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1、2023年3月14日 第第5 5章章 土的压缩性与地基沉降计算土的压缩性与地基沉降计算 5.15.1 概述概述 .土在受压时体积减小的特性叫土的压缩性；土在受压时体积减小的特性叫土的压缩性；.土粒和土中水不能压缩，土的压缩性是指孔隙体积的压缩；土粒和土中水不能压缩，土的压缩性是指孔隙体积的压缩；.土的压缩性由压缩性指标反映，一般通过试验测定土的压缩性指标。土的压缩性由压缩性指标反映，一般通过试验测定土的压缩性指标。5.2 5.2 土的压缩性试验及指标土的压缩性试验及指标 一、室内压缩试验及压缩曲线一、室内压缩试验及压缩曲线 室内室内侧限压缩试验侧限压缩试验采用分级加荷采用分级加荷 ，测读各级荷
2、载作用，测读各级荷载作用下土样的稳定压缩变形量下土样的稳定压缩变形量 。根据根据 ：2023年3月14日 .土的压缩系数和压缩指数土的压缩系数和压缩指数 压缩系数压缩系数 工程中常用工程中常用 的压缩的压缩系数系数 评价土的压缩性：评价土的压缩性：压缩指数压缩指数 .土的压缩模量土的压缩模量 当现有压力当现有压力 增大至增大至 时，相应的压缩模量为：时，相应的压缩模量为：.土的回弹曲线和再压缩曲线土的回弹曲线和再压缩曲线 土样在某级压力土样在某级压力 下逐级卸荷，可测得回弹下逐级卸荷，可测得回弹曲线。并可继续加荷得到再压缩曲线。在回弹曲线曲线。并可继续加荷得到再压缩曲线。在回弹曲线上可定义出上
3、可定义出回弹系数回弹系数、回弹指数回弹指数、回弹模量回弹模量。2023年3月14日 二、现场载荷试验及变形模量二、现场载荷试验及变形模量 现场载荷试验也采用分级加荷现场载荷试验也采用分级加荷 ，测读各级荷载作用，测读各级荷载作用下地基土的稳定压缩变形量下地基土的稳定压缩变形量 。整理试验结果可得载荷试。整理试验结果可得载荷试验结果验结果 曲线。曲线。当压力较小时，当压力较小时，曲线近似成比例变化，可按弹性曲线近似成比例变化，可按弹性力学公式反求地基的变形模量：力学公式反求地基的变形模量：根据理论推导，压缩模量与变形模量有如下关系：根据理论推导，压缩模量与变形模量有如下关系：理论上理论上 值小于
4、值小于1 1，但实际上许多土的，但实际上许多土的 大于大于1 1，见表，见表5-25-2。三、应力历史对压缩性的影响、应力历史对压缩性的影响、沉积土层的应力历史、沉积土层的应力历史 先期固结压力先期固结压力 的定义：天然土层的定义：天然土层在历史上经受过的最大固结压力（最大在历史上经受过的最大固结压力（最大竖向有效应力）称为竖向有效应力）称为先期固结压力先期固结压力。根据应力历史土层可分为三种类型：根据应力历史土层可分为三种类型：正常固结土正常固结土在历史上所经受过的先期在历史上所经受过的先期固结压力等于现有覆盖土重；固结压力等于现有覆盖土重；超固结土超固结土历史上曾经受过大于现有覆历史上曾经
5、受过大于现有覆盖土重的先期固结压力盖土重的先期固结压力,超固结土压缩性小超固结土压缩性小;欠固结土欠固结土其先期固结压力小于现有覆其先期固结压力小于现有覆盖土重，盖土重，欠固结土压缩性大欠固结土压缩性大。通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比定义为通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比定义为超固结比超固结比：2023年3月14日、由原始压缩曲线确定土的压缩性指标、由原始压缩曲线确定土的压缩性指标 a a 前期固结压力的确定前期固结压力的确定 b b 原始压缩曲线与室内压缩曲线的关系原始压缩曲线与室内压缩曲线的关系正常固结土：超固结土：正常固结土：超固结土：2023年3月14日 5.3 地基沉降实用
6、计算方法地基沉降实用计算方法 一、弹性理论法计算沉降一、弹性理论法计算沉降一、弹性理论法计算沉降一、弹性理论法计算沉降由布辛奈斯克解，在集中力由布辛奈斯克解，在集中力由布辛奈斯克解，在集中力由布辛奈斯克解，在集中力Q Q 作用下，地表面作用下，地表面作用下，地表面作用下，地表面r r 处的沉降为：处的沉降为：处的沉降为：处的沉降为：均布矩形荷载角点下的沉降为：均布矩形荷载角点下的沉降为：均布矩形荷载角点下的沉降为：均布矩形荷载角点下的沉降为：均布矩形荷载中点下的沉降为：均布矩形荷载中点下的沉降为：均布矩形荷载中点下的沉降为：均布矩形荷载中点下的沉降为：均布矩形荷载下的平均沉降为：均布矩形荷载下
7、的平均沉降为：均布矩形荷载下的平均沉降为：均布矩形荷载下的平均沉降为：式中系数式中系数式中系数式中系数 查表查表查表查表5-35-35-35-3。二、分层总和法计算最终沉降二、分层总和法计算最终沉降二、分层总和法计算最终沉降二、分层总和法计算最终沉降（一）（一）（一）（一）基本公式基本公式基本公式基本公式 2023年3月14日 5.3 地基沉降实用计算方法地基沉降实用计算方法 一、弹性理论法计算沉降一、弹性理论法计算沉降一、弹性理论法计算沉降一、弹性理论法计算沉降由布辛奈斯克解，在集中力由布辛奈斯克解，在集中力由布辛奈斯克解，在集中力由布辛奈斯克解，在集中力Q Q 作用下，地表面作用下，地表面
8、作用下，地表面作用下，地表面r r 处的沉降为：处的沉降为：处的沉降为：处的沉降为：均布矩形荷载角点下的沉降为：均布矩形荷载角点下的沉降为：均布矩形荷载角点下的沉降为：均布矩形荷载角点下的沉降为：均布矩形荷载中点下的沉降为：均布矩形荷载中点下的沉降为：均布矩形荷载中点下的沉降为：均布矩形荷载中点下的沉降为：均布矩形荷载下的平均沉降为：均布矩形荷载下的平均沉降为：均布矩形荷载下的平均沉降为：均布矩形荷载下的平均沉降为：式中系数式中系数式中系数式中系数 查表查表查表查表5-35-35-35-3。二、分层总和法计算最终沉降二、分层总和法计算最终沉降二、分层总和法计算最终沉降二、分层总和法计算最终沉降
9、（一）（一）（一）（一）基本公式基本公式基本公式基本公式 2023年3月14日（二二二二）按分层总和法计算）按分层总和法计算）按分层总和法计算）按分层总和法计算 、基本假设、基本假设、基本假设、基本假设（1 1）地基土沉降时无侧向变形；）地基土沉降时无侧向变形；）地基土沉降时无侧向变形；）地基土沉降时无侧向变形；（2 2）以基底中心点下一定范围内的单位面积小土柱）以基底中心点下一定范围内的单位面积小土柱）以基底中心点下一定范围内的单位面积小土柱）以基底中心点下一定范围内的单位面积小土柱的压缩量作为基础的平均沉降量；的压缩量作为基础的平均沉降量；的压缩量作为基础的平均沉降量；的压缩量作为基础的平
10、均沉降量；、计算步骤与规定、计算步骤与规定、计算步骤与规定、计算步骤与规定（1 1）地基分层：一般取：）地基分层：一般取：）地基分层：一般取：）地基分层：一般取：，在土质分层处，在土质分层处，在土质分层处，在土质分层处和地下水位处也作为分层面；和地下水位处也作为分层面；和地下水位处也作为分层面；和地下水位处也作为分层面；（2 2）计算基底中心点下自重应力的分布；）计算基底中心点下自重应力的分布；）计算基底中心点下自重应力的分布；）计算基底中心点下自重应力的分布；（3 3）计算基底附加压力）计算基底附加压力）计算基底附加压力）计算基底附加压力p p0 0 和基底中心点下附加应力的分布；和基底中心
11、点下附加应力的分布；和基底中心点下附加应力的分布；和基底中心点下附加应力的分布；（4 4）确定压缩层厚度：一般取处（软土取）确定压缩层厚度：一般取处（软土取）确定压缩层厚度：一般取处（软土取）确定压缩层厚度：一般取处（软土取0.10.1）作为压缩层下限；）作为压缩层下限；）作为压缩层下限；）作为压缩层下限；（5 5）计算各层平均初始压力和平均总压力）计算各层平均初始压力和平均总压力）计算各层平均初始压力和平均总压力）计算各层平均初始压力和平均总压力并查并查并查并查 曲线得曲线得曲线得曲线得 和和和和 ;（6 6）累计各层压缩量）累计各层压缩量）累计各层压缩量）累计各层压缩量 、算例某基础底面尺
12、寸，埋深、算例某基础底面尺寸，埋深、算例某基础底面尺寸，埋深、算例某基础底面尺寸，埋深mm，基础底面荷载，地基为均质粉质黏土，基础底面荷载，地基为均质粉质黏土，基础底面荷载，地基为均质粉质黏土，基础底面荷载，地基为均质粉质黏土，压缩试验曲线如图所示，试计，压缩试验曲线如图所示，试计，压缩试验曲线如图所示，试计，压缩试验曲线如图所示，试计算基础最终沉降量。算基础最终沉降量。算基础最终沉降量。算基础最终沉降量。2023年3月14日 三、按规范法计算最终沉降三、按规范法计算最终沉降三、按规范法计算最终沉降三、按规范法计算最终沉降 1 1、规范法的概念：、规范法的概念：、规范法的概念：、规范法的概念：
13、（1 1）按土质分层）按土质分层）按土质分层）按土质分层 （2 2）经验修正：）经验修正：）经验修正：）经验修正：2 2、计算步骤：、计算步骤：、计算步骤：、计算步骤：（1 1）初步计算沉降）初步计算沉降）初步计算沉降）初步计算沉降对均质地基：对均质地基：对均质地基：对均质地基：对分层地基：对分层地基：对分层地基：对分层地基：（2 2）按经验修正沉降）按经验修正沉降）按经验修正沉降）按经验修正沉降 （3 3）确定沉降计算深度）确定沉降计算深度）确定沉降计算深度）确定沉降计算深度2023年3月14日 四、按应力历史法计算最终沉降四、按应力历史法计算最终沉降四、按应力历史法计算最终沉降四、按应力历
14、史法计算最终沉降 1 1、正常固结土的沉降计算、正常固结土的沉降计算、正常固结土的沉降计算、正常固结土的沉降计算由及由及由及由及 得得得得 2 2、欠固结土的沉降计算、欠固结土的沉降计算、欠固结土的沉降计算、欠固结土的沉降计算 3 3、超固结土的沉降计算、超固结土的沉降计算、超固结土的沉降计算、超固结土的沉降计算当当当当 当当当当 2023年3月14日 5.4 饱和黏性土地基沉降与饱和黏性土地基沉降与 时间的关系时间的关系 一、饱和土的渗流固结一、饱和土的渗流固结一、饱和土的渗流固结一、饱和土的渗流固结 饱和土在荷载作用下会出现超静孔隙饱和土在荷载作用下会出现超静孔隙饱和土在荷载作用下会出现超
15、静孔隙饱和土在荷载作用下会出现超静孔隙水压力，并随时间而渗流消散，土孔隙随水压力，并随时间而渗流消散，土孔隙随水压力，并随时间而渗流消散，土孔隙随水压力，并随时间而渗流消散，土孔隙随之压缩变形直至稳定，这一过程称为固结。之压缩变形直至稳定，这一过程称为固结。之压缩变形直至稳定，这一过程称为固结。之压缩变形直至稳定，这一过程称为固结。土单元的受力变形过程可借助活塞弹土单元的受力变形过程可借助活塞弹土单元的受力变形过程可借助活塞弹土单元的受力变形过程可借助活塞弹簧力学模型描述，根据有效应力原理：簧力学模型描述，根据有效应力原理：簧力学模型描述，根据有效应力原理：簧力学模型描述，根据有效应力原理：当
16、当当当当当当当当当当当 二、太沙基一维渗流固结理论二、太沙基一维渗流固结理论二、太沙基一维渗流固结理论二、太沙基一维渗流固结理论 、基本假设、基本假设、基本假设、基本假设(1)(1)(1)(1)土是均质各向同性和完全饱和的土是均质各向同性和完全饱和的土是均质各向同性和完全饱和的土是均质各向同性和完全饱和的,土粒和水不可压缩；土粒和水不可压缩；土粒和水不可压缩；土粒和水不可压缩；(2)(2)(2)(2)荷载沿水平面无限均匀分布，土只沿竖向压缩渗流；荷载沿水平面无限均匀分布，土只沿竖向压缩渗流；荷载沿水平面无限均匀分布，土只沿竖向压缩渗流；荷载沿水平面无限均匀分布，土只沿竖向压缩渗流；(3)(3)
17、(3)(3)土中水的渗流服从达西定律；土中水的渗流服从达西定律；土中水的渗流服从达西定律；土中水的渗流服从达西定律；(4)(4)(4)(4)在渗透固结过程中，土的渗透系数和压缩系数不变；在渗透固结过程中，土的渗透系数和压缩系数不变；在渗透固结过程中，土的渗透系数和压缩系数不变；在渗透固结过程中，土的渗透系数和压缩系数不变；(5)(5)(5)(5)外荷是一次骤然施加的，在固结过程中保持不变；外荷是一次骤然施加的，在固结过程中保持不变；外荷是一次骤然施加的，在固结过程中保持不变；外荷是一次骤然施加的，在固结过程中保持不变；(6)(6)(6)(6)土体变形完全是超静孔隙水压力消散引起的。土体变形完全
18、是超静孔隙水压力消散引起的。土体变形完全是超静孔隙水压力消散引起的。土体变形完全是超静孔隙水压力消散引起的。2023年3月14日 、固结微分方程的建立、固结微分方程的建立、固结微分方程的建立、固结微分方程的建立单位时间流入单元水量：单位时间流入单元水量：单位时间流入单元水量：单位时间流入单元水量：单位时间流出单元水量：单位时间流出单元水量：单位时间流出单元水量：单位时间流出单元水量：由渗流连续条件：由渗流连续条件：由渗流连续条件：由渗流连续条件：代入连续条件代入连续条件代入连续条件代入连续条件得得得得 由侧限压缩试验：和由侧限压缩试验：和由侧限压缩试验：和由侧限压缩试验：和得或得或得或得或、微
19、分方程的解析解、微分方程的解析解、微分方程的解析解、微分方程的解析解2023年3月14日 、固结微分方程的建立、固结微分方程的建立、固结微分方程的建立、固结微分方程的建立单位时间流入单元水量：单位时间流入单元水量：单位时间流入单元水量：单位时间流入单元水量：单位时间流出单元水量：单位时间流出单元水量：单位时间流出单元水量：单位时间流出单元水量：由渗流连续条件：由渗流连续条件：由渗流连续条件：由渗流连续条件：代入连续条件代入连续条件代入连续条件代入连续条件得得得得 由侧限压缩试验：和由侧限压缩试验：和由侧限压缩试验：和由侧限压缩试验：和得或得或得或得或、微分方程的解析解、微分方程的解析解、微分方
20、程的解析解、微分方程的解析解2023年3月14日 4 4、固结度、固结度、固结度、固结度 (1)(1)(1)(1)地基固结度的概念地基固结度的概念地基固结度的概念地基固结度的概念 其中和其中和其中和其中和 代入上式得地基平均固结度：代入上式得地基平均固结度：代入上式得地基平均固结度：代入上式得地基平均固结度：(2)(2)(2)(2)地基平均固结度地基平均固结度地基平均固结度地基平均固结度由太沙基一维固结理论：由太沙基一维固结理论：由太沙基一维固结理论：由太沙基一维固结理论：得：得：得：得：当可取第一项其中当可取第一项其中当可取第一项其中当可取第一项其中 三、任意时刻的地基沉降量三、任意时刻的地
21、基沉降量三、任意时刻的地基沉降量三、任意时刻的地基沉降量1 1 1 1、已知地基及荷载条件，求某时刻的地基沉降：、已知地基及荷载条件，求某时刻的地基沉降：、已知地基及荷载条件，求某时刻的地基沉降：、已知地基及荷载条件，求某时刻的地基沉降：2 2 2 2、已知地基及荷载条件，求达到某一固结度所需的时间：、已知地基及荷载条件，求达到某一固结度所需的时间：、已知地基及荷载条件，求达到某一固结度所需的时间：、已知地基及荷载条件，求达到某一固结度所需的时间：2023年3月14日 四、饱和黏性土地基沉降的三个阶段四、饱和黏性土地基沉降的三个阶段四、饱和黏性土地基沉降的三个阶段四、饱和黏性土地基沉降的三个阶
22、段 根据饱和黏性土地基的试验分析，地基沉降变形量可分为三部分：根据饱和黏性土地基的试验分析，地基沉降变形量可分为三部分：根据饱和黏性土地基的试验分析，地基沉降变形量可分为三部分：根据饱和黏性土地基的试验分析，地基沉降变形量可分为三部分：第第第第5 5章作业：章作业：章作业：章作业：5-15-1、5-35-3、5-65-62023年3月14日 第第6 6章章 土的抗剪强度土的抗剪强度6.16.16.16.1 概概概概 述述述述(1)(1)定义：土体抵抗剪切破坏的极限能力称为定义：土体抵抗剪切破坏的极限能力称为土的抗剪强度土的抗剪强度。(2)(2)在工程中不仅加载能引起土体剪切破坏，卸载也能引起土
23、体剪切破坏。在工程中不仅加载能引起土体剪切破坏，卸载也能引起土体剪切破坏。(3)(3)土体中法向应力土体中法向应力偏差偏差的增大是引起土体剪切破坏的主要原因。例如：滑的增大是引起土体剪切破坏的主要原因。例如：滑坡、地基破坏等都是由于竖向应力与水平应力偏差过大所致。坡、地基破坏等都是由于竖向应力与水平应力偏差过大所致。6.26.26.26.2 土的抗剪强度理论与强度指标土的抗剪强度理论与强度指标土的抗剪强度理论与强度指标土的抗剪强度理论与强度指标 一、抗剪强度的库仑定律一、抗剪强度的库仑定律一、抗剪强度的库仑定律一、抗剪强度的库仑定律砂性土：砂性土：砂性土：砂性土：黏性土：黏性土：黏性土：黏性土
24、：有效应力表示法：有效应力表示法：有效应力表示法：有效应力表示法：式中式中式中式中2023年3月14日 二、土的强度理论二、土的强度理论二、土的强度理论二、土的强度理论极限平衡理论极限平衡理论极限平衡理论极限平衡理论 1 1 1 1、土中应力表示方法、土中应力表示方法、土中应力表示方法、土中应力表示方法 应力单元法应力单元法应力单元法应力单元法 公式法公式法公式法公式法 莫尔圆法莫尔圆法莫尔圆法莫尔圆法 2 2 2 2、莫尔圆与抗剪强度之间的关系、莫尔圆与抗剪强度之间的关系、莫尔圆与抗剪强度之间的关系、莫尔圆与抗剪强度之间的关系 3 3 3 3、莫尔、莫尔、莫尔、莫尔-库仑强度理论及极限平衡条
25、件库仑强度理论及极限平衡条件库仑强度理论及极限平衡条件库仑强度理论及极限平衡条件 6.3 6.3土的抗剪强度指标试验方法及应用土的抗剪强度指标试验方法及应用 一、直接剪切试验一、直接剪切试验一、直接剪切试验一、直接剪切试验 1 1 1 1、试验装置及加载方法、试验装置及加载方法、试验装置及加载方法、试验装置及加载方法 2 2 2 2、优点、优点、优点、优点 3 3 3 3、缺点、缺点、缺点、缺点2023年3月14日 二、三轴压缩试验二、三轴压缩试验二、三轴压缩试验二、三轴压缩试验 1 1 1 1、试验装置及试验原理、试验装置及试验原理、试验装置及试验原理、试验装置及试验原理 2 2 2 2、加
26、载方法、加载方法、加载方法、加载方法 三、无侧限抗压强度试验三、无侧限抗压强度试验三、无侧限抗压强度试验三、无侧限抗压强度试验 四、十字板剪切试验四、十字板剪切试验四、十字板剪切试验四、十字板剪切试验 当当当当 得得得得2023年3月14日 二、三轴压缩试验二、三轴压缩试验二、三轴压缩试验二、三轴压缩试验 1 1 1 1、试验装置及试验原理、试验装置及试验原理、试验装置及试验原理、试验装置及试验原理 2 2 2 2、加载方法、加载方法、加载方法、加载方法 三、无侧限抗压强度试验三、无侧限抗压强度试验三、无侧限抗压强度试验三、无侧限抗压强度试验 四、十字板剪切试验四、十字板剪切试验四、十字板剪切
27、试验四、十字板剪切试验 当当当当 得得得得2023年3月14日 五、孔隙压力系数五、孔隙压力系数五、孔隙压力系数五、孔隙压力系数A A和和和和B B 在有效应力原理中在有效应力原理中在有效应力原理中在有效应力原理中 斯肯普顿提出：斯肯普顿提出：斯肯普顿提出：斯肯普顿提出：1 1 1 1、应力状态的分解、应力状态的分解、应力状态的分解、应力状态的分解 2 2 2 2、各向均等应力作用下的孔隙压力、各向均等应力作用下的孔隙压力、各向均等应力作用下的孔隙压力、各向均等应力作用下的孔隙压力 根据试验研究和理论分析：根据试验研究和理论分析：根据试验研究和理论分析：根据试验研究和理论分析：3 3 3 3、
28、偏应力作用下的孔隙压力、偏应力作用下的孔隙压力、偏应力作用下的孔隙压力、偏应力作用下的孔隙压力 由试验研究由试验研究由试验研究由试验研究:得得得得 或以全量表示：或以全量表示：或以全量表示：或以全量表示：不固结不排水试验不固结不排水试验不固结不排水试验不固结不排水试验:固结不排水试验：固结不排水试验：固结不排水试验：固结不排水试验：固结排水试验固结排水试验固结排水试验固结排水试验:2023年3月14日 六、六、六、六、应力路径概念应力路径概念应力路径概念应力路径概念 在加荷过程中，土中某点应力状态的变化在应力坐标图中以应力点的移动轨迹表示。在加荷过程中，土中某点应力状态的变化在应力坐标图中以应
29、力点的移动轨迹表示。在加荷过程中，土中某点应力状态的变化在应力坐标图中以应力点的移动轨迹表示。在加荷过程中，土中某点应力状态的变化在应力坐标图中以应力点的移动轨迹表示。这种轨迹称为这种轨迹称为这种轨迹称为这种轨迹称为应力路径应力路径应力路径应力路径。1 1、应力路径的表示方法、应力路径的表示方法、应力路径的表示方法、应力路径的表示方法 1)1)直角坐标系统直角坐标系统直角坐标系统直角坐标系统 2)2)直角坐标系统直角坐标系统直角坐标系统直角坐标系统 2 2、几种典型条件下的应力路径、几种典型条件下的应力路径、几种典型条件下的应力路径、几种典型条件下的应力路径 1)1)直接剪切试验：直接剪切试验
30、：直接剪切试验：直接剪切试验：2)2)三轴压缩试验：三轴压缩试验：三轴压缩试验：三轴压缩试验：3 3、按应力路径法求有效抗剪强度指标、按应力路径法求有效抗剪强度指标、按应力路径法求有效抗剪强度指标、按应力路径法求有效抗剪强度指标 1)1)做应力路径强度包线，可得：，做应力路径强度包线，可得：，做应力路径强度包线，可得：，做应力路径强度包线，可得：，2)2)按应力路径强度包线与库仑按应力路径强度包线与库仑按应力路径强度包线与库仑按应力路径强度包线与库仑强度包线关系计算：强度包线关系计算：强度包线关系计算：强度包线关系计算：第第第第6 6章作业：章作业：章作业：章作业：6-16-16-2 6-36
31、-2 6-36-4 6-56-4 6-52023年3月14日第第7 7章章 土压力计算土压力计算7.1 概概 述述 土压力是指作用在挡土结构上的侧向压力。它是挡土结构设计必须确定的条件。按挡土压力是指作用在挡土结构上的侧向压力。它是挡土结构设计必须确定的条件。按挡土压力是指作用在挡土结构上的侧向压力。它是挡土结构设计必须确定的条件。按挡土压力是指作用在挡土结构上的侧向压力。它是挡土结构设计必须确定的条件。按挡土结构的变形情况，土压力分为三类。土结构的变形情况，土压力分为三类。土结构的变形情况，土压力分为三类。土结构的变形情况，土压力分为三类。1 1、静止土压力、静止土压力、静止土压力、静止土压
32、力定义：定义：定义：定义：当当当当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙体的压力称为挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙体的压力称为挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙体的压力称为挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙体的压力称为静止土静止土静止土静止土 压力。以表示。其中压力。以表示。其中压力。以表示。其中压力。以表示。其中 2 2、主动土压力、主动土压力、主动土压力、主动土压力定义：定义：定义：定义：挡土墙受土压力作用向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用挡土墙受土压力作用向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用挡土墙受土压力作用向离开
33、土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用挡土墙受土压力作用向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为在挡土墙上的土压力称为在挡土墙上的土压力称为在挡土墙上的土压力称为主动土压力。以表示。主动土压力。以表示。主动土压力。以表示。主动土压力。以表示。3 3、被动土压力、被动土压力、被动土压力、被动土压力定义：定义：定义：定义：挡土墙受外力作用向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土挡土墙受外力作用向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土挡土墙受外力作用向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土挡土墙受外力作用向土体方向偏移至土体达到极限平衡
34、状态时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力。以表示。墙上的土压力称为被动土压力。以表示。墙上的土压力称为被动土压力。以表示。墙上的土压力称为被动土压力。以表示。三种土压力的关系：三种土压力的关系：三种土压力的关系：三种土压力的关系：7.2 静止土压力计算静止土压力计算 静止土压力等于半无限土体中的水平向自重应力：静止土压力等于半无限土体中的水平向自重应力：静止土压力等于半无限土体中的水平向自重应力：静止土压力等于半无限土体中的水平向自重应力：静止土压力的合力：静止土压力的合力：静止土压力的合力：静止土压力的合力：，可取可取可取可取2023年3月14日7.3 朗金土压力理论朗金土压力理论一、基
35、本原理一、基本原理一、基本原理一、基本原理二、朗金主动土压力二、朗金主动土压力二、朗金主动土压力二、朗金主动土压力三、朗金被动土压力三、朗金被动土压力三、朗金被动土压力三、朗金被动土压力四、几种特殊情况下的四、几种特殊情况下的四、几种特殊情况下的四、几种特殊情况下的朗金朗金朗金朗金土压力计算土压力计算土压力计算土压力计算1 1、填土表面有均布荷载、填土表面有均布荷载、填土表面有均布荷载、填土表面有均布荷载、成层填土、成层填土、成层填土、成层填土、填土中有地下水、填土中有地下水、填土中有地下水、填土中有地下水五、五、五、五、朗金朗金朗金朗金土压力理论的适用条件土压力理论的适用条件土压力理论的适用
36、条件土压力理论的适用条件1 1、挡土墙墙背垂直、挡土墙墙背垂直、挡土墙墙背垂直、挡土墙墙背垂直、(光滑光滑光滑光滑)；2 2、填土表面水平。、填土表面水平。、填土表面水平。、填土表面水平。2023年3月14日8.4 8.4 库仑土压力理论库仑土压力理论基本假设：基本假设：基本假设：基本假设：(1)(1)墙后的填土是理想的散体；墙后的填土是理想的散体；墙后的填土是理想的散体；墙后的填土是理想的散体；(2)(2)滑动破坏面为一平面。滑动破坏面为一平面。滑动破坏面为一平面。滑动破坏面为一平面。一、主动土压力一、主动土压力一、主动土压力一、主动土压力分析土楔体受力：分析土楔体受力：分析土楔体受力：分析
37、土楔体受力：重力重力重力重力WW：垂直向下；垂直向下；垂直向下；垂直向下；土反力土反力土反力土反力R R：向斜上方；：向斜上方；：向斜上方；：向斜上方；墙反力墙反力墙反力墙反力E E：向斜上方。：向斜上方。：向斜上方。：向斜上方。由正弦定理：由正弦定理：由正弦定理：由正弦定理：整理得：整理得：整理得：整理得：2023年3月14日8.4 8.4 库仑土压力理论库仑土压力理论基本假设：基本假设：基本假设：基本假设：(1)(1)墙后的填土是理想的散体；墙后的填土是理想的散体；墙后的填土是理想的散体；墙后的填土是理想的散体；(2)(2)滑动破坏面为一平面。滑动破坏面为一平面。滑动破坏面为一平面。滑动破
38、坏面为一平面。一、主动土压力一、主动土压力一、主动土压力一、主动土压力分析土楔体受力：分析土楔体受力：分析土楔体受力：分析土楔体受力：重力重力重力重力WW：垂直向下；垂直向下；垂直向下；垂直向下；土反力土反力土反力土反力R R：向斜上方；：向斜上方；：向斜上方；：向斜上方；墙反力墙反力墙反力墙反力E E：向斜上方。：向斜上方。：向斜上方。：向斜上方。由正弦定理：由正弦定理：由正弦定理：由正弦定理：整理得：整理得：整理得：整理得：2023年3月14日二、被动土压力二、被动土压力二、被动土压力二、被动土压力、滑动破坏面的假设与实际有误差。、滑动破坏面的假设与实际有误差。、滑动破坏面的假设与实际有误
39、差。、滑动破坏面的假设与实际有误差。三、关于库仑土压力理论的应用三、关于库仑土压力理论的应用三、关于库仑土压力理论的应用三、关于库仑土压力理论的应用、用于黏性土时，按规范取等效内摩擦角。、用于黏性土时，按规范取等效内摩擦角。、用于黏性土时，按规范取等效内摩擦角。、用于黏性土时，按规范取等效内摩擦角。、墙背与填土摩擦角的取值：、墙背与填土摩擦角的取值：、墙背与填土摩擦角的取值：、墙背与填土摩擦角的取值：第章作业：第章作业：第章作业：第章作业：8-68-68-78-78-88-88-98-9大作业：写一篇大作业：写一篇大作业：写一篇大作业：写一篇20002000字左右的小论文，内容为土压力理论在工程中的应用。字左右的小论文，内容为土压力理论在工程中的应用。字左右的小论文，内容为土压力理论在工程中的应用。字左右的小论文，内容为土压力理论在工程中的应用。