第六章土壓力地基承載力和邊坡穩(wěn)定ppt課件.ppt

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1、第六章土壓力、地基承載力和土坡穩(wěn)定6.1概述6.2擋土墻側(cè)的土壓力6.3朗肯土壓力理論6.4擋土墻設(shè)計(jì)6.5地基破壞型式及地基承載力6.6地基極限承載力6.7邊坡穩(wěn)定一、教學(xué)目的1、掌握土壓力的概念和類型；2、掌握朗金土壓力理論；3、牢固掌握地基承載力的計(jì)算；4、了解擋土墻的設(shè)計(jì)和邊坡穩(wěn)定性分析。二、難點(diǎn)1、朗金土壓力理論；2、地基的臨塑荷載、臨界荷載、極限荷載的確定。三、重點(diǎn)1、利用朗金土壓力理論計(jì)算土壓力；2、地基承載力的計(jì)算。四、作業(yè)P1516.36.8在港口、水利、路橋及房屋建筑等工程中，擋土結(jié)構(gòu)物（擋土墻）是一種常見(jiàn)的建筑物。擋土墻（retainin

2、gwall）：用來(lái)支撐天然或人工斜坡不致坍塌，以保持土體穩(wěn)定性的一種構(gòu)筑物。土壓力（earthpressure）：土體作用在擋土墻上的壓力。土壓力的計(jì)算是擋土墻設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。6.1概述地基承載力（groundcapability）:地基單位面積上所能承受荷載的能力。分為：極限承載力、容許承載力。建筑物填土擋土墻地下室地下室外墻橋臺(tái)道路擋土墻研究土壓力的目的主要用于：（1）設(shè)計(jì)擋土構(gòu)筑物，如擋土墻，地下室側(cè)墻，橋臺(tái)和貯倉(cāng)等；（2）地下構(gòu)筑物和基礎(chǔ)的施工、地基處理方面的計(jì)算分析；（3）地基承載力的計(jì)算，巖石力學(xué)和埋管工程等領(lǐng)域。土壓力的大小和分布規(guī)律受到墻體可能

3、的位移方向、墻背填土的種類、填土面的形式、墻的截面剛度和地基變形等一系列因素的影響根據(jù)墻的位移情況和墻后土體所處的應(yīng)力狀態(tài)，土壓力分為一、基本概念靜止土壓力（earthpressureatrest）主動(dòng)土壓力(activeearthpressure)被動(dòng)土壓力(passiveearthpressure)6.2擋土墻側(cè)的土壓力擋土墻靜止不動(dòng)，墻后土體不產(chǎn)生位移和變形，處于彈性平衡狀態(tài)，此時(shí)作用在擋土墻上的土壓力。如果擋土墻直接澆筑在巖基上，且墻的剛度很大，墻體產(chǎn)生的位移很小，不足以使填土產(chǎn)生主動(dòng)破壞，此時(shí)可近似按靜止土壓力計(jì)算。此外，對(duì)于地下結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，若剛度大

4、，墻頂又無(wú)法位移，也可認(rèn)為墻上作用的是靜止土壓力。1、靜止土壓力E0地下室地下室外墻擋土墻向離開(kāi)土體方向偏移至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)，此時(shí)土體作用在墻上的土壓力。如果擋土墻在墻后填土自重等作用下產(chǎn)生離開(kāi)填土方向的位移，并且使墻后填土達(dá)到了極限平衡狀態(tài)，可按主動(dòng)土壓力計(jì)算。實(shí)驗(yàn)研究表明，擋土墻的位移達(dá)到墻高的0.1％一0.3%，填土就可能發(fā)生主動(dòng)破壞，而這是一般的擋土墻都容易達(dá)到的。因此，通常情況下?lián)跬翂Φ耐翂毫砂粗鲃?dòng)土壓力計(jì)算。2、主動(dòng)土壓力Ea道路擋土墻破壞面當(dāng)擋土墻向土體方向轉(zhuǎn)動(dòng)或偏移至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用在擋土墻上的土壓力。如果擋土墻在外力作用下

5、產(chǎn)生向著填土方向擠壓的位移，并且使墻后填土達(dá)到了極限平衡狀態(tài)，可按被動(dòng)土壓力計(jì)算。但實(shí)驗(yàn)表明，欲使填土發(fā)生被動(dòng)破壞，擋土墻位移量需達(dá)到墻高的2％一5%，而這在工程中是不允許的，所以在驗(yàn)算擋土墻的穩(wěn)定性時(shí)，并不采用被動(dòng)土壓力的全部，通常取其30%。3、被動(dòng)土壓力Ep橋臺(tái)破壞面擋土墻土壓力計(jì)算可看成平面應(yīng)變問(wèn)題。均取一延米墻長(zhǎng)，土壓力單位kN/m，土壓力強(qiáng)度kPa。Ea

6、形狀：擋土墻墻面形狀，墻背為豎直或是傾斜、墻背為光滑或粗糙，都關(guān)系采用何種土壓力計(jì)算理論公式和計(jì)算結(jié)果。③填土的性質(zhì)：填土松密程度即重度、干濕程度即含水量、土的強(qiáng)度指標(biāo)即內(nèi)摩擦角和粘聚力的大小。④擋土墻的材料：如擋土墻的材料采用素混凝土和鋼筋混凝土，可認(rèn)為墻的表面光滑，不計(jì)摩擦力；若為砌石擋土墻，就必須計(jì)摩擦力，因而土壓力的大小和方向都不相同。z地下室外墻—靜止土壓力強(qiáng)度（kN/m2)（經(jīng)驗(yàn)公式）靜止土壓力合力大小HP0(kN/m)H/3三角形形心處，距底面H/3處方向水平或查表K0—靜止土壓力系數(shù)作用點(diǎn)位置二、靜止土壓力朗肯土壓力理論是根據(jù)半空間體的應(yīng)力狀態(tài)

7、和土的極限平衡理論得出的土壓力計(jì)算理論。6.3朗肯土壓力理論假設(shè)：墻背垂直光滑墻后填土水平一、基本假設(shè)墻背與填土界面上的剪應(yīng)力為零半空間應(yīng)力狀態(tài)，土單元處于極限狀態(tài)二、主動(dòng)土壓力無(wú)黏性土（c=0）黏性土（c≠0）三、被動(dòng)土壓力無(wú)黏性土（c=0）黏性土（c≠0）極限平衡條件主動(dòng)土壓力強(qiáng)度主動(dòng)土壓力系數(shù)被動(dòng)土壓力強(qiáng)度被動(dòng)土壓力系數(shù)極限平衡條件四、幾種情況下的土壓力計(jì)算（一）填土表面有連續(xù)均布荷載：∞（二）填土表面受局部均布荷載∞CD范圍內(nèi)受影響，C以上D以下均不受影響（三）、非均質(zhì)填土?xí)r的土壓力（四）、墻后填土有地下水在地下水位以下，擋土結(jié)構(gòu)上存在水土兩種壓力。在

8、靜水條件下如何計(jì)算擋土結(jié)構(gòu)的壓力，我國(guó)