《岩土工程分析评价》课件-第四章 土的力学性质分析

岩土工程分析评价1.地基变形与破坏形式问题导入突破了地基的承载极限，地基会发生什么变化呢？地基变形与破坏形式a）应力应变曲线

b）变形发展图图3.2-1载荷试验应力应变曲线及变形图地基变形与破坏形式图3.2-2载荷试验地基破坏示意图地基变形与破坏形式地基的破坏形式除了与土的性状有关外，还与基础埋深、加荷速率等因素有关。当基础埋深较浅、荷载缓慢施加时，趋向于发生整体剪切破坏；若基础埋深大，快速加荷，则可能形成局部剪切破坏或冲剪破坏。课程小结载荷试验下地基变形常出现线性变形弹塑性变形破坏地基的变形形式有整体剪切破坏局部剪切破坏冲剪（刺入）岩土工程分析评价思考题几种土的抗剪强度指标测定试验的适用范围、优缺点比较岩土工程分析评价3.土坡的稳定性问题请思考何为土坡及日常生活中所见到的土坡土坡的稳定性问题土坡几何形态

天然土坡（山坡、江河岸坡等）人工土坡（基坑、渠道、土坝、路堤等）土坡的破坏形式根据滑动的诱因推动式滑坡牵引式滑坡根据滑动面形状的不同滑动面为平面的滑坡滑动面为近似圆弧面的滑坡土坡的失稳机理导致土坡滑动失稳的主要原因由于外荷载作用或土坡环境变化等导致坡体内部剪应力增加。由于外界各种因素影响导致土体抗剪强度降低，促使土坡失稳破坏。课程小结土坡的概念破坏形式失稳机理破坏因素岩土工程分析评价思考题思考列举工程领域常见的土坡稳定问题岩土工程分析评价3.土压力和朗肯土压力理论问题导入某公司厂区因暴雨积水导致土壤松动，使挡土墙倒塌，并压倒附近职工居住的简易板房，事故造成多人死亡，多人受伤，挡土墙倒塌的条件是什么？土压力和朗肯土压力理论土压力是指挡土墙墙后填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力根据挡土墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态：a）静止土压力b）主动土压力c）被动土压力作用在挡土墙上三种土压力土压力和朗肯土压力理论三种土压力与挡土墙位移的之间关系

土压力与墙身位移的关系土压力和朗肯土压力理论静止土压力计算：根据半无限弹性体的应力状态进行计算

墙背竖直时的静止土压力土压力和朗肯土压力理论在缺乏试验资料时，可用下述经验公式估算：

砂土

黏性土

超固结黏土式中：𝜑—土的有效内摩擦角OCR—超固结比。土压力和朗肯土压力理论

式中：h—挡土结构高度，m。墙背竖直时的静止土压力朗肯土压力理论基本假定挡土墙背垂直、光滑，土体表面水平并无限延伸，墙后土体处于极限平衡状态。朗肯土压力理论朗肯主动土压力根据土的极限平衡条件，可得出主动土压力强度𝑝𝑎的计算公式为：

其中：

朗肯土压力理论无黏性土中主动土压力强度与深度成正比，沿墙高的土压力强度呈三角形分布（右图）。土压力作用点距墙底h／3，单位长度上的土压力为三角形分布面积，即：无黏性土主动土压力分布

朗肯土压力理论

黏性土主动土压力分布朗肯土压力理论单位长度挡墙上的主动土压力可由土压力实际分布面积计算（上图中abc部分的面积）。

朗肯土压力理论朗肯被动土压力被动土压力是填土处于被动极限平衡时作用在挡土墙上的土压力。

其中：

朗肯土压力理论无粘性土

粘性土a.无黏性土

b.黏性土被动土压力分布填土为无黏性土时呈三角形分布，为黏性填土时呈梯形分布。课程小结静止土压力计算方法