文档介绍：第六章挡土墙土压力计算
第一节概述
第二节静止土压力计算
第三节朗肯土压力理论
第四节库伦土压力理论
第五节若干问题的讨论
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第一节概述
挡土墙:用来侧向支持土体的结构物,统称为挡土墙。
土压力:被支持的土体
作用于挡土墙
上的侧向压力。
一、挡土结构物的类型
挡土墙的常见类型:
(如图)
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按常用的结构形式分:
重力式、悬壁式、扶臂式、锚式挡土墙
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按刚度及位移方式分:
刚性挡土墙、柔性挡土墙、临时支撑
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二、墙体位移与土压力类型
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。
太沙基的模型试验结果
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三种土压力的关系:
静止土压力对应于图中A点 墙位移为0,墙后土体
处于弹性平衡状态
主动土压力对应于图中B点 墙向离开填土的方向位
移,墙后土体处于主动
极限平衡状态
被动土压力对应于图中C点 墙向填土的方向位移,墙后土体处于被动极限平衡
状态
Pa<P0<Pp
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试验表明:
挡土墙所受到的土压力类型,首先取决于墙体是否发生位移以及位移方向;
(2) 挡土墙所受土压力的大小随位移量而变化,并不是一个常数;
(3) 主动和被动土压力是特定条件下的土压力,仅当墙有足够大位移或转动时才能产生。
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表6-1 产生主动和被动土压力所需墙的位移量
土类
应力状态
墙运动形式
可能需要的位移量
砂土
主动
平移
绕墙趾转动
绕墙顶转动
被动
平移
绕墙趾转动
>
绕墙顶转动
粘土
主动
平移
绕墙趾转动
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挡土墙在土压力作用下,不向任何方向发生位移和转动时,墙后土体处于弹性平衡状态,作用在墙背上的土压力称为静止土压力。
当挡土墙沿墙趾向离开填土方向转动或平行移动,且位移达到一定量时,墙后土体达到主动极限平衡状态,填土中开始出现滑动面,这时在挡土墙上的土压力称为主动土压力。
当挡土墙在外力作用下向墙背填土方向转动或平行移动时,土压力逐渐增大,当位移达到一定量时,潜在滑动面上的剪应力等于土的抗剪强度,墙后土体达到被动极限平衡状态,填土内开始出现滑动面,这时作用在挡土墙上的土压力增加至最大,称为被动土压力。
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第二节静止土压力计算
h
v
h
v
h=p0
z
z
z
H
(a)
(b)
静止土压力强度(p0)可按半空间直线变形体在土的自重作用下无侧向变形时的水平侧向应力h来计算。
下图表示半无限土体中深度为z处土单元的应力状态:
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