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1、第 五 章 土 壓 力 計(jì) 算E5.1 土 壓 力 的 種 類 與 影 響 因 素E5.2 靜 止 土 壓 力 計(jì) 算E5.3 朗 肯 土 壓 力 理 論E5.4 庫(kù) 侖 土 壓 力 理 論E5.5 規(guī) 范 法 計(jì) 算 土 壓 力E5.6 擋 土 墻 設(shè) 計(jì) 山 體 滑 坡5.1 土 壓 力 的 種 類 峨 眉 山 山 體 滑 坡 正 在 搶 修 中 國(guó) 重 慶 市 武 隆 縣 發(fā) 生 山 體 滑 坡 性 地 質(zhì) 災(zāi) 害的 現(xiàn) 場(chǎng) 。 此 次 滑 坡 產(chǎn) 生 土 石 方 二 萬(wàn) 余 立 方 米 ，由 于 山 體 中 發(fā) 生 風(fēng) 化 ， 加 上 大 量 雨 水 浸 泡 ，誘 發(fā) 了 山 體 一

2、側(cè) 突 然 發(fā) 生 滑 坡 災(zāi) 害 。 延 安 寶 塔 面 臨 滑 坡 威 脅 土 壓 力 通 常 是 指 擋 土 墻 后 的 填 土 因 自 重 或外 荷 載 作 用 對(duì) 墻 背 產(chǎn) 生 的 側(cè) 壓 力 。E填 土 面碼 頭 橋 臺(tái) E隧 道 側(cè) 墻 E 擋 土 墻 應(yīng) 用 舉 例 建 成 后 的 坡 間 擋 土 墻 擋 土 墻 發(fā) 生 事 故 的 例 子 多 瑙 河 碼 頭 岸 墻 滑 動(dòng) 英 國(guó) 倫 敦 鐵 路 擋 土 墻 滑 動(dòng) 圖 靜 止 壓 力被 動(dòng) 土 壓 力主 動(dòng) 土 壓 力 土 壓 力一 、 土 壓 力 類 型 按 擋 土 結(jié) 構(gòu) 的 位 移方 向 、 大 小 及 土 體所

3、處 的 平 衡 狀 態(tài) 土 壓 力 值 介 于 上 述 三 種 極 限 狀 態(tài) 下 的 土 壓 力 值之 間 。 土 壓 力 的 大 小 及 分 布 與 作 用 在 擋 土 結(jié) 構(gòu)上 的 土 體 性 質(zhì) 、 擋 土 結(jié) 構(gòu) 本 身 的 材 料 及 擋 土 結(jié)構(gòu) 的 位 移 有 關(guān) ， 其 中 擋 土 結(jié) 構(gòu) 的 位 移 情 況 是 關(guān)鍵 因 素 。 土 壓 力 與 擋 土 結(jié) 構(gòu) 位 移 d的 關(guān) 系產(chǎn) 生 被 動(dòng) 土 壓 力所 需 要 的 位 移 量大 大 超 過(guò) 產(chǎn) 生 主動(dòng) 土 壓 力 所 需 要的 位 移 量 。 二 、 影 響 土 壓 力 的 因 素 二 、 影 響 土 壓 力 的

4、因 素 2 擋 土 墻 的 形 狀 擋 土 墻 剖 面 形 狀 ， 包 括 墻 背 為 豎 直 或 是 傾斜 ， 墻 背 為 光 滑 或 粗 糙 ， 不 同 的 情 況 ，土 壓 力 的 計(jì) 算 公 式 不 同 ， 計(jì) 算 結(jié) 果 也 不一 樣 。 3 填 土 的 性 質(zhì) 擋 土 墻 后 填 土 的 性 質(zhì) ， 包 括 填 土 的 松 密程 度 ， 即 重 度 、 干 濕 程 度 等 ； 土 的 強(qiáng) 度指 標(biāo) 內(nèi) 摩 擦 角 和 粘 聚 力 的 大 小 ； 以 及 填土 的 形 狀 （ 水 平 、 上 斜 或 下 斜 ） 等 ， 都將 影 響 土 壓 力 的 大 小 。 E0H 3H靜 止 土

5、 壓 力 的 分 布第 二 節(jié) 靜 止 土 壓 力 計(jì) 算 水 平 向 的 自 重 應(yīng) 力 例 5-1 已 知 某 擋 土 墻 高 4.0m， 墻 背 垂 直 光滑 ， 墻 后 填 土 面 水 平 ， 填 土 重 力 密 度 為 =18.0kN m3， 靜 止 土 壓 力 系 數(shù) Ko=0.65， 試 計(jì)算 作 用 在 墻 背 的 靜 止 土 壓 力 大 小 及 其 作 用 點(diǎn) ，并 繪 出 土 壓 力 沿 墻 高 的 分 布 圖 。 例 51 已 知 某 擋 土 墻 高4.0m， 墻 背 垂 直 光 滑 ， 墻 后 填 土面 水 平 ， 填 土 重 力 密 度 為 =18.0kN m3， 靜

6、 止 土 壓 力 系 數(shù)Ko=0.65， 試 計(jì) 算 作 用 在 墻 背 的靜 止 土 壓 力 大 小 及 其 作 用 點(diǎn) ， 并繪 出 土 壓 力 沿 墻 高 的 分 布 圖 。 解 :按 靜 止 土 壓 力 計(jì) 算公 式 ， 墻 頂 處 靜 止 土 壓力 強(qiáng) 度 為 ：墻 底 處 靜 止 土 壓 力 強(qiáng) 度 為 ： 土 壓 力 沿 墻 高 分 布 圖 如 圖 所 示 ， 土 壓 力 合 力 Eo的 大 小通 過(guò) 三 角 形 面 積 求 得 ：靜 止 土 壓 力 E0的 作 用 點(diǎn) 離 墻 底 的 距 離 為 ： 建 筑 物 地 下 室 的 外 墻 、地 下 水 池 的 側(cè) 壁 、 涵 洞的

7、 側(cè) 壁 以 及 不 產(chǎn) 生 任 何位 移 的 擋 土 構(gòu) 筑 物 ， 其側(cè) 壁 所 受 到 的 土 壓 力 可按 靜 止 土 壓 力 計(jì) 算 。 第 三 節(jié) 朗 肯 土 壓 力 理 論 朗 肯 土 壓 力 簡(jiǎn) 介土 的 極 限平 衡 條 件 半 空 間 的應(yīng) 力 狀 態(tài)土 壓 力 的計(jì) 算 方 法 朗 肯 土 壓 力 理 論 的 假 設(shè) ： 1.擋 土 墻 背 面 豎 直 2.墻 背 光 滑 3.墻 后 填 土 面 水 平 zz ?x ?z zKx 0 zz zKx 0該 點(diǎn) 達(dá) 極 限 平衡 需 滿 足 什 么條 件 ？ 0 zK0 z tgcf 彈 性 平 衡 狀 態(tài) 時(shí) 的 莫 爾 圓

8、自 重 應(yīng) 力 z z 豎 直 截 面 上 的 法 向 應(yīng) 力 zKx 0 一 、 朗 肯 土 壓 力 的 基 本 原 理 1.土 體 在 水 平 方 向 伸 展 單 元 體 在 水 平 截 面 上 的 法 向 應(yīng) 力 z不 變 ，而 豎 直 截 面 上 的 法 向 應(yīng) 力 x卻 逐 漸 減 小 ， 直 至滿 足 極 限 平 衡 條 件 （ 稱 為 主 動(dòng) 朗 肯 狀 態(tài) ） 。 0 zK0 za tgcf 主 動(dòng) 朗 肯 狀 態(tài)時(shí) 的 莫 爾 圓 2452ctan245tan 2452ctan245tan2 213 za 2.土 體 在 水 平 方 向 壓 縮 單 元 體 在 水 平 截 面

9、 上 的 法 向 應(yīng) 力 z不 變 而豎 直 截 面 上 的 法 向 應(yīng) 力 x卻 逐 漸 增 大 ， 直 至 滿足 極 限 平 衡 條 件 （ 稱 為 被 動(dòng) 朗 肯 狀 態(tài) ） 。 0 zK 0 z p tgcf 被 動(dòng) 朗 肯 狀 態(tài)時(shí) 的 莫 爾 圓 2452ctan245tan 2452ctan245tan2 231 zp 0 zK0 za p tgcf 三 種 狀態(tài) 時(shí) 的莫 爾 圓 2452ctan245tan2 zp 2452ctan245tan2 za zK 00 aaa zK )(tanz 或 2452 1.無(wú) 粘 性 土 二 、 朗 肯 主 動(dòng) 土 壓 力 計(jì) 算 aaa

10、 KHE tgHE 2 2221 )245(21 或 )245(tan2 aK EaH 3H無(wú) 粘 性 土 的 主 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 分 布 圖aHK aaa KHE )(tgHE 2 2221 24521 2. 粘 性 土 aaaa KczK )tan(c)(tanz 2 24522452 或 22 0 2221 )2)(21 cKcHKH KcHKzHE aa aaa aKcz 20 臨 界 深 度 02 aaa kczk EaH 3 0zH 粘 性 土 的 主 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 分 布 圖aa Kc2HK ad eb c0z akcz 20 22 0 2221 )2)(21

11、cKcHKH KcHKzHE aa aaa 例 5-2 有 一 擋 土 墻 高 5m， 墻 背 垂 直 光 滑 ，墻 后 填 土 面 水 平 。 填 土 的 物 理 力 學(xué) 性 能 指 標(biāo) 為 ：c=10.0kPa， =300， =18.0kN m3。 試 計(jì) 算主 動(dòng) 土 壓 力 大 小 及 作 用 點(diǎn) 位 置 ， 并 繪 出 主 動(dòng) 土壓 力 強(qiáng) 度 沿 墻 高 的 分 布 圖 。 例 5-2 有 一 擋 土 墻 高 5m， 墻 背 垂 直 光 滑 ， 墻 后 填 土 面 水 平 。 填土 的 物 理 力 學(xué) 性 能 指 標(biāo) 為 ： c=10.0kPa， =300， =18.0kN m3。

12、試 計(jì) 算 主 動(dòng) 土 壓 力 大 小 及 作 用 點(diǎn) 位 置 ， 并 繪 出 主 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 沿 墻高 的 分 布 圖 。 解 因 擋 土 墻 墻 背 垂 直 光 滑 ， 墻 后 填 土 面 水 平 ，滿 足 朗 金 土 壓 力 條 件 ， 故 可 按 下 式 計(jì) 算 土 壓 力其 中 主 動(dòng) 土 壓 力 系 數(shù) 為 墻 頂 點(diǎn) l處 的 主 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 為 ： 由 于 a 1為 拉 應(yīng) 力 ， 墻 背 與 填 土脫 開(kāi) ， 故 應(yīng) 求 臨 界 深 度 zo： 墻 底 點(diǎn) 2處 主 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 為 土 壓 力 分 布 圖 形 如圖 所 示 ， 主 動(dòng) 土

13、壓力 的 大 小 為 mz 93.10 kpaa 21.182 三 、 朗 肯 被 動(dòng) 土 壓 力 計(jì) 算 1. 無(wú) 粘 性 土 ppp zKztg 或 )245(2 pp KHE 221 )245(tan2 pK Ep無(wú) 粘 性 土 的 被 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 分 布 圖pHK 3H H pp KHE 221 2. 粘 性 土 pppp KczK tgcztg 2 )245(2)245(2 或 ppp KcHKHE 221 2 )245(tan2 pK Eppp KcHK 2 pKc2粘 性 土 的 被 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 分 布 圖 ppp KcHKHE 221 2 例 題 5-3

14、 有 一 擋 墻 高 6m， 墻 背 豎 直 、 光 滑 ，墻 后 填 土 表 面 水 平 ， 填 土 的 重 度=18.5kN/m3， 內(nèi) 摩 擦 角 =20 ， 粘 聚力 c=19kPa 。 求 被 動(dòng) 土 壓 力 并 繪 出 被 動(dòng) 土壓 力 分 布 圖 。 解 （ 1） 計(jì) 算 被 動(dòng) 土 壓 力 系 數(shù) 。04222045tanKp 2 . 431Kp .（ 2） 計(jì) 算 被 動(dòng) 土 壓 力mz 0 mz 6， ?p ?p 例 題 5-3 有 一 擋 墻 高 6m， 墻 背 豎 直 、 光 滑 ， 墻 后 填 土 表面 水 平 ， 填 土 的 重 度 =18.5kN/m3， 內(nèi) 摩

15、擦 角 =20 ，粘 聚 力 c=19kPa 。 求 被 動(dòng) 土 壓 力 并 繪 出 被 動(dòng) 土 壓 力 分 布圖 。 解 04222045tanKp 2 . 431Kp .（ 2） 計(jì) 算 被 動(dòng) 土 壓 力mz 0 mz 6 ， kPa.K 34544311920420518K2Cz ppp kPa.K 782804311920426518K2Cz ppp （ 3） 計(jì) 算 總 被 動(dòng) 土 壓 力 例 題 5-3 有 一 擋 墻 高 6m， 墻 背 豎 直 、 光 滑 ， 墻 后 填 土 表面 水 平 ， 填 土 的 重 度 =18.5kN/m3， 內(nèi) 摩 擦 角 =20 ，粘 聚 力 c

16、=19kPa 。 求 被 動(dòng) 土 壓 力 并 繪 出 被 動(dòng) 土 壓 力 分 布圖 。 解 ， kPa.K 34544311920420518K2Cz ppp kPa.K 782804311920426518K2Cz ppp （ 3） 計(jì) 算 總 被 動(dòng) 土 壓 力 m/kN.Ep 361005678280345421 Ep的 作 用 方 向 水 平 ， 作 用 點(diǎn) 距 墻 基 為 z， 則 m.Ep 3226345478280213663454263610051 （ 4） 被 動(dòng) 土 壓 力 分 布 如 圖 5-9所 示 。 E0H 3H靜 止 土 壓 力 的 分 布5. 3 靜 止 土 壓

17、 力 計(jì) 算 水 平 向 的 自 重 應(yīng) 力 EaH 3H無(wú) 粘 性 土 的 主 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 分 布 圖aaH HK a2a KH21E 00a )245(tan2 aK aaa Kc2zK EaH 3 0zH 粘 性 土 的 主 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 分 布 圖 aaaH Kc2HK ad eb c0z akcz 20 )Kc2HK)(zH(21E aa0a a0a Kc2)245(tan2 aK aaa Kc2zK Ep無(wú) 粘 性 土 的 被 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 分 布 圖pHK 3H H pp KHE 221 )245(tan2 pK ppp Kc2zK Eppp Kc

18、HK 2 pKc2粘 性 土 的 被 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 分 布 圖 ppp KcHKHE 221 2 1、 填 土 面 作 用 均 布 荷 載 當(dāng) 擋 土 墻 后 填 土 面有 連 續(xù) 均 布 荷 載 作 用 時(shí) ，土 壓 力 的 計(jì) 算 方 法 是 將均 布 荷 載 換 算 成 當(dāng) 量 的土 重 。 qh 四 、 幾 種 常 見(jiàn) 情 況 的 土 壓 力 EaaKHh )( Hqh q將 垂 直 壓 力 項(xiàng) z換 以 z+q計(jì) 算 即 可 。 1、 填 土 面 作 用 均 布 荷 載 aa Kqz pp Kqz aaa KC2Kqz ppp KC2Kqz 無(wú) 粘 性 土 粘 性 土 例

19、題 5-4 已 知 某 擋 土 墻 高 6.00m， 墻 背 豎 直 、 光滑 、 墻 后 填 土 面 水 平 。 填 土 為 粗 砂 ， 重 度=19.0kN/m3， 內(nèi) 摩 擦 角 ， 在 填 土 表 面 作用 均 布 荷 載 q=18.0kPa。 計(jì) 算 作 用 在 擋 土 墻 上 的主 動(dòng) 土 壓 力 。解 （ 1） 計(jì) 算 主 動(dòng) 土 壓 力 系 數(shù)（ 2） 計(jì) 算 主 動(dòng) 土 壓 力 307.022345tanK 2 a kPa53.5307.018019Kqz aa1 kPa52.40307.018619Kqz aa2 m/kN15.13897.10418.33653.552.4

20、021653.5Ea aE m24.23697.1042618.3315.1381z 作 用 方 向 水 平 ， 作 用 點(diǎn) 距 墻 基 為 z， 則 32 m24.2366)53.552.40(2126653.515.1381z 2 墻 后 填 土 分 層 分 層 計(jì) 算 :若 計(jì) 算 第 i層 土 對(duì) 擋 土 墻 產(chǎn) 生 的 土壓 力 ， 其 上 覆 土 層 的 自 重 應(yīng) 力 可 視 為 均 布 荷載 作 用 在 第 i層 土 上 。 以 粘 性 土 為 例 ， 其 計(jì) 算公 式 為 ： 若 為 無(wú) 粘 性 土 ， 上 式 中 的 第 二 項(xiàng) 為 零 。 aiiaiii2211ai Kc

21、2Khhh piipiii2211pi Kc2Khhh 例 題 5-5 擋 土 墻 高 5m， 墻 背 直 立 ， 光 滑 ，墻 后 填 土 水 平 ， 共 分 兩 層 ， 各 土 層 的 物 理力 學(xué) 指 標(biāo) 如 圖 所 示 ， 試 求 主 動(dòng) 土 壓 力 并 繪出 土 壓 力 分 布 圖 。 31.022345tanK 21a 57.021645tanK 22a 75.0K 2a 031.0017zK 1a10a kPa5.1031.0217zK 1a11a 2a2a2111a KC2Kzh kPa4.475.010257.0019217 2a2a2112a KC2Kzh kPa9.36

22、75.010257.0319217 例 題 5-5 擋 土 墻 高 5m， 墻 背 直 立 ， 光 滑 ， 墻 后 填 土水 平 ， 共 分 兩 層 ， 各 土 層 的 物 理 力 學(xué) 指 標(biāo) 如 圖 5-12所示 ， 試 求 主 動(dòng) 土 壓 力 并 繪 出 土 壓 力 分 布 圖 。解 ： （ 1） 計(jì) 算 主 動(dòng) 土 壓 力 系 數(shù) （ 2） 計(jì) 算 第 一 層 的 土 壓 力頂 面底 面 （ 3） 計(jì) 算 第 二 層 的 土 壓 力 底 面 頂 面 031.0017zK 1a10a kPa5.1031.0217zK 1a11a kPa4.41a kpa9.362a m/kN. .Ea 5

23、727548213510 34493621344251021 m5.13375.48232.133235.105.721z 例 題 5-5 擋 土 墻 高 5m， 墻 背 直 立 ， 光 滑 ， 墻 后 填 土 水 平 ， 共 分 兩 層 ， 各 土 層 的 物 理 力 學(xué) 指 標(biāo) 如 圖 5-12所 示 ， 試 求 主 動(dòng) 土 壓 力 并 繪 出 土 壓 力 分 布 圖 。解 ： （ 1） 計(jì) 算 主 動(dòng) 土 壓 力 系 數(shù) （ 4） 計(jì) 算 主 動(dòng) 土 壓 力Ea的 作 用 方 向 水 平 ， 作 用 點(diǎn) 距 墻 基 為 z， 則 3 填 土 中 有 地 下 水 當(dāng) 墻 后 土 體 中 有

24、 地 下 水 存 在 時(shí) ， 墻 體 除受 到 土 壓 力 的 作 用 外 ， 還 將 受 到 水 壓 力的 作 用 。 計(jì) 算 土 壓 力 時(shí) ， 可 將 地 下 潛 水面 看 作 是 土 層 的 分 界 面 ， 按 分 層 土 計(jì) 算 。潛 水 面 以 下 的 土 層 因 受 到 地 下 水 的 影 響 ，可 分 別 采 用 “ 水 土 分 算 ” 或 “ 水 土 合 算 ”的 方 法 計(jì) 算 。 3 填 土 中 有 地 下 水（ 1） 水 土 分 算 法這 種 方 法 比 較 適 合 滲 透 性 大的 砂 土 層 。 計(jì) 算 作 用 在 擋土 墻 上 的 土 壓 力 時(shí) ， 采 用有 效

25、 重 度 ； 計(jì) 算 水 壓 力 時(shí)按 靜 水 壓 力 計(jì) 算 。 然 后 兩者 疊 加 為 總 的 側(cè) 壓 力 （ 2） 水 土 合 算 法這 種 方 法 比 較 適 合 滲 透 性 小的 粘 性 土 層 。 計(jì) 算 作 用 在擋 土 墻 上 的 土 壓 力 時(shí) ， 采用 飽 和 重 度 ， 水 壓 力 不 再單 獨(dú) 計(jì) 算 疊 加 。 例 題 5-6 用 水 土 分 算 法 計(jì) 算 圖 5-14所 示 的 擋 土墻 上 的 主 動(dòng) 土 壓 力 、 水 壓 力 及 其 合 力 。 333023045tanKK 22a1a . 03330081110 .zKaa kPa.zKaa 036333

26、0618211 kPa.Kzh aa 08433304968122112 00891 .zww kPa.zww 2394892 wP 解 （ 1） 計(jì) 算 主 動(dòng) 土 壓 力 系 數(shù)（ 2） 計(jì) 算 地 下 水 位 以 上 的 主 動(dòng) 土 壓 力 頂 面 （ 3） 計(jì) 算 地 下 水 位 以 下 土 層 的 主 動(dòng) 土 壓 力 及 水 壓 力因 水 下 土 為 砂 土 ， 采 用 水 土 分 算 法主 動(dòng) 土 壓 力 ：頂 面底 面水 壓 力 ： 頂 面底 面 kPa.Kzh aa 03633300968122111 底 面 00 a kPa.a 0361 kPa.a 0842 01 w kP

27、a.w 2392 kPa.a 0361 （ 4） 計(jì) 算 總 主 動(dòng) 土 壓 力 和 總 水 壓 力 （ 4） 計(jì) 算 總 主 動(dòng) 土 壓 力 和 總 水 壓 力 m/kNEa 27624144108436482143663621 Ea作 用 方 向 水 平 ， 作 用 點(diǎn) 距 墻 基 為 z， 則 m.z 5133424241443641082761 m/kN.Pw 478423921 水 壓 力Pw作 用 方 向 水 平 ， 作 用 點(diǎn) 距 墻 基 4/3=1.33m。（ 5） 擋 土 墻 上 主 動(dòng) 土 壓 力 及 水 壓 力 如 圖 5-14所 示 。 解 題 步 驟 求 土 壓 力

28、系 數(shù) 求 各 分 界 點(diǎn) 的 土 壓 力 強(qiáng) 度 求 土 壓 力 值 (面 積 ) 求 作 用 點(diǎn) 位 置 5.4 庫(kù) 侖 土 壓 力 理 論 5.4.1 庫(kù) 侖 土 壓 力 簡(jiǎn) 介土 的 極 限平 衡 狀 態(tài) 滑 動(dòng) 楔 體 靜力 平 衡 條 件土 壓 力 的計(jì) 算 方 法庫(kù) 侖 土 壓 力 理 論 的 基 本 假 設(shè) ： 1.墻 后 的 填 土 是 理 想 的 散 粒 體 （ 粘 聚 力 c=0） ； 2.滑 動(dòng) 破 壞 面 為 一 通 過(guò) 墻 踵 的 平 面 。 （ 1） 墻 背 俯 斜 ， 傾 角 為 （ 墻 背 俯 斜 為 正 ， 反之 為 負(fù) ） ，（ 2） 墻 背 粗 糙 ，

29、墻 與 土 間 摩 擦 角 為 ；（ 3） 填 土 為 理 想 散 粒 體 ， 粘 聚 力 c=0；（ 4） 填 土 表 面 傾 斜 ， 坡 角 為 。 d 一 、 主 動(dòng) 土 壓 力 按 庫(kù) 侖 理 論 求 主 動(dòng) 土 壓 力W RE WREA CB 5.4.2 庫(kù) 侖 土 壓 力 計(jì) 算 d 90 d 90 d 90 作 用 于 土 楔 上 的 力 ：1.土 楔 體 的 自 重 ； 2.破 壞 面 上 的 反 力 R；3.墻 背 對(duì) 土 楔 體 的 反 力 E； 由 土 楔 體 的 靜 力 平 衡 條 件 得 ： ABCW )sin( )sin( WE )sin()sin(cos )sin

30、()cos()cos(21 22 HE 作 用 在 墻 背 上 的 土 壓 力 庫(kù) 倫 主 動(dòng) 土 壓 力 的 一 般 表 達(dá) 式 ： 22 22 )cos()cos( )sin()sin(1)cos(cos )(cos21 d dd HEa或 aa KHE 221 0ddE Emax所 對(duì) 應(yīng) 的 擋 土 墻 后 填 土的 破 壞 角 cr， 即 為 真 正 滑動(dòng) 面 的 傾 角 。 角與 墻 背 的 法 線 成 d a2a KH21E aE 庫(kù) 倫 主 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 沿 墻 高 呈 三 角 形 分布 ， 主 動(dòng) 土 壓 力 的 作 用 點(diǎn) 在 距 墻 底 H/3處 。 當(dāng) 墻 背

31、 垂 直 、 光 滑 ， 填 土 面 水 平 時(shí) ， 庫(kù)倫 主 動(dòng) 土 壓 力 的 一 般 表 達(dá) 式 與 朗 肯 公 式 相 同 。)245(21 22 tgHEa 二 、 被 動(dòng) 土 壓 力 按 庫(kù) 倫 理 論 求 被 動(dòng) 土 壓 力W RE WREA CB 按 求 主 動(dòng) 土 壓 力 同 樣 的 原 理 可 求 得 被 動(dòng)土 壓 力 的 庫(kù) 倫 公 式 為 ： 22 22 )cos()cos( )sin()sin(1)cos(cos )(cos21 d dd HEp或 pp KHE 221 庫(kù) 倫 被 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 沿 墻 高 呈 三 角 形 分布 ， 被 動(dòng) 土 壓 力 的

32、作 用 點(diǎn) 在 距 墻 底 H/3處 。 )245(21 22 tgHEp 當(dāng) 墻 背 垂 直 、 光 滑 ， 填 土 面 水 平 時(shí) ， 庫(kù)倫 被 動(dòng) 土 壓 力 的 一 般 表 達(dá) 式 與 朗 肯 公 式 相 同 。 例 擋 土 墻 高 8 m， 墻 背 傾 斜 角 =20（ 俯 角 ） ，填 土 坡 角 30， 填 土 重 度 18 kN/m3， =30，c=0， 填 土 與 墻 背 的 摩 擦 角 =20 ， 按 庫(kù) 侖 土 壓 力理 論 計(jì) 算 主 動(dòng) 土 壓 力 及 其 作 用 點(diǎn) 。 解 :查 表 得 主 動(dòng) 土 壓 力 系 數(shù) Ka=1.434主 動(dòng) 土 壓 力 強(qiáng) 度 為 :

33、 a1=zKa=0a2=hKa=18*8*1.434=206.5kpaE a=206.5*8/2=826kN/m主 動(dòng) 土 壓 力 作 用 點(diǎn) 距 墻 底 的 距 離 為 h/3=2.67m,方 向 與 墻 背 法 線 的 夾 角 為 20 位 于 法 線 上 方 5.5 規(guī) 范 法 計(jì) 算 土 壓 力 對(duì) 于 墻 后 為 粘 性 土 的 土 壓 力 計(jì) 算 可 選 用 建 筑 地 基 基 礎(chǔ) 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 （ GB500072002） 所 推 薦 的 公 式 。 a2a Kh21E C C 主 動(dòng) 力 土 壓 力 系 數(shù) ， 土 坡 高 度 小 于 5m時(shí) 宜 取 1.0；高 度 為 58

34、時(shí) 宜 取 1.1； 高 度 大 于 8m時(shí) 宜 取 1.2； 5.5 規(guī) 范 法 計(jì) 算 土 壓 力 ddd sinsinsinsinKsinsin sinK qa 22 d sinsinKcoscossin q22 21dd cossinsinsinKq)(cossin sin cossinhqK q 21 hc 2 Ka主 動(dòng) 土 壓 力 系 數(shù)Ka:對(duì) 于 高 度 小 于 或 等 于 5m的 擋土 墻 ,可 將 土 分 四 類 ,查 5-20 例 5-7某 擋 土 墻 高 度 5m， 墻 背 傾 斜 ， 墻 后填 土 為 粉 質(zhì) 粘 土 ， ， ， ， 擋 土 墻 的 排 水 措 施齊

35、 全 。 按 規(guī) 范 方 法 計(jì) 算 作 用 在 該 擋 土 墻 上的 主 動(dòng) 土 壓 力 。解 ： 由 ， 土 的 重 度 203/17 mkNd %10 3015d 10kPaC 5 317 m/kN d %10 3718101171 m/kN.%d Ka可 查 圖 5-20（ d） ， 11.C m/kN.KhE aCa 71335205718211121 22 aE m76135 .作 用 方 向 與 墻 背 法 線 成 15 角 ， 其 作 用 點(diǎn)距 墻 基 處 Ka=0.52， 土 壓 力 計(jì) 算 方 法 的 一 些 問(wèn) 題朗 肯 理 論 與 庫(kù) 倫 理 論 的 比 較1.朗 肯

36、土 壓 力 理 論 ：（ 1） 依 據(jù) ： 半 空 間 的 應(yīng) 力 狀 態(tài) 和 土 的 極 限 平衡 條 件（ 2） 概 念 明 確 、 計(jì) 算 簡(jiǎn) 單 、 使 用 方 便（ 3） 理 論 假 設(shè) 條 件（ 4） 理 論 公 式 直 接 適 用 于 粘 性 土 和 無(wú) 粘 性 土（ 5） 由 于 忽 略 了 墻 背 與 填 土 之 間 的 摩 擦 ， 主動(dòng) 土 壓 力 偏 大 ， 被 動(dòng) 土 壓 力 偏 小 。 2.庫(kù) 倫 土 壓 力 理 論 ： （ 1） 依 據(jù) ： 墻 后 土 體 極 限 平 衡 狀 態(tài) 、土 楔 體 的 靜 力 平 衡 條 件 （ 2） 理 論 假 設(shè) 條 件 （ 3）

37、理 論 公 式 僅 直 接 適 用 于 無(wú) 粘 性 土 （ 4） 考 慮 了 墻 背 與 土 之 間 的 摩 擦 力 ，并 可 用 于 墻 背 傾 斜 ， 填 土 面 傾 斜 的 情 況 。 但庫(kù) 倫 理 論 假 設(shè) 破 裂 面 是 一 平 面 ， 與 按 滑 動(dòng) 面為 曲 面 的 計(jì) 算 結(jié) 果 有 出 入 。 1.重 力 式 擋 土 墻2.懸 臂 式 擋 土 墻 墻 頂墻 基墻 趾墻 面 墻 背墻 趾 墻 踵立 壁 鋼 筋5.6 擋 土 墻 設(shè) 計(jì)一 、 擋 土 墻 類 型 3.扶 壁 式 擋 土 墻4.錨 定 板 式 與 錨 桿 式擋 土 墻 墻 趾 墻 踵扶 壁 墻 板 錨 定 板 基

38、 巖錨 桿 5.加 筋 土 擋 墻 二 、 重 力 式 擋 土 墻 構(gòu) 造 (1)墻 型 選 擇 仰 斜 ( 0)主 動(dòng) 土 壓 力 以 仰 斜 為 最 小 ， 俯 斜 最 大 ， 垂直 居 于 兩 者 之 間 。 宜 優(yōu) 先 采 用 仰 斜 墻 背 。 擋 土 墻 用 于 護(hù) 坡 工 程 ， 宜 采 用 仰 斜 墻 背 的 型 式 ,可 與 邊 坡 緊 密 貼 合 ， 而 俯 斜 時(shí) 墻 背 后 就 必 須 回 填土 。 如 果 是 填 方 工 程 ， 則 宜 用 俯 斜 或 垂 直 墻 背 的型 式 ， 以 便 填 土 易 夯 實(shí) 。 當(dāng) 墻 前 地 形 比 較 平 坦 時(shí) ， 用 仰 斜

39、 墻 背 比 較 合理 。 若 地 形 較 陡 ， 宜 用 垂 直 墻 背 . (2)尺 寸 要 求 重 力 式 擋 土 墻 的 尺 寸 隨 墻 型 、 墻 高 和 墻 身 材料 而 變 。 當(dāng) 采 用 混 凝 土 砌 塊 和 毛 石 砌 筑 時(shí) ， 墻 頂寬 度 不 宜 小 于 0.5m； 整 體 現(xiàn) 澆 的 混 凝 土 擋 土 墻 ，墻 頂 寬 不 應(yīng) 小 于 0.2m。 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 墻 頂 寬 可 取 為(1/10 1/12)h， 墻 底 寬 約 為 (1/2 1/3)h， 最 后 尺寸 通 過(guò) 計(jì) 算 確 定 。 (2)尺 寸 要 求擋 土 墻 墻 背 和 墻 面 坡 度 一 般

40、選 用 1： 0.2 1： 0.3； 仰 斜墻 背 坡 度 愈 緩 ， 主 動(dòng) 土 壓 力 愈 小 。 為 了 避 免 施 工 困 難 ，墻 背 坡 度 不 宜 緩 于 l： 0.25， 且 墻 面 與 墻 背 盡 量 平 行 。 對(duì) 于 垂 直 墻 背 ， 當(dāng) 墻 前 地 形 較 陡 時(shí) ， 墻 面 坡 度 可 取為 1： 0.05 1： 0.2， 對(duì) 于 中 、 高 擋 土 墻 ， 在 墻 前 地 形 平坦 時(shí) ， 墻 面 坡 度 可 較 緩 ， 但 不 宜 緩 于 1： 0.40 。 (2)尺 寸 要 求為 增 加 擋 土 墻 抗 滑 能 力 ， 可 將 基 底 做 成 逆 坡 形 式

41、(圖 5-22)。對(duì) 于 土 質(zhì) 地 基 ， 基 底 逆 坡 坡 度 不 宜 大 于 0.1： l； 對(duì) 于 巖 質(zhì)地 基 ， 基 底 逆 坡 坡 度 不 宜 大 于 0.2： l。 為 了 擴(kuò) 大 基 礎(chǔ) 底 面 尺 寸 ， 減 少 作 用 在 地 基 上 的基 底 壓 力 ， 可 沿 墻 底 加 設(shè) 墻 趾 臺(tái) 階 ， 如 圖 523所示 。 墻 趾 臺(tái) 階 的 尺 寸 應(yīng) 滿 足 剛 性 角 要 求 ， 即 ： (3)基 礎(chǔ) 埋 深 要 求 擋 土 墻 底 部 一 般 位 于 地 面 以 下 ， 墻 前 地 面 到基 礎(chǔ) 底 面 的 距 離 稱 為 基 礎(chǔ) 埋 深 ， 用 d表 示 。

42、在 土 質(zhì)地 基 中 ， 基 礎(chǔ) 埋 深 不 宜 小 于 0.5m； 在 軟 質(zhì) 巖 地 基中 ， 埋 深 不 宜 小 于 0.3m。 位 于 斜 坡 上 的 擋 土墻 ， 埋 深 d不 小 于 1.0m，墻 趾 距 墻 前 地 面 的 水平 距 離 L應(yīng) 取 為 1.502.50m， 如 圖 所 示 。 (4)墻 體 材 料 要 求 擋 土 墻 采 用 毛 石 砌 筑 時(shí) ， 石 料 的 抗 壓 強(qiáng) 度應(yīng) 不 小 于 MU20； 采 用 混 凝 土 時(shí) ， 標(biāo) 號(hào) 不 小 于C15。 墻 體 砌 筑 宜 采 用 水 泥 砂 漿 或 混 合 砂 漿 ，當(dāng) 擋 土 墻 高 h6m時(shí) ， 砂 漿

43、標(biāo) 號(hào) 不 小 于 M5，h6m時(shí) ， 不 小 于 M7.5。 三 、 擋 土 墻 計(jì) 算1、 受 力 分 析 ： 取 單 位 和 長(zhǎng) 度 1m土 壓 力 ： 作 用 在 墻 背 上 的 主 動(dòng) 土 壓 力 Ea墻 體 自 重 G： 作 用 點(diǎn) 位 于 墻 體 重 心 處地 基 反 力 :法 向 反 力 Fn,切 向 反 力 Ft水 壓 力 :擋 土 墻 排 水 不 良 時(shí) 存 在 .2、 設(shè) 計(jì) 要 求 ： 采 用 試 算 法先 按 構(gòu) 造 要 求 初 步 擬 定 截面 尺 寸 ,再 進(jìn) 行 驗(yàn) 算 . 1.穩(wěn) 定 性 驗(yàn) 算 ： 抗 傾 覆 穩(wěn) 定 和 抗 滑 穩(wěn) 定抗 傾 覆 穩(wěn) 定驗(yàn)

44、算 z fEaEaz EaxG 0 d 6.1zE xEGxK fax faz0t 抗 傾 覆 穩(wěn) 定 條 件 )sin(EE aax d )cos(EE aaz d cotzbxf 0f tanbzz 擋 土 墻 在 土 壓 力 作 用 下 可能 繞 墻 趾 O點(diǎn) 向 外 傾 覆O x 0 xf b z 三 、 擋 土 墻 計(jì) 算 抗 滑 穩(wěn) 定 驗(yàn) 算 3.1GE )EG(K tat anns 抗 滑 穩(wěn) 定 條 件 0n cosGG )cos(EE aan d 0EaEan EatdGGn Gt 0O 擋 土 墻 在 土 壓 力 作 用 下 可能 沿 基 礎(chǔ) 底 面 發(fā) 生 滑 動(dòng) 0t

45、 sinGG )sin(EE aat d 0 為 基 底 摩擦 系 數(shù) ， 根據(jù) 土 的 類 別查 表 得 到 2.地 基 承 載 力 驗(yàn) 算基 底 平 均 應(yīng) 力 pkfa基 底 最 大 壓 應(yīng) 力 pkmax1.2fa fa為 修 正 后的 地 基 承 載力 特 征 值 E an EatGGn Gt 0O 3.墻 身 強(qiáng) 度 驗(yàn) 算 根 據(jù) 墻 身 材 料 分 別 按 砌 體 結(jié) 構(gòu) 、素 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 或 鋼 筋 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 的有 關(guān) 計(jì) 算 方 法 進(jìn) 行 。 1.墻 背 傾 斜 形 式 仰 斜 、 直 立 和 俯 斜E1仰 斜 E2直 立 E3俯 斜 E 1 E2 E3

46、 6.5.3 重 力 式 擋 土 墻 的 體 型 與 構(gòu) 造 2.墻 后 排 水 措 施 墻 后 填 土 宜 選 擇 透 水 性 較 強(qiáng) 的 填 料 ， 若采 用 粘 土 ， 應(yīng) 混 入 一 定 量 的 塊 石 ， 增 大 透 水性 和 抗 剪 強(qiáng) 度 ， 墻 后 填 土 應(yīng) 分 層 夯 實(shí) 。3.填 土 質(zhì) 量 要 求泄 水 孔 粘 土 夯 實(shí)濾 水 層 泄 水 孔 粘 土 夯 實(shí)粘 土 夯 實(shí) 截 水 溝 增 加 擋 土 墻 穩(wěn) 定 性 的 措 施(1)增 加 抗 傾 覆 穩(wěn) 定 性 的 措 施 增 加 墻 體 自 重 采 用 仰 斜 墻 背 采 用 衡 重 式 擋 土 墻 在 墻 背 設(shè)

47、 置 卸 荷 平 臺(tái) 加 設(shè) 墻 趾 臺(tái) 階 . 仰 斜 0O 增 加 擋 土 墻 穩(wěn) 定 性 的 措 施(2)增 加 抗 滑 移 穩(wěn) 定 性 的 措 施 增 加 墻 體 自 重 擋 土 墻 基 底 采 用 逆 坡 形 式 采 用 凸 榫 基 底 0O 例 題 5-8 已 知 某 塊 石 擋 土 墻 高 6m， 墻 背 傾斜 ， 填 土 表 面 傾 斜 ， 土 與 墻 的 摩 擦角 ， 墻 后 填 土 為 中 砂 ， 內(nèi) 摩 擦 角 ，重 度 。 地 基 承 載 力 設(shè) 計(jì) 值 。設(shè) 計(jì) 擋 土 墻 尺 寸 （ 砂 漿 塊 石 的 重 度 取 22km/m3）解 （ 1） 初 定 擋 土 墻

48、斷 面 尺 寸 設(shè) 計(jì) 擋 土 墻 頂 寬 1.0m底 寬 4.5m 墻 的 自 重 為10 1020d 303/5.18 mkN kPafa 160 m/kN.G 3632 2265401 00 m/kNGn 363 m/kNGt 0因 ， 例 題 5-8 已 知 某 塊 石 擋 土 墻 高 6m， 墻 背 傾斜 ， 填 土 表 面 傾 斜 ， 土 與 墻 的 摩 擦角 ， 墻 后 填 土 為 中 砂 ， 內(nèi) 摩 擦 角 ，重 度 。 地 基 承 載 力 設(shè) 計(jì) 值 。設(shè) 計(jì) 擋 土 墻 尺 寸 （ 砂 漿 塊 石 的 重 度 取 22km/m3）解 （ 2） 土 壓 力 計(jì) 算由 ，應(yīng) 用

49、 庫(kù) 侖 土 壓 力 理 論 ， 查 表 5-1得 Ka=0.438， 由 公 式 5-16得 ，方 向 與 水 平 方 向 成 角 ，作 用 點(diǎn) 距 離 墻 基 2m處 。10 1020d 303/5.18 mkN kPafa 160 ，30 20d 10 10、 m/kN.KhE aa 9145438065182121 22 30 例 題 5-8 已 知 某 塊 石 擋 土 墻 高 6m， 墻 背 傾斜 ， 填 土 表 面 傾 斜 ， 土 與 墻 的 摩 擦角 ， 墻 后 填 土 為 中 砂 ， 內(nèi) 摩 擦 角 ，重 度 。 地 基 承 載 力 設(shè) 計(jì) 值 。設(shè) 計(jì) 擋 土 墻 尺 寸 （

50、 砂 漿 塊 石 的 重 度 取 22km/m3）解 10 1020d 303/5.18 mkN kPafa 160 、 m/kN.cos.cosEE aax 412610209145 d m/kNsin.sinEE aaz 7310209145 dEan=Eaz=73kN/m Eat=Eax=126.4kN/m（ 3） 抗 滑 穩(wěn) 定 性 驗(yàn) 算 313814126 73363 .GE EGK tat anns 抗 滑 安 全 系 數(shù) 滿 足 要 求 。 例 題 5-8 已 知 某 塊 石 擋 土 墻 高 6m， 墻 背 傾斜 ， 填 土 表 面 傾 斜 ， 土 與 墻 的 摩 擦角 ， 墻

51、 后 填 土 為 中 砂 ， 內(nèi) 摩 擦 角 ，重 度 。 地 基 承 載 力 設(shè) 計(jì) 值 。設(shè) 計(jì) 擋 土 墻 尺 寸 （ 砂 漿 塊 石 的 重 度 取 22km/m3）解 10 1020d 303/5.18 mkN kPafa 160 、 mx 10.20 mxf 15.4 mz f 2 21424126 15473102363EaxEazGxK f f0t . .z （ 4） 抗 傾 覆 驗(yàn) 算計(jì) 算 作 用 在 擋 土 墻 上 的 各 力 對(duì) 墻 趾 O點(diǎn) 的 力 臂自 重 G的 力 臂Ean的 力 臂 Eax的 力 臂 1.6抗 傾 覆 驗(yàn) 算 滿 足 要 求 。 例 題 5-8

52、已 知 某 塊 石 擋 土 墻 高 6m， 墻 背 傾斜 ， 填 土 表 面 傾 斜 ， 土 與 墻 的 摩 擦角 ， 墻 后 填 土 為 中 砂 ， 內(nèi) 摩 擦 角 ，重 度 。 地 基 承 載 力 設(shè) 計(jì) 值 。設(shè) 計(jì) 擋 土 墻 尺 寸 （ 砂 漿 塊 石 的 重 度 取 22km/m3）解 10 1020d 303/5.18 mkN kPafa 160 、 （ 5） 地 基 承 載 力 驗(yàn) 算作 用 在 基 礎(chǔ) 底 面 上 總 的 豎 向 力N=Gn+Eaz=363+73=436kN/m合 力 作 用 點(diǎn) 與 墻 前 趾 O點(diǎn) 的 距 離 m.x 861436 241261547310

53、2363 390861254 .e 偏 心 距 例 題 5-8 已 知 某 塊 石 擋 土 墻 高 6m， 墻 背 傾斜 ， 填 土 表 面 傾 斜 ， 土 與 墻 的 摩 擦角 ， 墻 后 填 土 為 中 砂 ， 內(nèi) 摩 擦 角 ，重 度 。 地 基 承 載 力 設(shè) 計(jì) 值 。設(shè) 計(jì) 擋 土 墻 尺 寸 （ 砂 漿 塊 石 的 重 度 取 22km/m3）解 10 1020d 303/5.18 mkN kPafa 160 、 kPa.Pmaxmin 546 314754 3906154436 kPa.PP minmax 99654631472121 kPafa 160kPaP 3.147 m

54、ax kPafa 1961602.12.1 基 底 邊 緣 地 基 承 載 力 滿 足 要 求 。因 此 該 擋 土 墻 的 斷 面 尺 寸 為 ： 頂 1.0m， 底 4.5m， 高 6.0m。 5.8 土 坡 穩(wěn) 定 分 析一 . 土 坡 ： 具 有 傾 斜 面 的 土 體 1 天 然 土 坡 江 、 河 、 湖 、 海 岸 坡 5.8 土 坡 穩(wěn) 定 分 析一 . 土 坡 ： 具 有 傾 斜 面 的 土 體 1 天 然 土 坡 山 、 嶺 、 丘 、 崗 、 天 然坡 2 人 工 土 坡 挖 方 ： 溝 、 渠 、 坑 、 池 一 、 土 坡 ： 具 有 傾 斜 面 的 土 體 2 人

55、工 土 坡 填 方 ： 堤 、 壩 、 路 基 、 堆 料1 概 述 滑 坡 :一 部 分 土 體 在 外 因 作 用 下 ， 相 對(duì)于 另 一 部 分 土 體 滑 動(dòng) 滑 坡 的 破 壞 形 式1、 滑 動(dòng) 面 為 平 面 的 滑 坡 : 常 發(fā) 生 于 均 質(zhì) 的 無(wú) 粘 性 土 土 坡 中2、 滑 動(dòng) 面 為 近 似 圓 弧 面 的 滑 坡 : 常 發(fā) 生 于 粘 性 土 土 坡 中5.8 土 坡 穩(wěn) 定 分 析5.8.1 滑 坡 的 形 式 和 原 因 的因素造成土坡失穩(wěn) 內(nèi) 在 因 素 ： 土 體 自 身 抗 剪 強(qiáng) 度 的 降 低外 在 因 素 ： 剪 應(yīng) 力 的 增 加滑 坡 的

56、 實(shí) 質(zhì) 是 土 坡 內(nèi) 滑 動(dòng) 面 上 作 用 的 滑動(dòng) 力 超 過(guò) 了 土 的 抗 剪 強(qiáng) 度 。 坡 底 坡 腳 坡 面 坡 肩 坡 頂坡 高簡(jiǎn) 單 土 坡 坡 角 土 坡 的 頂 面 和 底 面都 是 水 平 的 ， 并 伸至 無(wú) 窮 遠(yuǎn) ， 土 坡 由均 質(zhì) 土 組 成 。 1.無(wú) 粘 性 土 坡 穩(wěn) 定 性 分 析 5.8.2 簡(jiǎn) 單 土 坡 的 穩(wěn) 定 性 分 析無(wú) 粘 性 土 的 簡(jiǎn) 單 土 坡 sinGT cosGN tancosG tanNTf 抗 滑 力 為 tgcosGTf 抗 滑 力 與 滑 動(dòng) 力 之 比 稱 為 穩(wěn) 定 安 全 系 數(shù) K滑 動(dòng) 力 為 sinGT

57、 一 般 要 求 K1.251.30。 tantansinG tancosGTTK f 無(wú) 粘 性 土 坡 的 穩(wěn) 定 性 與 坡 高 無(wú) 關(guān) ， 與 坡 體 材料 的 重 量 無(wú) 關(guān) ， 僅 取 決 于 坡 角 和 內(nèi) 摩 擦 角 。 例 一 均 質(zhì) 砂 性 土 土 坡 ， 其 飽 和 重 度 內(nèi) 摩 擦 角 ， 坡 高 ， 試 求 當(dāng) 此 土 坡 的穩(wěn) 定 安 全 系 數(shù) 為 1.25時(shí) 其 坡 角 為 多 少 ？ 3m/kN3.19 35 m6H 解 ： tantanK 5602.025.1 35tanKtantan 26.29由 ， 得 解 得 2.粘 性 土 的 土 坡 穩(wěn) 定 分

58、析 條 分 法 O R 強(qiáng) 度 參 數(shù) ： 粘 聚 力 C， 內(nèi) 摩 擦 角 破 壞 形 式 ： 危 險(xiǎn) 滑 裂 面 位 置 在 土 坡 深 處 ，對(duì) 于 均 勻 土 坡 ， 在 平 面 應(yīng) 變 條 件 下 ， 其 滑動(dòng) 面 可 用 一 圓 弧 （ 圓 柱 面 ） 近 似 。 第 i條土的作用力 Pi+1hi+1Wihi Pi Hi+1NiTiHi ti 粘 性 土 坡 -條 分 法 基 本 原 理 A O R Ci b B-2-1 0 1 2 3 4 5 6 7 第 i條土的作用力 Wi NiTili 粘 性 土 坡 -條 分 法 基 本 原 理 A O R Ci b B-2-1 0 1 2

59、 3 4 5 6 7i 第 i條土的作用力 Wi NiTili 粘 性 土 坡 -條 分 法 基 本 原 理i iii cosWN iii sinWT )lctancosW(l1 )lctanN(l1ctan iiiiii iiiiiiiifi sMrM RsinWRTM iiis R)lctancosW(RlM iiiiiiifr 土 條 i上 的 作 用 力 對(duì) 圓 心 O 產(chǎn) 生 的 滑 動(dòng) 力 矩 及 抗 滑 力 矩 第 i條土的作用力 Wi NiTili 粘 性 土 坡 -條 分 法 基 本 原 理i RsinWRTM iiis R)lctancosW( RlM iiiii iifr

60、 土 條 i上 的 作 用 力 對(duì) 圓 心 O 產(chǎn) 生 的 滑 動(dòng) 力 矩 及 抗 滑 力 矩 n1i iin1i iiiiisr sinWR )lctancosW(RMMK n1i iin1i iisr sinW LccosWtanMMK 最 危 險(xiǎn) 滑 動(dòng) 面 圓 心 位 置 的 確 定 上 述 穩(wěn) 定 安 全 系 數(shù) K是 對(duì) 于 某 一 個(gè) 假 定 滑動(dòng) 面 求 得 的 ， 因 此 需 要 試 算 許 多 個(gè) 可 能 的滑 動(dòng) 面 ， 相 應(yīng) 于 最 小 安 全 系 數(shù) 的 滑 動(dòng) 面 即為 最 危 險(xiǎn) 滑 動(dòng) 面 。 工 程 上 一 般 取 Kmin1.2 n1i iin1i iis

61、r sinW LccosWtanMMK 瑞 典 條 分 法 分 析 步 驟 如 下 ： 按 一 定 比 例 繪 出 土 坡 剖 面 圖 。 任 選 一 點(diǎn) O為 圓 心 ， 以 OA=R為 半 徑 作 圓弧 AC， AC即 為 假 定 圓 弧 滑 動(dòng) 面 。 將 滑 動(dòng) 面 以 上 的 土 體 豎 直 分 成 若 干 寬 度 相等 的 小 土 條 。 土 條 寬 度 b通 常 取 為 R /10。 取 其 中 第 i個(gè) 土 條 為 隔 離 體 ， 進(jìn) 行 受 力 分 析 。 計(jì) 算 下 滑 力 和 抗 下 滑 力 。 計(jì) 算 穩(wěn) 定 安 全 系 數(shù) K。 用 試 算 法 ， 選 擇 若 干 個(gè)

62、 滑 弧 中 心 ， 分 別 按 上 述 方法 計(jì) 算 出 相 應(yīng) 的 穩(wěn) 定 安 全 系 數(shù) ， 其 中 最 小 安 全 系數(shù) K min所 對(duì) 應(yīng) 的 滑 弧 就 是 最 危 險(xiǎn) 的 滑 弧 。 工 程 上一 般 取 Kmin1.20 n1i iin1i iisr sinW LccosWtanMMK 土 坡 穩(wěn) 定 分 析 計(jì) 算 結(jié) 果 表iaiW ii sinW ii cosW L土 條編 號(hào) (m) 土 條 寬度 bi(m) 土 條 中 心高 hi(m) (kN) (kN) (kN) (m)1 1.2 1.28 0.7 16.22 6.08 1.72 16.132 2.48 1.28

63、 2.01 46.57 12.64 10.19 45.443 3.76 1.28 3.16 73.21 19.38 24.29 69.064 5.04 1.28 4.14 95.92 26.41 42.66 85.915 6.32 1.28 4.90 113.52 33.90 63.32 94.226 7.60 1.28 5.04 116.77 42.13 78.33 86.67 8.88 1.28 3.63 84.1 51.61 65.92 52.238 10.16 1.28 1.59 36.84 63.73 33.04 16.31 合 計(jì) 319.47 465.9 13.84土 條 重 力

64、 14.147.319 84.132.179.46515tansinW LccosWtanK n1i iin1i ii 5.8.4 無(wú) 需 進(jìn) 行 土 坡 穩(wěn) 定 分 析 的 條 件 工 程 中 ， 為 保 持 土 坡 穩(wěn) 定 ， 常 需 對(duì) 土 坡 進(jìn) 行 放坡 開(kāi) 挖 ， 對(duì) 于 勻 質(zhì) 土 坡 ， 當(dāng) 放 坡 坡 高 和 坡 度 符合 表 5-3規(guī) 定 時(shí) ， 可 無(wú) 需 對(duì) 土 坡 進(jìn) 行 穩(wěn) 定 分 析 。 5.8.5 坡 頂 上 建 筑 物 的 位 置 位 于 穩(wěn) 定 土 坡 上 建 筑 物 ， 當(dāng) 基 礎(chǔ) 寬 度 b3m時(shí) ， 基 礎(chǔ) 底 面 外 邊 緣 離 坡 肩 的 水 平

65、距 離 a應(yīng) 符 合下 列 要 求 ： 條 形 基 礎(chǔ) ， n取 3.5； 矩形 基 礎(chǔ) n取 2.5； 且 n不 小于 2.5m。 不 滿 足 時(shí) ， 應(yīng) 進(jìn) 行 土 坡穩(wěn) 定 分 析 或 設(shè) 置 擋 土 墻 。應(yīng) 注 意 的 是 ， 如 果 坡坡 腳 45， 坡 高 h8m，則 即 使 a滿 足 上 式 的 要 求 ，也 應(yīng) 驗(yàn) 算 土 坡 的 穩(wěn) 定 性 。 1 2R OB A對(duì) 于 均 質(zhì) 粘 性 土土 坡 ， 其 最 危 險(xiǎn)滑 動(dòng) 面 通 過(guò) 坡 腳 =0 圓 心 位 置 由 1， 2確 定OB1 2 A H E2H4.5H最 危 險(xiǎn) 滑 動(dòng) 面 圓 心 的 確 定 1 2R OB A對(duì) 于 均 質(zhì) 粘 性 土土 坡 ， 其 最 危 險(xiǎn)滑 動(dòng) 面 通 過(guò) 坡 腳 =0 圓 心 位 置 由 1， 2確 定OB1 2 A H E2H4.5H最 危 險(xiǎn) 滑 動(dòng) 面 圓 心 的 確 定 a bc diiO CRA B H 各 土 條 對(duì) 滑 弧圓 心 的 抗 滑 力矩 和 滑 動(dòng) 力 矩 滑 動(dòng) 土 體分 為 若 干垂 直 土 條土 坡 穩(wěn) 定安 全 系 數(shù) 一 般 要 求 K=1.201.30