土压力与土坡稳定-土压力的计算（地基与基础工程）

任务一土压力的类型任务二土压力计算

任务三土坡稳定性分析任务四挡土墙设计项目七土压力与土坡稳定静止土压力墙体不发生任何位移

=0相当于天然地基土的应力状态（侧限状态）

——k0应力状态嵌岩的挡土墙地下室总土压力：单位长度挡土墙上土压力单位：kN/m，大小、方向、作用点土压力强度：单位面积上的土压力单位：kN/m2几个概念每延米Ep对于侧限应力状态，理论上：K0=n/(1-n)

svsvshzK0:静止土压力系数

对于砂土、正常固结粘土由于土的n很难确定，K0常用经验公式计算σ0=sh静止土压力计算HzE0总静止土压力任务一土压力的类型任务二土压力计算

任务三土坡稳定性分析任务四挡土墙设计项目七土压力与土坡稳定假设条件1.挡土墙背垂直、光滑2.填土表面水平3.墙体为刚性体σz=

zσx＝K0

zzf=0σa＝Ka

zσp＝Kp

z增加减小45o-

/245o＋

/2大主应力方向主动伸展被动压缩小主应力方向σaσp

f

zK0

z

f=c+

tan

土体处于弹性平衡状态主动极限平衡状态被动极限平衡状态水平方向均匀压缩伸展压缩主动朗肯状态被动朗肯状态水平方向均匀伸展处于主动朗肯状态，σ1方向竖直，剪切破坏面与竖直面夹角为45o-

/245o-

/245o＋

/2处于被动朗肯状态，σ3方向竖直，剪切破坏面与竖直面夹角为45o＋

/2极限平衡条件朗肯被动土压力系数Kp朗肯被动土压力强度

z(σ3)σp(σ1)45o－

/2hz挡土墙在外力作用下，挤压墙背后土体，产生位移，竖向应力保持不变，水平应力逐渐增大，位移增大到△p，墙后土体处于朗肯被动状态时，墙后土体出现一组滑裂面，它与小主应力面夹角45o－

/2，水平应力增大到最大极限值朗肯被动土压力讨论：当c=0,无粘性土朗肯被动土压力强度1.无粘性土被动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处h

hKph/3Ep当c＞0,粘性土粘性土主动土压力强度包括两部分1.土的自重引起的土压力

zKp2.

粘聚力c引起的侧压力2c√Kp说明：侧压力是一种正压力，在计算中应考虑1.粘性土被动土压力强度不存在负侧压力区2.合力大小为分布图形的面积，即梯形分布图形面积3.合力作用点在梯形形心土压力合力hEp2c√Kp

hKp＋2c√Kphp任务一土压力的类型任务二土压力计算

任务三土坡稳定性分析任务四挡土墙设计项目七土压力与土坡稳定假设条件1.挡土墙背垂直、光滑2.填土表面水平3.墙体为刚性体σz=

zσx＝K0

zzf=0σa＝Ka

zσp＝Kp

z增加减小45o-

/245o＋

/2大主应力方向主动伸展被动压缩小主应力方向σaσp

f

zK0

z

f=c+

tan

土体处于弹性平衡状态主动极限平衡状态被动极限平衡状态水平方向均匀压缩伸展压缩主动朗肯状态被动朗肯状态水平方向均匀伸展处于主动朗肯状态，σ1方向竖直，剪切破坏面与竖直面夹角为45o-

/245o-

/245o＋

/2处于被动朗肯状态，σ3方向竖直，剪切破坏面与竖直面夹角为45o＋

/245o＋

/2h挡土墙在土压力作用下，产生离开土体的位移，竖向应力保持不变，水平应力逐渐减小，位移增大到△a，墙后土体处于朗肯主动状态时，墙后土体出现一组滑裂面，它与大主应力面夹角45o＋

/2，水平应力降低到最低极限值

z(σ1)pa(σ3)极限平衡条件朗肯主动土压力系数Ka朗肯主动土压力强度z朗肯主动土压力h/3Ea

hKa讨论：当c=0,无粘性土朗肯主动土压力强度h1.无粘性土主动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处2c√KaEa(h-z0)/3当c＞0,粘性土h粘性土主动土压力强度包括两部分1.土的自重引起的土压力

zKa2.

粘聚力c引起的负侧压力2c√Ka说明：负侧压力是一种拉力，由于土与结构之间抗拉强度很低，受拉极易开裂，在计算中不考虑负侧压力深度为临界深度z01.粘性土主动土压力强度存在负侧压力区（计算中不考虑）2.合力大小为分布图形的面积（不计负侧压力部分）3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底(h-z0)/3处z0

hKa-2c√Ka【例】有一挡土墙，高6米，墙背直立、光滑，墙后填土面水平。填土为粘性土，其重度、内摩擦角、粘聚力如下图所示，求主动土压力及其作用点，并绘出主动土压力强度分布图h=6m

=17kN/m3c=8kPa

=20o【解答】主动土压力系数墙底处土压力强度临界深度主动土压力主动土压力作用点距墙底的距离2c√Kaz0Ea(h-z0)/36m

hKa-2c√Ka任务一土压力的类型任务二土压力计算

任务三土坡稳定性分析任务四挡土墙设计项目七土压力与土坡稳定s145

+f/2

a=3f

v=z+q

K0

vz

a=s3q朗肯土压力理论填土表面有水平荷载g1

f1c1g2

f2c2H1H2成层土f2

<

f1f2

>

f1c1=c2=0时g2

f2

H1H2g1

f1

f1

=

f2

时

g2

>

g1

g2

<

g1g1

=

g2

时c1

=

0c2>0c1

>

0c2=0c1、

c2不为0时g2

f2

H1H2g1

f1

g1

=

g2

f2

=

f1

时H1H2水下部分用浮容重土压力土压力水压力静水情况水压力填土中有地下水挡土墙后填土中有地下水存在:水土分算：

对砂性土或粉土，按水土分算先分别计算土压力和水压力，然后叠加采用有效重度

计算土压力水土合算：

对于粘性土，按水土分算或水土合算进行地下水位以下用饱和重度

sat。例题7-4

挡土墙高度H=10m，填土为砂土，墙后有地下水位。计算:

主动土压力及水压力的分布及其合力。各点主动土压力:a点：pal=

1zKa=0b点：pa2=

1h1Ka=18

6

0.333=36kPac点：pa3=(

1h1+

h2)Ka=(18

6+9

4)

0.333=48kPa合力:Ea=0.5

36

6+