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1、第六章第六章 土压力与边坡稳定土压力与边坡稳定第一节第一节 概述概述挡挡土土墙墙是是防防止止土土体体坍坍塌塌的的构构筑筑物物。 土压力是指挡土墙后的填土因自重或土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力外荷载作用对墙背产生的侧向压力. 第二节第二节第二节第二节 作用在挡土墙上的土压力作用在挡土墙上的土压力作用在挡土墙上的土压力作用在挡土墙上的土压力一、土一、土压力的力的类型型 如果挡土墙静止不动，在土压力的作用下不向任何方向发生移动或转动（墙后土体处于弹性平衡状态），此时作用在墙背上的土压力称静止土压力合力.静止土静止土压力，力，单位位为（kPakPa）；）； 静止土静止土
2、压力系数；力系数； 墙后填土的重度，后填土的重度，单位位为（kN/mkN/m3 3）；）； z计算点的深度，算点的深度，单位位为（m）。）。 2.主动土压力合力 如果如果挡土土墙向离开土体方向离开土体方向移向移动或或转动，墙后土后土压力逐力逐渐减小。当位移达到减小。当位移达到一定一定值时，墙后土体即将后土体即将出出现滑裂面（滑裂面（墙后填土后填土处于主于主动极限平衡状极限平衡状态），），此此时作用在作用在墙背上的土背上的土压力称力称为主主动土土压力合力力合力. 挡土墙在外力作用下，挡土墙在外力作用下，向墙背方向移动或转向墙背方向移动或转动时，墙挤压土体，动时，墙挤压土体，墙后土压力逐渐增大，墙
3、后土压力逐渐增大，当达到某一位移量时，当达到某一位移量时，土体即将上隆（墙后土体即将上隆（墙后土体处于被动极限平土体处于被动极限平衡状态），此时土压衡状态），此时土压力达到最大值，该土力达到最大值，该土压力称为被动土压力压力称为被动土压力合力合力 相同条件下相同条件下, , 二、朗肯土压力理论 朗肯土压力理论是根据半空间的应力状态和土体极限平衡理论建立的，即将土中某一点的极限平衡条件应用到挡土墙的土压力计算中，其基本假设为：1）挡土墙是无限均质土体的一部分；2）墙背垂直光滑；3）墙后填土面是水平的。粘性土： 无粘性土： 主动土压力,单位为（kPa）； 填土的粘聚力，单位为（kPa）； 主动土压
4、力系数， ；填土的内摩擦角，单位为（ ）。粘性土主粘性土主动土土压力包括两部分：一部分力包括两部分：一部分是由粘聚力是由粘聚力引起的负侧压力（引起的负侧压力（ade），），一部分是由土的自重引起的正一部分是由土的自重引起的正侧压力（力（abc），），这两部分土两部分土压力叠加的力叠加的结果果见图6-5c）。）。 通通过三角形三角形压力分布力分布图abcabc的的 形心，即作用在离形心，即作用在离墙底底处。无粘性土的主无粘性土的主动土土压力与力与z z成正比，沿成正比，沿墙高的土高的土压力是三角形分布力是三角形分布. . 的作用点通的作用点通过三角形三角形压力分布力分布图ABCABC的形心，距的
5、形心，距墙底底/3/3处。（二）被二）被动土土压力合力力合力当当挡土土墙受到被受到被动土土压力作用力作用时，墙后一定范后一定范围内填土达内填土达到被到被动极限平衡状极限平衡状态。 粘性土：粘性土： 无粘性土：无粘性土： 为朗肯被朗肯被动土土压力系数；力系数；被被动土土压力力, ,单位位为（kPakPa），其余符号同前。），其余符号同前。/3/3处, ,方向垂直方向垂直墙背。粘性土的被背。粘性土的被动土土压力合力作力合力作用点在梯形的形心用点在梯形的形心处，方向也垂直于，方向也垂直于墙背。背。无粘性土的被无粘性土的被动土土压力合力作用点距力合力作用点距墙底底【例【例题】6-16-1 =10kPa
6、=10kPa，、18kN/m18kN/m3 3。试求主求主动土土有一有一挡土土墙, ,高高5m,5m,墙背直立、光滑，背直立、光滑，填土面水平，填土的物理力学性填土面水平，填土的物理力学性质指指标如下：如下：压力、主力、主动土土压力合力及其作用点位置，并力合力及其作用点位置，并绘出主出主动土土压力分布力分布图。WlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8
7、G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r
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