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土压力计算公式范文

土压力计算公式范文

一、Coulomb公式

Coulomb公式是土壤力学中最早的计算土压力的公式之一,适用于粘

性土的计算。公式为:

σ=γH+K×σv

其中,σ为土体的有效应力,γ为土壤体重密度,H为土体高度,K

为土壤侧向压缩系数,σv为垂直应力。

特点:Coulomb公式适用于深度较小的情况,对深度较大的土体压力

计算会偏大,适用范围较窄。

二、柯西公式

柯西公式是由柯西提出的一种计算土压力的方法,适用于含有弹性粘

聚力的松散土壤。公式为:

σz=γH+K×σv

其中,σz为土体在z深度处的垂直有效应力,γ为土壤饱和体重密度,H为土体高度,K为土壤侧向压缩系数,σv为z深度处的垂直应力。

特点:柯西公式适用于弹性变形的土壤,精确度较高,适用范围较广。

三、拉瓦尔公式

拉瓦尔公式是用于计算活动水平不平稳、土的含水量较高的土体的压力。公式为:

σ=1/2×γH×[1-(1-2K)×(γw/γ)]+(γw/γ)×σv

其中,σ为土体的总应力,γ为土壤饱和体重密度,H为土体高度,K为土壤侧向压缩系数,γw为水重密度,σv为垂直应力。

特点:拉瓦尔公式适用于含水量较高的土体,对不稳定土质的计算具

有较好的效果。

以上是土压力计算的三种常用公式,每种公式都有其适用范围和限制

条件。在实际工程中,需要根据具体情况选择合适的土压力计算公式进行

计算。同时,需要注意公式中的参数取值要准确,以保证计算结果的准确

性和可靠性。

土压力计算

第6章土压力计算 6.1概述 6.1.1土压力的产生及计算简述 在水利水电、铁路和公路桥梁及工民建等工程建设中,常采用挡土墙来支撑土坡或挡土以免滑塌。例如:支挡建筑物周围填土的挡土墙(图6-1a),房屋地下室的侧墙, (图6-1b),桥台,图(6-1c),水闸边墙,(图6-1d)等。这些结构物都会受到土压力的作用,土体作用在挡土墙上的压力称为土压力。作用于挡土墙背上的土压力是设计挡土墙要考虑的主要荷载。 挡土墙按结构型式可分为重力式、悬壁式、扶壁式等。可用块石、条石、砖、混凝土与钢筋混凝土等材料建筑。 挡土墙的设计,一般取单位长度按平面问题考虑。作用于挡土墙上的土压力的计算较为复杂,目前计算土压力的理论仍多采用古典的朗肯理论和库伦理论。大型及特殊构筑物土压力的计算常采用有限元数值分析计算。本章主演介绍静止土压力的计算、主动土压力及被动土压力计算的朗肯理论和库伦理论及一些特殊情况下的土压力的计算。对非极限土压力的计算请参阅有关书籍及参考文献。 6.1.2 土压力的类型 试验表明,土压力的大小主要与挡土墙的位移、挡土墙的形状、墙后填土的性质以及填土的刚度等因素有关,但起决定因素的是墙的位移。根据墙身位移的情况,作用在墙背上的土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。 1) 静止土压力 当挡土墙静止不动时,即不能移动也不转动,这时土体作用在挡土墙的压力称为静止土压力p o。 2) 主动土压力 挡土墙向前移离填土,随着墙的位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐减小,当墙后土体达到主动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力减至最小,称为主动土压力P a。 3) 被动土压力 挡土墙在外力作用下移向填土,随着墙位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐增大,当墙后土体达到被动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力增至最大,称为被动土压力P p。上述三种土压力的移动情况和它们在相同条件下的数值比较,可用图6-2来表示。由图可知P p>P o>P a。 6.2 静止土压力的计算 当墙身不动时,这时墙后埴土处于弹性平衡状态。在填土表面以下任意深度Z处取一微小单元体,如图6-3所示,在微单元体的水平面上作用着竖向的自重应力γZ,该点的侧向应力即为静止土压力强度 pγ⋅ = k z (5 -1)

土压力计算

地层参数按《岩土勘察报告》选取,由于岩土体中基本无水,所以水压力的 计算按水土合算考虑。选取可能出现的最不利受力情况埋深断面进行计算。根据 洞门的纵剖面图,及埋深不大,在确定盾构机拱顶处的均布围岩竖向压力 可直接取全部上覆土体自重作为上覆土地层压力 盾构机所受压力: Pe =W+ P0 P01= Pe + G/DL P 仁Pe x 入 P2=(P+Y D)入 式中:入为水平侧压力系数,入=0.47 h 为上覆土厚度,h=6.65m 丫为土容重,f=1.97 t/m3 G 为盾构机重,G=360 t D 为盾构机外径,D=6.45 m ; L 为盾构机长度,L=8.0m ; P0为地面 上置荷载,P0=2 t/m2; P01为盾构机底部的均布压力;P1为盾构机拱顶处的侧 向水土压力;P2为盾构机底部的侧向水土压力; Pe=1.97>6.65+2=15.1t/m2 P01=15.1+360/( 6.45>8.0) =22.1t/m2 P2 =(15.1+1.97^6.45) X).47=13.1t/m2 盾构的推力主要由以下五部分组成: F = F ! F 2 F 3 F 4 F 5 Pe 时, P1=15.1X).47=7.1t/m2 式中:F1为盾构外壳与土体之间的摩擦力 ;F2为刀盘上的水平推力引起

的推力

F3为切土所需要的推力;F4为盾尾与管片之间的摩阻力 F5为后方台车的阻力 1 F l (F e P01 P l P2)DL 心 4 式中:山土与钢之间的摩擦系数,计算时取J =0.3 1 F1(15.1 22.1 7.1 13.1) 6.45 8.0 0.3二=697.5t 4 F2 二二4(D2P d) P d ( h 十^) 式中:P d为水平土压力,2 D 6.45 h 6.65 9.875m 2 2 P d =0.47 1.97 9.875 =9.1t/m2 F24(6.452 9.1) = 297t F3 之/4( D2C) 式中:C为土的粘结力,C=4.5t/m2 兀 2 F3 (6.45 4.5)147t 4 F4 =W』c 式中:WC、卩C为两环管片的重量(计算时假定有两环管片的重量作用在 盾尾内,当管片容重为2.5t/m3,管片宽度按1.2m计时,每环管片的重量为19.3t), 两环管片的重量为38.6t考虑。卩C=0.3 F4 =38.6 0.3 =11.6t F5 = %Gh 式中:Gh为盾尾台车的重量,Gh F60t; ⑥为滚动摩阻,卩g=0.05 F5160 0.05 = 8.0t 盾构总推力:F =697.5 297 147 11.6 8.0 = 1161.1t

土压力计算

土压力理论主要研究挡土结构(挡土墙、桥台、码头板桩墙、基坑护壁墙等)所受土体侧压力的大小和分布规律。在土与结构的相互作用下,挡土结构所受侧压力的总值,随着结构与土相对位移的方向和位移量而变化,侧压力的分布图形则随着结构的柔性变形和施工程序的不同而变化。因此,土压力必须针对各种挡土结构的不同特性而采用不同的计算方法(见路基挡土结构)。 经典的土压力解析方法远自 C.-A.de库仑于1776年和W.J.M.兰金于1857年开始,基于以刚塑性模型为前提的极限平衡理论,至今仍广泛应用。20世纪60年代以后,随着计算机和数值分析方法的发展,对土压力进行的分析探讨逐渐采用非线性模型和弹塑性模型,并考虑土与结构的共同作用,但至今仍处于研究阶段。 静止、主动和被动土压力天然土层中的竖直压应力等于其上覆地层的有效压应力σz,式中σv为任何一点的竖直压应力;γ为容重;z为该点距地面的深度。土层内部v=γ 在未受任何干扰时的水平压应力称为静止土压力σ0。静止土压力与竖直压应力的比值称为静止土压力系数K0=σ0/σv。正常固结土层的K0小于1,在砂土层中K0≈0.4,在粘土中K0介于0.4至0.8之间,在正常压密土层中可以用K0=1-sin嗞′(嗞′为土的有效内摩擦角)作为经验估算式。但在超固结土层和用机械压实的填土层中,静止土压力系数可能大于1,甚至达到2以上,须另作具体的试验研究。 如果土层表面为水平的,挡土结构的背面垂直光滑并向离开土体的方向移动,则土与结构之间的侧压力逐渐减小。当侧压力减至极限平衡状态时,土体开始剪裂,此时的侧压力为最小值,称为主动土压力σa。与此相反,如果挡土结构向土体推挤,则土与结构之间的侧压力逐渐增大。当侧压力增至极限平衡状态时,土体亦开始剪裂,此时的侧压力为最大值,称为被动土压力σp。 对于土中任一点的应力状态,其主动土压力、被动土压力和极限平衡条件的公式如下:主动土压力 (1) 被动土压力 (2) 极限平衡条件 (3) 式中σ1、σ3分别为最大和最小主应力;с、嗞分别为土的粘聚力和内摩擦角。公式(1)和(2)称为兰金应力状态的土应力。 刚性挡土墙的土压力用库仑土压理论计算。若墙背AB在土压力作用下向左方移动,则墙后产生滑动土楔体ABC,此时墙背受主动土压力E A的作用,如图1a。如果墙背向右推动,从而使墙后土体产生被动土压裂面,这个推力称被动土压力E P,如图1b。实际裂面是曲线形状的,但为了简化计算起见,库仑假设滑裂面BC为直线,从而推导求得刚性挡土墙的土压力计算公式如下:

土体主动被动土压力概念及计算公式

主动土压力 挡土墙向前移离填土,随着墙的位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐减小,当墙后土体达到主动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力减至最小,称为主动土压力P a 。 被动土压力 挡土墙在外力作用下移向填土,随着墙位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐增大,当墙后土体达到被动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力增至最大,称为被动土压力P p 。上述三种土压力的移动情况和它们在相同条件下的数值比较,可用图6-2来表示。由图可知P p >P o >P a 。 朗肯基本理论 朗肯土压力理论是英国学者朗肯(Rankin )1857年根据均质的半无限土体的应力状态和土处于极限平衡状态的应力条件提出的。在其理论推导中,首先作出以下基本假定。 (1)挡土墙是刚性的墙背垂直; (2)挡土墙的墙后填土表面水平; (3)挡土墙的墙背光滑,不考虑墙背与填土之间的摩擦力。 把土体当作半无限空间的弹性体,而墙背可假想为半无限土体内部的铅直平面,根据土体处于极限平衡状态的条件,求出挡土墙上的土压力。 如果挡土墙向填土方向移动压缩土体,σz 仍保持不变,但σx 将不断增大并超过σz 值,当土墙挤压土体使σx 增大到使土体达到被动极限平衡状态时,如图6-4的应力园O 3,σz 变为小主应力,σx 变为大主应力,即为朗肯被动土压力(p p )。土体中产生的两组破裂面与水平面的夹角为2 45ϕ-︒。 朗肯主动土压力的计算

当z=H 时p a =γHK a -2cK a 在图中,压力为零的深度z 0,可由p a =0的条件代入式(6-3)求得 a 0K c 2z γ= (6-4) 在z 0深度范围内p a 为负值,但土与墙之间不可能产生拉应力,说明在z 0深度范围内,填土对挡土墙不产生土压力。 墙背所受总主动土压力为P a ,其值为土压力分布图中的阴影部分面积,即 γ+-γ=--γ= 2 2c 2K cH 2K H 21)z H )(K c 2HK (21P a a 0a a a (6-5) 2)填土为无粘性土(砂土)时 根据极限平衡条件关系方程式,主动土压力为 a a zK )2 45(ztg p 2γ=ϕ-︒γ= (6-6) 上式说明主动土压力P a 沿墙高呈直线分布,即土压力为三角形分布,如图6-6所示。墙背上所受的总主动土压力为三角形的面积,即 Ka H Pa 22 1γ= (6-7) P a 的作用方向应垂直墙背,作用点在距墙底H 31 处。 朗肯被动土压力计算 从朗肯土压力理论的基本原理可知,当土体处于被动极限平衡状态时,根据土的极限平衡条件式可得被动土压力强度σ1=p p ,σ3=σz =rz ,填土为粘性土时 p p p K c zK tg c ztg p 2)245(2)245(2+=+︒⋅++︒=γϕ ϕγ (6-8) 填土为无粘性土时 p p zK ztg p γϕ γ=+︒=)245(2 (6-9) 式中: P p ——沿墙高分布的土压力强度,kPa ; K p ——被动土压力系数,)245(2ϕ +=tg Kp ; 其余符号同前。 关于被动土压力的分布图形,分别见图6-7及图6-8。 填土为粘性土时的总被动土压力为 p p p cHK K H P 22 12+=γ (6-10) 填土为无粘土时的总被动土压力为 p p K H P 22 1γ= (6-11) 作用方向和作用点的位置分别如图6-7、图6-8上所标示的方向和作用点;计算单位为

土压力计算方法范文

土压力计算方法范文 土压力是指土体对其中一受力体的压力。在土力学中,计算土压力是 非常重要的,可以应用于土体力学、支护结构的设计等方面。土压力的计 算方法主要有以下几种:Coulomb土压力理论、Rankine土压力理论、扩 展库仑土压力理论、排孔土压力理论等。 1. Coulomb土压力理论:Coulomb土压力理论是最早提出的土压力理 论之一、该理论假设土体受力状态为塑性,土体内摩擦角为常数,无内聚力。根据该理论,计算土压力的公式为: 土压力 = (Ka - Kp) * γ * H * cos²α 其中,Ka为土体内摩擦角的正切值,α为受力体与水平面的夹角, γ为土体的单位重量,H为土体的高度。 Coulomb土压力理论可以用于计算土体对静止的受力体的压力。 2. Rankine土压力理论:Rankine土压力理论是一种经验的土压力理论,也称为裂隙法。该理论假设土体具有内聚力,根据土体的强度参数计 算土压力。根据该理论,计算土压力的公式为: 土压力 = (K0 - Ke) * γ * H + 2 * Ke * γ * H * tanα 其中,K0为土体侧压力系数,Ke为土体内聚力系数,γ为土体的单 位重量,H为土体的高度,α为受力体与水平面的夹角。 Rankine土压力理论可以用于计算土体对正在运动中的受力体的压力。 3. 扩展库仑土压力理论:扩展库仑土压力理论是对Coulomb土压力 理论的改进,考虑了土体的内聚力。该理论主要是通过考虑土体的摩擦力 和内聚力来计算土压力。计算土压力的公式为:

土压力= Ke * γ * H * cos²α 其中,Ke为土体内聚力系数,γ为土体的单位重量,H为土体的高度,α为受力体与水平面的夹角。 扩展库仑土压力理论可以用于计算土体对静止和正在运动中的受力体的压力。 4.排孔土压力理论:排孔土压力理论是适用于开挖土方工程的土压力计算理论。该理论假设开挖土方工程的土体受力状态为塑性,通过考虑排水孔的效应来计算土压力。计算土压力的公式为: 土压力= Kd * γ * H * cos²α 其中,Kd为土体的位移系数,γ为土体的单位重量,H为土体的高度,α为受力体与水平面的夹角。 排孔土压力理论可以用于计算开挖土方工程过程中的土压力。 综上所述,土压力的计算方法主要包括Coulomb土压力理论、Rankine土压力理论、扩展库仑土压力理论和排孔土压力理论等。实际应用中,根据具体情况和需要选择合适的土压力计算方法进行计算,以保证工程的安全性和可靠性。

土压力和水压力的计算公式

土压力和水压力的计算公式 土压力和水压力是土木工程中非常重要的概念,它们在工程设计和施工中起着至关重要的作用。土压力是指土壤对建筑物或结构物施加的压力,而水压力是指水对建筑物或结构物施加的压力。在工程设计和施工中,准确计算土压力和水压力是确保工程安全和稳定性的关键步骤。本文将分别介绍土压力和水压力的计算公式,并对其应用进行讨论。 土压力的计算公式。 土压力是由土壤的重量和土壤的侧向压力组成的。在土壤力学中,土压力的计算公式通常使用库楔法或梁法。库楔法是根据土壤的内摩擦角和土壤的重量来计算土压力的方法,其计算公式为: P = 0.5γH²K。 其中,P为土压力,γ为土壤的单位重量,H为土压力作用的深度,K为土壤的土压力系数。在实际工程中,土压力系数K的取值通常根据土壤的性质和工程条件来确定。梁法是根据土壤的重量和土壤的侧向压力来计算土压力的方法,其计算公式为: P = 0.5γH²。 其中,P为土压力,γ为土壤的单位重量,H为土压力作用的深度。梁法适用于土压力作用深度较大的情况,计算结果相对准确。 水压力的计算公式。 水压力是由水的重量和水的静压力组成的。在水利工程和海洋工程中,水压力的计算公式通常使用水的密度和水的深度来计算。水的密度通常取1000kg/m³,水的深度为水面到作用点的垂直距离。水压力的计算公式为:

P = γH。 其中,P为水压力,γ为水的单位重量,H为水压力作用的深度。水压力的计算公式简单直观,适用于各种水压力作用情况。 土压力和水压力的应用。 土压力和水压力在工程设计和施工中有着广泛的应用。在基础工程中,土压力是影响基础稳定性和承载力的重要因素,准确计算土压力可以指导基础的设计和施工。在水利工程和海洋工程中,水压力是影响水体结构物稳定性和安全性的重要因素,准确计算水压力可以指导水体结构物的设计和施工。因此,准确计算土压力和水压力对于工程的安全和稳定性至关重要。 总结。 土压力和水压力是土木工程中非常重要的概念,它们在工程设计和施工中起着至关重要的作用。土压力和水压力的计算公式分别使用库楔法、梁法和水的密度来计算,计算结果可以指导工程的设计和施工。在工程实践中,准确计算土压力和水压力是确保工程安全和稳定性的关键步骤。希望本文的介绍可以帮助读者更好地理解土压力和水压力的计算方法和应用。

土壤侧压力计算公式

土壤侧压力计算公式 土壤侧压力是指土体在受到外界约束或荷载作用时,由于土体的内 部粒间作用而产生的抵抗侧向变形的力量。准确计算土壤侧压力对于 地质工程、土木工程以及岩土工程等领域的设计和施工非常重要。本 文将介绍土壤侧压力的计算公式,并分析其应用。 一、土壤侧压力的背景和意义 在地质和土力学中,土壤侧压力是研究土体力学特性的重要参数之一。在工程领域,如基础工程、挖掘工程和地下结构等,土壤侧压力 的计算和分析是评估土体稳定性和工程安全性的基础。准确地估计土 壤侧压力有助于设计合理的支护结构和施工方案,并避免地质灾害的 发生。 二、计算土壤侧压力的公式 土壤侧压力计算公式有多种,其中常见且广泛应用的包括考虑重力 影响的有效侧压力计算公式和不考虑重力影响的等效侧压力计算公式。 1. 有效侧压力计算公式 有效侧压力是指在考虑土体重力作用的情况下,土壤对侧向壁面产 生的压力。根据库仑理论,可以使用以下公式计算有效侧压力:σh = Ka * γ * H * Ht 其中,σh表示有效侧压力,Ka表示活动土压力系数,γ表示土壤的体积密度,H表示土体的垂直高度,Ht表示土体的水平投影面积。

2. 等效侧压力计算公式 等效侧压力是指不考虑土体重力作用的情况下,土壤对侧向壁面产生的压力。根据布尔兹法则,可以使用以下公式计算等效侧压力:σh = Kσ * σv 其中,σh表示等效侧压力,Kσ表示土壤的侧压力系数,σv表示垂直应力。 三、土壤侧压力计算公式的应用 土壤侧压力计算公式在工程设计和施工中具有广泛的应用。以下是几个常见的应用场景: 1. 基坑支护设计:在基坑开挖时,土体受到侧向荷载的影响,支护结构要能够承受侧压力,因此需要准确计算土壤侧压力,以确定适当的支护方案。 2. 地下结构设计:地下结构,如地下室、隧道和管道等,受土壤侧压力的影响较大。通过计算土壤侧压力,可以确定结构的稳定性和抵抗能力,从而确保地下结构的安全性。 3. 土质坡体稳定性分析:在土质坡体工程中,土壤侧压力是影响坡体稳定性的重要因素之一。准确计算土壤侧压力可以帮助评估坡体的稳定性,并采取相应的防护措施。 总结:

(完整word版)盾构土压力计算

城市地铁盾构施工土压力选择 随着北京2008年申奥成功,我国的城市地铁施工必将走向了一个崭新的一页。城市地铁盾构施工具有快速、安全、对地面建筑物影响小等诸多优点,已经被越来越多的人们所认可。在城市地铁盾构施工中,如何设置合理的土压,对于控制地表沉降有着至关重要的意义。 一、土压平衡复合式盾构机三种工况的简要介绍 土压平衡复合式盾构有三种工况,即敞开式、半敞开式、土压平衡三种掘进模式。地层围岩条件较好时,螺旋输送机伸入土仓,螺旋输送机的卸料口完全打开,土仓内不保持土压,维持刀盘、土仓、螺旋输送机之间的完全敞开,实现敞开式模式掘进。当围岩稳定性变坏,工作面有坍塌时或有坍塌的可能,或地下涌水不能得到有效控制时,缩回螺旋输送机,关闭螺旋输送机的卸料口,压入压缩空气,土仓会被压力封闭,控制地下水的涌出,防止坍塌的进一步发生,即可实现半敞开式掘进模式;若水压力大或工作面不能达到稳定状态,则先停止螺旋输送机的出碴,切削下来的碴土充满土仓。与此同时,用螺旋输送机排土机构,进行与盾构推进量相应的排土作业,掘进过程中,始终维持开挖土量与排土量的平衡来维持仓内碴土的土压力。以土仓内的碴土压力抗衡工作面的土体压力和水压力,以保持工作面的土体的稳定,防止工作面的坍塌和地下水的涌出,从而使盾构机在不松动的围岩中掘进,确保不产生地层损失,实现土压平衡掘进模式。 二、掘进土压力的设定 在选择掘进土压力时主要考虑地层土压,地下水压(孔隙水压),预先 考虑的预备压力 2.1 地层施工土压

在我国铁路隧道设计规范中,根据大量的施工经验,在太沙基土压力理论的基础上,提出以岩体综合物性指标为基础的岩体综合分类法,根据隧道的埋资深度不同,将隧道分为深埋隧道和浅埋隧道。再根据隧道的具体情况采用不同的计算方式进行施工土压计算。 2.1.1 深埋隧道与浅埋隧道的确定深、浅埋隧道的判定原则一般以隧道顶部覆盖层能否形成“自然拱” 为原则。深埋隧道围岩松动压力值是根据施工坍方平均高度(等效荷载高度)确定的。根据经验,深、浅埋隧道分界深度通常为2〜2.5倍的施工坍方平均高度,即 Hp=(2〜2.5)hq 式中:Hp--深、浅埋隧道分界的深度 hq-- 施工坍方平均高度,hq=0.45X 26-S3 S —围岩类别,如皿类围岩,则S=3 3—宽度影响系数,且3 =1+i(B-5) B —隧道净宽度,单位以m计。 i —以B=5m为基准,B每增减1m时的围岩压力增减率。当B<5m 时,取i=0.2 , B>5m取i=0.1。 2.1.2 深埋隧道的土压计算在深埋隧道中,按照太沙基土压力理论计算公式以及日本村山理论,可以较为准确的计算出盾构前方的松动土压力。但在实际施工工程之中,可以根据隧道围岩分类和隧道结构参数,按照我国现行的《铁路隧道设计 规范》中推荐的计算围岩竖直分布松动压力q的计算公式: 6-S

(完整版)土力学土压力计算.doc

第六章挡土结构物上的土压力 第一节概述 第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力,本章将介绍土体作用在挡土结构物上的 土压力,讨论土压力性质及土压力计算,包括土压力的大小、方向、分布和合力作用点, 而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向、大小等有关,亦和结构物的刚度、高度及形状等有关。 一、挡土结构类型对土压力分布的影响 定义:挡土结构是一种常见的岩土工程建筑物,它是为了防止边坡的坍塌失稳,保护 边坡的稳定,人工完成的构筑物。 常用的支挡结构结构有重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式和加筋土式等类型。 挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。 1.刚性挡土墙 指用砖、石或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙。 由于刚度大,墙体在侧向土压力作用下,仅能发身整体平移或转动的挠曲变形则可忽 略。墙背受到的土压力呈三角形分布,最大压力强度发生在底部,类似于静水压力分布。 2.柔性挡土墙 当墙身受土压力作用时发生挠曲变形。 3.临时支撑 边施工边支撑的临时性。 二、墙体位移与土压力类型 墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的。墙体位移的方向和位移量决定着所产生 的土压力性质和土压力大小。 1.静止土压力(E0) 墙受侧向土压力后,墙身变形或位移很小,可认为墙不发生转动或位移,墙后土体没 有破坏,处于弹性平衡状态,墙上承受土压力称为静止土压力E0。 2.主动土压力(E a) 挡土墙在填土压力作用下,向着背离填土方向移动或沿墙跟的转动,直至土体达到主 动平衡状态,形成滑动面,此时的土压力称为主动土压力。 3.被动土压力( E p) 挡土墙在外力作用下向着土体的方向移动或转动,土压力逐渐增大,直至土体达到被 动极限平衡状态,形成滑动面。此时的土压力称为被动土压力 E p。 同样高度填土的挡土墙,作用有不同性质的土压力时,有如下的关系: E p> E0> E a 在工程中需定量地确定这些土压力值。 Terzaghi( 1934)曾用砂土作为填土进行了挡土墙的模型试验,后来一些学者用不同土 作为墙后填土进行了类似地实验。 实验表明:当墙体离开填土移动时,位移量很小,即发生主动土压力。该位移量对砂土

土压力计算方法【可编辑范本】

第五章土压力计算 本章主要介绍土压力的形成过程,土压力的影响因素;朗肯土压力理论、库仑土压力理论、土压力计算的规范方法及常见情况的土压力计算;简要介绍重力式挡土墙的设计计算方法. 学习本章的目的:能根据实际工程中支挡结构的形式,土层分布特点,土层上的荷载分布情况,地下水情况等计算出作用在支挡结构上的土压力、水压力及总压力. 第一节土压力的类型 土体作用在挡土墙上的压力称为土压力。 一、土压力的分类 作用在挡土结构上的土压力,按挡土结构的位移方向、大小及土体所处的三种平衡状态,可分为静止土压力Eo,主动土压力E a和被动土压力E p三种。 1.静止土压力 挡土墙静止不动时,土体由于墙的侧限作用而处于弹性平衡状态,此时墙后土体作用在墙背上的土压力称为静止土压力。 2.主动土压力 挡土墙在墙后土体的推力作用下,向前移动,墙后土体随之向前移动.土体内阻止移动的强度发挥作用,使作用在墙背上的土压力减小.当墙向前位移达主动极限平衡状态时,墙背上作用的土压力减至最小.此时作用在墙背上的最小土压力称为主动土压力. 3.被动土压力 挡土墙在较大的外力作用下,向后移动推向填土,则填土受墙的挤压,使作用在墙背上的土压力增大,当墙向后移动达到被动极限平衡状态时,墙背上作用的土压力增至最大。此时作用在墙背上的最大土压力称为被动土压力。 大部分情况下作用在挡土墙上的土压力值均介于上述三种状态下的土压力值之间。 二、影响土压力的因素 1.挡土墙的位移 挡土墙的位移(或转动)方向和位移量 的大小,是影响土压力大小的最主要的因 素,产生被动土压力的位移量大于产生主动 土压力的位移量. 2.挡土墙的形状 挡土墙剖面形状,包括墙背为竖直或是 倾斜,墙背为光滑或粗糙,不同的情况,土压力的计算公式不同,计算结果也不一样。 3.填土的性质 挡土墙后填土的性质,包括填土的松密程度,即重度、干湿程度等;土的强度指标内摩擦角和粘聚力的大小;以及填土的形状(水平、上斜或下斜)等,都将影响土压力的大小.

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