岩土力学挡土结构物上的土压力双语.pptx
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1、2024/3/26 周二课件1第六章第六章 挡土结构物上的土压力挡土结构物上的土压力Chapter 6 LateralLateral Pressure between a soil mass between a soil mass and an adjoining earth-structure.and an adjoining earth-structure.第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 6.1 Induction6.1 Induction This chapter deals with the magnitude and This chapter deals with the
2、 magnitude and distribution of lateral pressure between a soil mass and distribution of lateral pressure between a soil mass and an adjoining earth-retaining structure(an adjoining earth-retaining structure(挡土结构物挡土结构物挡土结构物挡土结构物,俗称俗称俗称俗称挡土墙挡土墙挡土墙挡土墙).).挡土墙的结构型式挡土墙的结构型式挡土墙的结构型式挡土墙的结构型式2024/3/26 周二课件2一
3、、挡土墙的结构类型对土压力分布的影响一、挡土墙的结构类型对土压力分布的影响The The influence of structure types of earth-retaining wall influence of structure types of earth-retaining wall on con c distribution distribution(一一)、刚性挡土墙(、刚性挡土墙(rigid rigid earth-retaining wall earth-retaining wall)用砖、石、混凝土所筑成,断面较大。用砖、石、混凝土所筑成,断面较大。图图6-2 6-2
4、 刚性挡土墙背刚性挡土墙背 上压力分布上压力分布图图6-3 6-3 柔性挡土墙背柔性挡土墙背 上压力分布上压力分布2024/3/26 周二课件3 (二二二二)、柔性挡土墙(柔性挡土墙(柔性挡土墙(柔性挡土墙(flexible earth-retaining wall flexible earth-retaining wall)(三)临时支撑(三)临时支撑(三)临时支撑(三)临时支撑(temporary bracetemporary brace)一基坑壁围护时采用由横板、立柱和支撑组成一基坑壁围护时采用由横板、立柱和支撑组成一基坑壁围护时采用由横板、立柱和支撑组成一基坑壁围护时采用由横板、立柱和
5、支撑组成二、墙体位移与土压类型(刚性土压力)二、墙体位移与土压类型(刚性土压力)二、墙体位移与土压类型(刚性土压力)二、墙体位移与土压类型(刚性土压力)Wall displacement and lateral earth pressure typesWall displacement and lateral earth pressure types(一)静止土压力(一)静止土压力(一)静止土压力(一)静止土压力(still lateral pressure)(still lateral pressure)挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙的的的的刚刚刚刚度度度度很很很很大大大大,在在在在土土土土压压压
6、压力力力力作作作作用用用用下下下下墙墙墙墙处处处处于于于于静静静静止止止止不不不不动动动动 的状态,即位移为零,墙后土体处于弹性平衡状态。的状态,即位移为零,墙后土体处于弹性平衡状态。的状态,即位移为零,墙后土体处于弹性平衡状态。的状态,即位移为零,墙后土体处于弹性平衡状态。使挡土墙保持静止的条件使挡土墙保持静止的条件使挡土墙保持静止的条件使挡土墙保持静止的条件(1 1 1 1)墙身尺寸足够大)墙身尺寸足够大)墙身尺寸足够大)墙身尺寸足够大(2 2 2 2)墙身砼与基岩牢固地联结在一起)墙身砼与基岩牢固地联结在一起)墙身砼与基岩牢固地联结在一起)墙身砼与基岩牢固地联结在一起(3 3 3 3)挡
7、土墙地基不产生不均匀沉降)挡土墙地基不产生不均匀沉降)挡土墙地基不产生不均匀沉降)挡土墙地基不产生不均匀沉降 2024/3/26 周二课件4 如如如如:地地地地下下下下室室室室挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙的的的的顶顶顶顶板板板板和和和和底底底底板板板板与与与与墙墙墙墙体体体体为为为为刚刚刚刚性性性性联联联联结结结结,故墙的水平位移近于零。故墙的水平位移近于零。故墙的水平位移近于零。故墙的水平位移近于零。作作作作用用用用于于于于墙墙墙墙背背背背的的的的土土土土压压压压力力力力:一一一一般般般般可可可可按按按按静静静静止止止止土土土土压压压压力力力力算算算算(成成成成都科大:土力与地基都科大:土力与地
8、基都科大:土力与地基都科大:土力与地基)(二)主动土压力(二)主动土压力(二)主动土压力(二)主动土压力(Active lateral earth pressure Active lateral earth pressure)土推、墙移(或绕墙跟转动)土推、墙移(或绕墙跟转动)土推、墙移(或绕墙跟转动)土推、墙移(或绕墙跟转动)当滑动面上当滑动面上当滑动面上当滑动面上时时时时 ,有有有有(此此此此时时时时密密密密砂砂砂砂土土土土上上上上的的的的墙位移量墙位移量墙位移量墙位移量 。HH为为为为挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙高高高高;密密密密实实实实粘粘粘粘土土土土上上上上的的的的墙墙墙墙位移量位移量位
9、移量位移量)(三)被动土压力(三)被动土压力(三)被动土压力(三)被动土压力(Passive lateral earth pressure)Passive lateral earth pressure)墙推土移,墙后土体处于被动极限平衡状态墙推土移,墙后土体处于被动极限平衡状态墙推土移,墙后土体处于被动极限平衡状态墙推土移,墙后土体处于被动极限平衡状态此时位移量达某一较大量(密砂土此时位移量达某一较大量(密砂土此时位移量达某一较大量(密砂土此时位移量达某一较大量(密砂土 密密密密实实实实粘粘粘粘土土土土)2024/3/26 周二课件5结论:墙体位移对土压力影响:图结论:墙体位移对土压力影响:图
10、6-66-6 E E0 0属于弹性状态土压力,可用弹性理论计算;属于弹性状态土压力,可用弹性理论计算;E Ea a、E Ep p则则属属于于极极限限平平衡衡状状态态土土压压力力,用用以以抗抗剪剪强强度度 和和极极限限平平衡衡理理论论为为基基础础的的古古典典郎郎土土压压力力理理论论肯肯土土 压力理论和库伦土压力理论计算;压力理论和库伦土压力理论计算;图图6-6 6-6 墙体位移与土压力关系曲线墙体位移与土压力关系曲线2024/3/26 周二课件6三、影响土压力的因素三、影响土压力的因素三、影响土压力的因素三、影响土压力的因素The factors of influencing lateral e
11、arth pressure The factors of influencing lateral earth pressure(1 1)挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙的的的的高高高高度度度度,结结结结构构构构型型型型式式式式,墙墙墙墙背背背背形形形形状状状状(倾倾倾倾斜斜斜斜、俯俯俯俯斜或垂直)和光滑程度;斜或垂直)和光滑程度;斜或垂直)和光滑程度;斜或垂直)和光滑程度;(2 2)挡挡挡挡土土土土墙墙墙墙的的的的位位位位移移移移方方方方向向向向(向向向向前前前前、向向向向后后后后、静静静静止止止止不不不不动动动动)和和和和位移量的大小;位移量的大小;位移量的大小;位移量的大小;(3 3)墙墙墙墙后后
12、后后填填填填土土土土表表表表面面面面的的的的形形形形状状状状(水水水水平平平平、向向向向上上上上倾倾倾倾斜斜斜斜、向向向向下下下下倾倾倾倾斜斜斜斜)及及及及荷荷荷荷载载载载作作作作用用用用情情情情况况况况(集集集集中中中中荷荷荷荷载载载载,均均均均布布布布荷荷荷荷载载载载或或或或任任任任意意意意分分分分布荷载)布荷载)布荷载)布荷载)(4 4)墙墙墙墙土土土土的的的的物物物物理理理理力力力力学学学学性性性性质质质质,包包包包括括括括填填填填土土土土的的的的容容容容重重重重,包包包包括括括括含含含含水量水量水量水量w w,内磨擦角,内磨擦角,内磨擦角,内磨擦角 和粘聚力和粘聚力和粘聚力和粘聚力c
13、 c等。等。等。等。2024/3/26 周二课件7第二节第二节 静止土压力的计算静止土压力的计算6.4 The Calculation of earth pressure at rest一、静止土压力一、静止土压力一、静止土压力一、静止土压力(earth pressure at rest)(earth pressure at rest)半无限弹性的应力状态半无限弹性的应力状态半无限弹性的应力状态半无限弹性的应力状态求解求解求解求解 (静止土压力强度)(静止土压力强度)(静止土压力强度)(静止土压力强度)(KPaKPa)2024/3/26 周二课件8二、静止土压力分布及总土压力二、静止土压力分布
14、及总土压力二、静止土压力分布及总土压力二、静止土压力分布及总土压力 The distribution of earth pressure at rest and the earth pressure at rest and the total earth pressure total earth pressure(KNKN)三、静止土压力系数三、静止土压力系数三、静止土压力系数三、静止土压力系数 (coefficient of earth pressure at(coefficient of earth pressure at rest)rest)对于正常固结粘土,一般以对于正常固结粘土,一般
15、以对于正常固结粘土,一般以对于正常固结粘土,一般以 (/为有效内摩为有效内摩为有效内摩为有效内摩擦角)擦角)擦角)擦角)砂土的砂土的砂土的砂土的KK0 0值约为值约为值约为值约为0.40.4 粘土粘土粘土粘土KK0 0=0.40.8=0.40.8 超固结粘土超固结粘土超固结粘土超固结粘土,K,K0 0可能大于可能大于可能大于可能大于1,1,由经验公式由经验公式由经验公式由经验公式(6-4)(6-4)估算。估算。估算。估算。2024/3/26 周二课件9第三节第三节 朗肯土压力理论朗肯土压力理论6.3 Rankines Theory of Earth Pressure 一、基本原理一、基本原理一
16、、基本原理一、基本原理(basic principles)(basic principles)图图图图6-96-9,6-106-102024/3/26 周二课件10二、水平填土面上的朗肯土压力二、水平填土面上的朗肯土压力二、水平填土面上的朗肯土压力二、水平填土面上的朗肯土压力The RankinesThe Rankines earth pressure on the level fill surface假设假设假设假设:(1 1)墙体为刚性体)墙体为刚性体)墙体为刚性体)墙体为刚性体 (2 2)墙背垂直,光滑)墙背垂直,光滑)墙背垂直,光滑)墙背垂直,光滑 Consider a semi-in
17、finite mass of soil with a Consider a semi-infinite mass of soil with a horizontalhorizontalSurface and having a vertical boundary formed by a smooth wall surface extending to semi-semi-infinite depth,as represented in Fig 6-9.The soil is infinite depth,as represented in Fig 6-9.The soil is assumed
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