第2章侧压力.ppt
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1、2.1.2、土的侧向压力 一、概念 挡土墙是防止土体坍塌的构筑物;在房屋建筑、道路、桥梁等工程中应用非常广泛。按结构形式不同,可分为重力式、悬臂式、扶壁式等类型,由块石、素混凝土、钢筋混凝土等材料建成。,仰斜墙背重力式挡土墙,墙高,墙厚,直立墙背重力式挡土墙,俯斜墙背重力式挡土墙,悬臂式挡土墙(高度6米左右),立板,墙踵板,墙趾板,扶壁式挡土墙(高度6米以上),立板,底板,扶壁,挡土墙的类型 挡土墙按结构型式可分为三种主要类型: 1.重力式挡土墙 重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。,重力式挡土墙通常由块石或 素混凝土砌筑而成,因而墙体抗 拉强度较小,作用于墙背的土
2、压力所引起的倾覆力矩全靠墙身自重产生的抗倾覆力矩来平衡,因此,墙身必须做成厚而重的实体才能保证其稳定,这样,墙身的体积和重量都比较大。墙厚为墙高的1/22/3 重力式挡土墙具有结构简单,施工方便,能够就地取材等优点,是工程中应用较广的一种型式。,2.悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙一般用钢筋 混凝土建造,由立板、墙趾板和墙踵板组成。墙的稳定性主要靠墙踵底板上的土重,而墙体内的拉应力则由钢筋承担。这类挡土墙的优点是能充分利用钢筋混凝土的受力特性,墙体截面较小。立板厚度为墙高的1/121/10,3.扶壁式挡土墙 当挡土墙后的填土比较高 时,为了增强悬臂式挡土墙中立壁的抗弯性能,常沿墙的纵向每隔一定距离(
3、一般为墙高的1/31/2)设一道扶壁,故称为扶壁式挡土墙。,挡土墙的计算 挡土墙的截面一般按试算法确定,即先根据挡土墙所处的条件凭经验初步拟定截面尺寸,然后进行挡土墙的验算,如不满足要求,则应改变截面尺寸或采取其他措施。,挡土墙的计算通常包括下列 内容: 1.稳定性验算:包括抗倾覆和抗滑移稳定验算; 2.地基的承载力验算; 3.墙身强度验算。,重力式挡土墙的体型选择 如在开挖临时边坡以后筑墙,采用仰斜墙背可与边坡紧密贴合,而俯斜墙背则需在墙背回填土,因此仰斜墙背比较合理。,二、 挡土墙上的土压力,1、侧向土压力:是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。侧向土压力的大小与挡土墙的
4、高度、填土的性质、挡土墙的刚度和 位移有关。 根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态,土压力可分为以下三种:,2、静止土压力:当挡土墙具有足够大的截面,并且建立在坚实的地基上。挡土墙在墙后填土的推力作用下,不发生任何的移动或转动,这时墙背上的力称为静止土压力。常用Eo表示。,E0,静止土压力,3、主动土压力:当挡土墙受到墙后填土的作用绕墙趾向外转动或平行移动,作用在墙背上的土压力从静止土压力逐渐减少,当墙体转动或平行移动达到某一数量时,填土内出现滑动面,土体内应力达到极限平衡状态(或破坏)。这时墙背上的土压力减少到最小值,这时的土压力称为主动土压力。常用Ea表示。,滑 动 面,Ea,主动土压
5、力,4、被动土压力:当挡土墙受外力作用向填土方向转动或平行移动,填土对墙身的土压力,从静止土压力逐渐增大,当墙体转动或平行移动量足够大时填土内出现滑动面。土体内应力达到极限平衡状态。挤压墙后填土达到极限平衡状态时,作 用在墙上的土压力称为被动土压力,这时墙背上的土压力增大到最大值,土压力称为被动土压力。常用Ep表示。,滑 动 面,Ep,被动土压力,试验研究表明:在相同条件 下,静止土压力大于主动土压力 而小于被动土压力,即有 EaE0Ep 在相同条件下,产生被动土压力时所需的位移量远远大于产生主动土压力时所需的位移量。,竖直截面上的法向应力为:,在离地表为z深度处取一单 元体,单元体水平截面上
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