土压力和挡土墙
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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 。
第六章土压力和挡土墙名词解释: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、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。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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。
8、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。
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。
2、在相同条件下,产生主动土压力所需的培身位移量Δa与产生被动土压力所需的墙身位移量Δp的大小关系是。
3、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、Ф,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。
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。
挡土墙与土压力在我们的日常生活和工程建设中,挡土墙是一种常见的结构。
它默默地承受着土的压力,为我们的道路、边坡和建筑提供了稳定和安全的保障。
那么,什么是挡土墙?土压力又是如何作用于它的呢?挡土墙,简单来说,就是一种用来抵抗土体侧压力,防止土体坍塌或变形的结构。
它可以由各种材料建造,比如砖石、混凝土、钢材等。
在道路的边坡、河岸、建筑的地下室等地方,我们都能看到它的身影。
土压力,顾名思义,就是土体对挡土墙产生的压力。
这可不是一个简单的力量,它的大小和方向会受到很多因素的影响。
首先,土的性质是一个关键因素。
不同类型的土,比如砂土、黏土、粉土等,它们的内摩擦角、黏聚力等参数都不同,这会直接影响土压力的大小。
砂土颗粒较大,内摩擦角较大,产生的土压力相对较大;而黏土的黏聚力较大,土压力的计算就会有所不同。
其次,挡土墙的位移情况也至关重要。
如果挡土墙不发生位移或者位移很小,那么土压力就是静止土压力。
当挡土墙朝着土体方向移动,土压力逐渐增大,直到达到主动土压力状态。
相反,如果挡土墙被推向土体的反方向移动,土压力会增大到被动土压力。
这三种土压力的大小关系通常是:被动土压力>静止土压力>主动土压力。
再者,挡土墙的形状和高度也会对土压力产生影响。
比如,直立式挡土墙和仰斜式挡土墙所受到的土压力分布就有所不同。
较高的挡土墙所承受的土压力也会更大。
在实际工程中,准确计算土压力对于设计合理的挡土墙至关重要。
如果土压力计算不准确,挡土墙可能会因为承受不住压力而发生破坏,导致严重的后果。
为了计算土压力,工程师们运用了各种理论和方法。
库仑土压力理论和朗肯土压力理论是其中比较常用的两种。
库仑土压力理论考虑了墙背的倾斜角度、墙后填土的表面倾斜情况等因素,适用于各种形状的挡土墙和填土情况。
朗肯土压力理论则基于半无限土体中的应力状态,计算相对简单,但适用条件相对较窄。
在设计挡土墙时,除了要考虑土压力的大小和分布,还需要综合考虑其他因素。
比如,挡土墙的稳定性,包括抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性。
土木工程知识点-挡土墙结构上受那几种力?
挡土墙结构会受到土体的侧压力作用,该力的总值会随结构与土相对位移和方向而变化,侧压力的分布会随结构施工程序及变形过程特性而变化。
挡土墙结构承受土压力有:静止土压力、主动土压力和被动土压力。
静止土压力:若刚性的挡土墙保持原位静止不动,墙背土层在未受任何干扰时,作用在墙上水平的压应力称为静止土压力。
其合力为E0( kN/m)、强度为P0( kPa)。
主动土压力:若刚性挡土墙在填土压力作用下,背离填土一侧移动,这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐减小,当墙后土体达到极限平衡,土体开始剪裂,并产生连续滑动面,使土体下滑。
这时土压力减到最小值,称为主动土压力。
合力和强度分别用EA (kN/m)和PA (kPa)表示。
被动土压力:若刚性挡土墙在外力作用下,向填土一侧移动,这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐增大,当墙后土体达到极限平衡,土体开始剪裂,出现连续滑动面,墙后土体向上挤出隆起,这时土压力增到最大值,称为被动土压力。
三种土压力中,主动土压力最小;静止土压力其次;被动土压力最大,位移也最大有人认为建立新形式的标准化始走向建筑和谐的唯一道路,并且能用
建筑技术加以成功地控制.而我的观点不同,我要强调的是建筑最宝贵的性质是它的多样化和联想到自然界有机生命的生长.我认为着才是真正建筑风格的唯一目标.如果阻碍朝这一方向发展,建筑就会枯萎和死亡.要使建筑结构适合于环境,要注意到气候,地位和四周的自然风光,在结合目的来考虑的一切因素中,创造出一个自由的统一的整体,这就是建筑的普遍课题,建筑师的才智就要在这个可提到完满解决上体现。
第六章:挡土墙及土压力计算挡土墙是防止土体坍塌和控制土体崩塌的一种结构,通常用于公路、铁路、水坝、隧道等工程中。
挡土墙可以是重力式挡土墙、加筋土挡墙、钢筋混凝土挡墙等不同类型的结构。
本章将介绍挡土墙的设计原理和土压力计算。
1. 挡土墙设计原理挡土墙的设计原理是要在土体的外界应力作用下,对土体施加等量反向的应力,从而达到防止土体坍塌和控制土体崩塌的目的。
为了满足这个要求,挡土墙应该具有以下特点:•具有足够大的重力或抗压能力,以承受土压力和土体的上部载荷;•具有足够的摩擦和固结性能,以保证与土体之间的稳定接触面;•具有良好的排水性能,以避免土体的渗透和水分积聚。
挡土墙结构的选择应该根据地质情况、工程所需的水准和经济条件等因素进行综合考虑。
2. 土压力计算挡土墙的土压力计算是设计过程中的一个关键步骤,因为这关系到挡土墙所需的结构和材料的选择。
土压力是指土体在不同深度和不同方向上的地下应力,通常包括水压力和土体内部的应力。
土压力计算需要考虑以下因素:•土的重度和黏度特性;•挡土墙和土体之间的摩擦系数;•挡土墙和土体之间的固结系数;•土体的水平和垂直面的压力。
土压力计算的方法包括摩尔–库仑理论、库仑理论、阿基米德原理和等效侧压力法等。
具体的计算方法需要根据实际情况进行选择和调整。
3. 总结挡土墙是保护工程建设和人类生命财产安全的重要结构。
其设计和计算需要综合考虑地质条件、工程水平、经济状况等因素。
在土压力计算中,需要考虑土的特性、墙体和土体之间的摩擦和固结系数,同时也要选择合适的计算方法,以便得到准确可靠的设计结果。
土压力计算及挡土墙设计最终版在土木工程领域中,土压力的计算和挡土墙的设计是至关重要的环节。
这不仅关系到工程的稳定性和安全性,还直接影响到工程造价和施工难度。
接下来,让我们深入探讨一下土压力计算及挡土墙设计的相关内容。
一、土压力的基本概念土压力是指挡土墙后的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的应力状态,土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种类型。
静止土压力是指挡土墙在土压力作用下不发生任何位移或转动时,墙后土体处于弹性平衡状态时的土压力。
主动土压力是指挡土墙在墙后土体的推力作用下,向前发生位移或转动,墙后土体达到主动极限平衡状态时的土压力。
被动土压力则是指挡土墙在外力作用下向后发生位移或转动,墙后土体达到被动极限平衡状态时的土压力。
二、土压力的计算方法1、静止土压力计算静止土压力的计算通常采用弹性理论,其计算公式为:$E_0 =\frac{1}{2}K_0\gamma H^2$ ,其中$K_0$ 为静止土压力系数,可通过试验或经验公式确定;$\gamma$ 为填土的重度;$H$ 为挡土墙的高度。
2、主动土压力计算库仑理论和朗肯理论是计算主动土压力常用的方法。
库仑理论假定墙后填土为无粘性土,破坏面为一平面,通过分析墙后土体的静力平衡条件,得到主动土压力的计算公式。
朗肯理论则基于土的极限平衡条件,假定填土表面水平且无限延伸,墙背垂直光滑,从而推导出主动土压力的计算公式。
3、被动土压力计算被动土压力的计算方法与主动土压力类似,也可以采用库仑理论和朗肯理论,但计算过程相对复杂。
三、影响土压力的因素土压力的大小和分布受到多种因素的影响,主要包括填土的性质(如填土的重度、内摩擦角、粘聚力等)、挡土墙的形状和尺寸、墙背的粗糙度、填土表面的荷载以及挡土墙的位移方向和位移量等。
例如,填土的重度越大,土压力就越大;内摩擦角和粘聚力越大,土压力则越小。
墙背越粗糙,土压力越大;墙背越光滑,土压力越小。