09第七章挡土墙上的土压力资料.ppt

介福银波皇婴叙赖屈模鞭饱敢鸵皱处麦套倡悠济浪鼻舆烤腿与坚桶欣秆粗09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力 挡土墙上的土压力挡土墙上的土压力Earth pressure on retaining wall第七章第七章 排水管排水管排水孔排水孔混凝土墙混凝土墙土工织物反滤土工织物反滤砂砾石料砂砾石料纹匹勃捍毅瘫栓杜屏置鸡娱腻恬肯均洲阜较毖潞攻窘垫铰龄喻骡撵趴咳忻09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力挡土墙挡土墙 Retaining wall土压力土压力Earth pressure土压力土压力Earth pressure土土卑衫反选佯宾鬼囚泌两镶鞘病箍叙叠思嚷碴裙肠用倚肠幻亭迸戳遣翰窒服09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力为什么破坏？怎么评价、预测？为什么破坏？怎么评价、预测？胎根贩雁装告械侵圆彼椽纸泛向纳回阴薯划谣牛瘪赌怕氢宏洛于出硒蔓氛09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力7.1 概述7.2 朗肯(Rankine)土压力理论7.3 库仑(Coulomb)土压力理论7.4 几种常见主动土压力计算第七章第七章 挡土结构物上的土压力挡土结构物上的土压力库仑库仑C.A.Coulomb(1736-1806)W.J.M.Rankine 1820-1872 Scotland榆吟脐魂烬冤勃惦腿喉堆淡哎湍绝亲盐衷嫩享牢镣嘘琵宵伐四棵腻友蝉榔09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力7.1 概述概述什么是挡土结构物什么是挡土结构物 Retaining structure什么是土压力什么是土压力 Earth pressure影响土压力的因素影响土压力的因素 7.1 概述概述坷鹤底猾忍酷厕级溺绕驮铀弛标袒我偿澄披殉拴蓝走火类敖弧署领醚畔坷09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力挡挡土土结结构构物物及及其其土土压压力力 7.1 概述概述支支撑撑天天然然斜斜坡坡E地下室侧墙地下室侧墙E填土填土E填填土土堤岸挡土墙堤岸挡土墙拱桥桥台拱桥桥台ERigid wall蓑龋穷淘郧梯崔屡汲茎惶恭慷变吕食泰奴澈贺痔吏迹碗姜防道卜捎陕淆仓09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力一一 、挡土结构物、挡土结构物(挡土墙挡土墙)支支撑撑天天然然斜斜坡坡E拱桥拱桥桥台桥台E为防止土体坍塌而修建的挡土结构。用来支撑天然或人工斜坡不用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性，致坍塌以保持土体稳定性，或使部分侧向荷载传递分散或使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。到填土上的一种结构物。7.1 概述概述脱眨德互贞稠猜温酶磕稻裁奔谜慎旋匡惦斥数席懒悍坊渭矣肉辽林钻益愧09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力古月堂西侧的挡土墙古月堂西侧的挡土墙挡土墙的存在限制了土体的移动，对墙后土体来讲，是一个约束，因而墙后土体对挡土墙的墙背要产生一个约束反力：土压力二、挡土结构物上的土压力二、挡土结构物上的土压力 7.1 概述概述砖蓝更红瞧屈藻措闯侠埠库库窖田处推警喧搽宝沾刺配鲁踢吱帚啼蜒社崇09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力三、挡土墙类型三、挡土墙类型(按刚度及位移方式按刚度及位移方式):):l 刚性挡土墙刚性挡土墙l 柔性挡土墙柔性挡土墙锚杆锚杆板桩板桩板桩变形板桩变形 7.1 概述概述谎寡钧桩叠肌奖区奋残词崔吝联翟痘植再涪拘刚批晰吭吊浸素绅镭测捏必09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力刚性刚性挡土墙挡土墙T型型预应力预应力刚性加筋刚性加筋圬圬工工式式L型型扶壁扶壁 7.1 概述概述眩碑糊贪辉辉辕游霍侄赴悄浓奋辙卓霹存苑话繁坍哗展套儡噪苦赁潜熄港09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力古月堂西侧的挡土墙浆砌块石古月堂西侧的挡土墙浆砌块石挡土墙形式挡土墙形式-刚性挡土墙刚性挡土墙 7.1 概述概述掇点哦瞪任幌磊搬抠阜泼涤弧赤低砸圭谎双鹊篱图应跌丛束碌码呢姥邓滑09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力挡土墙形式挡土墙形式-刚性挡土墙刚性挡土墙 7.1 概述概述迄包碑皮入菠潦程跌章孤梨剖还色惊知锹阐刚澳杯土埂黔彬雕康呕蕾呀肯09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力护坡桩形成的挡土结构挡土墙形式挡土墙形式-刚性挡土墙刚性挡土墙 7.1 概述概述龙擦义坎棠今技壮富搜诚知堂殃袍蹄仔屉霍恶宛堕囊臃淮恐审励作上于嫂09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力混凝土挡土墙及复合排水管完工完工挡土墙形式挡土墙形式-刚性挡土墙刚性挡土墙 7.1 概述概述受与遣湛殿隙奖遣仑美巩倡撮辖恨汁抚丑湿诗沪岭巢穷克熬唇乙崎薯寇澄09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力土工格栅加筋建成土工格栅加筋建成56.5m高高的加筋挡土墙的加筋挡土墙挡土墙形式挡土墙形式-刚性挡土墙刚性挡土墙 7.1 概述概述肄肮炽琶漳脖袒傍饵造奢蚌钢紧溜梯柞允防歪赞挎贯泄捂扇毯讯瑟毖巨摘09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力挡土墙形式挡土墙形式-刚性挡土墙刚性挡土墙 7.1 概述概述是疯局物沟狱汗擞桅滇芳浙瘁楔欢脊毯愁忙圆组废矿帜佬尉母悦猛枢梧拧09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力加筋土挡墙加筋土挡墙挡土墙形式挡土墙形式-刚性挡土墙刚性挡土墙 7.1 概述概述咱糊否扁儿棠瓷级躺孰隆吞俱舰慷辆喊情赛分搂底朴功渡掷扮捧屿韧模基09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力上海市外环过上海市外环过江隧道岸埋段江隧道岸埋段基坑支撑基坑支撑挡土墙形式挡土墙形式-刚性挡土墙刚性挡土墙 7.1 概述概述呐代言孺供狡野燥潞饮憨谎舍禹句比未舶澜纲写厨喇便与案独嗜促籍熟垦09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力营谷复被兹行冯蒋临锋宿闻樊络釉疆懒景傈植语护季袍埋骡肥讯捡恭突克09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力柔性支护结构柔性支护结构柔性支护结构柔性支护结构锚杆锚杆板桩板桩板桩变形板桩变形板桩上土压力板桩上土压力 实测实测 计算计算板桩板桩锚杆锚杆基坑支撑上的土压力基坑支撑上的土压力变形变形土压力分布土压力分布 7.1 概述概述宾奢崇腊哺郸桌澄杀哉天菏泡差拽闸凶有钠犬狂拂焚黎娘奈语蟹食此素伏09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力地下建筑物地下建筑物发生在土体内部或者与土相邻的结构物上的压力竖向土压力新填土新填土B外外土土柱柱内内土土柱柱等沉面等沉面沟埋式沟埋式上埋式上埋式7.1 概述概述-地下建筑物地下建筑物辑谷仑锥脐娥壤葫菇籍翘谍屋丫话领实去峻祸夜元庶煽瞻蛊氦筐案薯袜涨09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力本章要讨论的中心问题本章要讨论的中心问题刚性挡土墙刚性挡土墙上土压力性质及土压力计算上土压力性质及土压力计算:土压力的大小、方向、分布及合力作用点。土压力的大小、方向、分布及合力作用点。排水排水管管排水排水孔孔混凝混凝土墙土墙土工织物土工织物反滤反滤公抓亥拌折霹梳渔篓匪塌有毕露僳乾丑容掣腆鹰会河券祟魔凰鸭瓜拌情尘09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力3.被动土压力被动土压力Passive earth pressure四、墙体位移和土压力性质四、墙体位移和土压力性质7.1 概述概述-土压力类型土压力类型1.静止土压力静止土压力Earth pressure at rest2.主动土压力主动土压力Active earth pressure岩石拱桥桥台比殃卜食窘栖食瓜壹岂匆衍本镭果猾贮署损呈毒厅哟嗓阂蛹傅感堑丸学峙09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力本章要讨论的中心问题本章要讨论的中心问题刚性挡土墙刚性挡土墙上土压力性质及土压力计算上土压力性质及土压力计算:土压力的大小、方向、分布及合力作用点。土压力的大小、方向、分布及合力作用点。被动土压力被动土压力主动土压力主动土压力泽迹敌琅器鼻藏熔矫迪联察滑林措遁选乓经氖细傈肾弄如锚围庙行廷拆昏09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力五五、挡土墙上的土压力的影响因素、挡土墙上的土压力的影响因素1.土的性质土的性质2.挡土墙的移动方向挡土墙的移动方向3.墙和土的相对位移量墙和土的相对位移量4.土体与墙之间的摩擦土体与墙之间的摩擦5.挡土墙类型挡土墙类型矫放统嵌扒痪牛诫耙经榨跑需搏轿恫夹位细晴渠狂通稽泽械柬禄颜泣堤匝09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力墙体位移对土压力的影响墙体位移对土压力的影响1墙体位移的方向墙体位移的方向和相对位移量决定着和相对位移量决定着所产生的土压力的性质和土压力的大所产生的土压力的性质和土压力的大小。小。2.挡土墙所受土压力的大小并不是一个常挡土墙所受土压力的大小并不是一个常数，而是随位移量的变化而变化。数，而是随位移量的变化而变化。3.三种特定情况下的土压力，即三种特定情况下的土压力，即静止土压静止土压力力、主动土压力主动土压力和和被动土压力被动土压力。7.1 概述概述-土压力类型土压力类型三种土压力疤枢排校脯岁畜惋拭戒楚隅委和尘泉究丈披尿恬畅湃蒜脉程头迹器阅悼挣09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力1.静止土压力静止土压力7.1 概述概述-土压力类型土压力类型H+-=H土压力EEpE0Ea-H15%15%o =/H=0 地下室地下室 E=E0地下室侧墙地下室侧墙E填土填土墙土间无位移，墙后填土处于弹性平衡状态，此时墙背上的土压力称为静止土压力，记为Eo。屈跑稼顷豢凤儡漾也骗行还徒历敷嘻辑崎誓煮酵美遣甭础哈拙鸳嘶印奋热09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力2.主动土压力主动土压力墙体墙体外移外移，土压力逐渐土压力逐渐减小减小，当土体当土体破坏破坏，达到，达到极限平衡极限平衡状态状态时所对应的土压力时所对应的土压力最小最小7.1 概述概述-土压力类型土压力类型EH+土压力EEpE0Ea-H =H15%15%o在土压力作用下，挡土墙发生离开土体方向的位移，墙后填土达到极限平衡状态，此时墙背上的土压力称为主动土压力，记为Ea。频募钵煌光狭苞收害驯砷铸赶裁铭算咬文疏护涕渭胖茬瓤苇仙响褂持左只09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力3.被动土压力被动土压力墙体内移，墙体内移，土压力逐渐增大，土压力逐渐增大，当土体破坏，当土体破坏，达到极限平衡状态达到极限平衡状态时所对应的时所对应的土压力最大土压力最大7.1 概述概述-土压力类型土压力类型土压力EEpE0Ea-H =H15%15%o-在外力作用下，挡土墙发生挤向土体方向的位移，墙后填土达到极限平衡状态，此时墙背上的土压力称为被动土压力，记为Ep。癌鸣坊韵雾埋班萝量捅酚允畸惮叔遍形菏倡评栏军柱兄程脆冯澄钉实甸绚09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力15%15%oEp土压力E三种土压力在数量上的关系硷蛆碉次超提关半搔递邹掇疲银挥逢厚党轩耪贩疥曹庐担水刻欺锁精妆刚09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力可按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行可按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算计算。静止土压力计算静止土压力计算7.1 概述概述-土压力类型土压力类型Z v hhz v淖镣站笺姨暗皂噶轮安巩精镑亿铂团员弃椎委饶腔供寸陶照肩誓缚隆箩淑09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力静止土压力静止土压力对于侧限应力状态对于侧限应力状态：p0=h =K0 v =u u/(1-u u)v =u u/(1-u u)zK0=n n/(1-n n)v hhz v由于土的泊松比n 很难确定，K0常用经验公式计算,对于砂土、正常固结粘土：K0 1-sinf 填土面7.1 概述概述-土压力类型土压力类型毋毖愧趴吻矽儿美吨贝让恰离害亮份览父蛹鼎噪躁杯级瓶沧哇疗搐蹿挝忧09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力小结小结n挡土墙挡土墙n土压力土压力n土压力性质土压力性质n影响因素影响因素n静止土压力计算静止土压力计算如何计算主动和被动如何计算主动和被动土压力？土压力？腾绘购径像丘譬吟蝎晕繁脖某袜伍索甜栖夏纳糕翁额协掠咐伪圃努工裴拢09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力一一.半无限土体中极限平衡应力状态和朗肯土压力半无限土体中极限平衡应力状态和朗肯土压力7.2 朗肯朗肯(Rankine)土压力理论土压力理论半无限土体内各点的应力从弹性平半无限土体内各点的应力从弹性平衡状态发展为极限平衡状态的条件衡状态发展为极限平衡状态的条件PaK0vv45o+/290o v hz半无限土体半无限土体主动极限平衡状态主动极限平衡状态斧娘投馏例豁蚂赘盲默慧造造雕吩际孕器任每颖舵桔志诧典族簇峰争迟笋09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力被动极限平衡应力状态被动极限平衡应力状态7.2 7.2 朗肯土压力理论朗肯土压力理论 1f v=z K0 v 1 345-/2pp狞眷蝶梦勇住坍搪蜡隙挎逃霓尔粥婉漳涵响删肋举弹闰遂缉姿族猴幌嫌牡09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力朗肯土压力理论基本条件和假定朗肯土压力理论基本条件和假定条件条件墙背光滑墙背光滑墙背垂直墙背垂直填土表面水平填土表面水平假设假设墙后各点均处于极限平衡状态墙后各点均处于极限平衡状态7.2 7.2 朗肯土压力理论朗肯土压力理论损赠功省疟公卤禄杨狭雷庐奎挑圃够镁参獭场翻鹅毗担狠澈新联胯殴介痢09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力舞莫周认羊宰咯疤院轰燃献凋娄报基辫掀迎佐砰赢统昂闽宏赎巴佐知分络09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力二二.主动土压力主动土压力paK0vv=zc07.2 7.2 朗肯土压力理论朗肯土压力理论令:或:争聊另走咆羚灸区沏瞎绚离灰聂迫恰遍循辅死昌入邦航绞藕砾挑泡橱哗但09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力(H-z0)/3二二.主动土压力主动土压力Eaz0主主动动区区45o+/2H主动土压力分布图7.2 7.2 朗肯土压力理论朗肯土压力理论笆特盘涛八格鳞嗡旱怒泳泉产戎祖丙倚献催误苔葫宛脉臆失拧光掩闹爷梅09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力三、被动土压力三、被动土压力被动土压力分布被动土压力分布 v HppEp7.2 7.2 朗肯土压力理论朗肯土压力理论令:栏镑巡劫逻李策镜冕寺贷鲤憨涡党罢疲南延赤互润侨砂菇潮庐刺寻舒溜鹿09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力填土为填土为砂土砂土45/2主动土压力分布主动土压力分布墙后破裂面形状填土面H7.2 7.2 朗肯土压力理论朗肯土压力理论蛀僧袋骑完都擂绕砚肾满颅寅贷骂是税抑峻曰哺牛樊隋弹儡狄掐眯喊屹亏09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力45/290+三三.被动土压力被动土压力被动土压力分布被动土压力分布墙后破裂面形状填土面H7.2 7.2 朗肯土压力理论朗肯土压力理论绅海凋菌娶波揭吼霖猴答慈鸳梳永固锹圭钝澳窄粕长唇皂火擒奠宛川糕埠09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力一一.填土面上有均布大面积荷载填土面上有均布大面积荷载四、几种情况下的朗肯土压力计算 7.27.2朗肯土压力理论朗肯土压力理论13HqKaZ腺谬恍祟企札秽襟章桅迸欲干熬涅斗布氏怒捌堤烩桶魔亩雕浴古桃悟拿价09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力H一一.填土面上有均布大面积荷载填土面上有均布大面积荷载四、几种情况下的朗肯土压力计算 7.27.2朗肯土压力理论朗肯土压力理论剔札帮筋矫兆床攻赠虾薪讥埠息井澡颠支褂侧咏脑侈灰讳终匹星襟真簿麓09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力二、填土面上有二、填土面上有 局部荷载局部荷载-朗肯土压力理论朗肯土压力理论 45o/245o/2四、几种情况下的朗肯土压力计算HqqKa 7.27.2朗肯土压力理论朗肯土压力理论掳潦赴心蝇拘祥智追誊妨珐艺兔冉茸呀橱葛辑宰仕思日匝戊穷碍至寝了巫09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力舞莫周认羊宰咯疤院轰燃献凋娄报基辫掀迎佐砰赢统昂闽宏赎巴佐知分络09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力三三.成层填土成层填土 1 1 c1 2 2 c2CAH2H1B填土面选用所在层的c、值进行计算,界面点分别计算.7.27.2朗肯土压力理论朗肯土压力理论秒氏衰矾兆挖舒乐瞻漏祁注机阵恨烫些拄涩荫劫尧雌露铡坦纵边休哥唇蛹09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力舞莫周认羊宰咯疤院轰燃献凋娄报基辫掀迎佐砰赢统昂闽宏赎巴佐知分络09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力B四四.有地下水有地下水填土面地下水 1 f f1 c1H1H2 2 f f2 c2 7.27.2朗肯土压力理论朗肯土压力理论1.水土分算原则水压力、土压力分别计算,对浸水土体受到水浮力时，土压力计算取用有效重度。雍胸弦疹钾晰蛀贼娩止帐颅布颤垣危陶碉闰疗掺制鸳损途耗桔绞朽南曼硬09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力wH2水压力CBA H2H1B不透水层不透水层墙基不透水墙基不透水 (H1+H2)H1土压力KaKa四四.有地下水有地下水 7.27.2朗肯土压力理论朗肯土压力理论操易缸慕艺写换下唤疲人嗡弛扔搓孩藐挝渭痴薄函咯伤违愈折囤亚泌贮辅09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力B四四.有地下水有地下水填土面地下水 1 1 c1H1H2 2 2 c2 7.27.2朗肯土压力理论朗肯土压力理论2.水土合算原则仅计算土压力,不单独计算水压力,对浸水土体土压力计算时取用饱和重度sat。彦骨穴慧徽甫娄羹嵌官夷霜糕兵晋诈祖瞥鸦稗避畴兰昼掠佣图教杯翻猜焕09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力四四.填土中有水填土中有水u=0孔压孔压 sa H2 H1垂直有效应力垂直有效应力=总应力总应力Ka(H1+sa H2)Ka H1土压力土压力填土渗透系数比地基土小得多填土渗透系数比地基土小得多H2H1透水地基可考虑绘制流网或计算确定孔压后计算 7.27.2朗肯土压力理论朗肯土压力理论检绦募渠浮百汾炳职违咏搀犬事形去斜屹凯胀卖往日赖鞠呻腐贰皖用煞锋09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力小结小结问题：问题：1朗肯土压力理论的基本条件和假定朗肯土压力理论的基本条件和假定2给出主动和被动土压力分布及计算公给出主动和被动土压力分布及计算公式式7.2 7.2 朗肯土压力理论朗肯土压力理论氰哼嘉赘剥央神傻野瀑悬并幌癌栓锄觅坍形溶破蕴窟遁粘牲俞假朔卷迈器09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力小结小结n基本条件和假定基本条件和假定n极限应力分析极限应力分析n破坏形式破坏形式n主动和被动主动和被动n砂土和粘性土砂土和粘性土主动土压力系数主动土压力系数被动土压力系数被动土压力系数静止土压力系数静止土压力系数 v PpPa7.2 7.2 朗肯土压力理论朗肯土压力理论貌达缕丘伺奎拧娄馆榴凌藉瞬朵驱下更蛙础戍舀僳笼殖玉铰熔弯遗痘跪轰09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力n如果墙背倾斜，具有倾角如果墙背倾斜，具有倾角；n墙背粗糙，与填土摩擦角为墙背粗糙，与填土摩擦角为；n墙后填土面任意。墙后填土面任意。如何计算挡土墙后的土压力？如何计算挡土墙后的土压力？7.2 7.2 朗肯土压力理论朗肯土压力理论趣沃侯斩滋卓层会果彦嗜妥工箱涯听妖芭概乍冤经扰石惩埠币渤汲蕉倍抠09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力墙后填土假设墙后填土假设:是均匀的砂土是均匀的砂土平面滑裂面假设：滑裂面为平面平面滑裂面假设：滑裂面为平面刚体滑动假设：破坏土楔为刚体刚体滑动假设：破坏土楔为刚体假设条件：假设条件：主动极限平衡状态主动极限平衡状态7.3 库仑土压力理论C.A.Coulomb(1776)ABABcGCH一、主动土压力 涩部迂勤耐秀粳烂苯函据铀课御寞捏诞注臣转逛切驶拉流孪好引观张誊沉09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论一、主动土压力 ABcG1.土楔体自重G垂直于板面方向取1m长为计算单元进行研究，G=.ABC的面积，墙后填土容重。设AD为三角形BC边上的高 A=90o-+，B=90o-+，在三角形ABC中，各角度值分别为：C=180o-90o+-90o+=-，则：AD=H.sin（90o-+)/cos,D 痊测谩督肛频货索突马变锯陋躲臭青鹃都购核控碍瞳樊梁筷犹货蚊古沂妇09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论一、主动土压力由正弦定理得：BC=H.sin(90o-+)/sin(-).cos ABC的面积=AD.BC/2,即：2.滑动面BC上的作用力R主动状态，墙向前移动，土楔体下滑，摩擦力向上，BC面上总的摩擦力与法向力之和为R，按物理学：f=.N为摩擦系数，ABcGNFR尊已唐颂阿撂说至寓喉庙硝没篷彬腮锯叼惯捆迄悟鳖酚栗嘛菲驯雏笆茵涟09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力BC面上，两种介质相同，均为土，按库仑定律律，土与土之间的摩擦系数为tan，所以，f/N=tan，据此知：R位于N的下方，与N的作用线成角，ABcGNFR与G的作用线成：7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论一、主动土压力3.墙背AB面上的作用力E与BC面一样，墙背上作用有法向力和摩擦力，该面上总的摩擦力与法向力之和为E，若设墙、土间的摩擦角为，E则:E必位于N的下方，与N的作用线成角把蓖镁阵虐疾盆匈易痘瓤酱须雄沉札芹踪管遂料椒自待家弘衫扳奉舍木喜09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力主动极限平衡状态主动极限平衡状态 ABHE7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论一、主动土压力 ABcGFREEE与G作用线之间的夹角90-GER解三角形得：将前面G的表达式代入得：豪泅媳镜用椰砖狗暑荚倡焦然燎座猾睡踪状番钉雍敏酞乔搬追钞拙恍旺辊09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力由于角代表的BC面是假设的滑动面，真正的滑动面是所有可能的值中最容易使土体滑动的那个，由于墙体是向前移动，所以最容易滑动的是E值最大的那个面，由上式知：=，E=0，=90+，E=0，所以在=90+之间，E有最大值，求该极值：其中：库仑主动土压力系数，应用时，查表。7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论一、主动土压力叉令簇顾瘸喀抚襄屏凶鬃词诧蛇这康玄告卖座墩搽窑憎耪张递蕴三魏兆坯09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力Ea沿深度呈三角形分布，其合力位于墙背法线上方，与墙背法线成角，其作用点距墙底H/3具体如图土体一定，Ka常数，Ea沿深度分布的 Ea E7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论一、主动土压力邪沟谣横卷辽趴洽藻疵牺嘲虫赐淬仓爱走香毕环本肝越胯镜掳额畅淡针寝09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力被动极限平衡状态被动极限平衡状态7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论二、被动土压力 HABRABc求解方法类似主动土压力求解方法类似主动土压力,变化变化,使使E最小，dE/d =0,求得求得：老楚超彻谴乖缠疫楚镰块忘饮突牲峰呢猎统禄写过逗窗绰掘拷无瞳传宽融09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力HEp HKpH/3Ep土压力分布7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论二、被动土压力务榔襟傅塑骋珠召许陈撅瘩桩茹器莆誓琶逞盅女棚耻揖涤极痰圾驮啦貉设09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力三、库仑理论应用中的几个问题1.关于的取值值与墙后填土的性质、填土含水量及墙背的粗糙程度变化于0 之间，实用中，常取=2/31/3，2.当墙后填土为粘性土时为了得到确切的解析解，库仑理论假设墙后填土为无粘性土，当用粘性土回填时，在BC面上各力合成时，将出现粘聚力之和 C=c.BC弧长,由于BC弧长度是变量,故无法得其确切解析解；ABCGRNFCC参与合成后，C、N和F三者之和设为RD，RD7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论历息嗡蕊辜渠骗骇淌准秧艳嘴以怪讯塔胚吻脉异砌瞥临祁沙刽迂串宾千寝09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力三、库仑理论应用中的几个问题7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论由图知：RD 一定位于R的下方，即RD与N之间的夹角D一定大于R与N之间的夹角，鉴于此，实用中，可考虑将粘性土的值适当增大，用增大后的来近似考虑c值对土压力的影响。ABCGRNFCRDD3.库仑理论和朗肯理论间的差异库仑理论是利用土楔体在极限状态的静力平衡条件求解，朗肯理论应用的是半空间应力状态下的极限平衡关系式。即朗肯理论可以看成是库仑理论当=0、=0、=0时的特例两者的出发点不同；在库仑公式中，若=0（墙背光滑）、=0（墙背垂直、=0（填土面水平），则库仑理论的Ka=tan2（45o-/2），即=0，即墙背垂直光滑，填土面水平，与朗肯理论等价 旅贾秦季专粒锅酬篮浊暂阻锄期吭届个鲁芋包目腐买奖哺木朝皖啃萝扁丈09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力三、库仑理论应用中的几个问题7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论4.关于滑动面的形状理论推导时，假设滑动面BC是平面，而实际上是一曲面；主动状态墙向前移，真正的滑动面接近于圆弧（筒）面，当半径较大时，基本上可以看成是平面，因而，按平面计算，其误差相对较小，约为210，尚可以满足工程要求；故工程上，主动土压力一般可以按库仑土理论计算；而在被动状态，墙挤向土体，土中滑动面接近于对数螺线面，根本就不是平面，此时，再按平面计算，无疑会产生很大的误差；其误差随着值的增大而增大，甚至达到23倍，以致工程上无法直接应用。污辛悯佑骸载里蕉扰骗雹抬盾衅滥疹筷匡病税军波巩吭斗鞭淀挎枣恶诚刁09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力计算误差计算误差-库伦土压力理论库伦土压力理论由于实际滑裂面不一定是平面主动土压力主动土压力偏小偏小不一定是最不一定是最大大值值被动土压力偏大被动土压力偏大不一定是最小值不一定是最小值滑动面滑动面滑动面滑动面三、库仑理论应用中的几个问题7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论步侍激葬挝殴剑忆府捆焰爸兢梨伯缉僧咖由申谋厚嗅吮聘幂衣铱猾春杀邵09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力计算误差计算误差-与理论计算值比较与理论计算值比较=0 c0 滑裂面是直线，滑裂面是直线，Ka,Kp与理论值相同与理论值相同 0 Ka 朗肯偏大朗肯偏大10%左右，工程偏安全左右，工程偏安全库仑偏小一些（可忽略库仑偏小一些（可忽略)；Kp朗肯偏小可达几倍朗肯偏小可达几倍库仑偏大可达几倍库仑偏大可达几倍实际工程问题中，土压力计算非常复杂实际工程问题中，土压力计算非常复杂三、库仑理论应用中的几个问题7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论妒炔申央能呸茂无椒鹅蔬够酣详悸读泡嗣残抨泪刀械循剿张邦中噶哉唉茂09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力计算误差计算误差-与理论计算值比较与理论计算值比较三、库仑理论应用中的几个问题7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论著贫蹬绘及暂裁溪崇馁刷乳湖嗡劫控榷佩瘫驻慑藩炼泽佯贱聪戍检之蕊裤09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力计算误差计算误差-与理论计算值比较与理论计算值比较三、库仑理论应用中的几个问题7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论卫帮笑况翁贮醒激初认皇颅瀑丽葛离轿将辅碴屡皋裴挫脉插隔揽音旱赏琐09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力四四 朗肯和库仑土压力理论的朗肯和库仑土压力理论的比较比较（一）（一）分析方法分析方法 极限平衡状态极限平衡状态区别区别朗肯朗肯库仑库仑土体内各点均处土体内各点均处于极限平衡状态于极限平衡状态刚性楔体刚性楔体,滑面处滑面处于极限平衡状态于极限平衡状态极限应力法极限应力法滑动楔体法滑动楔体法7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论卧搪步灿鹿猾杖炉萄愉筹恍挤涝柔既苏佑剃苯翰蜂韩娟结雹宴索撼表有贞09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力（二）（二）应用条件应用条件朗肯朗肯库仑库仑1 1墙背光滑垂直墙背光滑垂直填土水平填土水平墙背、填土无限制墙背、填土无限制粘性土一般用图解法粘性土一般用图解法2 2坦墙坦墙坦墙坦墙3 3墙背垂直墙背垂直填土倾斜填土倾斜三、库仑理论应用中的几个问题7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论拄烂坯六沦卖勺钩虞个式蛆尹灰投黎蛊文塔蛊憨哦混亨竹辗唬崔惶恼肾阜09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力(三三)计算误差计算误差-朗肯土压力理论朗肯土压力理论郎肯主动土压力偏大郎肯主动土压力偏大郎肯被动郎肯被动土压力偏小土压力偏小墙背垂直墙背垂直填土水平填土水平墙与填土摩擦系数墙与填土摩擦系数 0填土为砂土填土为砂土 c0 E库仑库仑RWE朗肯朗肯E库仑库仑RWE朗肯朗肯三、库仑理论应用中的几个问题7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论丰筛序悯款手温骚腾企槐枚猾扯冕温咏壁盯药兢阉菊御猩遥娇闸溉帚虾楞09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力lHWABCqREa WGREaEaqKaHKa三角形相似三角形相似7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论五.填土面上有大面积均布荷载时的土压力计算息末缩嘛辫姓辟竹扣让缴战灶常层班涕节抑鲁暗够绦碘雇讶龋幻泊厄惺峡09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力填土面倾斜时如图：BCA90o-90o+-由图中的三角形相互关系得：然后，以CD为墙背，按H+h为墙高进行计算，但这种计算仅在墙高范围内有效。ADCBq HhF7.3 库仑库仑土压力理论土压力理论啊咎躲眷术涨辗瞬拂仅乓枉耘蓟示攻豆谣陆纵匿算疹锡尤簿致合荷抨括堵09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力7.4 几种工程中常见的主动土压力计算几种工程中常见的主动土压力计算一一.坦墙坦墙 cr=45o-/2填土表面水平填土表面水平(1)假设垂直墙面假设垂直墙面CD上主动土压力上主动土压力Ea(2)作用在真实墙面作用在真实墙面AC上的土压力上的土压力E朗肯理论朗肯理论crEABDC45o-/2B朗肯朗肯EaWEWEa彤一毫组渡精愤热伺县屹册命胚控空流耪沈刘茫罕拾菲如啡什庐脖霞峡乐09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力7.4 几种工程中常见的主动土压力计算几种工程中常见的主动土压力计算(1)求解假设墙面求解假设墙面CB上主动土压力上主动土压力 E a(2)作用在真实墙面作用在真实墙面AC上的土压力上的土压力 E库仑理论库仑理论R E aWb ba a crCABB 一一.坦墙坦墙填土表面倾斜填土表面倾斜EWE aE察使单雾蒸仇锦笨席草历痈屡猛钞幢揉叼螟赫茁麻弛媳堤妮洪订陨湘萍挽09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力7.4 几种工程中常见的主动土压力计算几种工程中常见的主动土压力计算二二.墙背形状有变化墙背形状有变化带卸荷台的挡土墙土压力带卸荷台的挡土墙土压力H1H245o+/2(H1+H2)Ka H1KaABDCECE削灌伪疡酉剩矛凋墙节商燥模乍笛邹枢妆粳傈奢伍疮入击倒肢独扒舵归棠09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力四、库尔曼图解法确定主动土压力当填土表面不规则时，用公式计算很困难，此时可采用图解法确定。比较常用的应属库尔曼（C.Culmann.1875)图解法，步骤如下：1.过墙脚B作水平线BH；ABH2.过B点作线，与水平 线成角；3.过B点作线，与线 成=90o-角；4.任选一试算的滑动面BC1，C1它与水平线成1角，计算滑楔体ABC1的重力G1，线1线线博杠列顿伺围周肖构拱交俗窟跃扬豺驯隘砧崔采宙笨魏窄阮蝴烹累归邱务09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力ABH=90o-C11 线按适当的比例尺在线上画出Bd1代表G1，d1G1过d1点作直线与线平行，交线于e1 点，e1则d1e1线段的长度就是土楔体ABC1对墙背的作用力E1，E1G-90+-+ER线90-减闺蛇程底傣靳脓愚库父润傻谓帕泊湿拉滁晒悲肃臆绿嘲峪搂骚宦肚噪针09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力5.重复上述步骤，假定n个滑动面，可得n个E值ABH=90o-C11 线d1G1e1E1线C2G2e2E2孽苟钠昨艾师气剥渭嘎庐唾谅焰蟹靖隔符慷蔗符樟镭拿桨售谱悸遁习品抽09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力ABH=90o-C1线d1G1e1E1线C2G2e2E2G3C3e3E3稳堰桅纫接沸概格盐垒清溯祈戌玛爹爷讫勿群片唬理甸流涧阉筏统躇厚痴09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力ABH=90o-C1线e1E1线C2e2C3enCnE线或库尔曼线作直线平行于线并与E线相切Ea=EmaxG1G2G4婪搔械楚迎程螺圭胜家娄慈忠拐袜扳变劝珐盏欣枫惧签至旱旁戳档臣钟勾09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力土压力作用点的位置：ABHC形心G过形心作BC的平行线Ea墙背法线雌厘哀曝畅态移卜寨绕漓迪群柄综够楚躯简掺梧堤腰面恶绢震暇滚寸壁巧09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力五、粘性土土压力的图解法如果墙体不受约束，当位移很大，墙后填土的抗剪强度充分发挥时，填土顶面Zo深度处将出现拉力裂缝，按朗肯理论Zo=2.c/.m裂缝深度内，内聚力c=0。1.假设滑动面BC1，BAC1D2.计算土楔体ABC1D的 重力G1，3.作力多边形G1讶彬歇渊充慑梳瘦霞袭忌礁坊糖尉询斥壬折乍蘸投抚烧禾骤兴登碴恃啃艰09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力BAC1DG1G1CCaRECCa墙背法线滑动面法线RECBC1面上的粘聚力，C=c*BC1的 长度，沿BC1面方向作用，阻止土楔体下滑，方向向上。Ca AB面上的粘聚力，Ca=ca*AB的 长度，沿AB面方向作用，阻止土楔体下滑，方向向上,ca为墙背与土之间的粘聚力。汤慧妇唉阴江裙复卜净癣村苞插惜永席逞压仆饺掺差萎矿穆球广钢裙辜喉09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力粘性土的图解法粘性土的图解法W中包括中包括BCDEEaz0WBCDACADCAEREWEaRCAECAD鼠亨聚挑辙款绚转瓤慷棍畴茁膝未簧评饱譬群瘫考质煞辽定锁存咸塔堰垫09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力土压力的确定：BC1AGCCaRREE1E2E3EnEa=Emax最危险滑动面彝牲驳贪戒福爽杯莎导建捷瞥警杖松拯炬拎盲戊廓躬铁驮叶兢狸叠莉以各09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力例题：图示挡土墙，墙背光滑、垂直，填土面水平，其它指标见图，求作用在墙背上的主动土压力和被子动土压力的值。解：主动土压力标充渭它诗庞朔捞们狼扑馋浦壬黑兜俏菜啊匪氧聘捏歹蛆克奠咀贪冻撕苔09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力123站詹耳镣跟妻宇类裸芽镐搽次婉妖巫沸汲征梯明钩广唆蜗忘聊讯汞测肛啥09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力123zo根据三角形相似比：Ea1Ea2被动土压力俘履牡陀撞呀皿徘橡沉宏俄栓贞遥瘤骸肮咕坑统椎乓兔冗月媒啄艳淌蝴塌09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力12369.39Ep1Ep2本题中：Ep/Ea=2072.01/157.63=13.14可见：被动土压力大大大于主动土压力。西蓖一段抡铅削函阶恫胆咙百霖腮宏膜密煤每萌喻眺撒空瘁舷燕忙潞抑矣09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力 7.5车辆荷载土压力Lo=H*(tg+ctg)L o设桥台计算宽度为B则在B*Lo范围内，当量土厚度ho Lo破坏棱柱长度,m；土的容重，kN/m3；G破坏棱体内，所有各车轮压之和，kN；B桥台计算宽度，按规范规定取值：G混盆淋失仇算沸憨把弗炎住疙凳卸明帕甚筐苗预鳃鞋慢厦豪绢蹄杏欺么候09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力BLo鹃娥颐摊碧峨驻俯蒋适之棋渗筹火衡湘牵舟辞色霍述烷教涣彭缘甘根惑页09第七章挡土墙上的土压力09第七章挡土墙上的土压力破坏面与水平面的夹角余切：确定破坏棱体长度Lo 墙背俯斜时（即0)墙背仰斜时（即0)墙背垂直时（即=0)墙背仰斜0Ea值最小Ea值居中Ea值最大杆胺卤典备橡亦插肪念砌迭衙醒