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1、土力学与地基基础土力学与地基基础姬凤玲姬凤玲深圳大学深圳大学土木工程学院土木工程学院v概述概述第五章土压力与挡土墙第五章土压力与挡土墙v静止土压力计算静止土压力计算v朗肯土压力理论朗肯土压力理论v库仑土压力理论库仑土压力理论v几种常见情况的土压力计算几种常见情况的土压力计算 v挡土墙设计挡土墙设计第一节第一节 概概 述述p挡土墙挡土墙p土压力土压力p土压力的种类土压力的种类路堑挡土墙路堑挡土墙桥台桥台道路工程中的挡土结构物道路工程中的挡土结构物道路工程中的挡土结构物道路工程中的挡土结构物桥台桥台桥台桥台码头码头地下室外墙地下室外墙港口码头港口码头港口码头港口码头建筑物外墙建筑物外墙建筑物外墙建
2、筑物外墙挡土结构物：挡土结构物：是用来支挡土体防止其侧向移动，以保证土体稳定性的是用来支挡土体防止其侧向移动，以保证土体稳定性的是用来支挡土体防止其侧向移动，以保证土体稳定性的是用来支挡土体防止其侧向移动，以保证土体稳定性的一种构筑物。一种构筑物。一种构筑物。一种构筑物。土压力：土压力：土体作用在挡土结构物上的压力称为土压力。土体作用在挡土结构物上的压力称为土压力。土体作用在挡土结构物上的压力称为土压力。土体作用在挡土结构物上的压力称为土压力。土压力的计算是挡土结构物设计的重要依据。土压力的计算是挡土结构物设计的重要依据。土压力的计算是挡土结构物设计的重要依据。土压力的计算是挡土结构物设计的重
3、要依据。土压力的种类：土压力的种类：土压力实验土压力实验静止土压力静止土压力 E0土土压压力力主动土压力主动土压力 Ea被动土压力被动土压力 Ep在相同的墙高和填土条件下，在相同的墙高和填土条件下，三个土压力间关系：三个土压力间关系：E0EaEp第二节静止土压力计算第二节静止土压力计算p静止土压力产生条件静止土压力产生条件p静止土压力计算公式静止土压力计算公式p静止土压力分布静止土压力分布p总静止土压力总静止土压力p静止土压力的应用静止土压力的应用静止土压力产生条件静止土压力产生条件挡土墙完全没有侧向位移、偏转、自身弯曲挡土墙完全没有侧向位移、偏转、自身弯曲挡土墙完全没有侧向位移、偏转、自身弯
4、曲挡土墙完全没有侧向位移、偏转、自身弯曲变形时，作用在其上土压力按照静止土压力变形时，作用在其上土压力按照静止土压力变形时，作用在其上土压力按照静止土压力变形时，作用在其上土压力按照静止土压力计算。计算。计算。计算。地基土体在自重作用下无侧向变形时的地基土体在自重作用下无侧向变形时的水平侧压力，就是静止土压力。水平侧压力，就是静止土压力。K0为静止土压力系数。为静止土压力系数。静止土压力计算公式静止土压力计算公式HP0静止土压力分布静止土压力分布HE01/3H总静止土压力总静止土压力静止土压力的应用静止土压力的应用u岩石地基上的重力式挡土墙岩石地基上的重力式挡土墙u地下室外墙地下室外墙u桥台桥
5、台墙体不产生位移和转动时的挡土构墙体不产生位移和转动时的挡土构筑物均可按静止土压力计算。筑物均可按静止土压力计算。第三节朗肯土压力理论第三节朗肯土压力理论p基本原理基本原理p基本假定基本假定p朗肯主动土压力计算朗肯主动土压力计算p朗肯被动土压力计算朗肯被动土压力计算基本原理基本原理墙后填土达到极限平衡状态时，与墙背接墙后填土达到极限平衡状态时，与墙背接触的任一土单元体都处于触的任一土单元体都处于极限平衡状态极限平衡状态建立土单元体极限平衡方程建立土单元体极限平衡方程推导出土压力的计算公式推导出土压力的计算公式基本假定基本假定墙后填土表面水平墙后填土表面水平墙后单元体在水平和竖墙后单元体在水平和
6、竖直方向的主应力方向。直方向的主应力方向。墙背竖直光滑墙背竖直光滑朗肯主动土压力计算朗肯主动土压力计算无粘性土的主动土压力计算无粘性土的主动土压力计算粘性土的主动土压力计算粘性土的主动土压力计算朗肯被动土压力计算朗肯被动土压力计算无粘性土的被动土压力计算无粘性土的被动土压力计算粘性土的被动土压力计算粘性土的被动土压力计算练习题：（课本练习题：（课本P201）H=6m=20=18.5kN/m3C=19kPa已知：已知：计算：计算：P0、 Pa 、 Pp及及E0、 Ea 、 Ep第四节库仑土压力理论第四节库仑土压力理论p基本原理基本原理p无粘性土主动土压力的计算无粘性土主动土压力的计算p无粘性土被
7、动土压力的计算无粘性土被动土压力的计算p粘性土库仑土压力的计算粘性土库仑土压力的计算基本原理基本原理以整个滑动土体上力的平衡条件来确定土压力以整个滑动土体上力的平衡条件来确定土压力根据挡土墙后楔根据挡土墙后楔形体力的平衡形体力的平衡进一步推求土压力进一步推求土压力沿土体深度的分布沿土体深度的分布即：即：pp、pa可求出总土可求出总土压力压力Ep、Ea无粘性土主动土压力的计算无粘性土主动土压力的计算RPWWRPR正弦定律正弦定律计算自重计算自重主动土压力是假定一系列破坏面计算出的土压主动土压力是假定一系列破坏面计算出的土压力中的最大值力中的最大值无粘性土被动土压力的计算无粘性土被动土压力的计算W
8、代入代入粘性土库仑土压力的计算粘性土库仑土压力的计算粘性填土与无粘性填土相比，抗剪强度粘性填土与无粘性填土相比，抗剪强度中包括粘聚力的贡献，因此不符合库仑中包括粘聚力的贡献，因此不符合库仑土压力理论。可采用等值内摩擦角法。土压力理论。可采用等值内摩擦角法。根据抗剪强度相等原理根据抗剪强度相等原理(课本课本P200)根据土压力相等原理根据土压力相等原理(课本课本P201)p填土表面有均布荷载填土表面有均布荷载p填土分层填土分层p填土中有地下水填土中有地下水第五节几种常见情况的土压力的计算第五节几种常见情况的土压力的计算练习题：（课本练习题：（课本P213）已知：已知：计算：计算：Pa 、 Eap填土表面有均布荷载填土表面有均布荷载H=6m=32=19kN/m3q=18kPa练习题：（课本练习题：（课本P213）H=6m1=161=19kN/m3已知：已知：计算：计算：Pa 、 Eap填土分层填土分层C1=10kPa2=17kN/m32=30练习题：（课本练习题：（课本P198）H=8m=30=18kN/m3已知：已知：计算：计算：Pa 、 Ea 、 Pw 、 Ewsat=20kN/m3p填土中有地下水填土中有地下水
