土的静止侧压力系数参考值
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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。
土的侧压力系数名词解释土的侧压力系数是土壤力学中用于描述土体对侧向应力的抵抗能力的一个参数。
它是土体力学性质的关键指标之一,对于工程建设和土木工程设计具有重要的指导意义。
一、侧压力及其影响在地球上,土壤往往处于受到多个方向的应力作用下。
除了竖向应力,侧向应力也会对土体施加一定的压力,称为侧压力。
侧压力对于土体的变形和稳定性具有重要影响。
侧压力主要来源于以下几个方面:1. 土体自重:土体本身的重力会给土体产生垂向和水平方向的应力,形成侧压力。
2. 活动土压力:活动土壤或渣土会对结构物或土体施加侧向压力。
3. 水压力:水在土体中的存在会增加土体的侧压力。
4. 地震作用:地震震动会使土体发生侧向应力,产生额外的侧压力。
侧压力对土体的影响主要体现在以下几个方面:1. 土体变形:侧压力会影响土体内部颗粒的排列和结构,导致土体的压缩、膨胀或剪切变形。
2. 土体稳定性:侧压力会使土体的抗侧承载力增大或减小,进而影响土体的稳定性和承载能力。
3. 土体液化:侧压力对弱固结土或饱和土壤的液化潜力有重要的影响。
二、土的侧压力系数的概念和确定方法土的侧压力系数(常用符号为K)是描述土体抵抗侧向应力的能力的一个参数。
它用来计算土体的抗侧性能。
侧压力系数的大小与土体的物理性质、土壤颗粒间的摩擦、土体孔隙的存在以及土壤湿度等因素密切相关。
侧压力系数的确定方法有许多,常用的方法包括:1. 直接剪切试验:通过对土样进行剪切试验,测定土样在不同应力状态下的剪切强度以及侧压力的作用。
然后根据实验数据计算侧压力系数。
2. 压缩试验:应用垂直荷载对土样进行压缩试验,通过测量土样的侧应力和径向应力的变化,进而计算侧压力系数。
3. 回弹角试验:将水平回弹角的测量结果与侧压力系数进行关联,利用经验公式得出侧压力系数的值。
4. 土工参数法:通过测定土体的角摩擦系数和内摩擦角,运用土工参数法计算侧压力系数。
三、侧压力系数的工程应用侧压力系数在土木工程设计和施工中具有重要的应用价值。
静止侧压力系数K0参考值
土类 液限wL 塑性指数 静止侧压力系数K0
饱和松砂
0.46
饱和紧砂
0.34
干紧砂(e=0.6)
0.49
干松砂(e=0.6) 0。64
压实残积黏土
9 0.42
压实残积黏土 74% 31 0。66
原状有机质土 61% 45 0。57
原状高岭土 37% 23 0.64~0。70
原状海相黏土 34%
16 0.48
灵敏性黏土
10 0.52
泊松比v的参考值
土类 泊松比 土类 泊松比
饱和黏土 0.5 黄土
0.44
含砂和粉土的黏土 0.30~0.42 砂质土 0。15~0.25
非饱和黏土 0.35~0.40 砂土 0。30~0.35
弹性模量E的参考值
土类 弹性模量 (MN/m2) 土类
弹性模量
(MN/m2)
很软的黏土 0。35~0。30 粉质砂土
7~20
软黏土 2~5 松砂
10~25
中硬黏土 4~8 紧砂 50~80
硬黏土 7~18 紧密砂、卵石 100~200
砂质黏土 30~40