土力学(普通高等教育十三五规划教材)第章土压力在线免费阅读

容导读:程存支挡土构筑,必土传递土压。章介绍土压类型计算。

容导读:程存支挡土构筑,必土传递土压。章介绍土压类型计算。

标及求:掌握产土压件,掌握朗肯土压论库伦土压论。

标及求:掌握产土压件,掌握朗肯土压论库伦土压论。

. 概述

程构筑挡土墙[图.()]、隧[图.()]基坑围护构[图.()]挡土构支撑土,保持土稳,致坍塌(图.);另构筑桥台则土支撑,土提供反[图.()]。构筑土触均存侧压,侧压土压。

程构筑挡土墙[图.()]、隧[图.()]基坑围护构[图.()]挡土构支撑土,保持土稳,致坍塌(图.);另构筑桥台则土支撑,土提供反[图.()]。构筑土触均存侧压,侧压土压。

图. 程挡土墙

广义土压包括挡土构土、、建筑及形式荷载挡土构背产侧。计算土压确土压、(素)。截形挡土墙,般按沿取计算。

广义土压包括挡土构土、、建筑及形式荷载挡土构背产侧。计算土压确土压、(素)。截形挡土墙,般按沿取计算。

土压题土课题,纪产土压论。广泛朗肯论库伦论极限衡基础。研究限单元计算技术运土压课题。

土压题土课题,纪产土压论。广泛朗肯论库伦论极限衡基础。研究限单元计算技术运土压课题。

图. 基坑坍塌

.. 挡土墙类型

挡土墙按构造式、悬臂式、扶壁式及锚杆式筋土挡土墙;按刚及移式刚挡土墙、柔挡土墙筋挡土墙。

挡土墙按构造式、悬臂式、扶壁式及锚杆式筋土挡土墙;按刚及移式刚挡土墙、柔挡土墙筋挡土墙。

式挡土墙,砖石、混凝土修建。类挡土墙材料维持稳,需较断尺寸,构笨、施慢投资,具取材优,仍量采挡土构形式。刚,墙允挠曲形,土压,墙移,挠曲形土压影响甚微,忽略计,挡土墙称刚挡土墙。章介绍刚挡土墙土压计算布。

式挡土墙,砖石、混凝土修建。类挡土墙材料维持稳,需较断尺寸,构笨、施慢投资,具取材优,仍量采挡土构形式。刚,墙允挠曲形,土压,墙移,挠曲形土压影响甚微,忽略计,挡土墙称刚挡土墙。章介绍刚挡土墙土压计算布。

.. 土压类型

土压挡土墙移、挡土墙形状、墙填土质及墙刚素,决素墙移。根据墙移况,墙背土压静止土压、土压土压。

土压挡土墙移、挡土墙形状、墙填土质及墙刚素,决素墙移。根据墙移况,墙背土压静止土压、土压土压。

... 静止土压

挡土墙土压,形移(移转),土弹衡状态,则挡土墙土压称静止土压,图.()示。

挡土墙土压,形移(移转),土弹衡状态,则挡土墙土压称静止土压,图.()示。

... 土压

挡土墙离填土,随墙移逐渐增,土墙土压逐渐减,墙土达极限衡状态滑,墙土压减,称土压,图.()示。

挡土墙离填土,随墙移逐渐增,土墙土压逐渐减,墙土达极限衡状态滑,墙土压减,称土压,图.()示。

... 土压

挡土墙移填土,随墙移逐渐增,土墙土压逐渐增,墙土达极限衡状态滑,墙土压增,称土压,图.()示。

挡土墙移填土,随墙移逐渐增,土墙土压逐渐增,墙土达极限衡状态滑,墙土压增,称土压,图.()示。

图. 土压类型

图. 土压挡土墙移系

际程,况土压值均介述极限状态土压值。土压及布挡土构土质、挡土构材料及挡土构移,挡土构移影响土压质键素。图.示土压挡土墙移系,产土压需移量(+Δ/=.~.)超产土压需移量(-Δ/=.~.)(墙,Δ墙顶移)。

际程,况土压值均介述极限状态土压值。土压及布挡土构土质、挡土构材料及挡土构移,挡土构移影响土压质键素。图.示土压挡土墙移系,产土压需移量(+Δ/=.~.)超产土压需移量(-Δ/=.~.)(墙,Δ墙顶移)。

. 静止土压

静止土压挡土墙刚、墙移况。际程,深基础侧墙形桥台嵌基岩挡土墙土压,近似静止土压。

静止土压挡土墙刚、墙移况。际程,深基础侧墙形桥台嵌基岩挡土墙土压,近似静止土压。

静止土压计算较简单,墙静止,土侧移,按章介绍计算式确,若墙填土均质,则单积静止土压强

静止土压计算较简单,墙静止,土侧移,按章介绍计算式确,若墙填土均质,则单积静止土压强

式 ——静止侧压系(参章),,超固黏土压填土,砂土.~.,黏土取值.~.,参照章式(.)、式(.)式(.)取值。

式 ——静止侧压系(参章),,超固黏土压填土,砂土.~.,黏土取值.~.,参照章式(.)、式(.)式(.)取值。

γ——土;

γ——土;

——土压计算深。

——土压计算深。

式(.),静止土压沿深线化,布规律图.()示。延米静止土压合土压布积,即

式(.),静止土压沿深线化,布规律图.()示。延米静止土压合土压布积,即

式 ——墙,合/,即静止土压角形布形。

式 ——墙,合/,即静止土压角形布形。

若墙填土,则计算静止土压,取效,布规律图.()示,静止土压合土压布图形积,即

若墙填土,则计算静止土压,取效,布规律图.()示,静止土压合土压布图形积,即

图形形。

图形形。

图. 静止土压布

考虑压,墙背压

考虑压,墙背压

压/。

压/。

. 朗肯土压论

.. 基基假

朗肯土压论朗肯提。假挡土墙背垂、滑,土限延伸,土墙背均(剪零),该即,图.()示。根据土压义,墙土极限衡状态破坏图.()图.()示,状态莫圆图.()圆Ⅱ圆Ⅲ。

朗肯土压论朗肯提。假挡土墙背垂、滑,土限延伸,土墙背均(剪零),该即,图.()示。根据土压义,墙土极限衡状态破坏图.()图.()示,状态莫圆图.()圆Ⅱ圆Ⅲ。

图. 弹半空土朗肯土压状态

朗肯极限状态:

朗肯极限状态:

朗肯极限状态:

朗肯极限状态:

.. 朗肯土压

考察挡土墙土深微单元状态化程。挡土墙土压离土移,微土竖保持,逐渐减,土极限衡状态。土极限衡状态σ,即土压强σ。根据土极限衡论,推导土压强σ计算式。

考察挡土墙土深微单元状态化程。挡土墙土压离土移,微土竖保持,逐渐减,土极限衡状态。土极限衡状态σ,即土压强σ。根据土极限衡论,推导土压强σ计算式。

... 黏土

黏土黏聚,土压强

黏土黏聚,土压强

式(.),黏土土压强σ深,土压强沿墙呈角形布(图.)。单挡墙土压角形布,即

式(.),黏土土压强σ深,土压强沿墙呈角形布(图.)。单挡墙土压角形布,即

土压距墙底/(角形形)。

土压距墙底/(角形形)。

图. 黏土σ布

... 黏土

黏土土压强

黏土土压强

图. 黏土σ布

单挡墙土压土压际布积计算(图.积)。

单挡墙土压土压际布积计算(图.积)。

【例.】 挡土墙,墙背竖、滑,墙填土,填土指标:=,φ=°,γ=/。求土压及,绘土压布图。

【例.】 挡土墙,墙背竖、滑,墙填土,填土指标:=,φ=°,γ=/。求土压及,绘土压布图。

:()计算墙顶土压强σ。

:()计算墙顶土压强σ。

()计算临深。

()计算临深。

()计算墙底土压强σ。

()计算墙底土压强σ。

图. [例.]土压布图

()绘土压布图,图.示。

()绘土压布图,图.示。

()计算土压值。土压值按布积计算:

()计算土压值。土压值按布积计算:

()确置。土压离墙底距离

()确置。土压离墙底距离

.. 朗肯土压

考察挡土墙土深微单元状态化程,挡土墙土压土移,微土竖σ保持,σ逐渐增,,达土极限衡状态。土极限衡状态,即土压强σ。土压推导程似,推导土压强σ计算式。

考察挡土墙土深微单元状态化程,挡土墙土压土移,微土竖σ保持,σ逐渐增,,达土极限衡状态。土极限衡状态,即土压强σ。土压推导程似,推导土压强σ计算式。

黏土

黏土

黏土

黏土

,黏土土压强呈角形布,图.()示;黏土土压强呈梯形布,图.()示。单挡土墙土压土压际布积计算,线土压强布图形。

,黏土土压强呈角形布,图.()示;黏土土压强呈梯形布,图.()示。单挡土墙土压土压际布积计算,线土压强布图形。

.. 况土压计算

... 填土连续均布荷载

墙土连续均布荷载,均布荷载土产覆压沿墙矩形布,布强,图.示。土压计算覆压项γ换γ+计算即,黏土土压强σ

墙土连续均布荷载,均布荷载土产覆压沿墙矩形布,布强,图.示。土压计算覆压项γ换γ+计算即,黏土土压强σ

黏土土压强σ

黏土土压强σ

式(.),。,仍需令式(.),求临深。[例.]计算程。

式(.),。,仍需令式(.),求临深。[例.]计算程。

图. 土压布

图. 黏土超载土压

... 层填土

般况墙土均层质土层组。计算各土压,计算,土压式换即,需注土压系采各土层土压系值,即土压强土层值,[例.]。

般况墙土均层质土层组。计算各土压,计算,土压式换即,需注土压系采各土层土压系值,即土压强土层值,[例.]。

【例.】 挡土墙,墙背、滑,墙土,共二层,各层土指标图.示,求土压绘土压布图。

【例.】 挡土墙,墙背、滑,墙土,共二层,各层土指标图.示,求土压绘土压布图。

:层土压强计算。

:层土压强计算。

层顶

层顶

σ=

σ=

二层土压强计算。

二层土压强计算。

图. [例.]图

土压合

土压合

设合距离墙底(踵),根据矩衡

设合距离墙底(踵),根据矩衡

:=.。

:=.。

土压布图图.()示。

土压布图图.()示。

... 墙填土

墙土存,墙除土压,压。土压指土粒效形压,计算采土效γ′计算,压按静压计算。际程计算墙侧压,考虑土质件影响,采土算土合算计算。谓土算土压压计算叠,较适合渗透砂土层况;土合算计算土压则土取饱,压单独计算叠,较适合渗透黏土层况。

墙土存,墙除土压,压。土压指土粒效形压,计算采土效γ′计算,压按静压计算。际程计算墙侧压,考虑土质件影响,采土算土合算计算。谓土算土压压计算叠,较适合渗透砂土层况;土合算计算土压则土取饱,压单独计算叠,较适合渗透黏土层况。

【例.】 某挡土墙墙背垂、滑,填土,墙,墙填土黏土,离墙顶,图.示,求墙背压。

【例.】 某挡土墙墙背垂、滑,填土,墙,墙填土黏土,离墙顶,图.示,求墙背压。

:土压系

:土压系

二层土效

二层土效

图. [例.]图

层土压强计算。

层土压强计算。

层顶 σ=

层顶 σ=

层底 σ=.××.=.()

层底 σ=.××.=.()

二层土压强

二层土压强

层顶 σ=.××.=.()

层顶 σ=.××.=.()

层底 σ=(.×+.×)×.=.()

层底 σ=(.×+.×)×.=.()

压 σ=×=()

压 σ=×=()

设距墙底,合式求:

设距墙底,合式求:

:=.。

:=.。

【例.】 某挡土墙墙背垂、滑,墙,填土。填土积均布荷载=,层土顶,图.示。试求墙背土压压。

【例.】 某挡土墙墙背垂、滑,墙,填土。填土积均布荷载=,层土顶,图.示。试求墙背土压压。

:()符合朗肯假件,各层土土压系

:()符合朗肯假件,各层土土压系

()裂深(土压强),即

()裂深(土压强),即





图. [例.]图

()二层土顶,算土压仍负值,故

()二层土顶,算土压仍负值,故





土压合计算:

土压合计算:

设距墙底,合式求:

设距墙底,合式求:

=.()。

=.()。

压

压

注:[例.]求土压置,未压合计算([例.]合计算)。

注:[例.]求土压置,未压合计算([例.]合计算)。

. 库伦土压论

.. 基基假

朗肯论假件程足,足朗肯件况,库伦根据挡土墙滑楔达极限衡状态静衡程土压计算。

朗肯论假件程足,足朗肯件况,库伦根据挡土墙滑楔达极限衡状态静衡程土压计算。

基假:

基假:

()挡土墙土均匀各黏土(=)。

()挡土墙土均匀各黏土(=)。

()挡土墙产土压墙土形滑土楔,滑裂墙踵。

()挡土墙产土压墙土形滑土楔,滑裂墙踵。

()滑土楔视刚。

()滑土楔视刚。

.. 库伦土压计算

图.()示,设挡土墙,墙背俯斜,垂线夹角ε,墙土黏土(=),土线夹角β,墙背土摩擦角δ。挡土墙土压离移(移转),土极限衡状态,墙土形滑土楔,假滑裂,滑裂角θ。

图.()示,设挡土墙,墙背俯斜,垂线夹角ε,墙土黏土(=),土线夹角β,墙背土摩擦角δ。挡土墙土压离移(移转),土极限衡状态,墙土形滑土楔,假滑裂,滑裂角θ。

图. 库伦土压计算

沿挡土墙取析,取滑土楔隔离,滑土楔土楔,滑裂反墙背土楔反(土墙背土压反)。滑土楔、、衡状态,必形封闭矢角形,图.()示。根据弦求值即墙背库伦土压:

沿挡土墙取析,取滑土楔隔离,滑土楔土楔,滑裂反墙背土楔反(土墙背土压反)。滑土楔、、衡状态,必形封闭矢角形,图.()示。根据弦求值即墙背库伦土压:

式 ——库伦土压系。

式 ——库伦土压系。

计算:

计算:

若ε=δ=β=,墙背垂、滑,墙填土,则式(.)朗肯式完致。

若ε=δ=β=,墙背垂、滑,墙填土,则式(.)朗肯式完致。

库伦土压强

库伦土压强

.. 库伦土压布

库伦土压强布图角形,墙背线逆针δ角,距墙底/,图.示。

库伦土压强布图角形,墙背线逆针δ角,距墙底/,图.示。

图. 库伦土压布

墙背摩擦角取值影响土压。墙背滑,排良,摩擦角(~/)φ;墙背粗糙,排良,摩擦角(/~/)φ;墙背粗糙,排良,摩擦角(/~/)φ;填土墙背滑,摩擦角(/~)φ。

墙背摩擦角取值影响土压。墙背滑,排良,摩擦角(~/)φ;墙背粗糙,排良,摩擦角(/~/)φ;墙背粗糙,排良,摩擦角(/~/)φ;填土墙背滑,摩擦角(/~)φ。

【例.】 挡土墙,墙背倾斜角ε=°,填土坡角β=°,填土/,φ=°,=,填土墙背摩擦角δ=(/)φ,按库伦土压论计算土压。

【例.】 挡土墙,墙背倾斜角ε=°,填土坡角β=°,填土/,φ=°,=,填土墙背摩擦角δ=(/)φ,按库伦土压论计算土压。

:根据ε=°,β=°,γ=/,φ=°,=δ=(/)φ件,按式(.)求土压系=.。

:根据ε=°,β=°,γ=/,φ=°,=δ=(/)φ件,按式(.)求土压系=.。

土压沿墙背垂角形布,故土压合

土压沿墙背垂角形布,故土压合

土压离墙底/=./=.()。

土压离墙底/=./=.()。

.. 库伦土压

库伦土压计算式推导库伦土压似,计算简图图.示,计算式

库伦土压计算式推导库伦土压似,计算简图图.示,计算式

式 ——库伦土压系。

式 ——库伦土压系。

计算:

计算:

库伦土压强布图角形,墙背线顺针δ角,距墙底/。

库伦土压强布图角形,墙背线顺针δ角,距墙底/。

图. 库伦土压计算

ε=δ=β=,即墙背垂滑,土,库伦土压计算式朗肯土压式致。库伦土压强

ε=δ=β=,即墙背垂滑,土,库伦土压计算式朗肯土压式致。库伦土压强

库伦土压强布角形,墙背线且墙背线δ角,距墙底/,图.示。

库伦土压强布角形,墙背线且墙背线δ角,距墙底/,图.示。

库伦土压论黏土推导,故计算黏土土压。

库伦土压论黏土推导,故计算黏土土压。

程践,墙土破坏滑状态墙背斜且墙背土摩擦角近,库伦式假设引误差计算土压较,约%~%;计算土压误差较,且误差随摩擦角增增,达~倍。

程践,墙土破坏滑状态墙背斜且墙背土摩擦角近,库伦式假设引误差计算土压较,约%~%;计算土压误差较,且误差随摩擦角增增,达~倍。

图. 库伦土压布

. 土压题讨论

.. 朗肯论库伦论较

()朗肯论题:基土单元极限衡件建,采墙背竖、滑,填土假,计算土压值际况存误差,土压偏,土压偏。

()朗肯论题:基土单元极限衡件建,采墙背竖、滑,填土假,计算土压值际况存误差,土压偏,土压偏。

库伦论题:基滑楔静衡件建,采破坏假,际况存差距(尤墙背填土摩擦角较)。

库伦论题:基滑楔静衡件建,采破坏假,际况存差距(尤墙背填土摩擦角较)。

()朗肯库伦土压论墙填土极限衡状态件。朗肯论求墙背各土压强布,库伦论求墙背土压。

()朗肯库伦土压论墙填土极限衡状态件。朗肯论求墙背各土压强布,库伦论求墙背土压。

()朗肯论推导程忽视墙背填土摩擦,墙背滑,计算土压误差偏,土压误差偏,库伦论考虑,,土压近际值。土压假滑误差较,,般库伦论计算土压。

()朗肯论推导程忽视墙背填土摩擦,墙背滑,计算土压误差偏,土压误差偏,库伦论考虑,,土压近际值。土压假滑误差较,,般库伦论计算土压。

()朗肯论适填土黏土黏土土压计算,库伦论适填土倾斜黏土,黏土图计算。

()朗肯论适填土黏土黏土土压计算,库伦论适填土倾斜黏土,黏土图计算。

.. 土压际布

朗肯库伦土压论填土达极限衡状态土压,状态土压必须求挡土墙移足墙填土剪达抗剪强。际,挡土墙移式,墙背土压布。

朗肯库伦土压论填土达极限衡状态土压,状态土压必须求挡土墙移足墙填土剪达抗剪强。际,挡土墙移式,墙背土压布。

若墙端,端移,压线布,压墙底/,图.()示。端移达值,填土破坏,墙土压土压。

若墙端,端移,压线布,压墙底/,图.()示。端移达值,填土破坏,墙土压土压。

图. 墙移土压

墙端,端移,移填土破坏,压曲线布。压墙底/,图.()示。

墙端,端移,移填土破坏,压曲线布。压墙底/,图.()示。

若墙端端移,移未填土破坏,压曲线布,图.()示,压/附近。移超图.()端转破坏移,填土破坏,压线布,压降/。

若墙端端移,移未填土破坏,压曲线布,图.()示,压/附近。移超图.()端转破坏移,填土破坏,压线布,压降/。

.. 际程土压

挡土墙计算按静止土压计算,挡土构程微形移,产土压。根据验研究,挡土墙移达墙.%~.%产土压,般挡土墙容易达。,挡土墙土压按土压计算。土压桥台挡土墙计算。

挡土墙计算按静止土压计算,挡土构程微形移,产土压。根据验研究,挡土墙移达墙.%~.%产土压,般挡土墙容易达。,挡土墙土压按土压计算。土压桥台挡土墙计算。

浇筑岩基挡土墙,墙形足达破坏状态,按静止土压计算较符合际况。,静止土压系精确确,设计土压增%计算土压,图.示,误差偏。

浇筑岩基挡土墙,墙形足达破坏状态,按静止土压计算较符合际况。,静止土压系精确确,设计土压增%计算土压,图.示,误差偏。

图. 岩基挡土墙

凝聚黏填土,朗肯土压式计算,库伦论计算,折减摩擦角办考虑凝聚影响,误差较。假破坏库伦论计算土压,误差;朗肯论计算,误差,偏。

凝聚黏填土,朗肯土压式计算,库伦论计算,折减摩擦角办考虑凝聚影响,误差较。假破坏库伦论计算土压,误差;朗肯论计算,误差,偏。

若墙填土,设计挡墙考虑墙背压。降低墙压,设置排孔,粗砂填科,准确计算土压。

若墙填土,设计挡墙考虑墙背压。降低墙压,设置排孔,粗砂填科,准确计算土压。

思考题

. 土压哪?影响土压各素素?

. 土压哪?影响土压各素素?

. 试阐述土压、静止土压土压义产件。

. 试阐述土压、静止土压土压义产件。

. 较朗肯土压论库伦土压论基假、计算适件。

. 较朗肯土压论库伦土压论基假、计算适件。

. 填土,挡土墙化?

. 填土,挡土墙化?

. 挡土墙设计,填土含率计算土压必参吗?

. 挡土墙设计,填土含率计算土压必参吗?

习题

. 挡土墙,墙背垂、滑,墙填土,填土/,饱/,黏聚=,摩擦角φ=°,求:

. 挡土墙,墙背垂、滑,墙填土,填土/,饱/,黏聚=,摩擦角φ=°,求:

()墙土压布合。

()墙土压布合。

()挡土墙离墙底,挡土墙土压压。

()挡土墙离墙底,挡土墙土压压。

. 挡土墙.,墙背垂、滑,墙土,土γ=./,=,φ=°,求土压沿墙布及土压合置。

. 挡土墙.,墙背垂、滑,墙土,土γ=./,=,φ=°,求土压沿墙布及土压合置。

. 挡土墙,墙背垂、滑,墙土。层土砂土,厚,土层指标γ=./,φ=°。二层黏土,厚,土层指标γ=./,=,φ=°。求土压强,绘土压沿墙布。

. 挡土墙,墙背垂、滑,墙土。层土砂土,厚,土层指标γ=./,φ=°。二层黏土,厚,土层指标γ=./,=,φ=°。求土压强,绘土压沿墙布。

. 挡土墙,墙背倾斜角(俯斜)ε=°,填土倾角β=°,填土γ=./, =,φ=°,填土墙背摩擦角δ=°,库伦土压论计算:

. 挡土墙,墙背倾斜角(俯斜)ε=°,填土倾角β=°,填土γ=./, =,φ=°,填土墙背摩擦角δ=°,库伦土压论计算:

()土压、置。

()土压、置。

()土压沿墙布。

()土压沿墙布。

词汇照

朗肯土压论 ′    

朗肯土压论 ′    

土压系   

土压系   

静止土压系 -   

静止土压系 -   

库伦土压论 ′    

库伦土压论 ′    

土压系    

土压系    

静止土压     

静止土压     

土压   

土压   

土压系    

土压系    

THE END
0.5.3、朗肯土压力理论原理: 朗肯(Rankine,1857)将土作为半无限空间体用自重作用下土体中各点达到极限平衡状态时的应力条件来计算土压力。 假设: 表面水平的半无限土体处于极限平衡状态。若把垂线AB左侧的土体换成一个具有垂直光滑墙背的挡土墙,则作用在挡土墙上的土压力等于原来作用在垂线AB上的水平法向应力。 jvzquC41yy}/5?5fqe4dp8ftvkimg8:773>2:Bd332;85?89:0nuou
1.新工科背景下城市地下空间工程专业土力学案例教学探索在"两性一度"的金课标准下,现阶段城市地下空间工程专业土力学课堂教学案例与专业匹配度不高,且与学生生产实践脱节,不利于学生专业能力培养和素养提升。以城市地下空间工程为依托,从复杂的工程实际出发,探索适用于城市地下空间工程专业教学案例,通过讲解朗肯土压力理论知识,挖掘教学案例实施方式,实现激发学生学习积极性,为jvzq<84smu4ds~3gfw4dp8mvon5hfsl{et0497318532;62847/j}r
2.朗肯土压力理论朗肯土压力理论 1 1857年英国学者朗肯(Rankine)研究了土体在自重作用下发生平面应变时达到极限平衡的应力状态,建立了计算土压力的理论。由于其概念明确,方法简便,至今仍被广泛应用。 朗肯理论的基本假设: (1)墙本身是刚性的,不考虑墙身的变形。 (2)墙后填土延伸到无限远处,填土表面水平。jvzquC41ddy/ex6::0ipo8yjtgge/:5578?1:66/30nuou