岩土压力与岩土坡稳定 岩土力学与工程应用课件.ppt

,首先应根据地质资料因地制宜地选择挡土墙的材料、结构型式,以及填土的材料,然后再确定作用在挡墙墙背上的土压力的性质、大小、方向和分布。土压力的计算十分复杂,它涉及填料、挡墙以及地基三者之间的相互作用,它不仅与挡墙的高度,墙背的形状、倾斜度、粗糙度以及填料的物理力学性质、填土面的坡度及荷载情况有关,而且还与挡墙的位移大小和方向、支撑的位置以及填土的施工方法等有关。目前计算土压力的理论大多还是沿用古典的朗金(Rankine,1857)理论和库仑(Coulomb,1773)理论。尽管这些理论都是基于各种不同的假定和简化,具有各自的适用条件,然而一个多世纪以来大量的挡墙模型试验,原位观测以及理论研究均表明:这两个古典理论仍为计算挡土墙土压力行之有效的实用计算方法。随着现代计算技术的提高,楔体试算法、“广义库仑理论”以及应用塑性理论的土压力解答等均得到了迅速发展,尤其是加筋土挡墙设计理论日臻完善。不论哪种挡土墙,墙背都受到填土作用的土压力。土压力的计算是以土体极限平衡理论为依据的。设计挡土墙的一个关键问题是确定作用在墙背上的土压力的性质、大小、方向和作用点。要求所设计的挡土墙不发生滑动(包括深层滑动和表面滑动),不发生倾覆,不产生过大沉降并且节省工程量、材料和投资。在建筑物基坑开挖和天然土坡附近修建工程时,必须研究土坡的稳定性,以保证施工人员和建筑物的安全。土坡稳定分析也是以土体的抗剪强度和极限平衡理论为计算的基本依据。 挡土墙的用途与类型1、 挡土墙的用途与类型2、挡土墙的类型⑴挡土墙按结构型式分类①重力式; 挡土墙的用途与类型2、挡土墙的类型⑴挡土墙按结构型式分类②悬臂式;③扶壁式; 挡土墙的用途与类型2、挡土墙的类型⑴挡土墙按结构型式分类④锚杆式; 挡土墙的用途与类型2、挡土墙的类型⑴挡土墙按结构型式分类⑤ 挡土墙的用途与类型2、挡土墙的类型⑴挡土墙按结构型式分类⑥ 土压力的种类1、土压力实验在实验室里通过挡土墙的模型试验,可以量测挡土墙不同位移方向,产生3种不同的土压力。2、土压力种类⑴(a)所示。⑵主动土压力当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。土体下方阻止移动的强度发挥,使作用在墙背上的土压力减小。当墙向前位移达到-Δ值时,土体中产生AB滑裂面,同时在此滑裂面上产生抗剪强度全部发挥,此时墙后土体达到主动极限平衡状态,墙背上作用的土压力减至最小。因土体主动推墙,称之为主动土压力,以Pa表示,(b)所示。由试验研究可知:产生Pa墙体向前位移-Δ的大小对于墙后填土为密砂时,-Δ=%H;墙后填土为密实粘性土时,-Δ=(1~2)%H,即产生主动土压力。 土压力的种类2、土压力种类⑶被动土压力若挡土墙在巨大的外力作用下,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。当挡土墙向填土方向