土力学：挡土结构物上的土压力

土力学2第六章

挡土结构物上的土压力Earthpressureonretainingstructure§1土压力§2朗肯(Rankine)土压力理论§3库仑(Coulomb)土压力理论§4几种常见的主动土压力计算第六章挡土结构物上的土压力库仑C.A.Coulomb(1736-1806)§1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

概述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，或使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。

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，挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。

概述挡土哈墙类链型（伸按刚洒度及为位移杂方式马）:刚性漆挡土桶墙柔性料挡土沈墙概述刚性挡土沈墙§1L型T型预应力刚性加筋扶壁圬工式混凝碑土挡晚土墙暴及复带合排承水管完工完工柔性抢支护绣结构§6川.1概述锚杆板桩板桩变形基坑洁支撑豪上的禁土压败力变形土压叔力分血布板桩上土压力实测计算上海负市外泻环过述江隧洪道岸旷埋段素基坑洗支撑无法统打锚圆杆，斤相邻叙建筑锦物的赛基础皱较深,地下夹管线内支赚撑§6伤.1概述地下饮建筑守物§1发生耽在土宵体内台部或冬者与丽土相范邻的拦结构膏物上萍的压毯力竖向忍土压松力新填链土B外土隶柱内土柱等沉挣面沟埋爱式上埋式二窄土压克力的化影响桨因素土的糕性质挡土首墙的越移动掉方向挡土驻墙和根土的碑相对秃位移悉量土体袭与墙谁之间拴的摩搏擦挡土恐墙类挤型本章摩要讨各论的倦中心司问题刚性篇挡土妈墙上的燃土压衔力性蚂质及财土压抬力计发算，皆包括嚷土压谨力的浑大小葵、方足向、愧分布侧及合增力作彻用点捕。在影敏响土验压力捷的诸地多因馋素中,墙体院位移女条件是最滚主要坟的因谱素。满墙体色位移婆的方否向和躁相对泄位移抗量决铅定着平所产纯生的暗土压哑力的派性质税和土槐压力勺的大萌小。三土压承力类公型3.被动构土压旅力（Pa译ss墨iv另e巷ea嘱rt越h伞pr巾es虫su辅re追)（一罢）墙体功位移撇和土金压力可性质§1概述1.静止分土压递力（Ea染rt许h童pr咬es仔su忌re云a纤t俯re北st命)2.主动身土压耗力（Ac遍ti冈ve梯e启ar舒th惯p声re盒ss姿ur熊e)墙体册位移贩对土赖压力懂的影粒响１．参挡土架墙所盗受土织压力狭的类蜻型，宋首先兼取决价于墙宏体是扇否发装生位疏移以纹及位冰移的例方向闲。其灵中有脑三种驱特定圈情况亩下的州土压豪力，烧即静阿止土坡压力爆、主或动土萍压力毫和被拿动土贼压力已。２．奴挡土限墙所阁受土坐压力烈的大衰小并凳不是峰一个苹常数巨，而炒是随众位移杜量的看变化盈而变则化。§1当d=D/H=0时谅（如跳地下兼室）E=斑E01.静止泊土压闷力2.主动杨土压失力§1概述墙体外移，土压施力逐根渐减小，当土分体破坏，达哈到极限摇平衡蔽状态时所利对应朋的土袖压力(最小)3.被动哑土压键力§1概述墙体内移，土压其力逐臂渐增大，当土爸体破坏，达到极限困平衡弄状态时所敢对应炸的土敞压力(最大)可按良土体勺处于侧限愿条件勉下的弹持性平接衡状先态进要行计射算。（二惊）静止那土压席力计颈算静止南土压歼力系越数K0对于尖侧限讨应力压状态蓬：p0=sh=K0sv=u/(掩1-u)sv=u/(饺1-u)gzK0=n/(钓1-n)由于串土的n很难维确定奖，K0常用惠经验系公式解计算对于鞭砂土凑、正益常固当结粘妥土：K0≈1旦-s验inf’svsvshshz小结挡土穿墙土压炎力土压饥力性谋质影响油因素静止菌土压猴力计真算如何疑计算藏主动辈和被厕动土估压力茧？一.半无虽限土踩体中料的极扰限平查衡应满力状哪态和拌朗肯秩土压冬力：§2朗肯(Ra讨nk矛in榴e)土压蠢力理范论1.主动桌极限耗平衡门应力椒状态PaK0

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朗肯魄土压疲力理示论基糟本条治件和蒸假定条件墙背躁光滑墙背揪垂直填土两表面骨水平假设墙后葱各点拾均处疯于极填限平姻衡状东态§2朗肯晴土压比力理致论二.墙背致光滑徐垂直只、墙宇土表省面水膀平的啄土压爬力计笨算§2朗肯今土压址力理风论(一).填土纸为砂土由于光墙背狂光滑唉垂直败（没嫁有剪砍应力繁），童墙背叛相当勺于一兰个半贿无限港土体班中的虹对称悦线，好墙后辅为半很无限夸土体惰的一垂半。(一)填土议为砂土§2朗肯捷土压团力理岗论1.主动仰土压咳力HH/3HKa主动胃土压降力分灾布俊墙蜡后破之裂面印形状45＋/2§2朗肯窗土压麻力理井论1.主动保土压梳力pa=sh=t补g2(4站5

-f/2)gzKa=团tg2(4茅5

-f/2)直线树分布合力Ea=1村/2苏KagH2作用泻点：批底部阻以上1/染3H处滑裂瘦面方箭向：读与水排平夹没角45

+f/2(一)填土千为砂土HH/3HKa§2朗肯蚀土压除力理乐论2.被动引土压系力(一)填土涉为砂土HH/3HKp被动恳土压挨力分咽布谜墙坑后破泡裂面似形状45－/290+§2朗肯蚂土压软力理竹论2.被动迟土压觉力pp=sh=t顺g2(4足5

+f/2)gzKp=筹tg2(4惜5

+f/2)直线彩分布合力Ep=1楚/2KpgH2作用份点：浩底部滴以上1/可3H处滑裂颈面方滤向：演与水融平夹膀角45

-f/2(一)填土狡为砂土§2朗肯尺土压惜力理狂论1.主动血土压馅力(二)填土千为粘性幸土§2朗肯素土压柱力理害论1.主动烧土压巴力(一)填土跨为粘性胖土HKaHKa-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3主动区主动佳土压互力分室布§2朗肯母土压胳力理叹论1.主动旅土压载力z<牢z0拉应右力，厦开裂z>z0

(一)填土乌为粘性捷土总主动土压力HKaHKa-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3§2朗肯借土压枯力理虽论2.被动载土压吵力(一)填土逗为粘性委土小结基本些条件弦和假狱定极限担应力圾分析破坏眼形式主动劫和被浸动砂土哪和粘邀性土§2朗肯昏土压者力理浪论如果戒墙背拥不垂愿直，冠光滑墙后申填土巨任意如何健计算邀挡土障墙后穗的土积压力液？§6劝.3库仑耍土压盟力理负论(一)主动锈土压立力§3库仑土压举力理稠论基本呈假设学：1、墙掀后土扛体为窝无粘戴性土2、滑遗动面超为一亚平面3、将胸破坏触的楔泡形土泛体视坝为刚分体4、按锯楔形彩体整恐体极价限平锯衡条叼件处乞理(一)主动晶土压弟力§3库仑土压摸力理管论求解嘴方法登：1、滑行动楔识体受算三个部力系W、E、R（如推图）2、根住据静照力平贱衡力德三角是形闭索合条木件，莫可得E的大险小3、求手极值(一)主动贩土压瓦力§3库仑土压腔力理归论当b=d=a=0时，再即：墙背屑光滑甜、垂子直，散填土木表面饼水平童时与朗悠肯土涨压力遍理论余一致(二)被动兄土压凑力§3库仑土压伶力理石论求解帆方法誉类似筒主动运土压帜力变化

,取若润干滑物裂面,使E最小dE/d

=0唉,求得

，得到比：§3库仑土压滴力理梅论土压翁力分葱布(二)被动让土压逮力三.图解黎法§3库仑土压须力理乱论2.库尔炊曼(C纤.Cu孕lm晒an相n)图解分法§3库仑土压宗力理条论在图蓬中使侮力三膜角形肉顶点o与墙苗底A重合陵，Ri方向捕与ACi方向表一致3.粘性优土的仔图解塌法§3库仑土压贸力理堆论W中包咸括BC任DE四朗肯之和库福仑土尊压力心理论赞的比较（一沿）分析曲方法区别朗肯愚库秋仑极限狮平衡抹状态土体科内各雾点均摊处于捡极限品平衡撇状态刚性棕楔体,滑面扁上处禁于极切限平绒衡状霸态极限危应力祥法尿滑啄动楔堪体法§3库仑土压押力理攻论（二迈）应用支条件§6边.4朗肯效和库蝴仑土压嫌力理攀论的比较朗肯库仑1墙背光滑垂直填土水平墙背、填土无限制粘性土一般用图解法2坦墙坦墙3墙背垂直填土倾斜（三颗）计算探误差--朗肯街土压蠢力理黎论§6均.4朗肯挠和库屯仑土压稻力理钩论的比较墙背治垂直实际d>0郎肯舌主动货土压备力偏辞大郎肯芽被动土压遇力偏秋小（三）荒计算药误差--库伦长土压筒力理禾论§6适.4朗肯爸和库腿仑土压束力理针论的比较由于咽实际柿滑裂饱面不碑一定呜是平鬼面主动双土压姐力偏小不一谱定是小最大值被动简土压集力偏大不一禽定是司最小值（三零）计致算误恐差--耕-与理巩论计键算值悲比较§6有.4朗肯士和库膝仑土压秤力理禾论的比较（三街）计算垒误差--紫-与理穿论计骂算值乔比较§6被.4朗肯劣和库盆仑土压菠力理肆论的比较（三愚）计弱算误配差--与理从论计啊算值拴比较§6愉.4朗肯植和库洗仑土压散力理伙论的比较

=0滑裂锣面是听直线寸，三畜种理激论计叹算Ka腾,Kp相同

0Ka朗肯维偏大10邻%左右践，工悦程偏的安全库仑绞偏小境一些源（可庸忽略)；Kp朗肯每偏小庄可达石几倍谱；库仑痕偏大眨可达艰几倍;在实蝴际工盈程问后题中症，土慌压力观计算事是比隐较复仁杂的样。§4几种挨工程交中常鸡见的暂主动均土压萌力计央算一.填土铃上有邀荷载二.成层乖填土醋情况三.填土忘中有蒸水四.坦墙五.墙背腔形状啦有变百化六.墙后筒填土寸受限劈燕制§4几种倚工程绑中常皆见的稠主动挡土压述力计研算一.填土标上有蹄荷载1朗肯行土压屋力理攻论

1=gz+qpa=

3=qKa+gzKaHZ

1

3qKaHKazKa§4几种示工程嫁中常鉴见的驱主动镰土压赢力计朵算2.库仑眼土压散力理门论一.填土闭上有决荷载三角兔形相蜻似§4几种楚工程排中常睬见的佛主动问土压百力计年算3.局部陶荷载--朗肯蔽土压收力理赵论一.填土泼上有绸荷载§4几种培工程带中常领见的断主动施土压罪力计最算二.成层阴填土CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1朗肯渔理论§4几种缠工程竹中常练见的滥主动魔土压桥力计略算（一群）它讨论1.pa在B点的否连续酱性(1粉)g1=g2

1=

2c1

c2(2乓)g1=g2

1

2c1=c2=0(3制)g1

g2

1=

2c1=c2不连谎续不连字续连续CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1§4几种型工程箩中常繁见的勿主动婚土压着力计导算（一患）拉讨论2.dpa/d革z(即pa斜率)的连猜续性(1鬼)g1

g2；

1匹=

2转折:g大dpa/d裙z大(2够)f1

f2；g1=g2转折:g大dpa/d筐z小朗肯理论仅和g

f有关CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1§4几种亿工程坊中常展见的完主动恼土压托力计筛算（二伏）牲几种踢情况斜下土俭压力芝讨论f1=f2c1=c2=0g2>g1g2<g1CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1§4几种跌工程时中常琴见的湖主动早土压丙力计准算（二俗）肌几种削情况塔下土岩压力怒讨论过顶瞧点虚但拟q=gH1g1=g2c1=c2=0f2>f1f2<f1CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1§4几种松工程树中常双见的杆主动凝土压拜力计唐算（二补）伶几种始情况册下土牌压力席讨论c1>0c2=0c1=0c2>0g1=g2f2=f1CBAg1

f1c1g2

f2c2H2H1§4几种榆工程泡中常糊见的售主动禁土压伟力计谨算1.构造合要求翁：一般怒用砂律性土云，墙广设排班水孔高以及缠反滤怜层，陵填土剧表面活设沟添、堤岂等截堂流2.水下重部分土压钳力P

a=K

aσ

z水压馋力pu=u属(静水棕压力财、渗君流压醒力、超静啦孔压)三.填土伍中有呆水§4几种毕工程呆中常窑见的殃主动放土压朋力计简算三.填土炮中有棵水墙基长不透漂水朗肯案理论K

agH2KagH1gwH2水压力土压力§4几种宁工程河中常妖见的汁主动退土压梳力计吴算三.填土财中有故水H2H1不透水dEapw土压力水压力Eapw库仑杀理论墙基稍不透适水§4几种六工程目中常辟见的扮主动强土压仍力计境算三.填土鞋中有奏水填土情渗透咸系数塑比地肥基土俩小得旋多需要谨绘制直流网碌或计担算确蚕定孔状压§4几种踪蝶工程阶中常型见的饼主动吊土压弊力计栽算三.填土所中有押水填土坦渗透墓系数瞧比地同基土俭小得止多H2H1gsatH2gH1垂直有效应力=总应力u=0孔压KagsatH2KagH1土压力透水昼地基§4几种绸工程钞中常佣见的绳主动电土压衰力计席算四.坦墙a容>acr=4艘5o-

/2填土丑表面株水平(1扇)假设介垂直比墙面CD上主库动土咐压力E

a=1/办2Ka

H2(2搜)作用坛在真成实墙伐面AC上的砍土压杠力朗肯冒理论§4几种砖工程遭中常市见的纳主动钻土压基力计腾算四.坦墙填土弊表面凉倾斜(1泡)求解鲜假设蔑墙面CB上主有动土腔压力E

a(2厕)作用呈在真颤实墙覆面AC上的芝土压坛力库仑秒理论RdE

aWbaacrCABB

§4几种轿工程伞中常圾见的倍主动苗土压刚力计话算五.墙背阵形状束有变泛化CABDdEa1ADEa2CB§4几种造工程四中常宾见的可主动浇土压裂力计不算五.墙背界形状感有变尼化带卸淘荷台窃的挡假土墙覆土压勿力§4几种免工程说中常惧见的惊主动别土压吹力计须算六.墙后递填土停受限鬼制BAC填土g2

f2c2老土g1

f1c1滑裂雄面BC可能旁的位越置(1颗)桥BC在填趣土中(2验)猾BC在老复土中(3圆)仅BC在界寸面上§3几种侨工程摆中常牵见的押主动苹土压读力计志算七.加筋棋挡土宵墙的滚土压狡力§4几种刻工程码中常盈见的教主动物土压珠力计苗算七.加筋庆挡土位墙的骄土压震力HqsVWqsKaHKa§4几种拘工程倍中常