土力学教案 静止土压力计算.doc

第四章 土压力
郑州交通技师学院
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课程：《土力学与地基基础》 教师: 燕胜坤 第15周 课次 22
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授 课 题 目
§4-1 静止土压力计算
教 学 目 的
及 要 求
掌握静止土压力计算（包括两种情况）
重 点 难 点
重点：静止土压力计算（按土体侧限条件下的弹性平衡状态进行计算）；
难点：无
教 具
（实习设备、工具等）
无
§4-2 静止土压力计算
一、 复习
1、三种土压力的概念
2、影响挡土墙土压力的主要因素
二、引入：
上节课我们说过对于拱桥桥台应根据受力和填土的压实情况，采用静止土压力或静止土压力加土抗力（土抗力是指土体对结构的弹性抗力，与位移成正比）。但对于静止土压力的大小我们如何来确定呢？这节课我们就共同探讨静止土压力是如何计算的。
三、新课：
静止土压力计算
静止土压力只发生在挡土墙为刚体，墙体不发生任何位移的情况，实际工程中，作用在深基础侧墙或者U形桥台上土压力，可近似看作静止土压力。
1、按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算。

静止土压力系数ξ
对于侧限应力状态：
静止土压力强度
p0 =σx
=ξσz
=ξγz， kPa
ξ：静止土压力系数； p0:作用于墙背上的静止土压力强度，kPa；
γ：强后填土的重度，kN/m3； z：计算点离填土表面的深度，m。
静止土压力系数，对正常固结土，ξ=1-sinφ´，对超固结土，ξ=（1-sinφ´）1/2, φ´为土的有效内摩擦角（º） ；缺乏资料时可取经验值；沙土ξ=0.34到0.45之间，黏性土ξ=0.5到0.7之间。
有上式可知，p0和z成正比，静止土压力强度分布沿墙高呈三角形分布。若墙高为H，则作用于单位长度墙上的总静止土压力Eo为
E0=1/2(ξγH)H=1/2(ξγH2), kN/m
Eo方向水平，作用线通过p0分布图形心，作用点应在墙高的1/3处。

2、考虑地下水的静止土压力计算
若墙后填土中有地下水，则计算静止土压力时，水中土的重度应取浮重度。

静止土压力系数 K0 的确定，静止土压力计算的关键是静止土压力系数的确定。K0 可由室内的或现场的静止侧压力试验来测定。对于砂或正常固结的粘土，可根据有效内摩擦角来确定：砂土 K0=0.35—0.45；粘性土 K0=0.5—0.7。

四、小结
重点：静止土压力的计算（按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算）
难点：无
五、作业：无
六、讲授方法：以课堂讲述为主
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