土壓力與土坡穩(wěn)定分析-土壓力計算（基礎(chǔ)工程）

如果墻背傾斜，具有傾角

；墻背粗糙，與填土摩擦角為

；墻后填土面任意。如何計算擋土墻后的土壓力？

平面滑裂面假設(shè)：滑裂面為平面剛體滑動假設(shè)：破壞土楔為剛體滑動楔體在兩個平面上處于極限平衡狀態(tài)假設(shè)條件：主動極限平衡狀態(tài)被動極限平衡狀態(tài)

(一)主動土壓力-砂土變化

,取若干滑裂面,使土壓力E最大dE/d

=0,求得

，得：ABC1

1R1

EW取一滑裂面，假設(shè)滑面上滿足極限平衡條件，通過力平衡求EW1E1R1C2C3C4C5

=HEEpE0Ea

-H1~5%1~5%o

EEa－庫侖主動土壓力系數(shù)Ea特例:===0，即墻背垂直光滑，填土面水平，與朗肯理論等價

土壓力分布：三角形分布(二)被動土壓力-砂土求解方法類似主動土壓力,變化

,

使E最小，dE/d

=0,求得

：W

ABC

REE庫侖RW土壓力分布(二)被動土壓力HEp

－

EpHKpH/3

三、粘性土的圖解法W中包括BCDE

Eaz0WBCDACADCAER

EWEaRCAECAD朗肯土壓力理論基本條件和假定三個基本條件墻背光滑墻背垂直填土表面水平假設(shè)墻后各點(diǎn)均處于極限平衡狀態(tài)(一)填土為砂土

由于墻背光滑垂直(沒有剪應(yīng)力)，墻背相當(dāng)于一個半無限土體中的對稱線，墻后為半無限土體的一半。1.主動土壓力pa=sh=tg2(45

-f/2)gz(kN/m2)主動土壓力系數(shù)Ka=tg2(45

-f/2)土壓力直線分布合力

Ea=1/2KagH2(kN/m)作用點(diǎn)：底部以上1/3H處滑裂面方向：與水平夾角45

+f/2

HH/3HKac

2

fA

3

1

cctg

(

1+3

)/2主動土壓力分布墻后破裂面形狀45＋/2pa=KagzHH/3HKapa=tg2(45

-f/2)gz

(kN/m2)主動土壓力系數(shù)

Ka=tg2(45-f/2)2.被動土壓力pp=sh=tg2(45

+f/2)gz

(kN/m2)Kp=tg2(45

+f/2)直線分布總被動土壓力

Ep=1/2Kp

gH2

(kN/m)作用點(diǎn)：底部以上1/3H處滑裂面方向：與水平夾角45

-f/2

c

2

fA

3

1

cctg

(

1+3

)/2H/3H

HKp被動土壓力分布墻后破裂面形狀45－/290+z<z0

拉應(yīng)力，開裂z>z0

總主動土壓力HKaHKa-2cKaZ0Ea2cKa(H-Z0)/3PaK0

v

v

1.主動土壓力(二)填土為粘性土(二)填土為粘性土2被動土壓力被動土壓力分布HKpEp2cKpH總被動土壓力

v

Pp1、土坡滑動（滑坡）的概念土坡在一定范圍內(nèi)整體地沿某一滑動面向下和向外滑移而喪失穩(wěn)定性。滑坡

2、原因：（1）剪應(yīng)力增大；（2）抗剪強(qiáng)度減?。唬?）靜水力的作用。3、簡單土坡：指由均質(zhì)土組成，坡面單一，頂面與底面均水平，且長度為無限長的土坡。（一）無粘性土坡穩(wěn)定性分析取坡面上土顆粒M來研究：1.15~1.5=K穩(wěn)定系數(shù)從上式看出，只要土坡就是穩(wěn)定的。無粘性土坡穩(wěn)定性分析土坡剖面作用在土條上的力（二）粘性土坡穩(wěn)定分析畢肖普分條法：1、作用在土條上的力如右圖所示；2、假定的合力與的合力相等且在同一直線上。由靜力平衡條件得：作用在ef面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為：土坡剖面作用在土條上的力3、作用在滑動面ab上的總剪切力之和：4、按總應(yīng)力法，土條ef上的抗剪力為：如采用有效應(yīng)力法，取，則抗剪力表示為：5、整個滑動面上的抗剪力為：6、抗剪力與剪切力之比定義為安全系數(shù)K：7、選取若干個滑弧試算，得安全系數(shù)最小的一個滑弧，即為最危險的滑弧。8、要求K大于1.1~1.5。9、最危險滑弧兩端距坡頂點(diǎn)和坡腳點(diǎn)各為0.1nH處，且滑弧中心在ab線的垂直平分線上。二、地基穩(wěn)定性分析地基穩(wěn)定性問題包括：1、地基承載力不足而失穩(wěn)；2、水平荷載作用下的構(gòu)筑物基礎(chǔ)的傾覆和滑動失穩(wěn)及邊坡失穩(wěn)。一般采用以下兩種方法進(jìn)行分析（一）圓弧分析法（二）非圓弧滑動法擋墻連同基礎(chǔ)一起滑動先求出作用于滑動體的力系，即計算繞圓弧中心的滑動力矩和抗滑力矩，二者之比即為整體滑動穩(wěn)定系數(shù)K。（1）計算各力：