第六章土压力与挡土墙
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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 土压力和挡墙设计6-1 如图所示挡土墙,高5m ,墙背竖直,墙后填砂土,墙后地下水位距地表2m 。
已知砂土的湿重度γ=16 kN/m3,饱和重度γsat=18 kN/m3,内摩擦角φ’=30°,试求作用在墙上的静止土压力和水压力的大小和分布及其合力。
习题 6-1附图6-2 如图所示挡土墙,墙背竖直而且光滑,墙高10m ,墙后填土表面水平,其上作用着连续的超载q 为20kPa ,填土由二层无粘性土所组成,土的性质指标和地下水位如图所示,试求: (1) 主动土压力和水压力分布;(2)总压力(土压力和水压力之和)的大小; (3)总压力的作用点。
333习题 6-2附图6-3 用朗肯理论计算如图所示挡土墙上的主动土压力和被动土压力,并绘出压力分布图。
习题 6-3附图6-4计算如图所示挡土墙上主动土压力和被动土压力,并绘出压力分布图,设墙背竖直光滑。
33习题 6-4附图6-5用库仑公式和库尔曼图解法,分别求如图所示挡土墙上的主动土压力的大小。
6-6用图解法求图所示挡土墙后填土沿与水平面成35°夹角的平面滑动时,作用在墙背上的土压力。
填土面6-7如图所示为一重力式挡土墙,填土表面作用有局部荷载,如何考虑局部堆载对土压力的影响,当这些堆载离开墙背多远时,这种影响就可以忽略不计?习题 6-7附图6-8 如图所示挡土墙,分别采用朗肯理论和库仑土压力理论计算主动土压力的大小、方向和作用点。
设墙背光滑。
习题 6-8附图6-9 如图所示挡土墙,填土情况及其性质指标标于图中,试用朗肯理论计算A 、B 、C 各点土压力(压强)的大小及土压力为零点的位置。
习题 6-9附图6-10无限长斜坡上垂直墙背挡土墙如图所示。
已知坡角,填土内摩擦角,15β°=30ϕ°=0C =,墙背与填土间的摩擦角δβ>。
(1)求作用在挡土墙上的主动土压力方向;(2)求土体达到主动破坏状态时,破裂面的方向(与破面的交角)。
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。