PPT擋土結(jié)構物上的土壓力

擋土結(jié)構物物上的土壓壓力概述在港口、水水利、路橋橋及房屋建建筑等工程程中，擋土土結(jié)構物（（擋土墻））是一種常常見的建筑筑物。擋土結(jié)構物物的作用是是用來擋住住墻后的填填土并承受受來自填土土的壓力。。土體作用在在擋土結(jié)構構物上的壓壓力稱為土土壓力本章的任務務是討論土土壓力的大大小和分布布規(guī)律的確確定方法概述概述概述概述概述概述概述位移對土壓壓力的影響響及三種土土壓力土壓力的大大小和分布布規(guī)律不僅僅與擋土墻墻的高度、、填土的性性質(zhì)有關還還與擋土墻墻的剛度及及其位移關關系密切主動被動位移對土壓壓力的影響響及三種土土壓力靜止土壓力力E0擋土墻為剛剛性不動時時，土處于于靜止狀態(tài)態(tài)不產(chǎn)生位位移和變形形，此時作作用在擋土土墻上的土土壓力。主動土壓力力Ea擋土墻背離離填土方向向轉(zhuǎn)動或移移動時，隨隨著位移量量的逐漸增增加，墻后后土體受到到的土壓力力逐漸減小小，當墻后后填土達到到極限平衡衡狀態(tài)時，，土壓力降降為最小值值，這是作作用在擋土土墻上的土土壓力。被動土壓力力Ep擋土墻向著著填土方向向轉(zhuǎn)動或移移動時，隨隨著位移量量的逐漸增增加，墻后后土體受到到擠壓而引引起土壓力力逐漸增大大，當墻后后填土達到到極限平衡衡狀態(tài)時，，土壓力增增大為最大大值，這是是作用在擋擋土墻上的的土壓力。。靜止土壓力力計算靜止土壓力力只發(fā)生在在擋土墻為為剛性，強強體不發(fā)生生任何位移移的情況，，實際工程程中，作用用在深基礎礎側(cè)墻或者者U形橋臺上土土壓力，可可近似看作作靜止土壓壓力。按照水平向向自重應力力的計算公公式確定靜止土壓力力計算若墻后填土土為均勻體體，則單位位面積上靜靜止土壓力力為靜止土壓力力合力為1/3H靜止土壓力力計算若墻后填土土中有地下下水，則計計算靜止土土壓力時，，水中土的的重度應取取浮重度形心1/3H2靜止土壓力力計算靜止土壓力力計算的關關鍵是靜止止側(cè)壓力系系數(shù)的確定定。K0可由室內(nèi)的的或現(xiàn)場的的靜止側(cè)壓壓力試驗來來測定。對于砂或正正常固結(jié)的的粘土，可可根據(jù)有效效內(nèi)摩擦角角來確定朗肯土壓力力理論Rankine土壓力理論論和Coulomb土壓力理論論是計算主主動土壓力力和被動土土壓力的兩兩種基本理理論。Rankine土壓力理論論的基本原原理和基本本假定基本原理認為墻后填填土達到極極限平衡狀狀態(tài)時，與與墻背接觸觸的任一土土單元體都都處于極限限平衡狀態(tài)態(tài)，然后根根據(jù)土單元元體處于極極限平衡狀狀態(tài)時應力力所滿足的的條件來建建立土壓力力的計算公公式基本假定土體是具有有水平表面面的半無限限體，墻背背豎直光滑滑，采用這這樣假定的的目的是控控制墻后單單元體在水水平和豎直直方向的主主應力方向向。Rankine土壓力理論論的基本原原理和基本本假定Rankine土壓力理論論的基本原原理和基本本假定AOτσ主動狀態(tài)被動狀態(tài)σxmin=eaσx=K0σzσzσxmax=epRankine土壓力理論論的基本原原理和基本本假定Rankine主動土壓力力計算基本計算公公式（5－8）朗肯理論的的主動土壓壓力系數(shù)無粘性土的的主動土壓壓力計算無粘性土的的主動土壓壓力計算粘性土的主主動土壓力力計算ea=0粘性土的主主動土壓力力計算有均布荷載載時粘性土土的主動土土壓力粘性土的主主動土壓力力計算有荷載出現(xiàn)拉力區(qū)區(qū)不出現(xiàn)拉力力區(qū)Rankine被動土壓力力計算基本計算公公式（5－8）無粘性土被被動土壓力力的計算無粘性土被被動土壓力力的計算粘性性土土被被動動土土壓壓力力的的計計算算粘性性土土被被動動土土壓壓力力的的計計算算填土土中中有有地地下下水水時時的的土土壓壓力力計計算算當墻墻后后填填土土中中有有水水時時，，需需考考慮慮地地下下水水位位以以下下的的填填土土由由于于浮浮力力作作用用使使有有效效重重量量減減輕輕引引起起的的土土壓壓力力減減小小，，水水下下填填土土部部分分采采用用浮浮容容重重進進行行計計算算。。在計計算算作作用用在在墻墻背背上上的的總總壓壓力力中中應應包包括括水水壓壓力力的的作作用用。。填土土中中有有地地下下水水時時的的土土壓壓力力計計算算填土土為為成成層層土土時時的的土土壓壓力力計計算算由于于各各層層填填土土重重度度不不同同，，使使得得填填土土豎豎向向應應力力分分布布在在土土層層交交界界面面上上出出現(xiàn)現(xiàn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折折由于于各各層層填填土土粘粘聚聚力力和和內(nèi)內(nèi)摩摩擦擦角角不不同同，，所所以以在在計計算算主主動動或或被被動動土土壓壓力力系系數(shù)數(shù)時時，，需需采采用用計計算算點點所所在在土土層層的的粘粘聚聚力力和和內(nèi)內(nèi)摩摩擦擦角角填土土為為成成層層土土時時的的土土壓壓力力計計算算庫侖侖土土壓壓力力理理論論以整整個個滑滑動動土土體體上上力力的的平平衡衡條條件件來來確確定定土土壓壓力力填土AφBDCE無粘粘性性土土主主動動土土壓壓力力的的計計算算無粘粘性性土土主主動動土土壓壓力力的的計計算算正弦弦定定律律計算算自自重重無粘粘性性土土主主動動土土壓壓力力的的計計算算主動動土土壓壓力力是是假假定定一一系系列列破破壞壞面面計計算算出出的的土土壓壓力力中中的的最最大大值值無粘粘性性土土主主動動土土壓壓力力的的計計算算無粘粘性性土土被被動動土土壓壓力力的的計計算算無粘粘性性土土被被動動土土壓壓力力的的計計算算W代入入無粘粘性性土土被被動動土土壓壓力力的的計計算算當擋擋土土墻墻向向填填土土方方向向擠擠壓壓時時，，最最危危險險滑滑動動面面上上的的P值一一定定是是最最小小的的，，因因為為此時時滑滑動動土土體體所所受受阻阻力力最最小小，，最最容容易易被被向向上上推推出出，，所所以以作作用用在在墻墻背背上上的的被被動土土壓壓力力EP值，，應應是是假假定定一一系系列列破破壞壞面面上上計計算算出出的的土土壓壓力力最最小小值值Pmin庫爾爾曼曼圖圖解解法法上述述的的庫庫侖侖土土壓壓力力計計算算是是基基于于填填土土表表面面為為平平面面的的假假定定建建立立的的，，若若填填土土的的表表面面不不是是平平面面，，而而是是折折線線或或曲曲線線時時，，就就不不能能應應用用前前述述解解析析解解直直接接計計算算，，此此時時可可以以用用圖圖解解法法。。庫爾曼圖解解法庫爾曼圖解解法填土FφAL90-ε-φ0C1W1n1m1有超載所用用時的土壓壓力計算在建立滑動動土體的主主動或被動動極限平衡衡條件時，，需增加一一個方向豎豎直向下的的力的作用用，其大小小等于q與滑塊表面面長度的乘乘積有超載所用用時的土壓壓力計算有超載所用用時的土壓壓力計算粘性填土的的土壓力粘性填土與與無粘性填填土相比，，抗剪強度度中包括粘粘聚力的貢貢獻，因此此采用庫侖侖土壓力理理論對滑動動塊體進行行受力分析析時，當墻墻后填土達達到極限平平衡狀態(tài)時時，力矢多多邊形需考考慮墻背面面和滑動面面上粘聚力力。粘性填土的的庫侖土壓壓力確定可可采用試算算圖解法粘性填土的的土壓力對于工程實實際中粘性性填土問題題，往往采采用等代內(nèi)內(nèi)摩擦角法法，不直接接考慮粘性性填土粘聚聚力的影響響，而是用用一個等代代內(nèi)摩擦角角來代替粘粘土的兩個個強度指標標，然后再再按無粘性性填土問題題求解。填土中有地地下水時土土壓力的計計算在計算水下下土體重量量時，應采采用浮容重重進行計算算?？紤]水的存存在引起土土的抗剪強強度的降低低考慮水壓力力的作用如果墻后填填土中有穩(wěn)穩(wěn)定滲流，，那么在建建立滑動土土體靜力平平衡條件時時，還應考考慮滲流力力的作用。。土壓力問題題的討論朗肯與庫侖侖土壓力理理論存在的的主要問題題三種典型土土壓力理論論在實際工工程中的應應用擋土墻位移移對土壓力力分布的影影響朗肯與庫侖侖土壓力理理論存在的的主要問題題朗肯理論基基于土單元元體的應力力極限平衡衡條件來建建立，采用用的假定是是墻背豎直直光滑，填填土面為水水平，其計計算結(jié)果偏偏于保守。。庫侖土壓力力理論基于于滑動塊體體的靜力平平衡條件來來建立，采采用的假定定是破壞面面為平面。。但當墻背背與填土的的摩擦角較較大時，在在土體中產(chǎn)產(chǎn)生的滑動動面往往是是一個曲面面，會產(chǎn)生生較大的誤誤差被動土壓力力的計算常常采用朗肯肯理論朗肯與庫侖侖土壓力理理論存在的的主要問題題在實際工程程中，當墻墻背傾斜角角較大超過過一定范圍圍后，滑動動塊體不會會沿墻背滑滑動，而是是沿著途中中某一平面面滑動，即即產(chǎn)生所謂謂的第二滑滑裂面三種典型土土壓力在實實際工程中中的應用擋土墻位移移對土壓力力分布的影影響擋土墻下端端不動，上上端向外移移動，無論論位移多少少，作用在在墻背上的的壓力都按按直線分布布。當墻上上端的移動動達到一定定數(shù)值后，，墻后填土土會發(fā)生主主動破壞，，此時作用用在墻上的的土壓力稱稱為主動土土壓力。擋土墻位移移對土壓力力分布