武汉化工学院：《岩土力学》第六章（6-1） 挡土结构物上的土压力(双语)

第六章挡土结构物上的土压力 Chapter 6 Lateral Pressure between a soil mass and an adjoining earth- structure. 第一节概述 6.1 Induction This chapter deals with the magnitude and distribution of lateral pressure between a soil mass and an adjoining earth- retaining structure挡土结构物,俗称 挡挡出的结构型式

第六章 挡土结构物上的土压力 Chapter 6 Lateral Pressure between a soil mass and an adjoining earth- structure. 第一节 概述 6.1 Induction This chapter deals with the magnitude and distribution of lateral pressure between a soil mass and an adjoining earth-retaining structure(挡土结构物,俗称 挡土墙 挡土墙的结构型式 )

挡土墙的结构类型对土压力分布的影响 The influence of structure types of earth- retaining wal on c distribution (一)、刚性挡土墙( rigid earth- retaining wall) 用砖、石、混凝土所筑成,断面较大 图6-2刚性挡土墙背 图6-3柔性挡土墙背 上压力分布 上压力分布

一、挡土墙的结构类型对土压力分布的影响 The influence of structure types of earth- retaining wall on c distribution (一)、刚性挡土墙（rigid earth- retaining wall ） 用砖、石、混凝土所筑成，断面较大。 图6-2 刚性挡土墙背 上压力分布 图6-3 柔性挡土墙背 上压力分布

(二)、柔性挡土墙( flexible earth- retaining wal) (三)临时支撑( temporary brace) 基坑壁围护时采用由横板、立柱和支撑组成 二、墙体位移与土压类型(刚性土压力) Wall displacement and lateral earth pressure types (-)静止土压力 (still lateral pressure) 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。 使挡土墙保持静止的条件 (1)墙身尺寸足够大 (2)墙身砼与基岩牢固地联结在一起 (3)挡土墙地基不产生不均匀沉降

(二)、柔性挡土墙（flexible earth- retaining wall ） （三）临时支撑（temporary brace） 一基坑壁围护时采用由横板、立柱和支撑组成 二、墙体位移与土压类型（刚性土压力） Wall displacement and lateral earth pressure types （一）静止土压力(still lateral pressure ) 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。 使挡土墙保持静止的条件 （1）墙身尺寸足够大 （2）墙身砼与基岩牢固地联结在一起 （3）挡土墙地基不产生不均匀沉降

如:地下室挡土墙的顶板和底板与墙体为刚性联结, 故墙的水平位移近于零。 作用于墙背的土压力:一般可按静止土压力算(《成 都科大:土力与地基》) 二)主动土压力( Active lateral earth pressure) 土推、墙移(或绕墙跟转动) 当滑动面上 时,有(此时密砂土上的 墙位移量 。H为挡土墙高;密实粘土上的墙 位移量 (三)被动土压力( Passive lateral earth pressure) 墙推土移,墙后土体处于被动极限平衡状态 此时位移量达某一较大量(密砂土 密实粘土

如：地下室挡土墙的顶板和底板与墙体为刚性联结， 故墙的水平位移近于零。 作用于墙背的土压力：一般可按静止土压力算（《成 都科大：土力与地基》） （二）主动土压力（Active lateral earth pressure ） 土推、墙移（或绕墙跟转动） 当滑动面上 时 , 有 （此时密砂土上的 墙位移量 。H为挡土墙高；密实粘土上的墙 位移量 ） （三）被动土压力（Passive lateral earth pressure ) 墙推土移，墙后土体处于被动极限平衡状态 此时位移量达某一较大量（密砂土 密实粘土 ） f  =  Ea Ea  =  0.5%H   (1− 2%H) − =  5%H − 10%H

结论:墙体位移对土压力影响:图6-6 ①E属于弹性状态土压力,可用弹性理论计算; EaE则属于极限平衡状态土压力,用以抗剪强度 和极限平衡理论为基础的古典郎土压力理论——肯土 压力理论和库伦土压力理论计算; Ea< eo< e P E E E H 5%01~0.5% 图6-6墙体位移与土压力关系曲线

结论：墙体位移对土压力影响：图6-6 ① E0属于弹性状态土压力，可用弹性理论计算； Ea 、Ep则属于极限平衡状态土压力，用以抗剪强度 和极限平衡理论为基础的古典郎土压力理论——肯土 压力理论和库伦土压力理论计算； ② Ep E0 Ea H  − H  + 1~ 5% 0.1~ 0.5% E 图6-6 墙体位移与土压力关系曲线 Ea  E0  Ep

、影响土压力的因素 The factors of influencing lateral earth pressure (1)挡土墙的高度,结构型式,墙背形状(倾斜、俯 斜或垂直)和光滑程度; (2)挡土墙的位移方向(向前、向后、静止不动)和 位移量的大小; (3)墙后填土表面的形状(水平、向上倾斜、向下倾 斜)及荷载作用情况(集中荷载,均布荷载或任意分 布荷载) 4)墙土的物理力学性质,包括填土的容重,包括含 水量w,内磨擦角φ和粘聚力c等

三、影响土压力的因素 The factors of influencing lateral earth pressure （1）挡土墙的高度，结构型式，墙背形状（倾斜、俯 斜或垂直）和光滑程度； （2）挡土墙的位移方向（向前、向后、静止不动）和 位移量的大小； （3）墙后填土表面的形状（水平、向上倾斜、向下倾 斜）及荷载作用情况（集中荷载，均布荷载或任意分 布荷载） （4）墙土的物理力学性质，包括填土的容重，包括含 水量w，内磨擦角和粘聚力c等

第二节静止土压力的计算 6. 4 The Calculation of earth pressure at rest 静止土压力 earth pressure at rest 半无限弹性的应力状态 求解(静止土压力强度) PoKor (KPa)

第二节 静止土压力的计算 6.4 The Calculation of earth pressure at rest 一、静止土压力(earth pressure at rest) 半无限弹性的应力状态 求解 （静止土压力强度） P K z 0 = 0 （KPa）

、静止土压力分布及总土压力 The distribution of earth pressure at rest and the total earth pressure Koh (KN) 静止土压力系数 (coefficient of earth pressure at rest 对于正常固结粘土,一般以 (φ为有效内摩 擦角) 砂土的K值约为04 粘土K0=040.8 超固结粘土,K0可能大于1,由经验公式(6-4)估算

二、静止土压力分布及总土压力 The distribution of earth pressure at rest and the total earth pressure 2 0 0 2 1 E = K H （KN） 三、静止土压力系数 (coefficient of earth pressure at rest ) 对于正常固结粘土，一般以 （  /为有效内摩 擦角） 砂土的K0值约为0.4 粘土K0 =0.4~0.8 超固结粘土, K0可能大于1, 由经验公式(6-4)估算。 / 0 K = 1− sin 

第三节朗肯土压力理论 6.3 Rankine's Theory of earth Pressure 基本原理 basic principles) 图6-9,6-10

第三节 朗肯土压力理论 6. 3 Rankine’s Theory of Earth Pressure 一、基本原理(basic principles) 图6-9，6-10

水平填土面上的朗肯土压力 The Rankine's earth pressure on the level fill surface 假设:(1)墙体为刚性体 (2)墙背垂直,光滑 Consider a semi-infinite mass of soil with a horizontal Surface and having a vertical boundary formed by a smooth wall surface extending to semi- infinite depth, as represented in Fig 6-9. The soil is assumed to be homogeneous(均匀) and isotopic(各向同性) (一)主动土压力( Active earth pressure) 1.无粘性土(none- cohesive soil) C=0,由(5-14) 1+82(45°

二、水平填土面上的朗肯土压力 The Rankine’s earth pressure on the level fill surface 假设:（1）墙体为刚性体 （2）墙背垂直，光滑 Consider a semi-infinite mass of soil with a horizontal Surface and having a vertical boundary formed by a smooth wall surface extending to semi￾infinite depth, as represented in Fig 6-9. The soil is assumed to be homogeneous （均匀） and isotopic（各向同性）. （一）主动土压力（Active earth pressure ） 1．无粘性土(none-cohesive soil) C=0，由（5-14） ) 2 (45 2 3 1   =  + g  −