幾種常見情況下的土壓力計(jì)算

問題提出4.5.1

粘性土應(yīng)用庫(kù)侖土壓力1)、根據(jù)抗剪強(qiáng)度相等原理粘性土的抗剪強(qiáng)度：等值抗剪強(qiáng)度：評(píng)論：4.5幾種常見情況下的土壓力計(jì)算整理課件2)、根據(jù)土壓力相等原理按等值內(nèi)摩擦角的土壓力：粘性土壓力：評(píng)論：3)、圖解法整理課件圖解法：根本解法G1G2G3G4Pa1Pa2Pa3Pa4OPaC3C4ABC1C2Ca

φPaRaO整理課件庫(kù)爾曼圖解法：φ

ψ-φG2GPa1Pa2Pa3PaC3C4ABC1C2CaφMLψG3Pa4-φG4ψGPaRa整理課件粘性填土的土壓力：GCCRaPaGPaRaCCz0整理課件粘性填土的土壓力：整理課件4.5.2

填土面有均布荷載當(dāng)量土層厚度：(1)、墻背豎直、填土外表水平：1)、連續(xù)均布荷載整理課件qKahKaaa

bcdqh

整理課件pazqHqKaγHKaσz整理課件(2)、墻背及填土外表傾斜：整理課件設(shè)換算所得的土體厚度為h，那么h=q/。假想的土體外表與墻背AB的延長(zhǎng)線交于A’點(diǎn)，可以A’B為假想墻背計(jì)算主動(dòng)土壓力，但由于土體外表和墻反面均為傾斜面，假想的墻高應(yīng)為H+h’。為清楚起見，將A點(diǎn)附近的圖形放大，根據(jù)圖中的幾何關(guān)系，有：AE=h，AA’cos(-)=AEcos，h’=AA’cos，于是得到：整理課件然后以A'B為墻背，按土體外表無(wú)荷載時(shí)的情況計(jì)算土壓力。但須注意實(shí)際土壓力只在墻身高度范圍內(nèi)分布，因此不應(yīng)考慮墻頂以上h’范圍內(nèi)的土壓力。相應(yīng)的計(jì)算公式如下：墻頂：墻底：實(shí)際墻背AB上的土壓力合力為墻高H范圍內(nèi)壓力圖形的面積，即其作用位置在墻背上相當(dāng)于梯形面積形心的高度處，作用線與墻背法線成角。〔5.20〕整理課件4.5.3

墻后填土分層第一層按均質(zhì)土計(jì)算：

求第二層時(shí)將第一層按重度換算(看成q)，即：當(dāng)量土層厚度1)、墻背豎直、填土外表水平：整理課件那么可見，土層分界面處，

a有突變整理課件(a)(b)(c)整理課件計(jì)算中近似地將各分層面假想為與土體外表平行。相應(yīng)的計(jì)算方法是：對(duì)于第一層土可按前述均勻土層的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算；計(jì)算下層土的土壓力時(shí)，可將上層土的重力連同外荷載一起當(dāng)作作用于下層土〔分界面與表層土體外表平行〕上的均布荷載，然后按上條所述的方法進(jìn)行計(jì)算，但其有效范圍應(yīng)限制在下層土內(nèi)?，F(xiàn)以以下圖為例說(shuō)明具體方法：第一層土的頂面處：第一層土的底面處：2)、墻背及填土外表傾斜：整理課件圖7-20分層填土的主動(dòng)土壓力整理課件上列式中的h’可計(jì)算求得。在計(jì)算第二層土的土壓力時(shí)，將第一層土的重力連同外荷載按第二層土的重度換算為當(dāng)量土層高度h1，即

相應(yīng)的墻高計(jì)算值應(yīng)為：故在第二層土的頂面處：第二層土的底面處：整理課件當(dāng)土的層數(shù)超過(guò)兩層時(shí)，其余各層的計(jì)算方法與上類似。每層土的土壓力合力的大小等于該層壓力分布圖的面積，作用點(diǎn)在墻背上相應(yīng)于各層壓力圖的形心高度位置，方向與墻背法線成

角。

如果工程中對(duì)計(jì)算精度的要求不高，在計(jì)算分層土的土壓力時(shí)，也可將各層土的重度和內(nèi)摩擦角按土層厚度加權(quán)平均，然后近似地把土體當(dāng)作均質(zhì)土求土壓力系數(shù)Ka并計(jì)算土壓力。這樣所得的土壓力及其作用點(diǎn)和分層計(jì)算時(shí)是否接近要看具體情況而定。整理課件4.5.4

墻后填土有地下水整理課件水下，取浮重度

總側(cè)向壓力＝Pa＋Pw式中：Pw－水壓力的合力，整理課件有地下水、連續(xù)均布荷載時(shí)的情形4.5.5

墻背形狀有變化的情況

折線形卸荷平臺(tái)整理課件某擋土墻H=8米，墻背豎直、光滑，填土外表水平，填土重度＝18.0kN/m3，sat＝18.0kN/m3φ＝30°，c=0。計(jì)算：1〕P0，Pa；2〕當(dāng)?shù)叵滤簧仙诫x墻頂4米時(shí)，Pa，Pw。例5.2整理課件2.84m整理課件例1擋土墻高5m，墻背豎直光滑，土體外表水平，土面作用有大面積均勻堆載q，土與墻背間的摩擦可忽略不計(jì)，土體的分層情況及相關(guān)土性指標(biāo)均如圖示。試求主動(dòng)土壓力沿?fù)鯄Ω叩姆植?。解：第一層土?=20，故有：第二層土，2=30，故有：整理課件

所以，地面處：于是地面處開裂，深度為：

分層面上：

分層面下，c=0：

注意：分層面處的豎向壓力只與層面以上土的重力和外荷載有關(guān)。整理課件

墻踵處：畫出土壓力的分布如圖。整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件例：某檔墻高7m，墻背豎直、光滑、墻后填土面水平，并作用有均布荷載q=20kPa，各土層參數(shù)如以下圖所示。試計(jì)算該擋墻墻背總側(cè)壓力P及其作用點(diǎn)位置，并繪制側(cè)壓力分布圖。整理課件4m3m35.7240.00kPa19.4621.370.794q=20kPa7.00kPa13.96m

1=18.0kN/m3

1=20C1=12kPa

sat=19.2kN/m3

2=26C2=6.0kPaE=215.64kN/m整理課件解：因墻背豎直、光滑，填土面水平，符合朗肯條件，故有：如上圖所示，填土外表土壓力強(qiáng)度為：整理課件4m3m35.7240.00kPa19.4621.370.794q=20kPa7.00kPa13.96m

1=18.0kN/m3

1=20C1=12kPa

sat=19.2kN/m3

2=26C2=6.0kPaE=215.64kN/m整理課件第一層底部土壓力強(qiáng)度為：第二層頂部土壓力強(qiáng)度為：整理課件第二層底部土壓力強(qiáng)度為：第二層底部水壓力強(qiáng)度為：整理課件又設(shè)臨界深度為z0，那么有