立谢柱、隶横撑变形土压锡力分作布板桩上土压力实测计算上海僻市外伟环过芽江隧音道基稳坑支猪撑临时宫支撑无法堆打锚隐杆，畅相邻膊建筑交物的凶基础刮较深,有地潜下管轧线内支询撑概述锚杆裹式挡土横墙萍墙秘高H=沸27堂m铁路桌路基其他风结构迎形式加筋岗挡土罩墙本章班重点刚性彻墙土慨压力岸的计书算——土压尚力计剖算的惧基础土压遍力的决类型两种薯土压乔力计计算理抛论——基本蔑假定味、计俊算公创式朗肯头土压两力理蜘论库仑嫁土压良力理史论土压古力的阁大小收、方广向、差分布岂及合享力作中用点墙体战位移起的方如向和爪相对轻位移晌量决线定着乏所产皮生的土压雹力的答性质和土压臂力的松大小。二、墙体折位移末和土厅压力己性质3.被动陪土压酿力（Pa痰ss扮iv叹e登ea葵rt直h莲pr鼓es穿su冈re线)概述1.静止数土压袖力（Ea住rt哲h煤pr删es丧su虹re绢a模t艳re糊st虏)2.主动挥土压舱力（Ac纯ti菊ve承e杂ar魄th连p团re控ss艳ur烟e)当d=D/H=0时缩慧（如旋地下扮室）E=浸E01.静止诞土压躺力2.主动逐土压胜力墙体外移，土掩压力吨逐渐减小，当土纯体破坏，达族到极限贞平衡绿状态时所扁对应胸的土颈压力(最小)3.被动尖土压欠力墙体内移，土压碧力逐的渐增大，当土练体破坏，达到极限郊平衡普状态时所男对应飞的土密压力(最大)试验厨表明茄：挡土姻墙所尖受到董的土稼压力蒜类型聪，首刑先取贷决于廉墙体藏是否锤发生克位移棉以及销位移舅方向崇；(2日)挡土敞墙所功受土族压力朗的大便小随锅位移华量而钢变化琴，并劲不是封一个游常数吧；(3爸)主动悄和被屯动土支压力欲是特定苦条件萝下的土桥压力垃，仅户当墙枝有足肌够大被位移效或转宽动时宫才能螺产生馒。总结辆：三谊种土抛压力撑的大押小关国系Ea<E0<Ep第二沃节遮静永止土送压力卖计算

h

v

h

v

h=

0

zzzH(a)(b)静止史土压瞒力强悉度（

0）：按半桥空间痰直线设变形尚体在攀土的械自重扣作用趴下无侧息向变些形时的垦水平歇侧向熊应力

h来计豆算。下图哭表示向半无诊限土掠体中反深度宅为z处土论单元青的应盐力状仍态：设想急用一问挡土忠墙代供替单寇元体捐左侧某的土士体，句挡土芬墙墙宗背光扩滑，亲则墙醒后土懒体的对应力土状态插并没示有变揉化，谢仍处肚于侧摄限应低力状勺态。竖向喝应力何为自纵重应础力：

z=

z水平惊向应学力为仍原来吃土体黎内部娘应力浮变成方土对乏墙的缺应力墓，即乏为静硬止土天压力旷强度

0：

0=

h=K0

zK0——静止鄙土压盗力系宰数。哑一般损设为典常数旅。K0=1据-s挽inφ’（式中φ’为土藏的内痕摩擦脑角）K0

HH3E0(c)

z

0

f=c+

tg

(d)

h=

0

zzH(b)静止劲土压氏力沿榨墙高乔呈三帅角形寨分布脂，作甘用于裤墙背设面单毁位长午度上舞的总静喉止土艇压力琴（E0）：E0的作绝用点承位于晓墙底木面往棵上1/充3H处，薯单位[kN便/m]。（d）图是坐处在墨静止程土压接力状茂态下然的土相单元布的应础力摩迹尔圆盟，可踏以看编出，展这种借应力源状态来离破轰坏包意线很柳远，肢属于弹性侧平衡沸应力盏状态。第三委节械朗共肯土根压力代理论一、凳基本延原理朗肯老理论难的基园本假球设：1、墙疗后填阶土为播均质鸽、各养向同挣性；2、墙麦后填触土延洲伸到乳无限箭远处抓；3、填弱土表蔽面水平；4、墙郑背垂直厉光滑（墙毫与垂用向夹容角

=0，墙李与土斤的摩归擦角

=0）。18皇57年英乒国学帮者朗效肯（Ra蛇nk笨in代e）根沉据弹补性半嫂空间华体内的的应晓力状城态及土的事极限女平衡恳理论，得廊出计威算土节压力拘的方吸法，垄又称帅极限填应力躲法。土体牺内每哭一竖贪直面亮都是五对称点面，筛地面五下深湾度z处的M点在妇自重患作用夹下，艰垂直纪截面回和水魔平截货面上淹的剪显应力匀均为屡零，备该点是处于弹性锦平衡跟状态（静漂止土橡压力枯状态推），哑其大巴小为壁：用

1、

3作摩姜尔应白力圆艘，如牵左图肤所示涉。其中

3（

h）即为时静止妈土压倚力强企度。

h

v

h

vz(a)

z

h

f=c+

tg

(d)

半无拆限土者体中坐的极令限平惩衡应经力状娱态主动衬极限烧平衡促应力复状态

aK0

v

v

二、济主捷动土倍压力Ea主动害土压炊力HH/3HKa主动话土压躬力分辆布唇墙后宣破裂极面形如状45＋/2Ea粘性仿土：主动区Ea三、桌被动义土压县力同计草算主列动土第压力寄一样毅用

1、

3作摩怕尔应震力圆姨。使挡梯土墙款右移瓦，则过右半得部分急土体腾有压妈缩的放趋势守；墙面凯的法到向应像力

h增大。

h、

v为大考小主菠应力贩。当挡犹土墙阶位移俭使

h增大威到使进土体橡达到极限恒平衡引状态时，棵则

h达到妇最高志限值

p，即：殿朗肯输被动组土压炭力强中度。

Ep被动雷土压声力HH/3HKp被动矩土压狡力分支布筒墙病后破拳裂面优形状45－/290+Ep对于饿粘性系土：Ep四、广几种围特殊雨情况示下的滑土压顿力计晃算（一链）超纹载水感平向民无限旷分布势时pazqHqKaγHKaσz（二旁）超泉载分士布距允墙背份有一妄定距角离时求解湿方法盾：自均赖布荷乌载开央始作劣用点滩作Oa和Ob，∠AO奏a=，∠AO途b=

=威45

+

/2。认廊为a点以谈上的照土压疯力不撒受地蠢表荷星载的史影响读，b点以辫下则榜完全浸受均毅布荷昼载的度影响雕。a和b两点骨间的似土压个力用贞直线DE连接遇。即妄：土土压力圈为多呀边形AB蓄CE大D的面亿积。（三丝式）局翠部作裁用均酿布荷厘载时求解摄方法殊：从荷居载两卵端点O及O’点作棵辅助本线Oa和O’研b，都尽与水敬平面蛛成

=机45

+

/2，认为a点以鉴上和b点以增下的督土压角力都治不受雁地面临荷载悉的影劳响，瓜局部煤超载塘对主恰动土是压力它的影潜响为臣矩形DE影GF（四按）成非层填光土时巴的土经压力移计算注意册：土株层不伟同，φ不同絮，则Ka不同虏，分些层界替面处螺有突率变。bc=1h1Ka1bd=1h1Ka2ef=便(

1h1+

2h2)Ka2竖向军自重恋应力毙：（五款）墙桥后填熔土有培地下乐水时水土尊合算台法（或黏性学土）水土财分算播法（泉无粘僻性土琴）（地姐下水肌水位馒以下拜用浮右容重

和水戒下的

值）[例题6-辈2]挡土验墙高6m，墙背旨直立族、光好滑，搞填土奋面水榴平并奇作用吨有均膛布荷弓载q=终10勒KP猎a。填土术的物该理力驴学性哨质指昆标如镇下：c=狼0,φ=3乳4º红,γ=1预9K畜N/躺m3。试求屯主动加土压色力及失其作摧用点柔，并略绘出窄主动续压力挠分布勉图。例题6-雁3：挡激土墙最高5m，墙背丧直立俯、光罚滑，靠填土柄面水许平，减填土港有两眯层组谁成，弊试求江主动此土压稳力，妄并绘裙出主退动土称压力折分布惭图。作业习题6-渔1、6-已3朗肯浮土压而力理准论：痰滑动浅破坏次面与省水平脱面的堆夹角挤？主动溉极限话平衡落状态——主动浊扩展陡：45禽+/貌2复习被动掌极限很平衡裙状态——被动槐压缩太：45酷-/绑2第四浮节罚库店仑土讽压力摔理论库仑C.A.Coulomb(1736-1806)如果酱墙背软不垂吼直，矛不光霉滑墙后输填土搜面任稼意，移不水窃平如何挠计算部挡土役墙后扬的土忌压力顽？第四剂节铸库仑葬土压睬力理勤论2、计算套依据英：根据族墙后市土体杀处于铺极限谎平衡条状态贱并形绵成一鸭滑动铁楔体查时，荡从楔体孝的静告力平性衡条铜件得出秋土压玻力。也称浓为滑楔剧土压乳力理论捞。1、适涂用条侵件：墙背识不是萄直立彼光滑警的，墙后翅填土鼠也不攀一定政水平。3、基呢本假刷设a.挡土娘墙是恋刚性认的，材墙后剖填土差为均剩质无粘戒性土。b.滑动含破裂陷面为制通过拐墙踵命的平面（平欢面滑傍裂面亩）。c.滑动餐楔体威为刚碌体。（一各）无雾粘性确土主吓动土斑压力一、励数解僚法作用力名称大小方向楔体△ABC自重W已知已知，竖直向下滑动面上反力R未知与BC法线N1夹角=内摩擦角

，且位于N1下方墙背对楔体反力E（反作用力为Ea）未知与墙背法线N2的夹角=外摩擦角δ，位于N2下方当满亡足朗肺肯理太论假沫设，垃即墙璃背垂谜直（α=0）、光滑(δ=0欢)、填土乳面水访平（β=0）且无畏超载薯（包准括填颗土与予挡土拖墙顶饺齐高不）时:墙顶谎以下消任意给深度z以上归的主括动土逮压力:对z求导绑，得镜到主艇动土瞧压力摩强度自沿墙丽高的岸分布采计算脏公式阴：土对蜘挡土皮墙墙父背的梅外摩榴擦角挡土墙粗糙及填土排水情况外摩擦角

挡土墙粗糙及填土排水情况外摩擦角

墙背平滑、排水不良。墙背很粗糙、排水良好墙背粗糙、排水良好。墙背与填土之间不可能滑动挡土避墙墙出背倾饮角

俯斜——为正银仰斜——为负（二抽）无落粘性贼土被选动土虫压力计算血公式例：席有一裤挡土探墙，施高4m，墙背踪蝶倾斜笛角

=皆10

（俯书斜）票，填嫌土面弦坡角

=音10

。填询土的违物理且力学忧性质返指标寒如下慨：

=萍18娘kN资/m3，c=泊0，

=炸30

，填土并与墙叔背的跳外摩军擦角

=毅0.绿67

。试队按库嫩仑理冤论求城主动压土压寻力及辜其作森用点芦。解：

=扮20

，根掘据上券述指串标查街表得Ka=摸0.蚂43铃8，则：土压就力作个用点竭在距狭墙底H/3处，臂即距笼墙底1.耽33肠m处二、重图解闹法（被自学悟）库尔男曼图欠解法适用且条件牢：一脖切不靠规则丧的填轨土表短面和磁荷载剧情况凶。三、哪粘性嫩土的州库仑共土压朝力——公式薪修正1、等握代内刑摩擦技角

D加大

D值，舍以取饥代粘副性土c、

的共冲同作务用

D——根据东经验绢确定地下会水位名以上侨粘性肚土取30

~3水5

地下懒水位论以下涂粘性葡土取25

~3挖0

经验僚公式奔：

D——与挡摩土墙难高度波有关词，可枣能导躁致较再大误腥差2、广识义库鼓仑理树论在库打仑理跃论基确础上假，考析虑以康下因革素的逃影响滋：墙后繁填土惩面荷巧载填土健粘聚棋力填土亲与墙饱背间私的粘爸结力填土录表面共附近喜的裂陡缝深裳度即：慌所谓少“广扮义库并仑理朋论”朗。3.永《建筑均地基行基础惨设计尝规范》（GB泥5买00乎07－20颠02）推荐李公式——邻“广义轮库仑纲理论辈”方沙法不计呜地表插裂缝h0及墙智背与树粘土渴间的画粘结梁力c

，即h0=c

=侦0，且

=喉90

-

，《规范》将符霸合排侍水和蜜土质困要求扰条件烫的主膊动土棋压力到系数武做成牧了一歌系列蔽曲线眯图，彻可根瞎据

、

、

查用挡。补充梦说明绩：漫试算悲与实诞测证邮明：涨高大饮挡土怎墙理穗论计剃算结话果偏刃小；创通常幕不允忌许出米现达剃到极挽限状奋态时逝的位妇移，城故土回压力鹊计算替中计放入增大大系民数。《规范》规定秤，计睁算挡鞭土结炎构的够土压兰力时车，可惩按主动烛土压昼力计算院，但袍计算匪结果稿需根币据土咸坡的咳高度案进行慨增大根修正似：当土嫁坡高姥度小击于5m时，齿修正胃系数雪宜取1.痕0；当土敏坡高掩度为5～8m时，歇修正扑系数岁宜取1.串1；当土猛坡高励度大搜于8m时，妈修正妇系数简宜取1.鬼2。当地掉下水朋丰富聪时，园应考嫁虑水携压力油的作范用。第五句节颗土析压力钓计算袍中的怖几个踢应用耀问题秧的讨木论相同最点：酷都属区于极干限状扭态土税压力敲理论不同虫点：一、牌分析讨方法请的异亲同区别朗肯洲库院仑土体石内各闯点均听处于