第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件

第七章

土壓力與土坡穩(wěn)定7.1概述7.2靜止土壓力7.3朗金土壓力理論7.4庫倫土壓力理論7.5擋土墻的設計7.6土坡穩(wěn)定分析第七章土壓力與土坡穩(wěn)定7.1概述7.1概述1、擋土墻－防止土體坍塌的構筑物。其種類有：支撐建筑物周圍填土的擋土墻，地下室側墻，橋臺以及貯藏粒狀材料的擋墻等。2、土壓力－擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的側向壓力。土壓力隨擋土墻可能位移的方向分為主動土壓力，被動土壓力和靜止土壓力3土坡－天然土坡和人工土坡。由于某些外界不利因素，土坡可能發(fā)生局部土體滑動而失去穩(wěn)定性，土坡的坍塌常造成嚴重的工程事故，并危及人身安全，因此，應驗算邊坡的穩(wěn)定性及采取適當?shù)墓こ檀胧?.1概述1、擋土墻－防止土體坍塌的構筑物。其種第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件擋土墻土壓力的大小及其分布規(guī)律受到墻體可能的移動方向、墻后填土的種類，填土面的形式，墻的截面剛度和地基的變形等一系列因素的影響。根據(jù)墻的位移情況和墻后土體所處的應力狀態(tài)，土壓力可分為以下三種：一、主動土壓力當擋土墻向離開土體方向偏移至土體達到極限平衡狀態(tài)時，作用在墻上的土壓力稱為主動土壓力。產(chǎn)生主動土壓力的條件：位移方向：墻體向前位移；位移量：密砂時，；密實粘性土時，。擋土墻土壓力的大小及其分布規(guī)律受到墻體可能的

二、被動土壓力當擋土墻向土體方向偏移至土體達到極限平衡狀態(tài)時，作用在擋土墻上的土壓力稱為被動土壓力，橋臺受到橋上荷載推向土體時，土對橋臺產(chǎn)生的側壓力屬被動土壓力。產(chǎn)生主動土壓力的條件：位移方向：墻體向后位移；位移量：密砂時，；密實粘性土時，。三、靜止土壓力當擋土墻靜止不動，土體處于彈性平衡狀態(tài)時，土對墻的壓力稱為靜止土壓力，地下室外墻可視為受靜止土壓力的作用。

二、被動土壓力土壓力的計算理論主要有古典的朗肯理論和庫倫理論。實驗研究表明：在相同條件下，主動土壓力小于靜止土壓力，而靜止土壓力又小于被動土壓力，亦即

土壓力的計算理論主要有古典的朗肯理論和庫倫理論。7.2靜止土壓力的計算

靜止土壓力可按以下所述方法計算，在填土表面下任意深度z處取一微小單元體，其上作用著豎向的土自重應力·，則該處的靜止土壓力強度可按下式計算：第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件

7.3朗肯土壓力理論

朗肯設想朗肯設想用墻背直立的擋土墻代替半空間左邊的土，如果墻背與土的接觸面上滿足剪應力為零的邊界應力條件以及產(chǎn)生主動或被動朗肯狀態(tài)的邊界變形條件，則墻后土體的應力狀態(tài)不變．由此可以推導出主動和被動土壓力計算公式。

適用條件：墻背垂直、光滑和填土面水平。7.3朗肯土壓力理論第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件

表面為水平面的半空間，即土體向下和沿水平方向都伸展至無窮，在距地表z處取一單位微體M，當整個土體都處于靜止狀態(tài)時，各點都處于彈性平衡狀態(tài)。設土的重度為r，顯然M單元水平截面上的法向應力等于該處土的自重應力，即而豎直截面上的法向應力為：表面為水平面的半空間，即土體向下和沿水平方向都

1、無粘性土的主動土壓力無粘性土的主動土壓力強度與z成正比，沿墻高的壓力分布為三角形，如圖所示，如取單位墻長計算，則主動土壓力為：

通過三角形的形心，即作用在離墻底H／3處

其中1、無粘性土的主動土壓力第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件

2、粘性土的主動土壓力由式(4-6)可知，粘性土的主動土壓力強度包括兩部分：一部分是由土自重引起的土壓力，另一部分是由粘聚力c，引起的負側壓力，這兩部分土壓力疊加的結果如圖4-6(c)所示，其中ade部分是負側壓力，對墻背是拉力，但實際上墻與土在很小的拉力作用下就會分離，故在計算土壓力時，這部分應略去不計，因此粘性土的土壓力分布僅是abc部分。

a點離填土面的深度z0常稱為臨界深度，在填土面無荷載的條件下，可求得z0值，即：

得

a點離填土面的深度z0常稱為臨界深度，在填土面無荷載的條件下如取單位墻長計算，則主動土壓力為：將式（4－9）代入上式后得粘性土的主動土壓力通過在三角形壓力分布圖abc的形心，即作用在離墻底．如取單位墻長計算，則主動土壓力為：將式（4－9

二、被動土壓力無粘性土：

粘性土：其中二、被動土壓力其中第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件如取單位墻長計算，則被動土壓力可由下式計算：無粘性土:粘性土：被動土壓力通過三角形或梯形壓力分布圖的形心。如取單位墻長計算，則被動土壓力可由下式計算：

幾種常見情況的土壓力計算(一)填土面有均布荷載當擋土墻后填土面有連續(xù)均布荷載作用時，通常土壓力的計算方法是將均布荷載換算成當量的土重，即用假想的土重代替均布荷載。當填土面水平時[圖4—8(o)]，當量的土層厚度為

然后，以為墻背，按填土面無荷載的情況計算土壓力。以無粘性土為例，則填土面A點的主動土壓力強度墻底B點的土壓力強度

幾種常見情況的土壓力計算然后，以為墻背，按填土壓力分布如圖所示，實際的±壓力分布圖為梯形ABCD部分，土壓力的作用點在梯形的重心。壓力分布如圖所示，實際的±壓力分布圖為梯形ABCD部分，土壓

當填土面和墻背面傾斜時，以為假想墻背計算主動土壓力，但由于填土面和墻背傾斜，假想的墻高應為然后，同樣以為假想的墻背按地面無荷載的情況計算土壓力。(二)成層填土如圖所示的擋土墻，墻后有幾層不同種類的水平土層，在計算土壓力時，第一層的土壓力按均質(zhì)土計算，土壓力的分布為圖4—10中的abc部分，計算第二層土壓力時，將第一層土按重度換算成與第二層土相同的當量土層，即其當量土層厚度為，當填土面和墻背面傾斜時，以為假想墻背計算主動土壓力，但由于(三)墻后填土有地下水擋土墻后的回填土常會部分成全部處于地下水位以下，由于地下水的存在將使土的含水量增加，抗剪強度降低，而使土壓力增大，因此，擋土墻應該有良好的排水措施。當墻后填土有地下水時，作用在墻背上的側壓力有土壓力和水壓力兩部分，計算土壓力時假設地下水位上下土的內(nèi)摩擦角和墻與土之間的摩擦角δ相同。在圖中，abdec部分為土壓力分布圖，cef部分為水壓力分布圖，總側壓力為土壓力和水壓力之和。圖中所示的土壓力計算也是以無粘性填土為例。(三)墻后填土有地下水第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件

7.4庫倫土壓力理論

庫倫土壓力理論是根據(jù)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)并形成一滑動楔體時，從楔體的靜力平衡條件得出的土壓力計算理論。

基本假設：(1)墻后的填土是理想的散粒體；(2)滑動破壞面為通過墻底一平面。

確定土壓力的方法：根據(jù)形成的滑動土楔體的靜力平衡條件求得。7.4庫倫土壓力理論庫倫土壓力理論是根據(jù)墻后土一、主動土壓力一般擋土墻的計算均屬于平面問題，故在下述討論中均沿墻的長度方向取1m進行分析，如圖4-12(a)所示。當墻向前移動或轉動而使墻后土體沿某一破壞面BC破壞時，土楔ABC向下滑動而處于主動極限平衡狀態(tài)。此時，作用于土楔ABC上的力有：一、主動土壓力整理后可得庫倫主動土壓力大小的一般表達式式中：—庫倫主動土壓力系數(shù)，按公式或查表確定。

主動土壓力分布：沿墻高呈三角形。作用在離墻底H/3處。作用方向:方向與墻背法線的夾角為δ,在法線下側。

整理后可得庫倫主動土壓力大小的一般表達式式中：—庫倫

二、被動土壓力當墻受外力作用推向填土，直至土體沿某一破裂面BC破壞時，土楔ABC向上滑動，并處于被動極限平衡狀態(tài)。此時土楔ABC在其自重W和反力R和E的作用下平衡，R和E的方向都分別在BC和AB面法線的上方。按上述求主動土壓力同樣的原理可求得被動土壓力的庫倫公式為：二、被動土壓力式中一被動土壓力系數(shù)式中一被動土壓力系數(shù)被動土壓力分布：沿墻高呈三角形。作用在離墻底H/3處。作用方向:方向與墻背法線的夾角為δ,在法線上側。

被動土壓力分布：沿墻高呈三角形。作用在離墻底H/3處。4—5擋土墻設計一、擋土墻的類型擋土墻就其結構型式可分為以下三種主要類型。(一)重力式擋土墻這種型式的擋土墻如圖4—20(a)所示，墻面暴露于外，墻背可以做成傾斜和垂直的。墻基的前緣稱為墻趾，而后緣叫做墻踵。4—5擋土墻設計一、擋土墻的類型第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件(二)懸臂式擋土墻懸臂式擋土墻一般用鋼筋混凝上建造，它由三個懸臂板組成，即立臂，墻趾懸臂和墻踵懸臂，如圖4—20(b)所示。墻的穩(wěn)定主要靠墻踵底板上的土重，而墻體內(nèi)的拉應力則由鋼筋承擔。(三)扶壁式擋土墻當墻后填土比較高時，為了增強懸臂式擋土墻中立臂的抗彎性能，常沿墻的縱向每隔一定距離設一道扶壁[圖4—20(c)]，故稱為扶壁式擋土墻。(二)懸臂式擋土墻

二、擋土墻的計算擋土墻的計算通常包括下列內(nèi)容：1、穩(wěn)定性驗算，包括抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定驗算，2、地基的承載力驗算；3、墻身強度驗算：應根據(jù)墻身材料分別按砌體結構、素混凝土結構或鋼筋混凝土結構的有關計算方法進行。

二、擋土墻的計算

(一)傾覆穩(wěn)定性驗算圖4-22(a)表示一具有傾斜基底的擋土墻，設在擋土墻自重G和主動土壓力旦作用下，可能繞墻趾O點傾覆，抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為抗傾覆安全系數(shù)應符合下式要求：

1.6

其中(一)傾覆穩(wěn)定性驗算

δ─土對擋土壤墑背的摩擦角，度；

z─土壓力作用點離墻踵的高度，m；

b─基底的水平投影寬度，m；

Zf─土壓力作用點離O點的高度，m。

δ─土對擋土壤墑背的摩擦角，度；第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件(二)滑動穩(wěn)定性驗算在滑動穩(wěn)定性驗算中，將G和都分解為垂直和平行于基底的分力，抗滑力與滑動力之比稱為抗滑安全系數(shù)應符合下式要求：

(二)滑動穩(wěn)定性驗算第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件

4—6土坡穩(wěn)定分析一、土坡穩(wěn)定分析

土坡的滑動——般系指土坡在一定范圍內(nèi)整體地沿某一滑動面向下和向外移動而喪失其穩(wěn)定性。土坡的失穩(wěn)常常是在外界的不利因素影響下觸發(fā)和加劇的。

土坡的滑動原因：(1)土坡作用力發(fā)生變化：例如由于在坡頂堆放材料或建造建筑物使坡頂受荷。或由于打樁、車輛行駛、爆破、地震等引起的振動改變了原來的平衡狀態(tài)；(2)土抗剪強度的降低：例如土體中含水量或孔隙水壓力的增加；4—6土坡穩(wěn)

(3)靜水力的作用：例如雨水或地面水流入土坡中的豎向裂縫，對土坡產(chǎn)生側向壓力，從而促進土坡的滑動。影響土坡穩(wěn)定的因素（1）土坡坡度；（2）土坡高度；（3）土的性質(zhì)；（4）地下水的滲流；（5）氣象條件；（6）地震。(3)靜水力的作用：例如雨水或地面水流入土坡中的豎向裂縫土坡穩(wěn)定分析是屬于土力學中的穩(wěn)定問題，主要介紹簡單土坡的穩(wěn)定分析方法。簡單土坡系指土坡的頂面和底面都是水平的，并伸至無窮遠，土坡由均質(zhì)土所組成。圖4-36表示簡單土坡各部位名稱。土坡穩(wěn)定分析是屬于土力學中的穩(wěn)定問題，主要介紹簡單土(一)無粘性土坡穩(wěn)定分析

圖4-37表示一坡角為β的無粘性土坡。假設土坡及其地基都是同一種土，又是均質(zhì)的，且不考慮滲流的影響。圖4-37無粘性土坡穩(wěn)定分析(一)無粘性土坡穩(wěn)定分析

圖4-37表示一坡角為β的無由于無粘性土顆粒之間沒有粘聚力，只有摩擦力，只要坡面不滑動，土坡就能保持穩(wěn)定。對于這類土構成的土坡，其穩(wěn)定性的平衡條件可由圖4—37所示的力系來說明。土顆粒的自重W在垂直和平行于坡面方向的分力分別為分力T將使土顆粒M向下滑動，是滑動力，而阻止土顆粒下滑的抗滑力則是由垂直于坡面上的分力N引起的摩擦力。由于無粘性土顆粒之間沒有粘聚力，只有摩擦力，只要坡面不滑動，抗滑力和滑動力的比值稱為穩(wěn)定安全系數(shù)，用K表示，亦即

由上式可見，當坡角與土的內(nèi)摩擦角相等()時，穩(wěn)定安全系數(shù),此時抗滑力等于滑動力，土坡處于極限平衡狀態(tài)。由此可知，土坡穩(wěn)定的極限坡角等于砂土的內(nèi)摩擦角，特稱之為自然休止角。從式(4—70)還可看出，無粘性土坡的穩(wěn)定性與坡高無關，僅取決于坡角只要，土坡就是穩(wěn)定的。為了保證土坡有足夠的安全儲備，可取K=1.1~1.2?？够突瑒恿Φ谋戎捣Q為穩(wěn)定安全系數(shù)，用K表示，亦即由上式(二)、粘性土坡穩(wěn)定分析粘性土坡由于剪切而破壞的滑動面大多數(shù)為一曲面，一般在破壞前坡頂先有張力裂縫發(fā)生，繼而沿某一曲面產(chǎn)生整體滑動，圖4—38中的實曲線表示一粘性土坡滑動面的曲面，但在理淪分析時可以近似地假設為圓弧，如圖中虛線所示?；瑒芋w在縱向也有一定范圍，并且也是曲面，為了簡化，穩(wěn)定分析中常假設滑動面為圓筒面，并按平面問題進行分析。粘性土坡穩(wěn)定分析方法有瑞典條分法(圓弧法），穩(wěn)定數(shù)法等。

(二)、粘性土坡穩(wěn)定分析第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件

1、圓弧法的原理

圓弧法是一種試算法，先將土坡剖面按比例畫出，如圖4—39(a)所示。然后任選—圓心o，以R為半徑作圓弧，此圓弧ab為假定的滑動面，將滑動面以上土體分成任意n個寬度相等的土條。設取第i條作為隔離體，（1）滑動力矩MT，由滑動土體ABD的自重在滑動方向上的分力產(chǎn)生。（2）抗滑力矩MR，由滑動面AB上的摩擦力和粘聚力產(chǎn)生。（3）土坡穩(wěn)定安全系數(shù)

1、圓弧法的原理

圓弧法是一種試算法，先將土坡剖面圖4—39(a)土坡穩(wěn)定分析圓弧法圖4—39(a)土坡穩(wěn)定分析圓弧法第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件（4）試算法確定Kmin，找安全系數(shù)最小值Kmin的滑動面。取一系列圓心O1，O2，O3，…和相應的半徑R1，R2，R3，…，可計算處各自的安全系數(shù)K1，K2，K3，…，取其中最小值Kmin對應的圓弧。2、計算步驟共9個步驟3、確定最危險滑動面的簡化方法

（4）試算法確定Kmin，找安全系數(shù)最小值Kmin的滑動面。圖5.44最危險滑動圓弧圓心的確定圖5.44最危險滑動圓弧圓心的確定第七章

土壓力與土坡穩(wěn)定7.1概述7.2靜止土壓力7.3朗金土壓力理論7.4庫倫土壓力理論7.5擋土墻的設計7.6土坡穩(wěn)定分析第七章土壓力與土坡穩(wěn)定7.1概述7.1概述1、擋土墻－防止土體坍塌的構筑物。其種類有：支撐建筑物周圍填土的擋土墻，地下室側墻，橋臺以及貯藏粒狀材料的擋墻等。2、土壓力－擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的側向壓力。土壓力隨擋土墻可能位移的方向分為主動土壓力，被動土壓力和靜止土壓力3土坡－天然土坡和人工土坡。由于某些外界不利因素，土坡可能發(fā)生局部土體滑動而失去穩(wěn)定性，土坡的坍塌常造成嚴重的工程事故，并危及人身安全，因此，應驗算邊坡的穩(wěn)定性及采取適當?shù)墓こ檀胧?.1概述1、擋土墻－防止土體坍塌的構筑物。其種第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件擋土墻土壓力的大小及其分布規(guī)律受到墻體可能的移動方向、墻后填土的種類，填土面的形式，墻的截面剛度和地基的變形等一系列因素的影響。根據(jù)墻的位移情況和墻后土體所處的應力狀態(tài)，土壓力可分為以下三種：一、主動土壓力當擋土墻向離開土體方向偏移至土體達到極限平衡狀態(tài)時，作用在墻上的土壓力稱為主動土壓力。產(chǎn)生主動土壓力的條件：位移方向：墻體向前位移；位移量：密砂時，；密實粘性土時，。擋土墻土壓力的大小及其分布規(guī)律受到墻體可能的

二、被動土壓力當擋土墻向土體方向偏移至土體達到極限平衡狀態(tài)時，作用在擋土墻上的土壓力稱為被動土壓力，橋臺受到橋上荷載推向土體時，土對橋臺產(chǎn)生的側壓力屬被動土壓力。產(chǎn)生主動土壓力的條件：位移方向：墻體向后位移；位移量：密砂時，；密實粘性土時，。三、靜止土壓力當擋土墻靜止不動，土體處于彈性平衡狀態(tài)時，土對墻的壓力稱為靜止土壓力，地下室外墻可視為受靜止土壓力的作用。

二、被動土壓力土壓力的計算理論主要有古典的朗肯理論和庫倫理論。實驗研究表明：在相同條件下，主動土壓力小于靜止土壓力，而靜止土壓力又小于被動土壓力，亦即

土壓力的計算理論主要有古典的朗肯理論和庫倫理論。7.2靜止土壓力的計算

靜止土壓力可按以下所述方法計算，在填土表面下任意深度z處取一微小單元體，其上作用著豎向的土自重應力·，則該處的靜止土壓力強度可按下式計算：第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件

7.3朗肯土壓力理論

朗肯設想朗肯設想用墻背直立的擋土墻代替半空間左邊的土，如果墻背與土的接觸面上滿足剪應力為零的邊界應力條件以及產(chǎn)生主動或被動朗肯狀態(tài)的邊界變形條件，則墻后土體的應力狀態(tài)不變．由此可以推導出主動和被動土壓力計算公式。

適用條件：墻背垂直、光滑和填土面水平。7.3朗肯土壓力理論第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件

表面為水平面的半空間，即土體向下和沿水平方向都伸展至無窮，在距地表z處取一單位微體M，當整個土體都處于靜止狀態(tài)時，各點都處于彈性平衡狀態(tài)。設土的重度為r，顯然M單元水平截面上的法向應力等于該處土的自重應力，即而豎直截面上的法向應力為：表面為水平面的半空間，即土體向下和沿水平方向都

1、無粘性土的主動土壓力無粘性土的主動土壓力強度與z成正比，沿墻高的壓力分布為三角形，如圖所示，如取單位墻長計算，則主動土壓力為：

通過三角形的形心，即作用在離墻底H／3處

其中1、無粘性土的主動土壓力第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件

2、粘性土的主動土壓力由式(4-6)可知，粘性土的主動土壓力強度包括兩部分：一部分是由土自重引起的土壓力，另一部分是由粘聚力c，引起的負側壓力，這兩部分土壓力疊加的結果如圖4-6(c)所示，其中ade部分是負側壓力，對墻背是拉力，但實際上墻與土在很小的拉力作用下就會分離，故在計算土壓力時，這部分應略去不計，因此粘性土的土壓力分布僅是abc部分。

a點離填土面的深度z0常稱為臨界深度，在填土面無荷載的條件下，可求得z0值，即：

得

a點離填土面的深度z0常稱為臨界深度，在填土面無荷載的條件下如取單位墻長計算，則主動土壓力為：將式（4－9）代入上式后得粘性土的主動土壓力通過在三角形壓力分布圖abc的形心，即作用在離墻底．如取單位墻長計算，則主動土壓力為：將式（4－9

二、被動土壓力無粘性土：

粘性土：其中二、被動土壓力其中第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件如取單位墻長計算，則被動土壓力可由下式計算：無粘性土:粘性土：被動土壓力通過三角形或梯形壓力分布圖的形心。如取單位墻長計算，則被動土壓力可由下式計算：

幾種常見情況的土壓力計算(一)填土面有均布荷載當擋土墻后填土面有連續(xù)均布荷載作用時，通常土壓力的計算方法是將均布荷載換算成當量的土重，即用假想的土重代替均布荷載。當填土面水平時[圖4—8(o)]，當量的土層厚度為

然后，以為墻背，按填土面無荷載的情況計算土壓力。以無粘性土為例，則填土面A點的主動土壓力強度墻底B點的土壓力強度

幾種常見情況的土壓力計算然后，以為墻背，按填土壓力分布如圖所示，實際的±壓力分布圖為梯形ABCD部分，土壓力的作用點在梯形的重心。壓力分布如圖所示，實際的±壓力分布圖為梯形ABCD部分，土壓

當填土面和墻背面傾斜時，以為假想墻背計算主動土壓力，但由于填土面和墻背傾斜，假想的墻高應為然后，同樣以為假想的墻背按地面無荷載的情況計算土壓力。(二)成層填土如圖所示的擋土墻，墻后有幾層不同種類的水平土層，在計算土壓力時，第一層的土壓力按均質(zhì)土計算，土壓力的分布為圖4—10中的abc部分，計算第二層土壓力時，將第一層土按重度換算成與第二層土相同的當量土層，即其當量土層厚度為，當填土面和墻背面傾斜時，以為假想墻背計算主動土壓力，但由于(三)墻后填土有地下水擋土墻后的回填土常會部分成全部處于地下水位以下，由于地下水的存在將使土的含水量增加，抗剪強度降低，而使土壓力增大，因此，擋土墻應該有良好的排水措施。當墻后填土有地下水時，作用在墻背上的側壓力有土壓力和水壓力兩部分，計算土壓力時假設地下水位上下土的內(nèi)摩擦角和墻與土之間的摩擦角δ相同。在圖中，abdec部分為土壓力分布圖，cef部分為水壓力分布圖，總側壓力為土壓力和水壓力之和。圖中所示的土壓力計算也是以無粘性填土為例。(三)墻后填土有地下水第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件

7.4庫倫土壓力理論

庫倫土壓力理論是根據(jù)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)并形成一滑動楔體時，從楔體的靜力平衡條件得出的土壓力計算理論。

基本假設：(1)墻后的填土是理想的散粒體；(2)滑動破壞面為通過墻底一平面。

確定土壓力的方法：根據(jù)形成的滑動土楔體的靜力平衡條件求得。7.4庫倫土壓力理論庫倫土壓力理論是根據(jù)墻后土一、主動土壓力一般擋土墻的計算均屬于平面問題，故在下述討論中均沿墻的長度方向取1m進行分析，如圖4-12(a)所示。當墻向前移動或轉動而使墻后土體沿某一破壞面BC破壞時，土楔ABC向下滑動而處于主動極限平衡狀態(tài)。此時，作用于土楔ABC上的力有：一、主動土壓力整理后可得庫倫主動土壓力大小的一般表達式式中：—庫倫主動土壓力系數(shù)，按公式或查表確定。

主動土壓力分布：沿墻高呈三角形。作用在離墻底H/3處。作用方向:方向與墻背法線的夾角為δ,在法線下側。

整理后可得庫倫主動土壓力大小的一般表達式式中：—庫倫

二、被動土壓力當墻受外力作用推向填土，直至土體沿某一破裂面BC破壞時，土楔ABC向上滑動，并處于被動極限平衡狀態(tài)。此時土楔ABC在其自重W和反力R和E的作用下平衡，R和E的方向都分別在BC和AB面法線的上方。按上述求主動土壓力同樣的原理可求得被動土壓力的庫倫公式為：二、被動土壓力式中一被動土壓力系數(shù)式中一被動土壓力系數(shù)被動土壓力分布：沿墻高呈三角形。作用在離墻底H/3處。作用方向:方向與墻背法線的夾角為δ,在法線上側。

被動土壓力分布：沿墻高呈三角形。作用在離墻底H/3處。4—5擋土墻設計一、擋土墻的類型擋土墻就其結構型式可分為以下三種主要類型。(一)重力式擋土墻這種型式的擋土墻如圖4—20(a)所示，墻面暴露于外，墻背可以做成傾斜和垂直的。墻基的前緣稱為墻趾，而后緣叫做墻踵。4—5擋土墻設計一、擋土墻的類型第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件(二)懸臂式擋土墻懸臂式擋土墻一般用鋼筋混凝上建造，它由三個懸臂板組成，即立臂，墻趾懸臂和墻踵懸臂，如圖4—20(b)所示。墻的穩(wěn)定主要靠墻踵底板上的土重，而墻體內(nèi)的拉應力則由鋼筋承擔。(三)扶壁式擋土墻當墻后填土比較高時，為了增強懸臂式擋土墻中立臂的抗彎性能，常沿墻的縱向每隔一定距離設一道扶壁[圖4—20(c)]，故稱為扶壁式擋土墻。(二)懸臂式擋土墻

二、擋土墻的計算擋土墻的計算通常包括下列內(nèi)容：1、穩(wěn)定性驗算，包括抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定驗算，2、地基的承載力驗算；3、墻身強度驗算：應根據(jù)墻身材料分別按砌體結構、素混凝土結構或鋼筋混凝土結構的有關計算方法進行。

二、擋土墻的計算

(一)傾覆穩(wěn)定性驗算圖4-22(a)表示一具有傾斜基底的擋土墻，設在擋土墻自重G和主動土壓力旦作用下，可能繞墻趾O點傾覆，抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為抗傾覆安全系數(shù)應符合下式要求：

1.6

其中(一)傾覆穩(wěn)定性驗算

δ─土對擋土壤墑背的摩擦角，度；

z─土壓力作用點離墻踵的高度，m；

b─基底的水平投影寬度，m；

Zf─土壓力作用點離O點的高度，m。

δ─土對擋土壤墑背的摩擦角，度；第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件(二)滑動穩(wěn)定性驗算在滑動穩(wěn)定性驗算中，將G和都分解為垂直和平行于基底的分力，抗滑力與滑動力之比稱為抗滑安全系數(shù)應符合下式要求：

(二)滑動穩(wěn)定性驗算第一篇工程地質(zhì)基礎知識課件

4—6土坡穩(wěn)定分析一、土坡穩(wěn)定分析

土坡的滑動——般系指土坡在一定范圍內(nèi)整體地沿某一滑動面向下和向外移動而喪失其穩(wěn)定性。土坡的失穩(wěn)常常是在外界的不利因素影響下觸發(fā)和加劇的。

土坡的滑動原因：(1)土坡作用力發(fā)生變化：例如由于在坡頂堆放材料或建造建筑物使坡頂受荷?；蛴捎诖驑?、車輛行駛、爆破、地震等引起的振動改變了原來的平衡狀態(tài)；(2)土抗剪強度的降低：例如土體中含水量或孔隙水壓力的增加；4—6土坡穩(wěn)

(3)靜水力的作用：例如雨水或地面水流入土坡中的豎向裂縫，對土坡產(chǎn)生側向壓力，從而促進土坡的滑動。影響土坡穩(wěn)定的因素（1）土坡坡度；（2）土坡高度；（3）土的性質(zhì)；（4）地下水的滲流；（5）氣象條件；（6）地震。(3)靜水力的作用：例如雨水或地面水流入土坡中的豎向裂縫土坡穩(wěn)定分析是屬于土力學中的穩(wěn)定問題，主要介紹簡單土坡的穩(wěn)定分析方法。簡單土坡系指土坡的頂面和底面都是水平的，并伸至無窮遠，土坡由均質(zhì)土所組成。