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1、第六章 挡土结构物上的土压力 第一节 概述 第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力，本章将介绍土体作用在挡土结构物上 的土压力，讨论土压力性质及土压力计算，包括土压力的大小、方向、分布和合力作用点，而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向、大小等有关，亦和结构物 的刚度、高度及形状等有关。一、挡土结构类型对土压力分布的影响 定义：挡土结构是一种常见的岩土工程建筑物，它是为了防止边坡的坍塌失稳，保护 边坡的稳定，人工完成的构筑物。常用的支挡结构结构有重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式和加筋土式等类型。挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。1刚性挡土墙 指
2、用砖、石或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙。由于刚度大，墙体在侧向土压力作用下，仅能发身整体平移或转动的挠曲变形则可忽 略。墙背受到的土压力呈三角形分布，最大压力强度发生在底部，类似于静水压力分布。2柔性挡土墙 当墙身受土压力作用时发生挠曲变形。3临时支撑 边施工边支撑的临时性。二、墙体位移与土压力类型 墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的。墙体位移的方向和位移量决定着所产生 的土压力性质和土压力大小。1.静止土压力（E0）墙受侧向土压力后，墙身变形或位移很小，可认为墙不发生转动或位移，墙后土体没 有破坏，处于弹性平衡状态，墙上承受土压力称为静止土压力 E0。2.主动土压力（Ea）挡土墙在填土
3、压力作用下，向着背离填土方向移动或沿墙跟的转动，直至土体达到主 动平衡状态，形成滑动面，此时的土压力称为主动土压力。3.被动土压力（E p）挡土墙在外力作用下向着土体的方向移动或转动，土压力逐渐增大，直至土体达到被 动极限平衡状态，形成滑动面。此时的土压力称为被动土压力 Ep。同样高度填土的挡土墙，作用有不同性质的土压力时，有如下的关系：Ep E0 Ea 在工程中需定量地确定这些土压力值。Terzaghi（1934）曾用砂土作为填土进行了挡土墙的模型试验，后来一些学者用不同土 作为墙后填土进行了类似地实验。实验表明：当墙体离开填土移动时，位移量很小，即发生主动土压力。该位移量对砂土 约 O.O
4、OIh,（h 为墙高），对粘性土约 0.004h。当墙体从静止位置被外力推向土体时，只有当位移量大到相当值后，才达到稳定的被动 土压力值Ep，该位移量对砂土约需 0.05h,粘性土填土约需 0.1h，而这样大小的位移量实 际上对工程常是不容许的。本章主要介绍曲线上的三个特定点的土压力计算，即E0、Ea和 三、研究土压力的目的 研究土压力的目的主要用于：1 设计挡土构筑物，如挡土墙，地下室侧墙，桥台和贮仓等;2.地下构筑物和基础的施工、地基处理方面；3 地基承载力的计算，岩石力学和埋管工程等领域。第二节静止土压力的计算 计算静止土压力时，墙后填土处于弹性平衡状态，由于墙静止不动，土体无侧向移动，
5、可假定墙后填土内的应力状态为半无限弹性体的应力状态。这时，土体表面下任意深度 Z 处，作用在水平面上的主应力为：J 二 z(6-1)在竖直面的主应力为：二X=k0 z (6-2)方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性
6、挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小式中：Ko 土的静止侧压力系数。土的容重 匚X即为作用在竖直墙背上的静止土压力，即：与深度 Z呈线性直线分布。可见：静止土压力与 Z成正比，沿墙高呈三角形分布。单位长度的挡土墙上的静压力合力 E0为：(6-3)图 6-2 可见：总的静止土压力为三角形分布图的面积。式中，H-挡土墙的高度。E0 的作用点位于墙底面以上 H/3 处。静止侧压力系数 K。的数值可通过室内的或原位的静止侧压力试验测定。其物理意义：在不允许
7、有侧向变形的情况下，土样受到轴向压力增量 d 1将会引起侧向压力的相应增量 b 3,比值 d 3/d 1称为土的侧压力系数或静止土压力系数 k。(6-4)室内测定方法：(1)、压缩仪法：在有侧限压缩仪中装有测量侧向压力的传感器。(2)、三轴压缩仪法：在施加轴向压力时，同时增加侧向压力，使试样不产生侧向变形。上述两种方法都可得出轴向压力与侧向压力的关系曲线，其平均斜率即为土的侧压力 系数。对于无粘性土及正常固结粘土也可用下式近似的计算：K。=1-sin：(6-5)方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经
8、讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小式中：;J为填土的有效摩擦角。对于超固结粘性土：（K。）。#=（K）N拿（OCR）m 式中：（K。）。#超固结土的Ko值（KO）
9、NC 正常固结土的 Ko值 OCR超固结比 m 经验系数，一般可用 m 0.41。第三节朗金土压力理论 一、基本原理 朗金研究自重应力作用下，半无限土体内各点的应力从弹性平衡状态发展为极限平很 状态的条件，提出计算挡土墙土压力的理论。（一）假设条件 1 挡土墙背垂直 2.墙后填土表面水平 3挡墙背面光滑即不考虑墙与土之间的摩擦力。（二）分析方法 由图 6-3可知：图 6-3 2.当代表土墙墙背的竖直光滑面 AB面向外平移时，右侧土体制的水平应力1.当土体静止不动时，深度 Z处土单元体的应力为 二z 二 rz，二X 二 krz；b)二x逐渐减小,d)方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主
10、要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小而；二保持不变。当AB位移至AB时，应力
11、园与土体的抗剪强度包线相交一一土体达到主 动极限平衡状态。此时，作用在墙上的土压力 二z达到最小值，即为主动土压力 Pa；3.当代表土墙墙背的竖直光滑面 AB面在外力作用下向填土方向移动，挤压土时，二x将逐 渐增大，直至剪应力增加到土的抗剪强度时，应力园又与强度包线相切，达到被动极限平衡 状态。此时作用在 AB面上的土压力达到最大值，即为被动土压力 Pp。:、水平填土面的朗金土压力计算 (一)主动土压力 当墙后填土达主动极限平衡状态时，作用于任意 x=Pa-3，即 z x。2c-:I Qsin：；sin 、(式中：H2 cos：-con 二二 Q=ABC 厂 2 cos2 a sin(日-P)
12、由此式可知：(1)若改变二角，即假定有不同的滑体面 BC则有不同的 Q G值；即：Q=f n;(2)当 V-90 ：心时，即 BC与 AB重合，Q=0,G=0;当-时，R与 G方 向相反 p=0。因此当：在90-:和 之间变化时，。將有一个极大值，令：-=0,将求得的迪代入得:Ea 库仑主动土压力系数。1 当：=0，:=0，：=0 时；由：Ea H 2Ka 得出:2 Ea=YH2 tan2 45。-a 2 l 2丿可见：与朗金总主动土压力公式完全相同，库仑与朗金理论得结果时一致得。关于土压力强度沿墙高得分步形式，Paz 说明当：.=0，、：=0,1=0这种条件下,dEa dz利用正弦定律可得:
13、(6-13)其中:Ea 二 Qmax=1 H 2 Ka 2 cos2：Ka _ 2 cos:cos：1 _ 2 SinW+6)Sin仲-B)+*COS：、COS 二-:(6-14)方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔
14、性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小 可见：Paz沿墙高成三角形分布，Ea作用点在距墙底 1/3 H处。面的压强则为 N Ka cos。（二）无粘性土的被动土压力 用同样的方法可得出总被动土压力 Ep值为:1 2 Ep=2 H2Kp ix cos2(半+g)K P 2 2/K Si+6)si cos wcos(g)|1 i-J|_ COS E)cos呂一 B)_ Kp-库仑被动土压力系。被动土压力强度Ppz沿墙也成三角形分布。即:dEa-/z2K
15、 dz dz a 但这种分步形式只表示土压力大小，并不代表实际作用墙背上的土压力方向。而沿墙背(6-15)其中:方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性
16、二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小第五节朗肯理论与库伦理论的比较 朗金和库仑两种土压力理论都是研究压力问题的简化方法，两者存在着异同。一分析方法的异同 1相同点：朗金与库仑土压力理论均属于极限状态，计算出的土压力都是墙后土体处于 极限平衡状态下的主动与被动土压力 Ea和E p。2不同点：（1）研究出发点不同：朗金理论是从研究土中一点的极限平衡应力状态出发，首先求出的是Pa或Pp及其分布形式，然后计算 Ea或E p 极限应力法。库仑理论则是根据墙背和滑裂面之间的土楔，整体处于极限平衡状态，用静力平衡条件,首先求出
17、Ea或E p，需要时再计算出Pa或Pp及其分布形式一滑动楔体法。（2）研究途径不同 朗金理论再理论上比较严密，但应用不广，只能得到简单边界条件的解答。库仑理论时一种简化理论，但能适用于较为复杂的各种实际边界条件应用广。二适用范围（一）朗金理论的应用范围 1.墙背与填土条件：（1）墙背垂直，光滑，墙后填土面水平 即-0，:=0,2=0（2）墙背垂直，填土面为倾斜平面，即=o，戸丄o，但:-且：申（3）坦墙，地面倾斜，墙背倾角.（45-一）2（4）还适应于形钢筋混凝土 2地质条件 粘性土和无粘性土均可用。除情况（2）填土为粘性土外，均有公式直接求解。（二）库仑理论的应用范围 1.墙背与填土面条件（
18、1）可用于二三 w，匸=0,或=0的任何情况。（2）坦墙，填土形式不限 2.地质条件 数解法一般只用于无粘性土；图解法则对于无粘性土或粘性土均可方便应用。三计算误差 方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性挡土墙当墙身
19、受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小（一）朗金理论 方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压
20、力分布柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小压力系数Kp偏小。（二）库仑理论 库伦理论考虑了墙背与填土的摩擦作用，边界条件式正确的，但却把土体中的滑动面假 定为平面，与实际情况和理论不符。一般来说计算的主动压力稍偏小；被动土压力偏高。总之，对于计算主动土压力，各种理论的差别都不大。当 和较小时，在工程中均 可应用；而当和较大时，其误差增大。第六节几种常见情况的主动土压力计算 由于工程上所遇到的土压力计算较复杂，有时不能用前述的理论求解，需用一些近
21、似的 简化方法。一、成土层的压力 墙后填土由性质不同的土层组成时，土压力将受到不同天体性质的影响。现以双层无粘 性填土为例。1 若；1=；2,1：2 在这种情况，由Ka=ta n2（45 ）按照Pa=zKa可知：两层填土的土压力分布线將表现为在土层分界面处斜率发生变化 的拆线分布。Ea的计算公式为 1 2 1 Ea二Eai Ea2=2 1出2心？（2 1出心 2出心卅2 2若 1=21 一 2 按照Ka=tan2（45 -）可知：Ka1=Ka2，且Ka1-Ka2。两层土的土压力分布斜 率不同，且在交接面处发生突变；在界面处上方，pa上二1H1Ka1；在界面处下方，Pa下二1H1Ka2。Ea的计
22、算公式为 Ea J H12Ka1 1lH1Ka 比 出 K a2 H 2 2 2 3 对于多层填土，当填土面水平时，且 C=0可用 Rankine（朗金）理论来分析主动土压力，任取深度 z 处的单元土体，则 J f,二3=Pa 即:可知 心1=Ka2 方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混
23、凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小n _ f（p Pa=瓦 YihiKa 2cJKa,K tan2 450-7 I 2丿 式中的：,c由所计算点决定，在性质不同的分层填土的界面上下可分别算得两个不同 上 下 上 下 得Pa值（Pa和Pa）、Pa由 和（和C上和C下）来确定，在界面处得土压力强 度发生突变；各层得 i值不同，土压力强度分布图对各层也不一样。二、墙后填土中有地下
24、水位 当墙后填土中有地下水位时，计算 Pa时，在地下水位以下的 应用。同时地下水对 土压力产生影响，主要表现为：（1、地下水位以下，填土重量將因受到水的浮力而减少；（2）地下水对填土的强度指标 C的影响，一般认为对砂性土的影响可以忽略；但对粘 性填土，地下水使 C,W值减小，从而使土压力增大。（3）地下水对墙背产生静水压力作用。三、填土表面有荷载作用（一）连续均匀荷载 1、当档土墙墙背垂直，在水平面上有连续均布荷载 q 作用时 填土层下，Z深度处，土单元所受应力为 二 T=q z 匚 3 二 Pa 二；丁1 Ka-2c Ka 当C=0时：为无粘性土公式 2（。町 Ka=tan 45-2 可见：
25、作用在墙背面的土压力 Pa由两部分组成：一部分由均匀荷载 q 引起，是常数；其分布与深度 Z无关；另一部分由土重引起，与深度 Z成正比。总土压力 Ea即为上图所述梯形的面积。1%2 Ea 二 qHKa 2 H Ka 当c严0时：为粘性土公式 Pa=q Z Ka-26 Ka Ka ZKa-2C _ Ka 当 z=0时，巳=qKa-2c：Ka 若小于 0 为负值时，出现拉力区。当 Z=H 时，Pa=qKa HKa 2c.Ka 令 Pa=0,则 qKa ZoKa-2c.Ka=0 Pa 二 qKa ZKa 方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物
26、的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小 可见作用在墙背面的土压力 pa由三部分组成：一是由均布荷载 q 引起，为常数，与深度 z
27、 无关；二是由土重引起，与 z 成正比;三是由内聚力引起。总土压力Ea即Pa的分布图形的面积。1 Ea=qKa HQ-2C.Ka H（二）局部荷载作用 填土表面有均布荷载 q 作用时，图 6-10所示，则 q 对墙背产生的附加土压力强度值仍 例 6-2某挡土墙高 5m，墙后填土由两层组成。第一层土厚 2m，1=15.68KN/m 二=40 5=9.8KPa；第二层土厚 3m，2=17.64KN/m3,2=37,c 14.7KPa，填土表面 有的均布荷载q=31.36KN/m2；试计算作用在墙上总的主动土压力和作用点的位置。解：先求二层土的主动压力系数 Ka Ka1=tan2 45-5 二tan
28、2 40:0.70 z0=rK 2c 可用朗金土压力公式计算，即:Pa=(Z q)Ka-2c Ka。若填土表面上为局部荷载 点作两条辅助线 0C和O D，的土压力不受地面荷载的影响，如图中阴影部分所示。如图 q 作用时工程中常采用近似方法计算。从荷载的两点 半 它们都与水平面成（45 ）角，认为C点以上和D点以下 2 C、D之间的土压力按均布荷载计算，AB墙面上的土压力 6-11所示。图 6-11 图 6-10 卄?方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一
29、挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小Ka2 an2 37：0.57：ci=9.8.0 为粘性土 求Pai-0的点 Zoi 2G q zoi:叽 Kai ri zoi:0 2 9.8 i5.68tg40 3i.3
30、6 i5.68 二-0.52m 所以在第一层土中没有拉力区。同理可求出，第二层中土压力强度 Pa2=0的点 Z02 2C2 q riHi 2 Ka2=-i.35m 方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性挡土墙当墙身受
31、土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小 可见，第二层土中也没有拉力区。求 A，B，C三个的Pa 当 Z=0 时，由 Pa=qKa rzKa-2c.Ka 可知 2(Pa)A=6.68kN/m 当 Z=2m 时，Pa B上二 iHiKai qKai-2G.、Kai=27.7KN/m2 Pa B下二 iHiKa2 qKa2 一2。2.Ka2 9 O 9 O N5.68 2ta n2 37 3i.36ta n2 37-2 i4.7ta n 37 2 N3.5KN/m Pa
32、 C=(iHi 2H2)Ka2 qKa2 2qKa2 2 Q 2 Q 2=(i5.68 i7.64 3)tan 37 3i.36tan 37-2 i4.7 tan 37=43.5KN/m2 可见第一层及第二层土土压力强度分布均为梯形。求Ea 求第一层土的主动土压力 Eai 5.68+27.7 cc，Eai 2=33.38KN/m=2 求第二层土的主动土压力 Ea2 3.5 43.5 Ea2 3=85.5KN/m 2 方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一
33、挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小 1.95m 习题 1.按朗金土压力理论计算如图 6-1所示挡土墙上的主动土压力 Ea，并绘出其分布图。2.运用朗金土压力理论计算某拱桥桥台墙背上的静止土压力及被动土压力，并
34、绘出其分布 图。（已知桥台高度 H=6m，填土高度H1=：4m其性质为：襌=18KN/m3，即-20，c=13KPa，地基土为粘土其厚度 H2=2m，丫-17.5KN/m3，=15,c=15KPa；土的侧压力系数K0=0.5）3.用库伦土压力理论计算如图 6-2所示挡土墙上的主动土压力值及滑动面方向。P（已知墙高 H=6m，墙背倾角；=20，墙背摩擦角；填土面水平-0，2 3 个=19.7KN/m,=35，c=0）4.用库伦土压力理论计算如图 6-3所示挡土墙上的主动土压力。（已知填土=20KN/m3,=30，c=0；挡土墙高度 H=5m，墙背倾角；=20，墙背摩擦 9 角、；=整个墙的主动土
35、压力为:Ea 二 Ea1 Ea2=118.88KN/m 求Ea的作用点 设Ea的作用点距墙底高度为 九，则 Ea 九=Eai hci Ea2 入2 5.68 2 4 he*(27.7 一 5.68)2 3.667 13.5 3 1.5 冷 43.5 13.5 3 118.88 方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支
36、撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小 图 6-2 方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土
37、墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小 图 6-4 方向分布和合力作用点而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向大小等有关亦和结构物的刚度高度及形状等第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力本章将介绍有关一挡土结构类型对土压力分筑物常用的支挡结构结构有重力式悬臂式扶臂式锚杆式和加筋土式等类型挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙柔性挡土墙和临时支撑三类刚性挡土墙指用砖或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙由于刚度大墙体在侧向土压力作于静水压力分布柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形临时支撑边施工边支撑的临时性二墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小