《土力学与地基基础》教案 教学设计 第13次 土压力

福建船政交通职业学院教案NO.13教师姓名盛海洋授课班级21城轨1授课形式讲授授课日期2023年4月8日第7周授课时数2章节名称挡土墙土压力计算教学目的掌握朗肯、库仑土压力理论的理论来源，理论公式，熟悉该理论的主动与被动土压力的计算。掌握土坡稳定分析的方法、运用。教学重点掌握朗肯、库仑土压力理论基本假定，最简单条件。理论公式，该理论的主动与被动土压力的计算。条分法分析土坡稳定。教学难点朗肯、库仑土压力理论的理论来源与运用。条分法分析土坡稳定。更新补充删节内容无教学媒体板书课后分析复习旧课，导入新课：（时间）10’土体强度的概念，直接剪切实验，如何确定土的抗剪强度，不同实验条件下的三种直剪试验方法。理论公式法及设计规范法确定地基容许承载力。教学过程（时间）100’教学提示挡土墙土压力计算7.1概述

在建筑工程中，遇到在土坡上、下修建建筑物时，为了防止土坡发生滑坡或坍塌，需用各种类型的挡土结构物加以支挡，挡土墙是最常用的支挡结构物，土体作用在挡土墙上的压力称为土压力earthpressure。1、土压力实验：在实验室内通过挡土墙的模型试验可以量测出挡土墙不同位移方向产生种不同的土压力：A挡土墙静止不动时，测出土压力为P0B挡土墙向离开填土的临空方向移动或转动时，测得土压力数值减小到最小值Pa。C挡土墙向填土方向移动时，土压力值最大为Pp。2、土压力种类（1）静止土压力：当挡土墙静止不动时，墙后土体由于墙的侧限作用而处于静止状态，此时墙后土体作用在墙背上的土压力称为静止土压力。E0（2）主动土压力activeearthpressure：当挡土墙在墙后填土作用下，背离填土方向发生位移，土中出现剪应力并增大至极限值，作用于挡土墙上的土压力逐渐减小的最小值称为主动土压力。Ea。（3）被动土压力passiveearthpressure：当挡土墙在外力作用下，推动土体向填土方向发生位移，土中出现剪应力并增大至极限值，作用于挡土墙上的土压力逐渐增大的最大值称为主动土压力。Ep。Ea＜E0＜Ep静止土压强度Po=KoγZKo—静止土压力系数。Ko=1－sinφˊ静止土压力Eo作用点距墙底H/3处，方向水平地下水位以下用γˊ，同时考虑静水压力7.2朗肯土压力理论基本假定：把挡土结构物的墙体视为半无限土体的一个部分。最简单条件：1、墙是刚性的且墙背是竖直平面2、填土面水平，且与墙顶齐平3、假定墙背光滑即墙和土之间无摩擦力。一、静止土压力公式：E0=1/2（ξrz）z=1/2ξrz2二、主动土压力公式： m=tg（45-分析：（1）砂性土：C=0，pa=rzm2（2）粘性土：z=0时，pa=-2cmz=H时，pa=rHm2—2Cmpa=0时，z= KN/mα：为最大主应力面与滑裂面之间的夹角。三、被动土压力： 由φ查表求得（1）砂性土： KN/m（2）粘性土： KN/m7.3库仑土压力理论一、基本假定由于墙的移动（前移或后移）使墙背填土形成一个滑动契体体，当土契体处于极限平衡状态时，滑裂面为通过墙脚的某一平面，土契体在极限平衡时作用在墙背上的侧压力合力，即为主动土压力或被动土压力值。适用范围：墙背为倾斜，填土面倾斜，墙背与土之间有摩擦力。NOTE：限制：该理论只适用于砂土。二、主动土压力计算图6.7滑动楔体ABC上有3个力G、E、R。由正弦定律E/G=，土压力E=，最大的E值就是主动土压力Ea。求真正滑动面的条件是de/dθ=0，由此确定θ值，带入6.15b，得主动土压力6.16。 NOTE：（1）当β=0，α=0，δ=0时，代入μa公式，符合朗金理论。（2） 土压力强度分布图为三角形（3）Ea作用线方向：与墙背法线成α角，与水平线成α+β角（4）被动土压力：7.4工程实际中的土压力计算一、填土表面有均布荷载作用墙顶土压力强度σ1=rhsKa=qKa墙底土压力强度σ2=r（h+hs）Ka=（q+rh）Ka，压力分布图为梯形。二、成层填土第一层按均质土r1、φ1、c1计算；计算第二层，按上层土为均布荷载，用第二层土的r2、φ2、c2计算第二层土顶、底土压力。三、填土有地下水地下水以下用浮重度，并计地下水对挡土墙产生的静水压力。7.5土坡稳定分析一、概述：土坡滑动失稳原因：外界力作用；土的抗剪强度降低。二、土坡稳定分析稳定性用稳定安全系数K表示：1、砂性土的土坡稳定分析：2、粘性土的土坡稳定分析：土坡园弧滑动体整体稳定分析①基本概念稳定安全系数稳定力矩/滑动力矩（1）条分法分析土坡稳定假定土是均质各向同性，滑动体是刚体，土条i上的作用力包括：土条重力Gi；两侧法向力E1i，E2i；竖向剪力F1i,F2i；滑动面ef上Ni，Ti。大小和位置为已知，按平面问题考虑。分析原理及步骤。解题思路的总结，简化公