土壓力-常見情況下土壓力的計(jì)算（土力學(xué)課件）

庫倫理論計(jì)算幾種常見情況的土壓力1．填土面有連續(xù)均布荷載墻頂土壓力墻底土壓力作用位置在梯形面積形心處，法線上側(cè)與墻背法線成δ角2．成層填土第一層土頂面處第一層底面處在計(jì)算第二層土?xí)r，需要將一層的土重當(dāng)作作用在該上的荷載第二層土頂面處土壓力強(qiáng)度第二層土底面處土壓力強(qiáng)度每層土的土壓力合力的大小等于該層壓力分布圖的面積，作用點(diǎn)在各層壓力圖的形心位置，方向與墻背法線成

δ角。2．成層填土局部均布荷載局部均布荷載只沿虛線間土體向下傳遞，由q引起的側(cè)壓力增加范圍局限于CD墻段3.折線形墻背的土壓力上墻與下墻分別計(jì)算(1)上墻在計(jì)算時(shí)直接利用庫倫定律計(jì)算，不考慮下墻的存在；(2)下墻的計(jì)算，則將墻背延遲到土面，計(jì)算總土壓力，再扣除實(shí)際不存在的墻背。4.黏性填土等值內(nèi)摩擦角就是將黏聚力折算成內(nèi)摩擦角，經(jīng)折算后的內(nèi)摩擦角稱為等值內(nèi)摩擦角，以

表示(1)半經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)不管黏聚力的大小，都按30-50°計(jì)算，墻高用小值，墻低用大值。(2)根據(jù)抗剪強(qiáng)度相等的原理黏性土砂類土4.黏性填土(3)根據(jù)土壓力相等的原理

庫倫土壓力理論的應(yīng)用-作業(yè)1庫倫土壓力理論的應(yīng)用-作業(yè)1簡答題：1.等值內(nèi)摩擦角的概念2.等值內(nèi)摩擦角常見的換算方法有哪幾種？庫倫土壓力理論的應(yīng)用-作業(yè)11.等值內(nèi)摩擦角就是將黏聚力折算成內(nèi)摩擦角，經(jīng)折算后的內(nèi)摩擦角稱為等值內(nèi)摩擦角，以φD

表示（1）半經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：不管黏聚力的大小，φD都按30°-35°計(jì)算，墻高用小值，墻低用大值。（2）根據(jù)抗剪強(qiáng)度相等的原理（3）根據(jù)土壓力相等的原理2.等值內(nèi)摩擦角常見的換算方法有：

朗肯土壓力理論的應(yīng)用-教學(xué)案例1朗肯土壓力理論的應(yīng)用-教學(xué)案例1計(jì)算題：某擋土墻墻高6m，墻背豎直光滑，墻后填土面水平，墻后填土為兩層砂土，其物理性質(zhì)指標(biāo)見下表，試求擋土墻所受的主動(dòng)土壓力并繪出土壓力強(qiáng)度的分布圖。層序 層厚 物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)第一層 3m γ1=17.0kN/m3，φ1=30°第二層 3m γ2=19.0kN/m3，φ2

=27°朗肯土壓力理論的應(yīng)用-教學(xué)案例1解：在墻頂處土壓力,σa=0Φ1=30°，ka1=0.333Φ2=27°，ka2=0.376第一層砂土底面土壓力強(qiáng)度第二層砂土頂面土壓力強(qiáng)度滿足朗肯理論適用條件根據(jù)內(nèi)摩擦角，確定主動(dòng)土壓力系數(shù)朗肯土壓力理論的應(yīng)用-教學(xué)案例1第二層砂土底面土壓力強(qiáng)度總土壓力為壓強(qiáng)圖的面積：

朗肯土壓力理論的應(yīng)用-作業(yè)2朗肯土壓力理論的應(yīng)用-作業(yè)2計(jì)算題：如圖所示擋土墻，墻后填土因排水不良，地下水位在墻底以上2m，填料為砂土，重度

γ=18.0kN/m3，飽和重度

γsat=20.0kN/m3、內(nèi)摩擦角

φ=30°（假定其值在水位以下不變）,求擋土墻所受的主動(dòng)土壓力。朗肯土壓力理論的應(yīng)用-作業(yè)2解：在墻頂處土壓力σa=0在墻頂下4m處土壓力強(qiáng)度主動(dòng)土壓力為土壓力分布圖面積之和，即在墻底處土壓力強(qiáng)度朗肯土壓力理論的應(yīng)用-作業(yè)2作用在墻背上的水壓力呈三角形分布，合力為該分布圖的面積作用在墻上的總側(cè)壓力為土壓力與水壓力之和24朗肯理論計(jì)算幾種常見情況的土壓力1.填土表面有滿布荷載ABhqzh=q/rσa1σa2填土內(nèi)任意深度z處豎向應(yīng)力為(q+

z)相應(yīng)主動(dòng)土壓力強(qiáng)度當(dāng)量土層厚度A點(diǎn)土壓力強(qiáng)度B點(diǎn)土壓力強(qiáng)度總土壓力：2.分層土層主動(dòng)土壓力強(qiáng)度:等于豎向自重應(yīng)力，乘以該土層的主動(dòng)土壓力系數(shù)σaAσaAσaB上σaB上σaB下σaB下σaCσaCABCA點(diǎn)B點(diǎn)上界面B點(diǎn)下界面C點(diǎn)例擋土墻高5m，墻背直立、光滑，墻后填土面水平，共分兩層。各層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如圖所示，試求主動(dòng)土壓力Ea，并繪出土壓力分布圖h=5m

1=17kN/m3c1=0

1=34o

2=19kN/m3c2=10kPa

2=16oh1

=2mh2

=3mABCKa1＝0.307Ka2＝0.568解答ABCh=5mh1=2mh2=3m10.4kPa4.2kPa36.6kPaA點(diǎn)B點(diǎn)上界面B點(diǎn)下界面C點(diǎn)主動(dòng)土壓力合力3.填中有地下水的情況（1）透水土擋土墻后有地下水時(shí)，采用水土分算的原則，分別計(jì)算作用在墻背上的土壓力和水壓力。水下部分采用水中內(nèi)摩擦角，地下水位以下土層用浮重度計(jì)算ABCh1h2h(

h1+

h2)Ka

wh2土壓力強(qiáng)度A點(diǎn)B點(diǎn)C點(diǎn)水壓力強(qiáng)度B點(diǎn)C點(diǎn)3.填中有地下水的情況(2)不透水土應(yīng)采用飽和重度來計(jì)算土壓力，不計(jì)算靜水壓力地下水的存在，將使土體增加含水量，降低抗剪強(qiáng)度，使土壓力增大，因此擋土墻應(yīng)有良好的排水措施。[例]如圖所示擋土墻，墻后填土因排水不良，地下水位在墻底以上2m，填料為砂土，重度

γ=18.0kN/m3，、飽和重度

γsat=20.0kN/m3、內(nèi)摩擦角

φ=30°（假定其值在水位以下不變）,求擋土墻所受的主動(dòng)土壓力。解在墻頂處σa=0在墻頂下4m處在墻頂下6m處主動(dòng)土壓力合力為土壓力分布圖面積之和，即作用在墻背上的水壓力呈三角形分布，合力為該分布圖的面積作用在墻上的總側(cè)壓力為土壓力與水壓力之和討論24無水時(shí)墻底處土壓力強(qiáng)度為36kPa,分布為三角形，總壓力為108kN/m二級標(biāo)題三級標(biāo)題顏色中文字體：思源黑體英文字體：新羅馬2.土壓力分類一級標(biāo)題三級標(biāo)題（3）被動(dòng)土壓力

朗肯土壓力理論的應(yīng)用-作業(yè)4朗肯土壓力理論的應(yīng)用-作業(yè)4計(jì)算題：某擋土墻墻高7m，墻背垂直光滑，填土頂面水平并與墻頂齊高。填土為黏性土，主要物理力學(xué)指標(biāo)為：γ=19kN／m3，φ=18°，