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挡土墙与土压力

• 被动土压力:挡土墙在外力作用下移向填土,随着墙位移 量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐增大,当墙 后土体达到被动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用 于墙上的土压力增至最大,称为被动土压力 Ep。
可见:
1.挡土墙所受土压力的类型,首先取决于墙体是否发生位移以及位移 的方向。其中有三种特定情况下的土压力,即静止土压力、主动土 压力和被动土压力。
挡土结构物(挡土墙):
用来支撑天然或人工坡体不致坍塌以保持土体稳定性,或使部分 侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。
挡土墙类型: 按刚度及变形方式分为: 1.刚性挡土墙; 2.柔性挡土墙。
刚性挡土墙
扶壁
L型
T型
刚性加筋
预应力悬臂式
圬工 重力 式
柔性支挡结构
锚杆 板桩
外支撑
内支撑
一、土压力概念
E
地下室侧墙 地地下下室室侧侧地墙墙下室侧墙
拱桥桥台 拱拱桥桥桥桥台台拱桥桥台
填填土土
EE
填土
E
E
二、土压力的影响因素 1. 土的性质 2. 挡土墙的移动方向 3. 挡土墙和土的相对位移量 4. 土体与墙之间的摩擦 5. 挡土墙类型
在影响土压力的诸多因素中,墙体位移条件是最主要的因素。墙体位移的 方向和相对位移量决定着所产生的土压力的性质和土压力的大小。
6.1.2 土压力
由于土体自重、土体上荷载或结构物的 侧向挤压作用,挡土结构物的墙背所承 受的来自墙后填土侧向压力。
支撑土坡的 支支挡挡撑撑土土土土墙墙坡坡支的的挡撑挡土土土墙坡墙的
填填土土
EE
填土
填E土 E
堤岸挡土墙 堤堤岸岸挡挡土土堤墙墙岸挡土墙
填土
填填土土EE
填土 E E
填土
填填土土
EE
填E填土土地地下下室室地地下下室室
2.挡土墙所受土压力的大小并不是一个常数,而是随位移量的变化而 变化。
静止土压力
土压力 E Ep
H
支撑土坡的 挡土墙
填土
当=/H=0 时E,土体 处于弹性平衡状态,
E=E0
E0
H
填土
E
地下室
_ H
Ea
+
H
地下室侧墙
1~5% 1~5%0
主动土压力
土压力 E Ep
H
墙体外移, 土压力逐渐减小, 当土体破坏,达到极 限平衡状态时所对应 的土压力 (最小)
2.被动土压力
(Passive earth pressure)
❖ 静止土压力:当挡土墙静止不动时,即不能移动也不转动, 这时土体作用在挡土墙的压力称为静止土压力E0。
• 主动土压力:挡土墙向前移离填土,随着墙的位移量的逐 渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐减小,当墙后土体 达到主动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上 的土压力减至最小,称为主动土压力 Ea。
三、土压力的类型
根据墙身的位移条 件,作用在墙背上的 土压力可分为静止土 压力、主动土压力、 被动土压力。
_ H
土压力 E Ep
H
1~5 %
E0 Ea
1~5 %0
H
+
H
E 隧道侧墙
1.主动土压力
(Active earth pressure)
3.静止土压力
(Earth pressure at rest)
按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算。
γ
h= K0v
v
侧向压应力: p0= h =k0 v = k0 γz 在均匀土体中呈三角形分布
静止土压力:
E0
1
2
H 2k0
方向垂直指向墙背,合力的作用点在距离墙底H/3处。
式中:k0—静止土压力系数
H
H/3
HK0
静止土压力系数k0
理论上很难确定,一般应通过试验确定,无试验资料时, 可按参考值选取:砂土取0.35~0.45;粘性土取0.5~0.7。 对砂土、正常固结粘土,也可按下列半经验公式计算:
支撑土坡的 挡土墙
E0
H
填土
E
_ H
Ea
+
H
1~5% 1~5%0
支被撑动土土坡压的力
挡土墙
填土
土压力 E
填土
E
堤岸挡墙土体墙内移,
E
土压力逐渐增大,
Ep
当土体破坏,
H 达到极限平衡状态
时所对应的土压力 (最大)
E0
H
填土
_ H
填土 Ea
E
地下室
+
H
拱桥桥台
E
1~5%
1~5地%下0室侧墙
6.1.3 静止土压力计算
6.1 概 述
➢认识挡土结构物(Retaining structure) ➢土压力(Earth pressure)概念、类型及影
响因素 ➢静止土压力的计算
6.1.1 挡土结构物(挡土墙)
山体滑坡
完整的挡土结构物剖面
完工 完工
倾覆的堤岸挡墙
垮塌的重力式挡墙
垮塌的护坡挡墙
失稳的立交桥加筋土挡土墙
k0≈1-sin’
小结
❖ 挡土墙概念、类型 ❖ 土压力概念、影响因素、三种土压力 ❖ 静止土压力
复习思考题
▪ 6-1 何谓主动土压力、静止土压力和被动土压力?试举 实际工程实例。
▪ 6-2 试述三种典型土压力发生的条件。 ▪ 6-3 为什么主动土压力是主动极限平衡时的最大值?而
被动土压力是被动极限平衡时的最小值?
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