土力学与地基基础（第三版）第6章

第6章土压力及分析土坡稳定6.1土压力的种类

挡土墙重力式(a)、钢筋混凝土挡土墙(b)、锚杆挡土墙(c)一、土压力：外荷载对挡土墙背产生的侧向压力锚定板挡土墙(d)、及板桩墙(e)二、土压力的种类

a.静止土压力b.主动土压力c.被动土压力（一）静止土压力挡土墙的刚度很大，在土压力作用下墙处于静止不动的状态，即位移为零，墙后土体处于弹性平衡状态。（二）主动土压力土推、墙移（或绕墙跟转动）墙后土体处于被动极限平衡状态（三）被动土压力墙推土移，墙后土体处于被动极限平衡状态

试验研究表明：在相同条件下，静止土压力大于主动土压力而小于被动土压力，即有Ea<E0<Ep

在相同条件下，产生被动土压力时所需的位移量远远大于产生主动土压力时所需的位移量。6.2静止土压力计算1、压强：分布：均质土层三角形分布2、土压力E0：大小：E0=（三角锥体体积）===三角面积=1/2γH2K0方向：水平指向墙背作用点：通过压力图形的行心———离墙底H/3m处。a)b)Zσzσxσx半无限体σz=koγzHABEOσz=koγHH/3

E0H静止土压力的分布6.3朗金土压力理论适用条件：1.挡土墙的墙背垂直；2.挡土墙的墙后填土表面水平；3.挡土墙的强背光滑，墙和填土之间没有摩擦力，剪应力为零。一、主动土压力粘性土：砂性土：二、被动土压力计算当墙受到外力作用而推向土体时，填土中任意一点的竖向应力仍不变，而水平向应力

x却逐渐增大，直至出现被动朗金状态。此时，

x达最大限值

p

，因此

p是大主应力，也就是被动土压力强度，而

z则是小主应力。由极限平衡条件公式可得

1.砂性土

2.粘性土

从以上公式可知：无粘性土的被动土压力强度呈三角形分布；粘性土的被动土压力强度呈梯形分布。如取单位墙长计算，则被动土压力可由下式计算：

1.砂性土

2.粘性土Ep砂性土的被动土压力强度分布图HEp粘性土的被动土压力强度分布图6.4库仑土压力理论适用条件：1.墙背俯斜、倾角为ε；2.墙后填土为松散的散粒体，因此库仑土压力理论只适用于砂性土；3.填土表面倾斜与水平成β角；4.墙背粗糙、有摩擦力，墙与土之间的摩擦角为δ；一、主动土压力

一般挡土墙的计算属于平面问题，故可沿墙的长度方向取1m进行分析。当墙向前移动或转动而使墙后土体沿某一破坏面破坏时，土楔向下滑动而处于主动极限平衡状态。按库伦理论求主动土压力GRQBCA库伦主动土压力的一般表达式或

库伦主动土压力强度沿墙高呈三角形分布，主动土压力的作用点在距墙底H/3处。

当墙背垂直、光滑，填土面水平时，库伦主动土压力的一般表达式成为

可见，在上述条件下，库伦主动土压力公式和朗肯公式相同。

二、被动土压力

当挡土墙受外力作用推向填土，直至土体沿某一破裂面BC破坏时，土楔ABC向上滑动，并处于被动极限平衡状态。按库伦理论求被动土压力GRQWREBCA

按求主动土压力同样的原理可求得被动土压力的库伦公式为：或

库伦被动土压力强度沿墙高呈三角形分布，被动土压力的作用点在距墙底H/3处。

被动土压力强度可按下式计算：

当墙背垂直、光滑，填土面水平时，库伦被动土压力的一般表达式成为三常见情况下的主动土压力计算1、填土表面有均布荷载2、墙后填土分层3、填土中有地下水（一）、填土表面有均部荷载当填土面有均布荷载时的土压力计算：

当挡土墙后填土面有连续均布荷载作用时，土压力的计算方法是将均布荷载换算成当量的土重。当填土面水平时，当量的土层厚度为Ea填土面有均布荷载的土压力计算（二）、墙后填土分层1、当上下层的值相同而值不同时，土重在深度外的变化是连续的。但三角形的坡度不同。2、当上下层的值相同而值不同时，土重在深度外的变化有突变。（三）、填土中有地下水1、地下水以下的填土容重减轻为浮容重2、地下水对挡土墙产生静水压压力分层土及土中有地下水时的主动土压力6.5土坡稳定分析粘性土坡稳定性分析的常用方法有条分法和稳定数法。条分法计算步骤如下：1、按比例绘制土坡剖面图2、作滑圆弧面3、分成宽度相等的若干土条4、计算作用在土条上的剪切力和抗剪力。5、计算稳定安全系数挡土墙设计一、挡土墙类型重力式挡土墙形式其他挡土墙类型

挡土墙重力式(a)、钢筋混凝土挡土墙(b)、锚杆挡土墙(c)、二、重力式挡土墙的设计与施工1.挡土墙的基拙埋置深度及构造要求(1)埋置深度：一般不应小于0.5m。(2)构造要求：基础的宽度与墙高之比约为1/2～2/3；应设置泄水孔，其间距宜取2～3m，外斜5%，孔眼尺寸≥100mm。

2.挡土墙的计算(1)作用在挡土墙上的力土压力基底反力墙体自重(2)截面尺寸的选取及验算挡土墙的断面尺寸用试算的方法确定；验算通常应包括抗倾覆稳定性验算、抗滑动稳定性验算、地基土承载力的验算、墙身应力验算，其中墙身应力验算根据墙体材料及有关规范方法进行（3)抗倾覆稳定性验算

若验算结果不能满是要求时，可按以下措施处理：1)增大挡土墙断面尺寸，使G增大，但工程量也相应增大。2)加大3)墙背做成仰斜，可减小土压力。4)在挡土墙垂直墙背上做卸荷台，(4)抗滑动稳定性验算

若验算不能满足式要求，可采取以下措施加以解决：

1)修改挡土墙断面尺寸，以加大G值。

2)墙基底面做成砂、石垫层，以提高产值。

3)墙底做成逆坡，利用滑动面上部分反力来抗滑。

4)在软土地基上，其他方法无效或不经济时，可在墙踵后加拖板，利用拖板上的土重来抗滑。拖板与挡土墙之间应用钢筋连