土力學擋土結(jié)構(gòu)物上的土壓力

第七章?lián)跬两Y(jié)構(gòu)物上的土壓力第一節(jié)概述在水利、水電、港口、航道以及房屋建筑等工程建設中，常需修筑擋土墻，如圖6—1、6—2所示。擋土墻是一種土工結(jié)構(gòu)物，其作用就是擋住墻后的土體（土坡或填土），防止土體坍塌和失穩(wěn)。因此擋土墻必須承受來自墻后土體的側(cè)向壓力，稱為土壓力。在擋土墻的設計中，土壓力是作用于擋土墻的外荷。擋土墻的類型擋土墻按構(gòu)造特點可分為重力式、懸臂式、扶臂式，如圖6—1所示，還有錨桿式和加筋土擋土墻。圖6—2所示為重力式擋土墻，通常用磚石、混凝土等來修建。這類擋土墻是利用材料的重力來維持穩(wěn)定的，需要有較大的斷面尺寸，存在著結(jié)構(gòu)笨重、施工慢和投資多等弊病。為了改進擋土結(jié)構(gòu)的型式，國內(nèi)外都在開展對錨定板擋土墻、錨桿擋土墻以及加筋土擋土墻等新型擋土墻結(jié)構(gòu)的研究，并已逐漸應用到水利水電工程。但是，重力式擋土墻具有就地取材的優(yōu)點，所以仍是當前大量采用的一種擋土結(jié)構(gòu)型式。土壓力的大小與分布，不僅與擋土墻的高度及填土的性質(zhì)有關，而且與擋土墻的剛度和位移有關。主要靠自身的重力來維持穩(wěn)定的擋土墻，如重力式擋土墻，它的剛度很大，墻身不允許有過大的撓曲變形，在土壓力作用下，與墻身的位移比起來，撓曲變形對土壓力的影響甚微，可以忽略不計，這種擋土墻稱為剛性擋土墻。本章主要介紹剛性擋土墻土壓力的計算與分布。土壓力問題是土力學的一個重大課題，從十六世紀以來就產(chǎn)生了多種的土壓力理論。目前廣泛采用的朗肯理論和庫倫理論都是以極限平衡為基礎。有限單元法和電子計算機技術(shù)運用到土壓力課題正在研究中。土壓力的種類與影響因素土壓力及其產(chǎn)生條件剛性擋土墻土壓力的性質(zhì)與大小，取決于墻的位移方向與大小。太沙基通過擋土墻模型試驗，觀測墻在向前、向后產(chǎn)生位移的過程中承受土壓力的情況變化，由試驗結(jié)果得出，當墻身向離開填土方向產(chǎn)生位移時，土壓力隨之減小至一最小值，如圖6—3中a點所示；當墻身向填土方向位移時，土壓力隨之增大至一最大值，如圖6—3中c點所示；墻身無位移時，土壓力介于二者之間，如圖6—3中b點所示。由此可知，按墻位移情況，有如下三種特定的土壓力靜止土壓力當擋土墻不發(fā)生任何位移時，墻后填土作用于墻背上的土壓力稱為靜止土壓力。其壓力強度用表示，總壓力用表示。在填土表面下任意深度Z處取一單元體，如圖6—4所示，其上作用有豎向的土自重應力，則該處的靜止土壓力強度即為土的側(cè)向應力，按式（6—1）計算：（6—1）式中——土的重度，；——靜止土壓力系數(shù)（即土的側(cè)向壓力系數(shù)），無因次?？赏ㄟ^室內(nèi)或原位靜止側(cè)向壓力試驗測定。在設計中，若無試驗資料，經(jīng)驗值：砂土粘性土。對于無粘性土和正常固結(jié)粘土，也可用半經(jīng)驗公式計算：（6—2）式中——墻后填土的有效內(nèi)摩擦角。濃若墻后填土為倉均質(zhì)時，由鋼（歲6尼—定1曲）可知，芹與獲Z僚成正比，沿墻設高脂H同呈三角形分布蜜?？傡o止土壓貌力邪為：均旋向侮=鄭農(nóng)切遭西益醬升暑緩（對6順—溜3暴）式宗中驢夾H莊—懷—稅墻高傳，患m堡。系的作用點在距繁墻底燥處，方向水平障。主動土壓力抵如杏圖鎮(zhèn)6險—益5悔所示，擋土墻紗在墻后填土的艙側(cè)壓力作用下很，向前產(chǎn)生位協(xié)移時，土體也國有向前下滑的律趨勢，土體內(nèi)搶便產(chǎn)生剪切阻的力作用，阻止虜土體滑移，使往側(cè)向壓力減小耐。隨著墻身向艱前位移的不斷窮增大，墻后填通土內(nèi)的剪切阻湊力作用也隨之脂不斷增大，直暫至土的抗剪強篇度已完全發(fā)揮粘達到（主動）鐘極限平衡狀態(tài)岔。此時墻后填縱土作用在墻背討上的推力，稱婦為主動土壓力治，用克表示。被動土壓力勇如才圖池6窗—秤6士所示，當擋土響墻在外力作用梯下，向后（填辛土方向）發(fā)生暗位移時，墻后裁填土受到墻身揭的擠壓，亦向秩后產(chǎn)生位移，姨此時填土內(nèi)產(chǎn)窩生剪切阻力作刪用，阻止墻的盜擠壓，使得側(cè)巡向壓力不斷增脖大。隨著墻身威向后位移不斷沫增大，墻后土芝體內(nèi)的剪切阻爺力作用也隨之疊不斷增大，直法至土的抗剪強插度已完全發(fā)揮哪，達到（被動淋）極限平衡狀榜態(tài)。此時填土兄對墻身所產(chǎn)生展的抗力稱為被球動土壓力，用始表示。陸二、影響土壓妖力的因素絲擋土墻模型試應驗表明：當擋截土墻固定不動荒時測得土壓力檔數(shù)值為伙；擋土墻向前務移動時，測得寸土壓力數(shù)值減污??；相反，當慮擋土墻向后即策推向填土時，鉗測得的土壓力霧增大。由此可座見擋土墻土壓退力不是一個常奮量，有很多影射響因素，歸納耀起來有：咱填土的性質(zhì)，伯包括填土的重投度、含水量、鑄內(nèi)摩擦角和凝喊聚力的大小及嫁填土表面的形寬狀（水平，向崖上傾斜、向下捧傾斜）等。舟擋土墻的形狀售、墻背的光滑珠程度和擋土墻伏的剛度。伍擋土墻的位移鳥方向和位移量捎。纖以上各因素中悉，擋土墻的位狐移方向和位移桃量為最主要的猛影響因素。況第三職節(jié)多蹤小朗肯土壓力理培論原理與假設纏朗肯土壓力理疑論屬古典理論延之一，其概念誕明確，方法簡擔便，至今仍被桌廣泛使用。繡朗肯土壓力理林論是根據(jù)半無言限彈性體內(nèi)的舞應力狀態(tài)和土撐的極限平衡理淡論而得出的土忙壓力計算方法簡。如設圖著6闖—尚7禽（冬a它）所示，設在裹半無限土體的極表用面必Z贈深度處取一單店元體，當土體菌處于靜止狀態(tài)灣時，各點的應仇力狀態(tài)均處于冶彈性平衡狀態(tài)損。由于土體內(nèi)租所有豎直面都剩是對稱面，其紙上的剪應力為樹零，又根據(jù)剪卻應力互等原理躍，水平方向也貸無剪應力，因胸此它們都是主犬應力面，掩、撓分別為大、小紹主應力，其應瓣力狀態(tài)用摩爾曲應力圓表示為梯圖另6延—劇8訊中的找圓選Ⅰ順。當土體因某粘種原因而發(fā)生率水平伸展時，未豎直應力秩不變，仍為大薦主應力（抱），而水平應紹力野則逐漸減小，弓直至使土體處做于極限平衡狀典態(tài)時，譜仍為小主應力解（愁）。這種狀態(tài)薪下，土體中產(chǎn)腎生兩組與大主瀉應力面相交成牢（頑）破裂面，如奉圖致6粥—冤7譯（蛇b壘）所示，此時靈的極限應力圓善如廟圖騙6嬸—唐8餃中的待圓械Ⅱ冶所示，當土體筑因某種原因受高到擠壓時，水灌平應力幻不斷增大，而熊豎向應力徐始終保持不變迷，直到使土體議處于極限平衡減狀態(tài)時，晨為大主應力（瞇），而蹲則為小主應力暮（怒）。在這種狀親態(tài)下，土體中零也產(chǎn)生兩組與塌大主應力面交萬成（于）終的破裂角，如馬圖遣6吵—某7脹所示。此時的貨極限應力圓如抬圖宮6饞—代8閱中的致圓蜂Ⅲ簡所示。限朗肯土壓力理余論即用墻背來鋼代替半無限土美體中的豎直面劣。當墻產(chǎn)生位鋒移使墻后填土鮮達到主動或被換動極限平衡狀獨態(tài)時，墻背上她的土壓力強度溪等于半無限土手體達到主動或得被動極限平衡萄狀態(tài)時豎直面臨上的極限應力慌。為了使墻背扒與土接觸能滿豪足剪應力為零釀的邊界應力條簡件以及產(chǎn)生主疑動或被動狀態(tài)妹的邊界變形條賊件，朗肯土壓股力理論對墻背淋及墻后填土作闊了如下的假定銷：塔墻身是剛性的易，墻背直立光頌滑，與填土之碰間沒有摩擦力臭；門墻后填土面為信水平。略由前述主動或輕被動土壓力產(chǎn)訪生的條件和半悉無限彈性體處粱于主動或被動圣極限平衡狀態(tài)居時的應力狀態(tài)福，以及朗肯對扯墻背和墻后填壯土所作的假定待，便可應用在翁第四章中介紹略的土中一點的圖極限平衡關系同式求算主動及辱被動土壓力。鴿二、主動土壓今力役按照主動土壓清力產(chǎn)生的條件霸，主動土壓力槳相當于半無限真土體發(fā)生水平伏伸展（膨脹）遷達到極限平衡杏狀態(tài)時的水平穿應力樣，即小主應力注，而墻后填土偏的自重應力譽（符=刻）則為大主應口力捐，查看諷圖陵6撿—立7枯（板b張）、哲圖宋6習—驅(qū)8于中的枕圓溪Ⅱ搶及掠圖籍6情—嬸9越。稱(盡一零)俊無粘性土（凝懷聚銳力吊C=研0原）素由第五章中的答極限平衡關系緩式獅安頓忌蜜患蒸年堤喊武可知剩等于距墻頂深膝度甩Z互處的主動土壓呼力強度頸，豈等于墻后填土鼓的自重應力貝（觸=白）。所以對無含粘性土：保貸極斧（步）咬夠鞏身此卵鄉(xiāng)斃（愚6憂—親4灑）式中：很—判—肺主動土壓力系送數(shù)加；笛鹿—香—種墻后填土的重杰度。找書柏若填土為均質(zhì)激的，即旋、遙為常數(shù)，則由愛式閣（啟6走—仔4鎖）可知，貿(mào)與深羨度亂Z碗成正比，壓力戰(zhàn)強度沿墻高為獨三角形分布（敬圖框6歸—薪1狠0靜）。作用于墻福背的主動土壓枝力為：防鞏河（萄）得姥霜借作秩貼繞盡欠（史6膛—肺5污）牌喜輝式中痰：湯H筍—亡—蝶墻身高度。緊的作用點在距就墻底必處，作用方向劈水平。粘性土貼若墻后填土為軋粘性土挽，抵C>仿0捕，可得距墻頂考深度隱為薦Z帶處的主動土壓賺力強度為：拆豆寬業(yè)裕（得）掃炎功撥園協(xié)（亞6詳—幸6么）式由上式可見，耽墻后填土為粘遲性土時，其主午動土壓力由土灣的重度申和凝聚北力我C霉引起的兩個部順分組成，且由秩凝聚力引起的囑部分為負值，望起減小主動土無壓力的作用。猴由土的重度所財產(chǎn)生的土壓力鍵強度與深體度瞞Z噸成正比，故沿舅墻高為三角形處分布。由凝聚使力引起的土壓氧力強度只與土戲的抗剪強度指啞標屆C片、競有關，對同種暴土，沿墻高呈翻矩形分布，如庫圖龜6廟—室1儉1室。將兩部分壓教力分布圖形疊完加，在距墻頂?shù)稚疃缺逓槭痁究處的土壓力強漿度為零。餃可由式厘（栗6臂—窄6禽），令夢=末0運求得，即勻窩通沒賭比和漁湯尋住辟伶孕盞倦（產(chǎn)6?！?豪）右由（師圖江6開—導1從1糖）可見，在暑范圍內(nèi)土壓力純?yōu)樨撝担磯ψ员趁媾c填土間離為拉應力，但雨實際上墻與土膝之間不能承受股拉應力，只能虧起著抵消主動便土壓力的作用袖。則作用于墻玩背悄范圍內(nèi)的總主跡動土壓力為：恐返望闖暈塞廣更賭圈英（扒6頸—求8蛇）救的作用點在距躬墻底棟處，方向水平紅。惰例題腦【皺6拐—吳1傭】如囑圖值6岡—勸1是2壩所示，擋土墻宴高粥10m斬，墻背鉛直光屋滑，填土面水師平。填土的重址度點,監(jiān)凝聚力句，內(nèi)摩擦力趴。試求主動土把壓力及其作用燙點，并繪制主晴動土壓力分布著圖。榆【解爬】腹1社。求主動土壓疑力系數(shù)造屠柏=0.49應炕襖2越．求墻底民面晌Z=同H杜時主動土壓力誘強度椅算哲3蝴．繪制主動土嶺壓力分布圖扣4吃．求舉處距墻頂?shù)纳羁椂鹊含F(xiàn)純轎5云．求總主動土顯壓力及其作用倆點改全效仔應滋作用點距墻底耽為：更套熄四、被動土壓每力計算舊由被動土壓力蛙條件可知，被艇動土壓力磚相當于半無限漢土體發(fā)生水平何壓縮達到極限唯平衡狀態(tài)時的胞水平應力槐，即大主應力抹，而墻后填土船的自重應力援（菌=粉）則為小主應唯力忙，參看剩圖駝6勝—病6閣、銹圖縫6補—揮7松（笛c富）、柱圖保6昆—錯8坐中的瑞圓夜Ⅲ票及竿圖隙6子—愈1尊3舞。無粘性土績由第五章的極坡限平衡關系式各得：材棟過櫻準毛乓便延懼辮勁午桐可知金等于距墻頂深諷度券為機Z叔處的被動土壓察力強度早，逮等于墻后填土艷的自重應力壤（扛=鑄）。因此，對等無粘性土：帝嗓度（寫）痕糊椅愛熄電犁扔（上6臭—惜9紛）式中：到—豬—必稱為被動土壓星力系數(shù)，瞧。時由上式可知，牽土壓力強度與優(yōu)深閣度禮Z碰成正比，沿墻眾高呈三角形分殺布，如握圖恩6焰—之1擇3稅。作用在墻背饒上的總被動土孟壓力為：枝鄭詞箭（絡）嶄恭秧屬譽丙僑雹塊（調(diào)6島—來1屯0篇）皺作用點在距墻鍵底勾處，方向水平鬧。粘性土欲墻后填土為粘攏性土時，由粘戰(zhàn)性土的極限平怖衡條件贈+登，得距墻頂深源度愉為緩Z曲處的被動土壓雖力強度為：策炮針拌近雀芬僵輩宴濃卵飼（驕6圍—席1為1直）起由上式可知，轟墻后填土為粘引性土時，其被鄭動土壓力由重筐度和凝聚力所械產(chǎn)生的兩個部限分組成，疊加事后呈梯形分布尋，如召圖鈔6炒—悠1霸4撒所示。作用在很墻背上的總被黨動土壓力為：極松茄葵篩（鑒）晃墊轎捐捐同酸度（扁6斷—續(xù)1掘2殺）豈的作用點在壓茄力分布圖的形膨心處，方向為暫水平。遵第四司節(jié)瘦如挖庫倫土壓力理嬸論原理與假設雁庫倫土壓力理算論是根據(jù)墻后牙填土達到極限超平衡狀態(tài)時，偶通過墻踵產(chǎn)生況一破裂向面恭B雖C講，如斬圖偽6布—桌1耀5城所示，土演體員AB揀C午沿破裂嗓面敞B慚C踏及墻素背握A浙B禍隨墻的位移有額向下或向上滑眼動的趨勢，稱哲為滑動楔體?；煊苫瑒有w上榮的靜力平衡條醫(yī)件，直接導出盞作用于墻背上園的總土壓力。洪當墻身向前（壞離開填土方向吵）發(fā)生位移，渣滑動楔體則有堤向下滑動的趨倦勢，以致達到遵主動極限平衡捕狀態(tài)，這時，簡墻背上所受的旨土壓力為主動但土壓力。當墻關身向后（填土集方向）發(fā)生位線移，滑動楔體容受到擠壓，則孫有向上滑動的言趨勢，以致達洲到被動極限平檢衡狀態(tài)，這時果滑動土體作用爺在墻背上的阻駱力即為被動土辨壓力。骨在分析過程中派，假設滑動面書為一平面，滑歪動楔體處于極囑限平衡狀態(tài)，射視滑動體為剛洞體，墻體是剛田性的，填土為柳無粘性土。鮮二、主動土壓鐵力憶取達到主動極例限平衡狀態(tài)的辱滑動楔魚體把AB乳C府為脫離體，作憂用在脫離體上仿的力薪有串[仙圖卵6霸—餅1湊6淋（多a御）：誕滑動楔盈體逗AB書C端的自辨重燃W愛，大小惑為瞎AB詳C大面積乘單位厚腔度乘土的重度穩(wěn)，方向鉛直向遺下。痕滑動殲面灰B晴C補上的反焦力絹R譜，作用方向科與您B斑C經(jīng)法線方向成憤角，向上（妙為土的內(nèi)摩擦佳角）。例墻背對土楔體豬的反葬力擁P創(chuàng)，作用方向與躁墻背法線方向丈成鵝角，向上（細為墻背面與土份體之間的摩擦哄角，稱外摩擦丙角）。滾滑動土歪體縫AB郵C服在上述三個力遞作用下處于平價衡狀態(tài)揚，池P團、鞠W妙、柜R缺三個力構(gòu)成封喬閉力矢三角形姨（需圖么6膨—廊1換6靜（武b出））。按正弦良定理得：怪滲乒娃攏跡答芽伐辦售墻羅尊好(轟6中—悟13蝕)頁其中憑。角累由上式可見，箏若假定不同的秩滑動臘面翅B餃C輝，即改變晚角，則有不同撲的碗W育值，亦寫即辨P街為蝦角的函數(shù)。由尤圖栗6桌—布1改6灘可知，當獅時，途即丟B羅C踢與仇A規(guī)B剛重合養(yǎng)，變W=縣0勸，斬P=早0昏。又當駝時份，怎R立與泄W況方向相反棍，丟P=漢0糠。故式哲（促6仁—惠1疼3統(tǒng)）蹈中視P山隨塌改變纖，兇P藏只有一個最大旦值；與此最大筍值陽方向相反，大擦小相等，作用魂在墻背上的力王即為所求的總律主動土壓力印。和由式攔（境6沫—都1韻3犬）頭對依P卵關于炸求一次導數(shù)，橡并令其等于零拿，即倡,棟求得盒值，再代回式槳（邊6眾—淹1明3寬）得：乳譽遠串檢骨（掘）苦晴杰甚罵呼羅禍（夜6冒—妹1茂4撒）式中：吳—喉—稅庫倫主動土壓室力系數(shù)，為宣、制、煉、叛的函數(shù)，由掙表查6首—屬1影查用。僻從式休（個6包—皆1副4延）可知，百為墻哄高悠H泳的二次函數(shù)，另若對帳關于深膊度防Z宇求一次導數(shù)，悟即得深旁度濫Z炒處的土壓力強快度：架壽堡棚駛突（霉）視靜范究劇仇愧圣（讀6守—夜1映5個）膊由上式可知，這沿深度成三角詳形分布，如液圖如6吸—蒼1裂7總（陣b拍）所示。倍的作用點距墻升底夜處，方向與水讓平面成（貫）角。振例題昌【且6慎—煉2哭】賠圖悶6推—徹1傾8決所示擋土墻高為5m稍，填土面傾斜舊角最，填土重度框，鼠，呢，外摩擦角石。試求主動土警壓力及作用點故，并繪出土壓律力分布圖。蘋【解】由膜，秘，陵，籍查仰表有6光—拴1針得主動土壓力駁系數(shù)愿=0.535廁.退墻底處土壓力那強度有脾?？偼翂毫Α＜和翂毫ψ饔命c余距墻底程，作用方向與篇水平面成（蚊）角，即送。欣土壓力分布示解于光圖底6感—祖1差8嘉中。吃三、被動土壓騙力育墻身受到外力塞作用向填土方占向發(fā)生位移，婚使填土受到擠店壓作用而達到蝦被動極限平衡質(zhì)狀態(tài)時，滑動糕土楔體將沿某泊一滑動面及墻剝背面向上滑動咸，如虜圖構(gòu)6寸—脈1戶9烤（撒a浙）所示。此時夾滑動楔皺體烏AB舌C濤上作用的力有簡：叉滑動楔體的自商重庫W源，方向豎直向猛下；伙滑動衛(wèi)面橡B(yǎng)朋C榜上的反劣力辨R旨，擠與葵B堪C評法線方向成它角；爐墻背面上的反訪力污R嫁，與墻背法線膽方向成扶角向下。底土楔體在上述碌三個力作用下斃處于平衡，其征封閉力矢三角逆形如驟圖末6近—萄1溝9嫌（怠b殲）。若假定不走同的滑動面橡（即改變脆角），則有不戒同的使值，其中最小步的譽值為被動土壓涉力值。原因是吧當填土受到擠捐壓，必然沿著共產(chǎn)生最密小侍P于值的滑動面滑摘動，此滑動面章稱為最危險滑脖動面。照與求主動土壓懸力的原理相同語，由力矢三角秋形可得：選象晃押太變證尋悶久式中。蓮令同，求得廣代回上式得：剃粥顆隨奇階修洋固伏搬晚澆僑（屬6久—登1削6中）式中：矛—泛—胸稱為被動土壓調(diào)力系數(shù)，為窮、伸、濟的函數(shù)。請查智閱有關資料。模與主動土壓力裝相似，土壓力頭強度沿墻高呈鈴三角形分布，辦方向與墻背法趕線成蕉角向上，總被謙動土壓力作用烏點在距墻揉底艘H/職3索處。晝第五悶節(jié)壟篩贊常見情況下主隱動土壓力的近衫似計算韻墻后填土水平雁表面上有連續(xù)浩均布荷載時茄當墻后填土面慘作用有連續(xù)均處布荷載時，則是均布荷載通過鎖土體對墻背產(chǎn)數(shù)生附加的土壓舟力，如遇圖副6可—參2輛0鳥所示。由于連臘續(xù)均布荷載的供作用，在土體俊中任一點均增講加一個豎向應乘力分量叮，則在深度秤為浮Z直處的豎向應力暖為：寧輸?shù)韭荡鍙U政們暑蛙蛾初病沸（澆6殼—粗1母7拾）福作用于距墻頂抬深度做為傅Z才處的主動土壓麻力強度為：護逆庸仔寬肥棗科撫露老晶規(guī)（絮6流—矛1費8對）旗墻頂放面禿Z=燃0席處主動土壓力灘強度為：赴額魔咬車涼音獻宗擔波鄭脆苦（刃6攀—恩1隙9區(qū)）扶作用在墻背上捏的主動土壓力送為梯形分布，著總主動土壓力池為：杠里世敲瓜桂剝匯幅移于爹（閉6剛—蒸2鍛0械）傲的作用點在梯顧形分布圖的形趴心處，可由力魔矩原理求得，亡方向水平。催墻后填土內(nèi)有批地下水位時義當墻后填土內(nèi)枕有地下水位時唯，將是水位以架下土的重度減店小為浮重度，悠抗剪強度有所核降低，但對墻中背施加了靜水攜壓力，總效果豐是使墻背所受燃的側(cè)壓力增大飾。在這種情況飯下，作用在墻俊背上的側(cè)壓力孫有土壓力和靜擾水壓力兩部分箏，計算土壓力丸時，一般假設病地下水位上下詢土的內(nèi)摩擦角論不變。府圖單6辱—棕2森1糊中，地下水位侵以上頓深度內(nèi)為濕重拳度圓，水位以下援深度內(nèi)為浮重感度孫。地下水面處博的主動土壓力匹強度為：份愚跨帝基通找胞誦牌史釋頂領（擴6蹈—寨2從1境）墻底面處土計壓力強度為：踏植僑按阻腹賢搜獅咬容宅皺（近6豆—陰2陜2攪）總土壓力為纏折線壓力分布眉圖形的面積。鉆在僅深度內(nèi)的靜水吊壓力為政：澇徒塑霉攻奏范工堪笑液步做撇伶（床6童—爸2死3尺）眉墻后為成層土登時撐當墻后為成層類土時（憐圖晝6生—釣2巧2纖）。各層土的藍重度壁及強度指標各施不相同，應分慣別確定各層土劉作用于墻背的論土壓力，然后眉疊加而得總土擔壓力。具體計模算步驟如下：幸計算各土層交滴界處的垂直壓吃力包席焰街塵淺竭寄眉虎娘酸封勝（償6分—拾2飽4誦）爸計算各土層分盜界面處上、下肥土層的土壓力狹強度展冒很照聞寸施培慚口蘿井（椅6?！?屋5憲）帽奮藏煤浸逐押修慎久策（演6始—乏2紛6梅）式中：頓、油—推—織分別為武第涂I食分界面上層土雞的主動土壓力唉系數(shù)及凝聚力紐；姐棚、陣—參—份分別為坡第撕I倍分界面下層土券的主動土壓力治系數(shù)及凝聚力正。愈繪出土壓力分路布圖。佩計算總土壓力村，土壓力分布遵圖的面積即為更總土壓力爆填土表面有局限部均布荷載時馬當墻后填土表吵面上的荷載是肆距離墻背某一價距離開始的連拘續(xù)均布荷距載悟q帥，如舌圖口6醒—狠2講3橋所示，主動土每壓力可近似地虛按下述方法求桶得。枝從均布荷載的麗起的點償m帽做一與水平線混成鎮(zhèn)角的直線交墻質(zhì)于鋤A線點，假木定由A說點以上墻背完頌全不受表面荷散載的影響。逗從飄m撤點另作一條與穗水平線成牛角度的直線交笨墻背頭于業(yè)B舉點，并假齒設巾B拐點以下墻背表醒面完全受到連議續(xù)均布荷載的撫影響。墻羨背鵝A主B燭段的主動土壓糠力強度用直線削連接。則墻背序所受總土壓力鳴為：由土的重腎度及均布荷位載義q頁所產(chǎn)生的土壓膚力兩部分疊加先，即杜圖倘6嗎—物2浙3硬中壓力分布圖棄形的面積。系當墻后填土表邀面距墻背某一詳距離開始有局辛部均布荷北載萍q坐作用時，如貞圖倉6球—理2術(shù)4許所示，主動土項壓力可近似地驚按下述方法求急得。莫從局部均布荷冊載的兩個端墻點鑼m敢、墾n溝分別做與水平戲線成插角的兩條直線遍交墻背伙于餓B紀、挽C門兩點，并近似減地認為墻背淺在盲B棍C女范圍內(nèi)受荷市載岸q梅的影響，即產(chǎn)營生附加主動土注壓力，其強度法為：煉遞夠著孝獄豆炮衰漆眨扇增袍掌墻背所受總土浪壓力為：由土麻的重度所產(chǎn)生澤的土壓力與局嘴部均布荷憲載授q綱所產(chǎn)生的土壓郊力兩部分疊加戰(zhàn)，即壁圖蝶6叛—尚2莖4牌中壓力分布圖河形的面積。緊墻背傾斜、填棍土表面水平時抄如僻圖痰6架—暫2喊5尿所示擋土墻，雖墻背面傾斜為勢，可用庫倫理智論計算主動土訓壓力，但在工屯程設計中，常期用計算簡便的錫朗肯理論，用介朗肯理論計算帶作用在墻背上羽的主動土壓力梳，其計算方法椅為：溪從墻棋踵滲B斷點做鉛直線交證填土面于著點，假設門為光滑面，符幼合朗肯理論的鏈邊界條件，則妄作用于覽面上的主動土禮壓力終為（以無粘性僵填土為例）：游百駕笨熄勿紛樸販戀旬惑情作用點在距墻紀踵洪H/敏3軍處，方向為水撕平。昆設圖荷中穿A允的土垂重率W內(nèi)，方向向下，碗作用點鼻在粉H/鄉(xiāng)3劫處，，則能與向W釋的合力即為作玩用在墻背上的據(jù)主動土壓力。扎L石形墻的主動土賄壓力計算繞為了保證與提獨高擋土墻的穩(wěn)牲定性，工程中哀常采用懸臂式落鋼筋混凝土擋歸土墻，如皆圖允6障—件2綱6即所示，閉即敢L睛形墻。因為在刺墻底板上的填淋土自重壓力作蛛用下，底板與雄基土之間的摩參擦阻力增大，抄很有利于墻身職的穩(wěn)定。簡對腐于圖L互形擋土墻，可籌采用上述第五盼種情況計算吊，訊W國要計算底板訊以上的填土重晉，之后計覽算堤W功與嚷的合力的大小數(shù)與方向，其合達力為擋土墻所愿受的主動土壓舒力。耽第六臉節(jié)撈淘腹減小主動土壓帆力的措施浩由朗肯土壓力獨公式及庫倫土京壓力公式可知樸，主動土壓力餅的大小，均與檔填后填料的重代度、內(nèi)摩擦角恐及墻身高有關泉。為了減小主軋動土壓力，可三從以下幾個方研面進行考慮。淘墻后填料的選群擇泥由主動土壓力些公式可知，填卡料的重度越小誼，則主動土壓呢力就越小。為錢此，應盡量選株擇輕質(zhì)填料。憐如用煤渣，礦今渣等作為填料桐，其重度比較配小，可以取到婚良好的效果。烏另外選用內(nèi)摩題擦角大的填料安，如粗砂、礫哨、卵石、碎石沙等，也能使主蘭動土壓力顯著條降低。洲二、設置排水抹設施首當墻后填土浸攪水后，填土的質(zhì)重度雖然減小劣了，但增加了罷靜水壓力特別分是當填料為粘秤性土料，因粘湯土有吸水膨脹威和凍脹性，從所而產(chǎn)生側(cè)向膨側(cè)脹壓力，對擋帥土墻更為不利習。為此應做好較排水措施如握圖習6大—額2營7功。潑三、擋土墻結(jié)睜構(gòu)設計朵從擋土墻的結(jié)緊構(gòu)上考慮，可拔采泳用巡L違形墻來增加墻逗身的穩(wěn)定性；吳可以采取折線伐墻背以減小土揀壓力，增加穩(wěn)柿定性（如朱圖衡6盆—仰2藥8秒）。磨如需要更多地盟減小主動土壓死力時，可采用抄特殊結(jié)構(gòu)型式續(xù)的擋土墻。如繪圖赴6景—怨2裕9蝕所示的在墻背她中部加做減壓漲平臺。平臺以渣上所受主動土雅壓力可按前述癥方法計算。而器在平臺底以下辣的墻背所受主擊動土壓力，只武與此段的填土顫重量有關，從府而使土壓力大霉為減小。因此被，平臺伸得遠違些，減壓作用狡大些。當然平粘臺超出滑動面相就作用不大了產(chǎn)。復習思考題巡、土壓力有哪祖幾種？影響土沃壓力的各種因病素中最主要的泄因素是什么？壁、試闡述主動尼土壓力、靜止運土壓力和被動殖土壓力的定義間和產(chǎn)生的條件滾并比較三者數(shù)膛值的大小，說本明原因和適用烈條件。跌、比較朗肯土賊壓力理論和庫州侖土壓力理論貧的基本假定、變計算方法和適寒用條件。鑄、填土中有地遠下水時，作用晝在擋土墻上的迫力有何變化？貪、減小主動土害壓力的主要措彈施有哪些？蔥、為什么一般絹擋土墻按主動配土壓力設計？視哪些情況的擋目土墻應按靜止炮或被動土壓力顫設計？被動土慘壓力在設計時齊為什么只能考弓慮一部分？單逢彩釀逮零習您反堤服題違、擋土墻高誘10m裂，墻背垂直，咬填土表面為水始平。填土的塘，暈，軋c=濁0友。試用朗肯公貨式求主動土壓舟力大小、作用哭點和力的方向箏。歸、擋土墻的高絡度、形狀及填襯土情況躁同笑1華題，且飼墻萍臣摩擦角伸，試用庫倫公沈式求主動土壓回力的大小，并惑確定作用點和憶力的方向。痕、如焦圖大1嚼所示擋土墻，熟墻背直立光滑僑，填土面水平丸，填土由兩層性土組成，上層振為無粘性土，每下層為粘性土掃。土的性質(zhì)指且標于圖中。試宋用朗肯理論求量總主動土壓力勉。錄某擋土墻高唯10m侵，墻背直立光牽滑，填土面水胳平，填土的圓，號，扇c=游0坑。試分別求出曉靜止、主動、社被動土壓力，吵并加以比較。耳、一直立擋土位墻，高拘度聯(lián)H=握5m競，填土面水平資，快，扇，爐c=死0勸。試分別按朗仔肯理論和庫倫嚼理論（墻摩擦薪角積），計算總的彼主動土壓力和除總的被動土壓城力。旗、某擋土墻解高尼H=弱10m彩，墻背垂直、巾光滑，墻后填支土水平，填土賢上作用均布荷壤載咸。墻后填土上嘴層為中砂，吊，誦，厚息3m稱。下層為粗砂容，字，姑，地下水位在怪離墻頂腳6m孫位置，水下粗郊砂的飽和重度押。計算作用在慕擋土墻上的總宵主動土壓力和跳水壓力。襪、如桐圖曠2宜所示擋土墻，壁墻背垂直且光杏滑，墻高迷10m維，墻后填土面灣水平，其上作貨用著連續(xù)均布歡的超載努，填土由二層糞無粘性土組成紗，土的性質(zhì)指天標和地下水位盡見圖所示，試豪求：悲繪主動土壓力趴和水壓力分布睬圖。秋總壓力（土壓添力和水壓力之化和）的大小。奉總壓力的作用談點。厘用朗肯公式計姑算如賠圖糟3回所示擋土墻的式主動土壓力和醫(yī)被動土壓力，薪并繪制壓力分辜布圖狗灑近波第八昆章鳴絲土坡穩(wěn)定分析芬第一按節(jié)肢梨無粘性土坡的郵穩(wěn)定分析【基本內(nèi)容】承天然土坡：由植于地質(zhì)作用而漂自然形成的土門坡。守人工土坡：人廉們在修建各種市工程時，在天高然土體中開挖喝或填筑而成的以土坡。顏滑坡：土坡喪柜失其原有穩(wěn)定欠性，一部分土爆體相對另一部旺分土體滑動的雀現(xiàn)象。剛分析土坡穩(wěn)定疫性的目的：驗鎖算土坡的斷面斜是否穩(wěn)定合理攪，或根據(jù)土坡教預定高度、土每的性誤質(zhì)等已知條件許，設計出合理犁的土坡斷面。禮簡單土坡：土尤坡的坡頂和底噴面都是水平面所，并伸至無窮吉遠，土坡由均狠質(zhì)土組成。越一、一般情況另下的無粘性土抖土坡宇條件：均質(zhì)的代無粘性土土坡梅，干燥或完全標浸水，土粒間少無粘結(jié)力手分析方法：只尊要位于坡面上卡的土單元體能趕夠保持穩(wěn)定，幸則整個坡面就合是穩(wěn)定的隸滑動力鴿：秩友翼墊T=W馬si紛n執(zhí)β假垂直于坡面上餃的分力沉：蝕杏N=扔Wco逼s復β雖最大靜摩擦力嬌：桃轎絞T狡=Nta張n判=Wc撇o壓s較β件tan處她抗滑力與滑動屈力的比值稱為朱穩(wěn)定安全系籌數(shù)滅K橫，PAGE1K=歉主圓當浮β滔=恐磚時股，困K=免1讀，土坡處于極保限平衡狀態(tài)。復砂土的內(nèi)摩擦霸角也稱為自然鏈休止角。關當崇β襖＜凳φ眾，歷即春K姓＞旗1償，土坡就是穩(wěn)廳定的?？膳〖轐=1.1束~1.榜5是。務【討論】無粘傷性土土坡的穩(wěn)證定性與坡高無逼關，僅取決于怕坡失角代β旦。么二、有滲流作呀用時的無粘性槳土土坡分析方法：溜若滲流為順坡掏出流，則滲流女方向與坡面平饑行，此時使土鞏體下滑的剪切為力為蝦穩(wěn)定安全系數(shù)照為紅對單位土體，津土體自臉重得W=抬殃，滲透艷力的J=干w采i名，水力坡?lián)峤掂]i=sin燭伐，于是等鐘采潮【討論】當坡角面有順坡滲流奪作用時，無粘逮性土土坡的穩(wěn)亦定安全系數(shù)將懲近乎降低一半旱。讀【例題先自習之后講解】尾【訂例家8-暖1灑】有一均質(zhì)無悠粘性土土坡，需其飽和重亮度沙美sat=2妖0.0kN/槳m3,慮遭內(nèi)摩擦角惠=30°,巨慕若要求該土坡錯的穩(wěn)定安全系濕數(shù)濟為除1.2扒0扔，試問在干坡鄰或完全浸水情奔況下以及坡面衫有順坡滲流時撥其坡角應為多稅少度？氏字偶【討論】有滲延流作用的土坡吳穩(wěn)定比無滲流贈作用的土坡穩(wěn)饒定，坡角要小沫得多。寬第二浴節(jié)隊老粘性土土坡的曲穩(wěn)定分析【基本內(nèi)容】冤一、瑞典圓弧瞧法伍條件與假定：伶均質(zhì)粘性土土少坡，假定滑動扶面為圓柱面，源截面為圓弧，鉆將滑動面以上費土體解看作剛體，并吊以它為脫離體豬，分析在極限拾平衡條件下其潛上各種作用力侵。夫安全系吊數(shù)趨F廣s特定義為滑動面嘗上的最大抗滑傻力矩與滑動力犧矩之比，則默式中鍛：殺Mf吧――澆滑動面上的最爹大抗滑力矩鑒；呀M狠――草滑動力矩；霧――致滑狐長度驢；謊d癥――墓土體重井心離滑狐圓心巷的水平距離。涼對于飽和粘土帶來說，在不排酒水剪條件下，但u垮等于零譯，埋τ組f遺就等口于及c噸u長。上式可寫成擋涼筍這時，滑動面蘭上的抗剪強度損為常數(shù)，利用得式驟（略8-飽3持）可直接進行滿安全系數(shù)計算早。這種穩(wěn)定分燕析方法通常稱菊為益u慨等于零分析法痰。譯上述方法首先斷由瑞典彼得森拘（割Petter攝so及n濱）象191蹦5伐年首先提出，貸故稱瑞典圓弧德法。獻最危險滑動面論圓心的經(jīng)驗計駕算方法：械對于均質(zhì)粘性廊土土坡，其最克危險滑動面通喇過坡腳；煙當宋舌等于零時，其社圓心位置可由嚼圖悟中蹤A抬O卻與汪B王O恰兩線的交點確兼定，圖中檔1險及道2暴的值可根據(jù)坡趴腳圓由表查出；燕當彈捕大于零時，其惡圓心位置可能須在圖晚中塑E織O涼的延長線上，棉自顫O秩點向外取圓蠶心驟O羅1甲、注O鉆2祥…億…毅，分別作滑狐內(nèi)，并求出相應蠟的抗滑安全系刮數(shù)廁Fs管1過、哀Fs艘2此…乓…番，然后找出最西小窩值席Fsmi漂n似。鋸(咐a)腿=0天掀趙店億(b)臘席>0弦對于非均質(zhì)土俯坡，或坡面形濁狀及荷載情況信都比較復雜，侄尚需就自庭O島m瓶作逝O兄E步線的垂直線，教在其上再取若鉤干點作為圓心汽進行計算比較巨，找出最危險健滑動面圓心和日土坡穩(wěn)定安全稿系數(shù)。二、條分法池適用范圍：外茂形比較復雜，正>后0喝的粘性土土坡綢，特別是土由肅多層土組成。壽條分法：將滑鳥動土體分為若畫干垂直土條，廢求各土條對滑遵弧圓心的抗滑擾力矩和滑動力悟矩，惕然后求該土坡中的穩(wěn)定安全系湊數(shù)。券具體計算步驟叉如下：阻1岸．按比例繪出拉土坡剖閉面炭[事圖舒(a)搶]特；刪(a)盼曾土坡剖務面輔嬌雹延動漏皆(b)炒則作用嫩在開i問土條上的力清2鞠．任選一圓規(guī)心隸O晌，以馳為半徑作圓弧凡，協(xié)A罵C徐為滑動面，將敞滑動面以上土硬體分成幾個等扔寬（不等寬亦神可）土條求；掘妥3留．計算每個土滴條的力（以噸第木i講土條為例進行昨分析）矮；劈功到肥第狹i輛條上作用力有耍（縱向取錘1m跨）租:凈兔度自良重朝W增i喊；抓館篩法向反簽力謙N票i杰和剪切低力備TI豐威；昆土條側(cè)循面扔a互c究和薯b涉d耀上的法向牙力蔑P饅i佳、祝Pi+卻1珠和剪掌力兄X購i預、躺Xi+水1疤。為簡化計算果，吼設儲P鬼i線、已X淋i酷的合力爭與蜓Pi+蔽1診、赴Xi+困1辛的合力相平衡昆。碎根據(jù)土條靜力浙平衡條件列出賣科礎指浪滑動面顯上應力分別為拾腹卸龜4搏．滑動斗面肆A緞B抱上的總滑動力碼矩（對滑動圓嘆心）為鼠伶督穿慣攻推腫自5洽．滑動羊面惑A違B樹上的總抗滑力販矩（對滑動圓深心）為：鼻浸衰寺死租天問句死6荷．確定安全系維數(shù)挎K榴。總抗滑力矩喘與總滑動力矩吸的比值稱為穩(wěn)距定安全系捏數(shù)謙K捷注意：地下水協(xié)位以下用有效目重度；土的粘璃聚索力電c艙和內(nèi)摩擦角拘滔應按滑弧所通劃過的土層采謹取不同的指標悔。件【例題先自習毯后講解】鄰【默例待8-什2芳】某土坡如木圖譜8-綁8攪所示。已知土鐘坡高藝度郊H=啊6m云，坡角插=55扁°艷，土的重度黨=18.6次kN/m黃3支，內(nèi)摩擦角債=12印°真，粘聚絞力齒c=16害.7kP尊a愚。試用條分法謎驗算土坡的穩(wěn)磚定安全系數(shù)?！窘忸}思路】僅①今按比例繪出土控坡，選擇滑弧誘圓心，作出相綢應的滑動圓弧賽。飾②黨將滑動土體分略成若干土條（鑄本例題將該滑壘弧分撿成蘆7蘭個土條）并對犧土條編號；件③鬼量出各土條中跡心高摘度皺h鼻i叨、寬頃度扣b舊i聞，并列表計老算戀sin愈武i懶、贊cos匠澤i尾以及土條槳重誓W索i哀等值，計算該紛圓心和半徑下油的安全系數(shù)釀④倘對圓既心稿O擊選不同半徑，推得鴉到禽O憑對應的最小安蠟全系數(shù)；放⑤期在可能滑動范殘圍內(nèi)，選取其貿(mào)它圓詠心推O品1六，寫O臨2假，豬O未3嶄，澤…齒，重復上列計離算，從而求出高最小的安全系玉數(shù)，即為該土遭坡的穩(wěn)定安全美系數(shù)。叫三、泰勒圖表灌法鏟影響土坡的穩(wěn)寇定性指標熱穩(wěn)定數(shù)：將三挖個參鏟數(shù)引c傷、籍約和弓H畫合并為一個新果的無量綱參歌數(shù)災N冤s辱，稱為穩(wěn)定數(shù)管。式中：項Hcr摟――榮土坡的臨界高戲度或極限高度抗。史按不同的某眼繪出露穗與喜N妥s蕩的關系曲線。紡采用泰勒圖表湖法可以解決簡類單土坡穩(wěn)定分瘋析中的下述問謙題：訂1粱．已知坡角胡及土的性質(zhì)指命標憑c因、衫、漸，求穩(wěn)定的坡繩高犁H賺；悄2伸．已知坡驢高紐H神及土的性質(zhì)指陽標姻c腰、擊、燭，求穩(wěn)定的坡航角押；貴3箏．已知坡角癢、坡雄高淡H其及土的性質(zhì)指盼標接c朵、私、嫌，求穩(wěn)定安全擾系災數(shù)捷K艇。制土坡穩(wěn)定安全灌系引數(shù)盲K妙的表達形式如棉下：拆泰勒圖表法應憂用范圍：均質(zhì)尋的、坡高在乳10m計以內(nèi)的土坡，僑也可用于較復誰雜情況的初步移估算。疫【例題先自習燃后講解】稍【適例凱8-鍵3玉】一簡單土坡閣的傳=15°,酸c=12門.0kPa,討牢=17.8伶kN/m我3蔑，若坡高為堅5m怕,業(yè)滅試確定安全系范數(shù)蓄為罩1.驟2株時的穩(wěn)定坡角攻。若坡角忘為掃60戰(zhàn)°熔，試確定安全地系數(shù)幻為譜1.計5朗時的最大坡高霸?！窘忸}思路】式①勻求穩(wěn)定坡角時孫的臨界高段度繡Hc協(xié)r回，穩(wěn)定敏數(shù)辣N饅s稈，由害怪，歇N繡s場查得穩(wěn)定坡角深。PAGE5炊②漁由峰，粗查得泰勒穩(wěn)定璃數(shù)拒Ns填③鬧相應與穩(wěn)定安勸全系數(shù)趟為辜1.壽5氏時的最大坡渡高款Hmax戲第三浪節(jié)康有土坡穩(wěn)定性分決析中的一些問白題＊【基本內(nèi)容】禍一、挖方邊坡請與天然邊坡盼人工挖出和天稿然存在的土坡刷是在天然地層松中形成的。天贊然地層的土質(zhì)貞與構(gòu)造都比較扁復雜，與人工頂填筑土坡相比霜，性質(zhì)上有其睬獨特之處。摔對于正常固結(jié)船及超固結(jié)粘土士土坡，按上述紀的穩(wěn)定分析方宿法，對它們求標得的安全系數(shù)誼，比較符合實撒測結(jié)果。屋對于超固結(jié)裂遭隙粘土土坡，府采用與上述相磚同的強度試驗帖方法與穩(wěn)定分貸析方法，會得升出不正確的結(jié)君果，即算出的表安全系數(shù)大大鄙超藏過辱1.蕩0購，而實際上土氣體已經(jīng)破壞。俯二、關于圓弧零滑動條分法的竹討論西費倫紐斯條分贊法假定土坡穩(wěn)喪定問題是個平劑面問題，滑裂湊面是個圓柱面糾，計算中不考啞慮土條之間的御作用力，土坡棍穩(wěn)定的安全系銀數(shù)是用滑裂面蓬上全部抗滑力息矩與滑動力矩幕之比來定義的刷。謠畢肖普芳（巷Bisho三p忘）考慮了分條改間的水平推力君，目前在工程仰中應用較廣泛淋，可參閱有關及書籍。次對于某些特殊憂條件下的非均賴質(zhì)土，例邊坡恭中存在明顯的校軟弱夾層、或簽裂隙比較發(fā)育遲的巖土體，其寺滑動面將與圓太柱面相差甚遠卡，圓弧滑動條保分法不再適用予。要考慮非圓竄弧法進行計算漆。插三、土的抗剪誼強度指標值的浩選用俯對任一種給定樣的土來說，強鼓度指標變化幅吧度之大遠超過禍不同靜力計算浴方法之間的差草別。應盡可能桿結(jié)合邊坡的實帝際加荷情況，輔填料的性質(zhì)和粱排水條件等，格合理的選用土謎的抗剪強度指獄標。蜘重要的工程應辜采用有效強度膠指標進行核算蹄。乘對于控制土坡代穩(wěn)定的各個時廢期，應分別采頂用不同試驗方盤法的強度指標暖。蕩在設計土坡時吃，如附近有已娃經(jīng)滑動的土坡兔，可用反分析藥法確定土的抗句剪強度。粉四、安全系數(shù)戴的選用兩一般來說，工翠程等級愈高，閱所需要的安全檢系數(shù)愈大。目拜前，對于土坡怨穩(wěn)定的安全系留數(shù)，道各個部門有不坦同的規(guī)定。摩同一邊坡穩(wěn)定即分析，選用不揮同的試驗方法輸、不同的穩(wěn)定刪分析方法，會居得到不同的安分全系數(shù)。獅五、查表法確楊定土質(zhì)邊坡的賊坡度她邊坡的坡度允阿許值，應根據(jù)繼當?shù)亟?jīng)驗，參協(xié)照同類土層的呀穩(wěn)定坡度進行鎖確定，一些規(guī)贈范和手冊根據(jù)襪大量設計和運召行經(jīng)驗規(guī)定了某土坡坡度的允撤許值，可通過辜查表法確定土私質(zhì)邊坡的坡PAGE6度?！咎釂柎鹨伞抠V【本次課小結(jié)援】姨1據(jù)．無粘性土土慨坡的穩(wěn)定性與螺坡高無關，僅庫取決于坡再角石β坑；偉2燭．當坡面有順清坡滲流作用時集，無粘性土土鏡坡的穩(wěn)定安全飯系數(shù)將近乎降醬低一半。末3培．瑞典圓弧法碑和泰勒圖表法脖計算相對簡單騾，用于分析均慕質(zhì)粘性土土坡增，亦可用于較孟復匹雜情況的初步貨估算；鬼4抖．條分法用于渠分析外形比較網(wǎng)復雜的粘性土興土坡，特別是驟多層土土坡，灰計算工作量大剝，芽一般由計算機伴完成?！緩土曀伎肌垦?起．對無粘性土屑，有滲流作用男的土坡穩(wěn)定與坡無滲流作用的渡土坡穩(wěn)定相比卻有何變化？介2兵．砂性土土坡魚的穩(wěn)定性只要餡坡角不超過其晚內(nèi)摩擦角，坡代高傳H村可不受限制，緩而粘性土土坡夾的穩(wěn)定性還同旨坡高有關，試斗分析其原因；堂3抹．粘性土土坡串穩(wěn)定分析有哪逮些方法？各種川分析方法的適洲用條件是什么粒？謀4澆．土坡穩(wěn)定分粒析圓弧法的最釣危險滑弧如何桶確定？【課外作業(yè)】蟻工程軟件計算責分析實例演示倦※夏工程軟件計算裹分析邊坡穩(wěn)定屆實例演示【提問答疑】腦第離九傳章免被地基承載力第一節(jié)概述【基本內(nèi)容】辰進行地基基礎腿設計時，地基必須滿足型持力層剪切破妄壞的形式燕地基發(fā)生整體敲剪切破壞的過帥程和特征可從目靜載荷試驗赤的菌P差～相S膝曲線分析得出旺。隸P響～滾S糕曲線中：辟o主a愈段螺—鴿—永線性變形階段對，伐a康點對應荷禍載洗—膚—競Pc青r蒸，地基處在彈歇性平衡狀態(tài)；絞a冬b惑段居—捕—磨彈塑性變形階臟段驢，釣b獸點對應荷呀載推—燒—搏P員u表，基礎邊沿首朝先達到極限平閑衡狀態(tài)，隨著張基底壓章力穿P獨的增大，塑性犁區(qū)（剪切破壞毫區(qū)）的范圍逐踢漸擴大；幕當雄P亦達揀到籌P喇u盤時，地基土塑錯性區(qū)連成一片扒，基礎急速下跡沉，側(cè)邊地基幼土向上隆起。面b躁c邀段帥—困—勻整體剪切破壞及階段娘確定地基承載致力的方法贏第二匪節(jié)賊擠按極限平衡區(qū)士發(fā)展范圍確定蛛地基承載力賄一、極限平衡掏區(qū)的發(fā)展筐按塑性區(qū)開展墾深度確定地基上容許承載力的庭方法就是將地為基中的剪切破胃壞區(qū)限制在某陣一范圍時，視話地基土能承受襪多大的基底壓雹力，該壓力即辱為要求的容許頂承載力。理論基礎押上圖為一條形賠基礎承受中心約荷載，基底壓火力掏為澆p鞋。按彈性理論笑可以導出地基撞內(nèi)任一測點完M贈處的大小主應私力的計算公式惠為＝棚假設原有自重榨應力鞭z柳＝專x裁＝搬z逐。地基煌中克M異點除上述由荷主載產(chǎn)生的地基僻附加應力外，良還收到自重應競力液（續(xù)d社＋呆z愁）的作用。則＝貝當悟M曾點處在極限平訂衡狀態(tài)時，求余得其塑性區(qū)最念大開展深度腦二、臨塑荷載陳及其確定方法撥當庭zma嫁x伶＝隆0婚時，表示地基材中即將出現(xiàn)塑紐性區(qū)，相應的指荷載即為臨塑泡荷只載腸Pcr瘡,鄭即奮決忘【討論】以臨道塑荷寨載勻Pc膚r慘作為地基承載織力的保守性。樂—錢—擠除軟弱地基外附，一般地基即灣使讓極限平衡認區(qū)發(fā)展到某一返深度，也并不勺影響建筑物的餡安全和正常使輛用。因此，對役于中心荷載作舉用下的基礎，憲取塑性區(qū)的最吃大開展深缸度團zma籮x桂等于基礎寬絕度案b杰的崖1/汁4耍時所對應的荷守載傾P1/唇4哄（即界限荷載雹）作為地基承擇載力。證令僅zma梳x搬＝熔b抄，并將埋深范熊圍內(nèi)的土的重負度的加權(quán)平均墳值用輪0啞表示?？傻茫吼挕居懻摗可鲜鼍壒绞轻槍l越形基礎推導出塘來的，對于矩捕形和圓形基礎眉其結(jié)果偏于安流全。羞【例榴題淹4沈－輝1絞】套公式即可還解答籌第三棵節(jié)活壽按極限荷載確蓬定地基極限承黨載力順一、普朗德爾叉公式醒普朗德爾根據(jù)倆塑性理論，在隙研究剛性物體災壓入均勻、各娃向同性、較軟豪的無重量介質(zhì)戴時，導出了當注介質(zhì)達到破壞棗時的滑動面形武狀及其相應的感極限承載力公秘式：其中妙【討論】上式賊是條形基礎普州朗德爾極限承附載力理論解，爪滑動面較符合麥實際，但因不螞考慮基礎底面藏以下土的自重宋（沸＝趙0次），故而是不兇合理的。奇二、太沙基公爛式宮【適用范圍】瞇太沙基公式是漂世界各國常用乓的極限荷載計島算公式，適用優(yōu)于基底粗糙的摘條形基礎；并者推廣應用于方貓形基礎與圓形昌基礎。個太沙基假定地勁基中滑動面的褲形狀如圖所示政。滑動土體共承分三區(qū)：黨Ⅰ縮區(qū)足—趙—侮彈性核。等Ⅱ法區(qū)遺—助—喇過渡區(qū)?；瑒右r面按對數(shù)螺旋視線變化。效Ⅲ錯區(qū)見—唱—捧朗肯被動區(qū)，綱即處于被動極榮限平衡狀態(tài)。漸太沙基公式不鋤考慮基底以上日基礎兩側(cè)土體溜抗剪強度的影病響，以均布超客載碰q督＝望0吳d遙來代替埋置深戚度內(nèi)的土體自槍重。根據(jù)彈性旗核的靜力平衡融條件，可求得腔太沙基極限承換載力，豪各項系數(shù)可依岸公式計算或查固圖表確定。毫上式適用于條買形基礎整體剪駱切破壞的情況股，對于局部剪渣切破壞，太沙扎基建議翁將眼c厘和謊tan召值均降歸低端1/漏3管。呀此外對于方形撇基礎、圓形基膽礎、軟基太沙首基另有建議公江式。地基承載力：壯【例題先自習唱后講解】蹈【墓例堂4千－但1驚】某辦公樓采殼用轉(zhuǎn)混結(jié)構(gòu)條對形基礎。設計革基礎底麗寬療b緞＝兆1.50m經(jīng)，基礎埋壁深思d午＝甜1.40m筆。地基為粉土燈，天然重度束＝株18.0kN番/m3新,遙內(nèi)摩擦角脊＝甜30鞋0能，粘聚肯力歉c待＝話10kP誓a堤。地下水位深利7.8m的。計算此地基僚的極限荷載和堵地基承載力?！窘忸}思路】美①久地基的極限荷幸載控—槳—詞應用太沙基條甩形基礎極限荷矩載公式稱P銀u響＝仗1060.1掃kP沙a眉。錦②欣地基承載僻力領—結(jié)—粱采用安全系襲數(shù)把K鹽＝淹3.0茅f條＝滿353.4腰kP糊a絡。三、漢森公式1．適用條件監(jiān)2德．極限荷載公許式執(zhí)N陡，粉N眉c石，慧N乖q趁—架—徐承載力系數(shù)，怎根據(jù)地基土的濫內(nèi)摩擦角教值查表確定；兔S滔，笛S短c消，格S鏈q式—窮—守基礎形狀系數(shù)聾，根據(jù)有關公它式計算確定；幸d獵c斜，擋d宜q悠—逆—微基礎埋深系數(shù)朱，根據(jù)有關公晉式計算確定；房i咽，秩i默c極，礎i并q跟—趣—往傾斜系數(shù)，與朋作用荷載傾斜綠角叼有關，根據(jù)斯與不查表確定。當故基礎中心受壓蔥時吸，莫i馬＝誼i兔c辟＝西i林q礦＝術(shù)1般。匠【例題先自習國后講解】疾【皺例苦4犧－哪2吃】某工程設計咱采用天然地基盒，淺埋矩形基朗礎。基礎底面俱尺寸聚：旬l覆＝腸3.00m鑰，寬率度推b盛＝犁1.50m凝，基礎埋夸深漲d瞞＝娛1.20m膚。地基為粉質(zhì)拍粘土，土的天依然重度簽＝環(huán)18.5kN蹄/m3,孤庭內(nèi)摩擦角咐＝永30品0赴，粘聚巷力棉c奇＝訂8kP涂a皺。地下水位深密8.9m楚。荷載傾斜角雪（幅1時）拖0梯＝夾5042你/捧；陷（棕2橫）幼0布＝朝16042京/闊。計算地基極買限荷載。瓶【解】荷載傾雨斜角能（順1匆）靜0支＝誠5042蜻/撕情況稅：猴Pu沉v告＝遷945kP孤a竄；拍荷載傾斜角奇（欺2惰）嚴0炕＝礎16042縱/鍋情況圓：江Pu絲v運＝題550kP鏟a主；啄【討論】：由如【棍例老4戲－歸1速】和【掉例部4央－符2沿】可知，基礎楊尺寸、埋深與凝地基土性質(zhì)相挪似，荷載傾斜費角殲0銜不大，地基極姓限荷載與無傾理斜荷載時相差傾不大。但當荷勉載傾斜角割0鋤由銹0芽＝頑5042崇/傻變?yōu)橥?節(jié)＝幸16042桑/蔽時，地基極限享荷載降低掙為綁5娃8社％，不可忽視刃。【工程應用】灌①屆安全系桌數(shù)敗—混—印應用漢森公式償設計時，地基練強度安全系倉數(shù)愁K狀≥遺2.0造②含應用效捧果宜—嚷—乞漢森公式在西環(huán)歐應用很廣。都我國上海、天夏津等地區(qū)用漢部森公式進行工臉程校核，其結(jié)返果較滿意?！究偨Y(jié)】皮影響極限荷載蹈的因素【提問答疑】圾【本次課小結(jié)紀】掏1扎．臨塑荷載及鑰其確定方法賭2離．各理論公式夫的適用情況陪3扁．影響極限荷卷載和地基承載懲力的因素【復習思考】求1腎．什么是臨塑渣荷載？什么是智極限荷載？踢2依．如何確叫定良P1/筐4督？【課后作業(yè)】羽第四聯(lián)節(jié)智翁按原位測試成卸果確定地基承趣載力【基本內(nèi)容】摘按載荷試驗和畫靜力觸探試驗秀確定地基承載融力的優(yōu)急點抹—書—條避免了鉆探取川樣以及由此引動起的對土樣擾完動的影響。咐一、載荷試驗鬧法滔剃磨現(xiàn)場載荷試舍驗抽—選—秤在建造建筑物龜?shù)膱龅厣舷韧陲栆辉嚳樱僭谑⒃嚳拥牡装宸刨Q(mào)一荷載板，并型在其上安裝加郵荷及量測設備路等。然后逐級劑加荷并測讀相霸應的沉降量，劉繪吩出望P溜～攏S相曲線。最后稍從閉P拳～壯S逃曲線中得到極溪限荷從載堅P纏u砌。險根據(jù)《建筑地駁基基礎設計規(guī)議范》的規(guī)定，勇通過荷載試驗曉得際出夠P挺～懸S公曲線后，可按聚下述方法確定脖地基承載力基痰本值：近①蒜當之P沈～欺S登曲線有明確的進比例界限時，飄取該比例極限蠟所對應的荷載先值水P騾0每作為地基承載暑力特征位值莫fa份k蹤；概②索當極限荷載假能索P認u摘小于對應比例巷界限荷青載窗P魚0炎值鑼的烘2都倍時，取極限談荷載怠值啞P觀u然的一半作為地各基承載孟力柔fa冷k纖；閃③割不能按上述兩要點確定時，可巾按限制沉降量儲取值。當承壓誦板面積仆為逃0.2厘5島～雪0拐.50m2允，可采用謎S辮＝澆0.01瓣b匹～群0.015究b淋所對應的荷載沒值作為地基承垮載力特征誰值勤fa竄k篇，但其值不應鏈大于最大加載蓋量的一半。休規(guī)范規(guī)定，同磚一土層參加統(tǒng)棵計的試驗點不疏應少于三點，鳴基本值的極差俗（最大值與最配小值之間的差辟值）不得超過汪平均值勞的腰3借0羅％，當符合以樓上規(guī)定時取其和平均值作為該接土層地基承載夢力特征械值咳fa繼k喝。希二、靜力觸探耀試驗法瑞—開—怪就是用靜壓力琴將裝有探頭的杏觸探器壓入土鄭中，通過壓力紐傳感器及電阻王應變儀測出冰土層對探頭的反貫入阻力。探稀頭貫入阻力的睜大小直接反映爽了土的強度的觸大小，因而通倘常把貫入阻力隔與荷載試驗所局得到的地基容板許承載力建立肅相應的關系，透從而即可按照凳實測的貫入阻污力確定地基的暈容許承載力值麥。柏倉蕩三、標準貫入暈試驗法勒艷釣標準貫入試驗縱的主要設備為留標準貫入器。聲它是由外徑為妥51mm扶、內(nèi)徑為耕35mm君的對口取土管余組成的。試驗屬時，先行鉆孔漫，再把上端接襖有鉆桿的標準專貫入器放至孔歸底，然后用質(zhì)贈量為躺63.5kg務的錘，以胸76cm掉的高度自由下趁落將貫入器先事?lián)羧胪林懈?5cm錢，然后測記續(xù)榮打良30cm金的錘擊厘數(shù)潑N鋪、，該擊撒數(shù)的N繡、稱為標準貫價入擊數(shù)。鎮(zhèn)第五買節(jié)軌呈聲按地基規(guī)范確潔定地基