市政道路工程土压力技术培训

第五章挡土墙上的土压力5.1概述5.1.1挡土墙的用途建筑物建筑物挡土墙地下室散体材料桥台5.1.2挡土墙的类型1)按结构形式分类重力式挡土墙、悬臂式挡土墙扶壁式挡土墙、加筋土挡土墙土重W填土土重W5.1.3土压力的种类1)静止土压力e0挡土结构不发生任何方向的移动时，土体作用于墙背的土压力。2)主动土压力ea挡土结构物+△-△土压力0+△-△e0epea背离土体发生位移或转动，使土体达到主动极限平衡状态时的土压力。3)被动土压力ea天然土沿垂直截面或挡土结构物背向着土体产生一定的位移或转动，使土体达到被动极限平衡状态时的土压力。5.1.4影响土压力的因素挡土墙位移的大小与方向挡土墙的形状挡土墙背后填土的性质挡土墙的材料5.1.5土坡稳定的意义天然土坡与人工土坡。土坡稳定性分析计算。土坡支护结构的设计与施工。5.2静止土压力计算

挡土墙不发生任何的位移，墙背后的土体处于弹性平衡状态。5.2.1计算公式及分布e0=K0γZK0－静止土压力系数。ZdZe0=0e0=K0γHE0经验值：砂土K0＝0.34~0.45；粘性土K0=0.5~0.7半经验公式：K0＝1－sinφ`5.2.2静止土压力的应用地下室外墙地下室的外墙都有内隔墙支挡，位移与转角为0。岩基上的挡土墙挡土墙的基础与岩石基础牢固联结，墙不能位移与转动。拱座拱座不允许产生位移与转动。拱座水闸、船闸的边墙等。例题设计一位于岩基上的挡土墙，墙背后的填土为砂土，重度γ＝18.5kN/m3，φ`＝300，计算挡土墙上的土压力。解：按半经验公式计算静止土压力系数K0＝1－sinφ`＝0.5墙底处的土压力：e0=K0γH=55.5kPa总土压力：E0=1/2*e0*H=166.5kN/m挡土墙H=6m填土166.5kN/m55.5kPa

H/35.亲3郎肯鼻土压括力理慌论煮表面确水平商的半头无限卵土体辅，处充于极茅限平尼衡状学态，底当挡避土墙迹的墙用背光誉滑、后竖直吨时，蒜可按针以下极公式缺计算纹。实螺际上开郎肯消把挡洗土墙油作为赠了一潜虚构捷的挡亩土墙妙，即养把它里作为牢了填旅土的堵一部得分。5.义3.善1无粘政性土更的土僻压力1)主动菊土压捆力虚构挡土墙取一单元稀体，σ1=宿σz=γz，作用信在侧训面的骄压力托为σ3=浸σx=K0γz，当江其处于驼极限纪平衡安状态地时，榨有：σ3＝σ1tg2(4孟50-断φ/炸2)扁=肢σ1Kaσ3即为脉其作犹用于达挡土僻墙上爷的主扛动土咱压力ea。主动卸土压牺力系遮数zdzσz=γzσx=K0γz主动膨胀450-φ/2450-φ/2450-φ/2450-φ/2被动压缩0τfσφCeaepK0γzγz-△HBAABBAZγHKaγHKa2C(Ka)1/2H/3EaEa粘性剑土ea＝σ1tg2(4陪50-φ病/2丽)－2Ctg蚀(4粱50-φ遮/2路)＝γZ劣Ka－2C(Ka)1/燃22)被动勺土压始力砂土ep＝σ3tg2(4狭50＋φ/蕉2)＝γZ督Kp粘性部土ep＝γZ启Kp＋2C(Kp)1/首2被动分土压兰力系膛数＋△HBAABBAZγHKaγHKp+2CH(Kp)1/2H/3EpEp2C(Kp)1/2郎肯努土压衡力理练论实断质上肚就是成把挡邪土墙度作为谈了土如体的搞一部尘分，龄从土虾中一杏点的债应力罚状态离出发弊，推晚导出证主动们和被科动极滥限平第衡状碍态时弹的ea=e3，ep=e1，作为颜该点唇的主窑动土阿压力键和被赤动土什压力渠，从鄙而确瞧定沿勒墙背子的土表压力消强度猫分布隔图，垮进而削计算箭出作位用在捡每延验米墙棍背上坟的土达压力欠。5.首4库仑定土压卵力理粮论附把挡膀土墙冶后滑夕动楔戴体作较为一晋刚体央，当罩其达盾到极调限平怠衡状减态时击，用偶静力财平衡许方程胜解出撞作用消于墙衬背的颜土压睁力。基本泛假设挡土羞墙向轻前移哗动；墙背两填土珠沿AB和填脏土中辉的某乐一平烟面BC同时辰下滑屑，形贷成滑成动楔暮体△AB投C；楔体△AB酬C处于乏极限慰平衡馅状态继，不梦计其命本身霜的压赛缩；楔体△AB梁C对墙背稿的推歼力即鹊为主驴动土轻压力Ea。H-△βεαABCδEaφRWHzγZKaγHKaRWEaW与Ea的夹双角为18蔽00-[腾ψ+待(α-斯φ)]W与Ea的夹颈角ψ＝900-ε-游δ按比菠例画煎出，虾取不路同的α，找出Ea的最袋大值姻即为Ea。无粘性点土计算右被动厚土压喂力时墙，Ep应作洲用在汤墙背前法线间的上竿侧，淡方向般向下嚼。其遥他分饶析与僵主动跟土压共力一浊样。郎肯同土压困力理棕论表啦示的勺土压腐力与贷库仑克土压查力理善论的讯表示盆形式厨是一链样的杆，但随其土话压力牺系数摊是不铁同的在库绢仑土哈压力乓理论泡中，母如果洞垂直ε＝0，墙背抚光滑δ＝0，填土障水平β＝0，则库泼仑公撞式将楚与郎垫肯公做式一辈致，栋所以台说，阶郎肯脚土压史力理讲论是削库仑孟土压聚力理兆论的距一种筐特殊菜形式佳。库仑转主动况土压抱力与尝被动速土压挣力分等布均作呈三赵角形控，但朽应注乐意，尘墙背新不垂邻直时潜，其少不应渔为正纯三角屿形分敞布。5.贡5几种贝常见垒情况虽的土法压力5.馒5.怨1粘性秋土应桂用库毅仑土统压力根据末抗剪糊强度附相等虎原理粘性乞土抗驱剪强日度τf=σt鲜gφ脂+c等值乎抗剪草强度τf=σt场gφD令以热上二毯式相射等，胜得：σt扇gφ+＝σt吐gφDtg脉φD=tg脖φ＋c/昌σφD＝tg-1(tg手φ＋c/彩σ)上式酬中的σ应为般滑动搬面上循的平拉均法犹向应晋力，糕常用Ea作用丹点处斗的自县重应赖力代放替，热即＝2/纤3γ坚H。根据锻土压讽力相满等原住理物为简做化计感算，名以郎朗肯土气压力蠢这一愤特殊取情况窑计算府：Ea=1夸/2γH2tg2(450-φ/2)-2CH宾tg(450-φ/2)+纽奉2c2/γ令上胳式等专于1/钻2落γH2tg2(450-φD/2)[砂土当的主婆动土贺压力]，得辈：tg(450-φD/2)＝tg(450-φ/2)-仍2冶c/注(γH竭)上式去计算谦考虑董了粘兵聚力倍与墙漆高的荡影响底。但夹没有煌计入望挡土绘墙边班界条摆件对φD的影既响，均存在精一定甘的误冈差。5.拌5.净2填土艰表面历作用透均布稿荷载把q视为鞭虚构滨的填稍土γh疼`的自嫌重产莲生的劝。Ea=1量/2γH2Ka+q纪HKaHh`qEa5.末5.归3挡墙政背后崇填土利分层糠第①层土拾按郎馋肯土奖压力屋计算炉第②层土胜把第①层土深的自臂重作出为均碰布荷客载作遥用在纳第②层土致上。h1`=露(γ1h1)/γ2γ1h1Ka1①γ1h1φ1②γ2h2φ2Hh1h2h1`γ2(h1`+h2)Ka25.备5.述4填土酷中有包地下饺水右应将缎土压兴力与滔水压俱力分搬别计通算。计算站地下涛水位暮以下涝土层摩的主赛动土降压力旱时，给应采减用浮坟重度按和有讨效内换聚力疤、有密效内型摩擦虫角。作用功在墙兄背的城压力伤应为脏主动厕土压扶力加睬水压锅力。Hh1h2γh1φ

γ`h2φ`γh1KaγW

h2γ`h2K`a对砂槐土、壶粉土拜采用狐水、脾土分庸算；粘性阶土根使据工盘程经铜验，箭采用俊分算朽或合便算。5.拖5.播5建筑袍地基麦基础款设计绢规范献（GB渗50携00碗7-沿20础02）法仪建筑娃边坡恭工程煤技术远规范碧（GB连50吓33脸0-宿20泊02）法计算既模型泽见下励图Ea=ψc1/吐2γH2Ka式中ψc1－主动缝土压房诚力增毅大系方数。蓬土坡袄高度贵小于5m时，货宜取1；5～8m时，声宜取1.穿1；大串于8m时，贼宜取1.眨2。Ka－可根怕据挡峰土墙掏的排荒水条林件和如填土堆的质印量查洞表确情定。HqⅠ类策碎石氧土番中密ρd≥2娱.0职t/牙m3Ⅱ类承砂漆土疲中箭密ρd≥1侵.6教5t伟/m3Ⅲ类嘱粘土闲夹块棵石ρd≥1馆.9桐0t识/m3Ⅳ类倒粉毯质粘膝土ρd≥1忌.6蛇5t岁/m35.疾5.堵6建筑彼边坡拣工程闪技术筝规范箱（GB赚50延33喇0-婆20血02）法据支都护结种构顶顾端a处作榴用有支分布啊线荷华载QLeh,周ma馒x=(咬2QL/h)(Ka)1/列2据支星护结鼓构顶拦端a处作霞用有加宽度b的均淋布荷弃载qL；ehk=KaqLβ=450+φ/2QLaHheh,maxβφaHehβqLβb土压捷力的音计算京常应充用于紫边坡森支护芹结构许的设炸计中捉，如涛：人冬工边热坡的迫支护懒设计幻玉、基拍坑开薄挖的幸支护业设计欺、高喇路堤屿的边臂坡支薪护设金计。护详见窄各《规范》。例题的已段知某劲挡土弯墙高h=蚕6.盏00哀m，墙背枕垂直雹、光译滑，往墙后夸填土姨水平既，其赢他条第件见耽图所父示。谋示计托算作么用在热挡土挨墙上敌的主盯动土叹压力税。q=19kN/m2H=6h1=2h2=4γ

1=19.0kN/m3C1=10kPa,φ=160γ

2=20.0kN/m3C2=0,φ=3005.愚6重力弱式挡晒土墙嚼设计把在件开挖爆明堑夸、填送方陡核坎边懒界地招段，多为支北挡土填体，泊保证用其稳导定而灭修建晴的结丝式构物部称为闲挡土色墙。帝依蛾靠墙限体本兴身的糖重量咽抵抗提土压姑力的抗挡土客墙称党为重匀力式捏挡土亲墙。5.献6.盖1构造虾要求扣（GB衫50蛇00脑7）适用侦于高损度H<支6m、地层梅稳定井、开坑挖土明石方架时不舌会危歌及相电邻建晓筑物恩安全挂的地补段；挡土毕墙的桑基底娃可设蝇置逆茄坡。土质拆地基判：<1道:1境0岩质队地基钱：<1堪:5块石吉挡土肯墙的艳墙顶爪宽度池不宜怠小于40彩0m均m；混凝瘦土挡牲土墙收的墙滥顶宽蛇度不仅宜小吊于20航0m读m。基础郑埋置奖深度艰，应沙根据贵地基搂承载墓力、旧水流阵冲刷充、岩尖石裂窃隙发禁育、券风化框程度构及预段计滑束裂面挥的深敞度等雕因素智综合货确定航。土压质地豆基不悄宜小挨于0.闲5m；岩质毫地基影不宜滋小于0.风3m。应每逝隔10～20论m设置绍一道集伸缩糊缝。务当地灰基有单变化来时宜无加设科沉降手缝。央在挡父土结拍构的运拐角妻处，办应采必取加伏强的狭构造隶措施眼。(G工B5确03炼30奋)规定锣：当采六用重害力式矩挡土亩墙时恳，土丽质边既坡不统宜大分于8m，岩质秧边坡灾不宜掘大于10象m。5.协6.招2稳定贷性验骗算1)抗滑置移稳侨定性程验算[(Wn+Ean)μ]执/(Eat-Wt)≥帅1.剖3Wn=Wc氏os霉αoWt=Ws水in定αoEat=毯Easi敲n(α-域αo-漂δ)Ean=Eaco朴s(α-并αo-件δ)式中μ－土对套挡土字墙基冤底的屑摩擦扮系数括，由窄试验席确定杂，也嫩可按酱表选仔用。WEaδαoαbδ－土呼对挡土墙壮墙背阀的摩姜擦角吼，可或按表乞选用航。安全黄系数2)抗倾底覆验葱算(Wx0+Eazxf)/Eazzf≥削1.爷6Eax=Easi填n(α-芳δ)Eaz=Eaco槽s(α-扔δ)xf=b-c薪otαzf=z-t量atα0WEaδox0xfbz0zαoα3)整体欲滑动奴稳定原性验枕算土质膏边坡践采用页圆弧雾法验飞算；悔岩质剃边坡切可采祥用平诞面滑索动法体验算铸。4)重力幻玉式挡忍土墙柏地基掏承载秋力验盲算基底合力脚的偏映心距拼不应海大于0.厘25倍基黑础的昂宽度址。挡土抖墙基们底产世生的值平均获压力pk应满惰足：pk≤fa当偏恶心荷饭载时屠，pkm柏ax≤1恰.2fa式中pk－相应钱荷载育效应茫标准救组合晶时，首挡土砖墙底朵面处没的平娱均压阻力；fa－修正枝后的顾地基鲁承载拾力特扮征值宵。pk=(Fk+Wk)/b式中Fk－相应校荷载符效应留标准点组合刷时，箱上部有传递长的荷解载。5)挡土踏墙墙相身结秒构强粒度的阁