河北工业大学考研土力学-第六章土压力

1、第六章第六章 土压力计算土压力计算第一节第一节 概述概述第二节第二节 静止土压力计算静止土压力计算第三节第三节 朗肯土压力理论朗肯土压力理论第四节第四节 库仑土压力理论库仑土压力理论第五节第五节 土压力计算中的几个应用问题的讨论土压力计算中的几个应用问题的讨论第一节 概述什么是挡土结构物（Retaining structure）什么是土压力(Earth pressure)影响土压力的因素挡土结构物类型对土压力分布的影响挡土结构物及其土压力Rigid wall一、挡土结构物（挡土墙）一、挡土结构物（挡土墙） 用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保持土体稳定性的一种结构物。 概述挡土结构物上的土压力挡

2、土结构物上的土压力 由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，使挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。 概述挡土墙类型（按刚度及位移方式）:l 刚性挡土墙l 柔性挡土墙 概述刚性挡土墙L型型T型型预应力预应力刚性加筋刚性加筋扶壁扶壁圬圬工工式式悬臂悬臂混凝土挡土墙及复合排水管完工完工柔性支护结构概述锚杆锚杆板桩板桩板桩变形板桩变形基坑基坑支撑支撑上的土压力上的土压力支撑包括横板、立柱、支撑包括横板、立柱、横撑横撑变形变形土压力分布土压力分布板桩上土压力板桩上土压力 实测实测 计算计算上海市上海市外环过外环过江隧道江隧道基坑支基坑支撑撑临时支撑 无法打锚杆，无法打锚杆，相邻建筑物的相邻建

3、筑物的基础较深基础较深, ,有有地下管线地下管线内支撑内支撑概述锚杆式锚杆式挡土墙挡土墙墙高墙高H=27m铁路路基铁路路基其他结构形式其他结构形式加筋挡土墙加筋挡土墙本章重点本章重点刚性墙土压力的计算刚性墙土压力的计算土压力计算的基础土压力计算的基础土压力的类型土压力的类型两种土压力计算理论两种土压力计算理论基本假定、计算公式基本假定、计算公式朗肯土压力理论朗肯土压力理论库仑土压力理论库仑土压力理论土压力的大小、方向、分布及合力作用点土压力的大小、方向、分布及合力作用点墙体位移的方向和相对位移量决定墙体位移的方向和相对位移量决定着所产生的着所产生的土压力的性质土压力的性质和和土压力土压力的大小

4、的大小。二、二、墙体位移和土压力性质3.被动土压力（Passive earth pressure)概述1.静止土压力（Earth pressure at rest)2.主动土压力（Active earth pressure)当当d d =D D/H=0 时时 （如地下室）（如地下室） E=E01. 静止土压力15%15%0E0EaD DHHD DEp土压力 E_ DDHHd +2. 主动土压力墙体墙体外移外移，土压力，土压力逐渐逐渐减小减小，当土体当土体破坏破坏，达到，达到极限平衡状态极限平衡状态时所时所对应的土压力对应的土压力( (最小最小) )15%15%0E0EaD DHHD DEp土压

5、力 E_ DDHHd +3. 被动土压力墙体墙体内移内移，土压力逐渐土压力逐渐增大增大，当土体当土体破坏破坏，达到达到极限平衡状态极限平衡状态时所对应的土压力时所对应的土压力( (最大最大) )15%15%0E0EaD DHHD DEp土压力 E_ DDHHd +试验表明：试验表明：挡土墙所受到的土压力类型，首先取决于墙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；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，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；并不是一个常数；(3) 主动和被动土压力是主动和被动土压力是特定条件下特定条件下的土

6、压力，的土压力，仅当墙有足够大位移或转动时才能产生。仅当墙有足够大位移或转动时才能产生。 总结：三种土压力的大小关系总结：三种土压力的大小关系EaE0 0郎肯主动土压力偏大郎肯主动土压力偏大郎肯被动郎肯被动土压力偏小土压力偏小RE库 伦WE郎 肯dWRdE郎肯E库伦二、二、 朗肯和库仑朗肯和库仑土压力理论的土压力理论的比较比较（二）计算误差（二）计算误差-库伦土压力理论库伦土压力理论由于实际滑裂面不一定是平面主动土压力偏小不一定是最大值被动土压力偏大不一定是最小值二、二、 朗肯和库仑朗肯和库仑土压力理论的土压力理论的比较比较三、墙背形状有变化带卸荷台的挡土墙土压力三、墙背形状有变化CABDdEa1AD Ea2CB挡土墙墙背为折线，以墙背转折点为界，上下墙挡土墙墙背为折线，以墙背转折点为界，上下墙分别按库仑理论计算分别按库仑理论计算五、重力式挡土墙的设计五、重力式挡土墙的设计1、试算法、试算法初步拟定挡土墙尺寸初步拟定挡土墙尺寸挡土墙验算挡土墙验算2、验算内容、验算内容稳定性验算稳定性验算抗倾覆稳定验算抗倾覆稳定验算抗滑移稳定验算抗滑移稳定验算地基承载力验算地基承载力验算墙身强度验