下载文档原格式
1挡土墙主动土压力计算： DQ-11.1基本资料1.1.1工程名称：工程一1.1.2挡土结构的高度 h ＝2.43m，主动土压力增大系数ψc＝ 1，挡土墙墙背的倾角α ＝ 90°1.1.3地表均布荷载标准值 q ＝ 5kN/m2，边坡对水平面的坡角β ＝ 27°1.1.4填土的重度γ ＝ 18kN/m3，土的粘聚力 c ＝ 0kN/m2，墙背填土的内摩擦角φ ＝ 30°，土对挡土墙墙背的摩擦角δ ＝ 15°1.2挡土墙主动土压力系数κa挡土墙在土压力作用下，其主动压力系数应按基础规范式 L.0.1-1 计算：κa＝ {Sin(α+β) / [Sinα·Sin(α+β-φ-δ)]2}{κq·[Sin(α+β)·Sin(α-δ)+ Sin(φ+δ)·Sin(φ-β)] + 2η·Sinα·Cosφ·Cos(α+β-φ-δ)- 2·[(κq·Sin(α+β)·Sin(φ-β)+ η·Sinα·Cosφ)(κq·Sin(α-δ)·Sin(φ+δ) + η·Sinα·Cosφ)]0.5}1.2.1κq＝ 1 + [2q / (γ·h)]·[Sinα·Cosβ/Sin(α+β)]＝ 1+[2*5/(18*2.43)]*[Sin90°*Cos27°/Sin(90°+27°)] ＝ 1.229 1.2.2η ＝ 2c /(γ·h) ＝ 2*0/(18*2.43) ＝ 01.2.3令 A ＝ Sin(α+β) / [Sinα·Sin(α+β-φ-δ)]2A ＝ Sin(90°+27°)/[Sin90°*Sin(90°+27°-30°-15°)]2＝ 0.9851.2.4令 B ＝κq·[Sin(α+β)·Sin(α-δ) + Sin(φ+δ)·Sin(φ-β)]B ＝ 1.229*[Sin(90°+27°)*Sin(90°-15°)+Sin(30°+15°)*Sin(30°-27°)] ＝ 1.1031.2.5令 C ＝ 2η·Sinα·Cosφ·Cos(α+β-φ-δ)C ＝ 2*0*Sin90°*Cos30°*Cos(90°+27°-30°-15°) ＝ 01.2.6令 D ＝κq·Sin(α+β)·Sin(φ-β) + η·Sinα·CosφD ＝ 1.229*Sin(90°+27°)*Sin(30°-27°)+0*Sin90°*Cos30°＝ 0.0571.2.7令 E ＝κq·Sin(α-δ)·Sin(φ+δ) + η·Sinα·CosφE ＝ 1.229*Sin(90°-15°)*Sin(30°+15°)+0*Sin90°*Cos30°＝ 0.8391.2.8κa＝ A·[B + C - 2·(D·E)0.5] ＝ 0.985*[1.103+0-2*(0.057*0.839)0.5] ＝0.6541.3主动土压力合力标准值 E aE a＝ψc·0.5·γ·h2·κa＝ 1*0.5*18*2.432*0.654 ＝ 34.8kN___________________________________________________________________________ _____________【MorGain 结构快速设计程序 V2011.05.1995.1989】 Date：2012-04-19 10:54:37_____________________________________________________ _____________。
土压力与挡土墙1.引言土压力指的是土壤中由于自重形成的垂直向下作用的力量，它是设计和施工土木工程如挡土墙时需要考虑的重要因素之一。
挡土墙则是一种常用的结构，用于抵抗土壤的水平推力，以保护建筑物、道路和堤坝免受土壤侵蚀和坍塌。
本文将探讨土压力对挡土墙的影响以及常用的挡土墙结构及其工作原理。
2.土压力的形成与影响土压力的形成是由于土体的自重以及外部施加的荷载导致土壤颗粒间的相互压实和相对位移，从而产生一个向下和向外的力。
土体的类型、密实度、粒径分布以及施加在土体上的荷载等因素都会影响土压力的大小和分布。
土压力对挡土墙的影响主要体现在以下几个方面：2.1 挡土墙的稳定性土压力是挡土墙稳定性设计中重要的考虑因素之一。
挡土墙在承受土压力作用时，必须能够平衡土体的水平推力，以防止挡土墙的倾覆或滑移。
设计挡土墙时需要充分考虑土压力的大小和分布，以确定墙体的尺寸、材料和支护结构等。
2.2 墙身和基础结构的变形土压力会导致挡土墙墙身和基础结构的变形。
墙身受到土压力的作用会发生弯曲和变形，因此需要合理设计挡土墙的截面形状和墙体厚度，以保证结构的稳定性和变形控制。
基础结构受到土压力的影响也会发生沉降和倾斜等变形，需要采取适当的基础处理措施，如加固基础或采用合适的基础形式。
2.3 挡土墙的开挖工作在挡土墙的建设过程中,需要进行土体的开挖工作。
开挖后形成的挖土面会受到土压力的作用，特别是在挖土面上部往下依次深挖的过程中，土压力会导致挖土面的塌方和土体的失稳。
为了保证挖土面的稳定，常常需要采取支护措施，如钢筋混凝土构造、土工合成材料和挡土结构的设置等。
3.常用挡土墙结构及其工作原理为了有效地抵抗土压力，保护建筑物和其他工程设施的稳定，人们设计和建造了各种各样的挡土墙结构。
以下是常见的几种挡土墙结构及其工作原理：3.1 重力挡土墙重力挡土墙是由自身的重量来抵抗背后土压力的，通过墙体的自重产生与土压力相反的水平力，实现力的平衡。
第六章 土压力第一节 土压力的概念一、名词解释1．土压力：是指挡土结构物背后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。
2．主动土压力：当挡土墙在墙后填土作用下，离开土体方向移动或转动，至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力。
3．静止土压力：当挡土结构物在土压力作用下无任何移动或转动，墙后土体由于墙背的侧限作用而处于弹性平衡状态时，墙背所受的土压力压力称为静止土压力。
4．被动土压力：挡土墙在外力作用下，墙体向填土方向平移或转动，至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力。
二、填空题1．静止土压力 主动土压力 被动土压力 2．极限平衡 滑裂面 最小 3．增加 极限平衡 最大三、选择题1．A 2．C 3．C 4．B 5. B 6. C 7. B四、判断题1．√ 2．× 3．× 4．√ 5．√ 6．√五、简答题简述挡土墙位移对土压力的影响？答：挡土墙是否发生位移以及位移方向和位移量，决定了挡土墙所受的土压力类型，并据此将土压力分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。
挡土墙不发生任何移动或滑动，这时墙背上的土压力为静止土压力。
当挡土墙产生离开填土方向的移动，移动量足够大，墙后填土体处于极限平衡状态时，墙背上的土压力为主动土压力。
当挡土墙受外力作用向着填土方向移动，挤压墙后填土使其处于极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力为被动土压力。
挡土墙所受的土压力随其位移量的变化而变化，只有当挡土墙位移量足够大时才产生主动土压力和被动土压力，若挡土墙的实际位移量并未达到使土体处于极限平衡状态所需的位移量，则挡土墙上的土压力是介于主动土压力和被动土压力之间的某一数值。
六、计算题答案：166.5KN/m 解：()022030sin 165.182121-⨯⨯⨯==KH P γ=166.5KN/m第二节 朗肯土压力理论一、填空题1．竖直、光滑 2．墙背直立，光滑，墙后填土面水平，理想塑性体，极限平衡 3．245ϕ-，245ϕ-4．相切 5．相切 6．土的粘聚力 7． 90.4 ;1.55二、选择题1．C 2．D 3．A四、判断题1．× 2．× 3．× 4． 5．√五、简答题1. 答：朗肯研究自重应力作用下，半无限土体内各点的应力从弹性平衡状态发展为极限平很状态的条件，提出计算挡土墙土压力的理论。
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（0E ）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0E 。
2.主动土压力（a E ）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（p E ）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p E 。
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：p E >0E > a E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。
第六章 土压力和挡土墙一、名 词 释 义1．挡土墙：用来支撑天然或人工土坡，防止土体滑坍的构筑物。
2．土压力：墙后填土的自重或填土表面上的荷载对墙产生的侧向压力。
3．刚性挡土墙：指用砖石或混凝土所筑成的断面较大、在土压力作用下仅能发生整体平移或转动、墙身挠曲变形可忽略不计的挡土墙。
4．柔性挡土墙：挡土结构物自身在土压力作用下发生挠曲变形，结构变形影响土压力的大小和分布，这种类型挡土结构物称为柔性挡土墙。
5. 重力式挡土墙：依靠墙本身重量维持其抗倾覆和抗滑移稳定性的刚性挡土墙。
6. 静止土压力：挡土墙在墙后填土的推力或其他外力作用下，不发生任何移动或滑动，这时墙背上的土压力，称为静止土压力。
7. 主动土压力：挡土墙受到墙后填土的作用产生离开填土方向的移动，当移动量足够大，墙后填土土体处于极限平衡状态时，墙背上的土压力称为主动土压力。
8．被动土压力：挡土墙受外力作用向着填土方向移动，挤压墙后填土使其处于极限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为被动土压力。
9．朗肯土压力理论：根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件得出土压力的计算方法。
10．临界深度：对墙后填土为粘性土的挡土墙，若离填土面某一深度处的主动土压力等于零，该深度称为临界深度。
11. 库仑土压力理论：是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出土压力的理论。
12．坦墙：墙后土体破坏时，滑动土楔不沿墙背滑动，而沿第二滑裂面滑动的墙背比较平缓的挡土墙。
二、填 空 题1. 根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为 、和被动土压力三种。
Δ，与产生被动土压力所需的墙身 2．在相同条件下，产生主动土压力所需的墙身位移量aΔ。
位移量，的大小关系是p3．在挡土墙断面设计验算中考虑的主要外荷载是 。
4．挡土墙按其刚度及位移方式可分为 、 和临时支撑三类。
5．根据朗肯土压力理论，当墙后土体处于主动土压力状态时，表示墙后土体单元应力状 态的应力圆与土体抗剪强度包线的几何关系是 。
6. 根据朗肯土压力理论，当墙后土体处于被动土压力状态时，表示墙后土体单元应力状态的应力圆与土体抗剪强度包线的几何关系是 。
7．挡土墙墙后土体处于朗肯主动土压力状态时，土体剪切破坏面与竖直面的夹角为 ；当墙后土体处于朗肯被动土压力状态时，土体剪切破坏面与水平面的夹角为 。
8. 若挡土墙墙后填土抗剪强度指标为c，ϕ，则主动土压力系数等于 ，被动土压力系数等于 。
9. 墙后为粘性填土时的主动土压力强度包括两部分：一部分是由土自重引起的土压力，另一部分是由 引起的土压力。
10. 当挡土墙墙后填土面有均布荷载q作用时，若填土的重度为γ，则将均布荷载换算成的当量上层厚度为 。
11. 当墙后填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力有土压力和 两部分。
12. 当墙后无粘性填土中地下水位逐渐上升时，墙背上的侧压力产生的变化是 。
13．俯斜墙背(包括假想墙背及折线墙背上墙)的坡度平缓时，土楔不沿墙背或假想墙背滑动，而沿 滑动。
14．石砌挡土墙的墙背，可做成 、 、 、凸形折线和衡重式五种。
15．墙后填土选用粗粒土相对于选用粘性土，静止土压力的变化是 。
16．当挡土墙承受静止土压力时，墙后土体处于 应力状态。
17．挡土墙在满足 的条件下，库仑土压力理论与朗肯土压力理论计算得到的土压力是一致的。
19．当挡土墙墙背倾斜、墙后为粘性填土且填土面是一曲面时，土压力可采用 求解。
20．论假定墙后土体中的滑裂面是通过 的平面。
答案：1． 静止土压力、主动土压力；2．p Δ<Δa 3．土压力；4．刚性挡土墙、柔性挡土墙 5．相切；7．2450φ,2450φ−，8．−)2(45tg 2(45tg 0202φφ+− 9．土的粘聚力，10．γ/q 11．水压力 12．增大；13．第二破裂面；14．仰斜，垂直，俯斜；15．减小；16．自重（或侧限）17．墙背直立光滑且填土面水平；18．增大；19．图解法；20．墙踵三、选 择 题1．按挡土墙结构特点，下列类型挡土墙属于重力式挡土墙的是 .(1)石砌衡重式挡土墙； (2)钢筋混凝土悬臂式挡土墙；(3)柱板式挡土墙； (4)锚定板式挡土墙。
2．下列各项属于挡土墙设计工作内容的是——。
(1)确定作用在墙背上的土压力的性质；(2)确定作用在墙背上的土压力的大小；(3)确定作用在墙背上的土压力的方向；(4)确定作用在墙背上的土压力的作用点。
3．在相同条件下，主动土压力Ea，与被动土压力Ep的大小关系是——·(1) Ea≤Kp； (2) Ea< Kp； (3) Ea> Kp； (4) Ea≥Kp。
4．若墙后填土为正常固结粘性土，其不固结不排水抗剪强度指标cu cu ,c φ与有效应力抗剪强度指标为已知，填土的重度为γ，则静止土压力系数Ko可表示为—。
//,c φ (1) cu 0sin 1K φ−=； (2) γ/2c K cu 0=；(3) ； (4)/0sin 1K φ−=γ/2c K /0= 5．下列描述正确的是 。
(1)刚性挡土墙墙后某一填土层的最大土压力强度发生在土层底部；(2)柔性挡土墙墙后某一填土层的最大土压力强度发生在土层底部；(3)深基坑开挖支护采用的板桩墙属于柔性挡土墙，墙身上的土压力为曲线分布；(4)基坑支撑上的最大土压力不是发生在底部，而是在中间某一高度。
6．若挡土墙完全没有侧向变形、偏转和自身弯曲变形时，正确的描述是 。
(1)墙后土体处于静止土压力状态； (2)墙后土体处于侧限压缩应力状态；(3)墙后土体处于无侧限压缩应力状态； (4)墙后土体处于主动土压力状态。
7．若墙后为均质填土，无外荷载，填土抗剪强度指标为φ,c , 填土的重度为γ，则根据朗肯土压力理论，墙后土体中自填土表面向下深度z处的主动土压力强度是 。
(1))245(2245(z 2ϕϕ；(2) )245(2)245(z 2ϕϕγ+°⋅++°⋅tg c tg ； γ+°⋅−+°⋅tg c tg (3) )245(2)245(z 2ϕϕγ−°⋅+−°⋅tg c tg ;(4) )245(2)245(z 2ϕϕγ−°⋅−−°⋅tg c tg 。
8．下列描述正确的是 。
(1)墙后填土由性质不同土层组成时，土压力沿深度的变化在土层层面处一定是连 续的；(2)墙后填土由性质不同的土层组成时，土压力沿深度的变化在土层层面处常出现 突变；(3)墙后填土中有地下水时，地下水位以下填土采用其浮重度计算土压力；(4)墙后填土中有地下水时，地下水位以下填土采用其干重度计算土压力。
9．库仑土压力理论的基本假设包括 。
(1)墙后填土是无粘性土； (2)墙后填土是粘性土；(3)滑动破坏面为一平面； (4)滑动土楔体视为刚体。
10．确定挡土墙墙背与土间的摩擦角时，重点考虑的因素包括 。
(1)墙背的粗糙程度； (2)墙后土体排水条件；(3)挡土墙的重要性； (4)墙后填土的内摩擦角。
11. 下列描述正确的是 。
(1)凸形墙背和衡重式墙背的主动土压力计算方法，通常是把上下墙分开考虑，分别按库仑理论计算各直线墙段上的土压力，然后以其矢量和作为全墙的土压力；(2)衡重式墙背的上墙，由于衡重台的存在，通常把墙顶内缘和衡重台后缘的连线视作假想墙背计算土压力；(3)悬臂式和扶臂式挡土墙，通常把墙顶内缘和墙踵的连线视作假想墙背，按库仑理论计算土压力；(4)假想墙背的墙背摩擦角即为填料的内摩擦角。
12．朗肯土压力理论与库仑土压力理论计算所得土压力相同的情况是 。
(1)墙后填土为无粘性土； (2)墙背直立、光滑，填土面水平，(3)挡土墙的刚度无穷大； (4)墙后无地下水。
13．下列描述正确的是 。
(1)仰斜墙背所受主动土压力小，故墙身断面较经济，但当墙趾处地面横坡较陡时，采用仰斜墙背将使墙身增高，断面增大；(2)俯斜墙背所受土压力较大，通常在地面横坡陡峻时采用，借陡直的墙面，以减小墙高。
俯斜墙背可做成台阶形，以增加墙背与填土间的摩擦力；(3)凸形折线墙背，系由仰斜墙背演变而成，上部俯斜，下部仰斜，以减小上部的断面尺寸(包括墙高)；(4)衡重式墙背，在上下墙间设一衡重台，并采用陡直的墙面，适用于地形陡峻处，上墙墙背俯斜，下墙墙背仰斜。
14．下列描述正确的是 。
(1)重力式挡土墙的设计过程是一个试算过程；(2)当地面横坡较陡时，采用较平缓墙面；当地面横坡平缓时，采用较陡或直立的墙面;(3)所有挡土墙墙顶都必须设置护栏；(4)墙身的断面形式应根据墙的用途、墙高和墙趾处的地形、地质、水文等条件，在满足稳定性和强度要求的前提下，按结构合理、断面经济和施工便利的原则比较确定。
15．重力式挡土墙的设计应满足的基本要求包括 。
(1)不产生墙身沿基底的滑动破坏；(2)不产生墙身绕墙趾倾覆；(3)地基承载力足够，不出现因基底不均匀沉降而引起墙身倾斜；(4)墙身不产生开裂破坏。
16．对仰斜墙、俯斜墙和直立墙，下列描述正确的是 。
(1) 就墙背所受的主动土压力而言，设计时宜优先选用仰斜墙；（2）如在开挖临时边坡以后筑墙，设计时宜优先选用仰斜墙；(3)如果在填方地段在筑墙，设计时宜优先选用俯斜墙或直立墙；（4）如墙前地形较陡，设计时宜优先选用直立墙。
17．挡土墙后的回填土应优先选用砂土、碎石土等透水性较大的土，最主要的原因是 。
（1）采用此类土施工效率高，可以全天候施工；（2）因为此类土的抗剪强度较稳定，易于排水；（3）因为采用此类土时，填土面的沉降量较小；（4）因为采用此类土时，施工压实质量易于保证。
18。
重要的高度较大的挡土墙，墙后回填土一般不选用粘性土，主要原因是 。
（1）粘性土的粘聚强度需要很长的时间才能够生成；（2）粘性土的性能不稳定，渗水后可在挡土墙上产生较大的侧压力；（3）采用粘性土分层填筑时，过干及过湿土的含水量难以调节；（4）采用粘性土分层填筑时，需修筑排水设施，施工效率较低。
19．下列描述正确的是 。
（1）墙后填土选用粘性土时，因粘性土的蠕变性质能使主动土压力向静止土压力 状态发展，从而引起墙背侧压力随时间增加；（2）墙后填土选用砂性土时，墙后土体的主动土压力状态能够长时间保持。
（3）对填土速度较快、高度较大的挡土墙，粘性填土的抗剪强度指标宜选用不排水剪指标；（4）在季节性冻土地区，墙后填土应选用非冻胀性填料，如碎石、砾砂等。
20．设计中选择挡土墙形式时，应遵循的原则包括 。
（1）挡土墙的用途、高度和重要性； （2）当地的地形、地质条件；（3）就地取材、经济、安全； （4）优先选用重力式挡土墙答案１．（１）；２．（１）（２）（３）（４）；３．（２）；４．（３）；５．（１）（３）（４）；６．（１）（２）；７．（４）８．（２）（３）；９．（１）（２）（４）；１０．（１）（２）（４）；１１．（１）（２）（３）（４）；１２．（）１３．（１）（２）（３）（４）；１４．（）（）；１５．（１）（２）（３）（４）；１６．（１）（２）（３）（４）；１７．（）；１８．（２）；１９．（１）（２）（３）（４）；２０．（１）（２）（３）．四、简 答 题1．影响土压力因素有哪些？答： 影响土压力因素包括：墙的位移方向和位移量；墙后土体所处的应力状态；墙体材料、高度及结构形式；墙后填土的性质；填土表面的形状；墙和地基之间的摩擦特性；地基的变形等。
