1、 土壓力與擋土墻土壓力與擋土墻Earth pressure on retaining wall排水管排水管排水孔排水孔混凝土墻混凝土墻土工織物反濾土工織物反濾砂礫石料砂礫石料第第8 8章章 擋土墻擋土墻 Retaining wall土壓力土壓力Earth pressure土壓力土壓力Earth pressure土土8.1 概述概述8.2 朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論8.3 庫倫土壓力理論庫倫土壓力理論8.4 重力式擋土墻設計重力式擋土墻設計第第8 8章章 土壓力和支土壓力和支擋結構擋結構擋土結構物及其土壓力 8.1 概述概述Rigid wall支支撐撐天天然然斜斜坡坡E地下室側墻地下室側墻E填

2、土填土E填填土土堤岸擋土墻堤岸擋土墻拱橋橋臺拱橋橋臺E什么是擋土結構物什么是擋土結構物 Retaining structure什么是土壓力什么是土壓力 Earth pressure影響土壓力的因素影響土壓力的因素甲所背面甲所背面 8.1 概述概述 擋土結構物（擋土墻）擋土結構物（擋土墻）用來支撐天然或人工斜坡不致坍塌以保持土體穩定性，或使部分側向荷載傳遞分散到填土上的一種結構物。支支撐撐天天然然斜斜坡坡E拱橋橋拱橋橋臺臺E 8.1 概述概述擋土結構物上的土壓力擋土結構物上的土壓力由于土體自重、土上荷由于土體自重、土上荷載或結構物的側向擠壓載或結構物的側向擠壓作用，擋土結構物所承作用，擋土結構物

3、所承受的來自墻后填土的側受的來自墻后填土的側向壓力。向壓力。古月堂西側的擋土墻古月堂西側的擋土墻 8.1 概述概述擋土墻類型（按剛度及位移方式）:l 剛性擋土墻l 柔性擋土墻錨桿錨桿板樁板樁板樁變形板樁變形 8.1 概述概述重力式重力式懸臂式懸臂式扶壁式扶壁式 錨拉式錨拉式（錨碇式）（錨碇式） 8.1 概述概述古月堂西側的擋土墻漿砌塊石古月堂西側的擋土墻漿砌塊石 8.1 概述概述 8.1 概述概述護坡樁形成的擋土結構 8.1 概述概述土工格柵加筋建成土工格柵加筋建成56.5m高高的加筋擋土墻的加筋擋土墻 8.1 概述概述 8.1 概述概述加筋土擋墻加筋土擋墻 8.1 概述概述柔性支護結構錨桿錨

4、桿板樁板樁板樁變形板樁變形板樁上土壓力板樁上土壓力 實測實測 計算計算板樁板樁錨桿錨桿基坑支撐上的土壓力基坑支撐上的土壓力變形變形土壓力分布土壓力分布 8.1 概述概述地下建筑物發生在土體內部或者與土相鄰的結構物上的壓力豎向土壓力豎向土壓力新填土新填土B外外土土柱柱內內土土柱柱等沉面等沉面溝埋式溝埋式上埋式上埋式 8.1 概述概述擋土墻上的土壓力的影響因素擋土墻上的土壓力的影響因素n土的性質土的性質n擋土墻的移動方向擋土墻的移動方向n墻和土的相對位移量墻和土的相對位移量n土體與墻之間的摩擦土體與墻之間的摩擦n擋土墻類型擋土墻類型3.被動土壓力被動土壓力（Passive earth pressu

5、re) 墻體位移和土壓力性質1.靜止土壓力靜止土壓力（Earth pressure at rest)2.主動土壓力主動土壓力（Active earth pressure)巖石巖石拱橋橋臺 8.1.1 土壓力類型土壓力類型墻體位移對土壓力的影響墻體位移對土壓力的影響1墻體位移的方向和相對位移量決定著墻體位移的方向和相對位移量決定著所產生的土壓力的性質和土壓力的大所產生的土壓力的性質和土壓力的大小。小。2. 三種特定情況下的土壓力，即三種特定情況下的土壓力，即靜止土靜止土壓力壓力、主動土壓力主動土壓力和和被動土壓力被動土壓力。3. 擋土墻所受土壓力的大小并不是一個擋土墻所受土壓力的大小并不是一個常

6、數，而是隨位移量的變化而變化。常數，而是隨位移量的變化而變化。 8.1.1 土壓力類型土壓力類型（1）靜止土壓力H+ - = H土壓力EEpE0Ea - H15%15%o = /H=0 地下室地下室 E=E0地下室側墻地下室側墻E填土填土 8.1.1 土壓力類型土壓力類型墻體墻體外移外移，土壓力逐漸土壓力逐漸減小減小，當土體當土體破壞破壞，達到，達到極極限平衡狀態限平衡狀態時所對應時所對應的土壓力的土壓力( (最小最小) )EH+土壓力EEpE0Ea - H = H15%15%o（2）主動土壓力 8.1.1 土壓力類型土壓力類型墻體墻體內移內移，土壓力逐漸土壓力逐漸增大增大，當土體當土體破壞破

7、壞，達到達到極限平衡狀態極限平衡狀態時所對應的土壓力時所對應的土壓力( (最大最大) )土壓力EEpE0Ea - H = H15%15%o-（3）被動土壓力 8.1.1 土壓力類型土壓力類型墻體位移與土壓力類型墻體位移與土壓力類型可按土體處于側限條件下的彈性平衡狀態進行計算。 8.1.2 靜止靜止土壓力計算土壓力計算Zs svs shshzs sv靜止土壓力系數K0對于側限應力狀態： p0=sh =K0sv =u/(1-u)sv = u/(1-u)gzK0=n/(1-n)s svs shshzs sv由于土的泊松比n 很難確定，K0常用經驗公式計算,對于砂土、正常固結粘土： K0 1-sinf

8、 f 地下室地下室 8.1.2 靜止靜止土壓力計算土壓力計算s svs svs shshzzgssv1zKgss0h3f f sin10Ks s s s f fs s f s s靜止靜止 8.1.2 靜止靜止土壓力計算土壓力計算HzzKpg00H31E0HKg020021HKEg總靜止土壓力總靜止土壓力 8.1.2 靜止靜止土壓力計算土壓力計算小結n擋土墻擋土墻n土壓力土壓力n土壓力性質土壓力性質n影響因素影響因素n靜止土壓力計算靜止土壓力計算如何計算主動和被動如何計算主動和被動土壓力？土壓力？8.1 概述概述8.2 朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論8.3 庫倫土壓力理論庫倫土壓力理論8.4 重力

9、式擋土墻設計重力式擋土墻設計第第8 8章章 土壓力和支土壓力和支擋結構擋結構W.J.M. Rankine 1820-1872 Scotland 8.2 朗肯朗肯(Rankine)主動土壓力理論主動土壓力理論一一.半無限土體中極限平衡應力狀態和朗肯土壓力半無限土體中極限平衡應力狀態和朗肯土壓力半無限土體內各點的應力從彈性平半無限土體內各點的應力從彈性平衡狀態發展為極限平衡狀態的條件衡狀態發展為極限平衡狀態的條件PaK0svsvs45o+ /290o s svs shz半無限土體半無限土體主動極限平衡狀態主動極限平衡狀態 8.2.1 朗肯朗肯(Rankine)主動土壓力的計算主動土壓力的計算朗肯土

10、壓力理論基本條件和假定條件:墻背光滑墻背垂直填土表面水平假設:墻后各點均處于極限平衡狀態 8.2.1 朗肯朗肯(Rankine)主動土壓力的計算主動土壓力的計算朗肯極限平衡應力狀態朗肯極限平衡應力狀態 自重應力作用下，半無限土體內各點的應力從自重應力作用下，半無限土體內各點的應力從彈性平衡狀態發展為極限平衡狀態的情況。彈性平衡狀態發展為極限平衡狀態的情況。s s3fs sv=g gz s sK0s sv主動極限平衡應力狀態主動極限平衡應力狀態s s1s s345 +f f/2 8.2.1 朗肯朗肯(Rankine)主動土壓力的計算主動土壓力的計算 1. 1.填土為填土為粘性土時粘性土時)245

11、(2)245(2gsoohatgcztgpaaKczK2gPaK0svsvs 8.2.1 朗肯朗肯(Rankine)主動土壓力的計算主動土壓力的計算gHKagHKa-2c KaZ0Ea2c Ka(H-Z0)/3主動土壓力分布主動土壓力分布PaK0svsvsakczg20 1. 1.填土為填土為粘性土時粘性土時 8.2.1 朗肯朗肯(Rankine)主動土壓力的計算主動土壓力的計算z z0 總主動土壓力總主動土壓力gHKagHKa-2c KaZ0Ea2c Ka(H-Z0)/3aaaKczKp2gggg22202221)(21cKcHHKzHKEaaaaPaK0svsvsakczg20 1. 1.

12、填土為填土為粘性土時粘性土時 8.2.1 朗肯朗肯(Rankine)主動土壓力的計算主動土壓力的計算 2. 填土為砂土填土為砂土由于墻背光滑垂直由于墻背光滑垂直(沒有沒有剪應力剪應力)，墻背相當于一個半，墻背相當于一個半無限土體中的對稱線，墻后為無限土體中的對稱線，墻后為半無限土體的一半。半無限土體的一半。 8.2.1 朗肯朗肯(Rankine)主動土壓力的計算主動土壓力的計算s s145 +f f/2豎向應力為大主應力豎向應力為大主應力zgssv1水平向應力為小主應力水平向應力為小主應力aph3ss無粘性土的極限平衡條件無粘性土的極限平衡條件z)2/45(213fsstg于是：于是：主動土壓

13、力強度主動土壓力強度)2/45(23hfgsstgzpapa=s s3fs sv=g gz s sK0s svf f pa=s s3 8.2.1 朗肯朗肯(Rankine)主動土壓力的計算主動土壓力的計算 2. 填土為砂土填土為砂土主動土壓力分布主動土壓力分布 墻后破裂面形狀墻后破裂面形狀45 /2pa=Kag gzHH/3g g H Kapa= tg2(45 -f f/2 )g gz (kN/m2)主動土壓力系數主動土壓力系數 Ka= tg2(45 -f f/2 ) 8.2.1 朗肯朗肯(Rankine)主動土壓力的計算主動土壓力的計算 2. 填土為砂土填土為砂土s s145 +f f/2

14、pa=s s3z)2/45(2fgtgzpaaaKzpg)2/45(2f f tgKa朗肯主動土壓力系數朗肯主動土壓力系數HKpaag g 2/2HKEaag g H31總主動土壓力總主動土壓力221HKEaag 8.2.1 朗肯朗肯(Rankine)主動土壓力的計算主動土壓力的計算 2. 填土為砂土填土為砂土被動極限平衡應力狀態被動極限平衡應力狀態s s1fs sv=g gz s sK0s svs s1s s345 -f f/2Pp 8.2.2 朗肯朗肯(Rankine)被動土壓力計算（被動土壓力計算（P171）豎向應力為小主應力豎向應力為小主應力zgssv3水平向應力為大主應力水平向應力為

15、大主應力pph1ss粘性土的極限平衡條件粘性土的極限平衡條件于是：于是：被動土壓力強度被動土壓力強度)2/45(2)2/45(21hffgsstgctgzpppp=s s1fs sv=g gz s sK0s svf f)2/45(2)2/45(213ffsstgctg)2/45(2)2/45(231ffsstgctg 1. 1.填土為粘性土填土為粘性土2450 8.2.2 朗肯朗肯(Rankine)被動土壓力計算（被動土壓力計算（P171）被動土壓力強度被動土壓力強度pppKcKzp2g)2/45(2ftgKp朗肯被動土壓力系數朗肯被動土壓力系數正號正號HKpgpKc2EpH總被動土壓力總被動

16、土壓力pppKcHKHE2212g 1. 1.填土為粘性土填土為粘性土 8.2.2 朗肯朗肯(Rankine)被動土壓力計算（被動土壓力計算（P171） 2. 填土為無粘性土（砂土）填土為無粘性土（砂土）豎向應力為小主應力豎向應力為小主應力zgssv3水平向應力為大主應力水平向應力為大主應力pph1ss45 -f f/2無粘性土的極限平衡條件無粘性土的極限平衡條件)2/45(213fsstg于是：于是：被動土壓力強度被動土壓力強度)2/45(21hfgsstgzpppp=s s1fs sv=g gz s sK0s svf f pp=s s1s s3z)2/45(231fsstg 8.2.2 朗

17、肯朗肯(Rankine)被動土壓力計算（被動土壓力計算（P171）45 -f f/2 pp=s s1s s3z被動土壓力強度被動土壓力強度)2/45(2fgtgzppppKzpg)2/45(2ftgKp朗肯被動土壓力系數朗肯被動土壓力系數總被動土壓力總被動土壓力221HKEppgHKpppg2/2HKEppgH31 2. 填土為無粘性土（砂土）填土為無粘性土（砂土） 8.2.2 朗肯朗肯(Rankine)被動土壓力計算（被動土壓力計算（P171）pp=s sh=tg2(45 +f f/2 )g gz (kN/m2)Kp= tg2(45 +f f/2 )直線分布直線分布總被動土壓力總被動土壓力

18、Ep=1/2 Kp g gH2 (kN/m)作用點：底部以上作用點：底部以上1/3H處處滑裂面方向：與水平夾角滑裂面方向：與水平夾角45 -f f/2 s svs sPp 2. 填土為無粘性土（砂土）填土為無粘性土（砂土） 8.2.2 朗肯朗肯(Rankine)被動土壓力計算（被動土壓力計算（P171）小小 結結問題：問題：n朗肯土壓力理論的基本條件和假定朗肯土壓力理論的基本條件和假定n請畫出剛性墻后粘性土的主動和被動破壞面形狀請畫出剛性墻后粘性土的主動和被動破壞面形狀1給出粘性土主動和被動土壓力分布及計算公式給出粘性土主動和被動土壓力分布及計算公式 8.2.2 朗肯朗肯(Rankine)被動

19、土壓力計算被動土壓力計算P172 例題例題8-1 8.2.3 幾種常見情況的主動土壓力計算（幾種常見情況的主動土壓力計算（P173）一一. . 填土上有荷載填土上有荷載二二. . 成層填土情況成層填土情況三三. . 填土中有水填土中有水四四. . 墻背形狀有變化墻背形狀有變化 一、填土表面作用有連續的均布荷載一、填土表面作用有連續的均布荷載（1 1）朗肯土壓力理論）朗肯土壓力理論 s s1=g g z+qpa= s s3=g g zKa+qKa =(z+q)KaHZs1s3qKagHKagzKa粘性土的側壓力如何計算？粘性土的側壓力如何計算？ 8.2.3 幾種常見情況的主動土壓力計算（幾種常見

20、情況的主動土壓力計算（P173） 局部荷載局部荷載-朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論 q45o/245o/2qKagHKa 一、填土表面作用有連續的均布荷載一、填土表面作用有連續的均布荷載 8.2.3 幾種常見情況的主動土壓力計算（幾種常見情況的主動土壓力計算（P173）CBAg g1 f f1 c1g g2 f f2 c2H1朗肯理論朗肯理論)245(2)245(2gsoohatgcztgpBBg g1 f f1 c1g g2 f f2 c2H2BB點的上下界面分開計算點的上下界面分開計算111112aaBakckHpg上222112aaBakckHpg下aktgm)245(0 二、成層土的土壓

21、力二、成層土的土壓力 8.2.3 幾種常見情況的主動土壓力計算（幾種常見情況的主動土壓力計算（P173）f f1 = f f2 c1 = c2=0 g g2 g g1 g g2 f f1 f f2 0 c2=0c1 =0 c20g g1 = g g2 f f2 = f f1CBAg g1 f f1 c1g g2 f f2 c2H2H1B土壓力分布圖的變化土壓力分布圖的變化 二、成層土的土壓力二、成層土的土壓力 8.2.3 幾種常見情況的主動土壓力計算（幾種常見情況的主動土壓力計算（P173）1. 構造要求：構造要求：一般用砂性土，墻一般用砂性土，墻設排水孔以及反濾層，填設排水孔以及反濾層，填土

22、表面設溝、堤等截流土表面設溝、堤等截流2. 水下部分水下部分土壓力土壓力 P a = K as s z水壓力水壓力 pu=u (靜水壓力、靜水壓力、滲流壓力、超靜孔壓滲流壓力、超靜孔壓)排水管排水管排水孔排水孔土工織物反濾土工織物反濾砂礫石料砂礫石料排水管排水管排水孔排水孔土工織物反濾土工織物反濾砂礫石料砂礫石料 三、墻后填土中有地下水三、墻后填土中有地下水 8.2.3 幾種常見情況的主動土壓力計算幾種常見情況的主動土壓力計算墻基不透水墻基不透水朗肯理論朗肯理論KagH2KagH1gwH2水壓力土壓力CBAg g f fg g f fH2H1B不透水層不透水層砂土 三、墻后填土中有地下水三、墻

23、后填土中有地下水 8.2.3 幾種常見情況的主動土壓力計算幾種常見情況的主動土壓力計算填土滲透系數比地基土小得多填土滲透系數比地基土小得多u=0孔壓孔壓H2H1透水地基g gsa H2g gH1垂直有效應力垂直有效應力=總應力總應力Kag gsa H2Kag gH1土壓力土壓力 三、墻后填土中有地下水三、墻后填土中有地下水 8.2.3 幾種常見情況的主動土壓力計算幾種常見情況的主動土壓力計算填土滲透系數比地基土小得多填土滲透系數比地基土小得多需要繪制流網或計算確定孔壓需要繪制流網或計算確定孔壓 三、墻后填土中有地下水三、墻后填土中有地下水 8.2.3 幾種常見情況的主動土壓力計算幾種常見情況的

24、主動土壓力計算 墻背形狀有變化墻背形狀有變化CABDaaaEEE21Ea1AD Ea2CB 8.2.3 幾種常見情況的主動土壓力計算幾種常見情況的主動土壓力計算 墻背形狀有變化墻背形狀有變化帶卸荷臺的擋土墻土壓力帶卸荷臺的擋土墻土壓力H1H245o+/2g g(H1+H2)Kag gH1KaABDCECE 8.2.3 幾種常見情況的主動土壓力計算幾種常見情況的主動土壓力計算P175 例題例題8-2n如果墻背傾斜，具有傾角如果墻背傾斜，具有傾角 ；n墻背粗糙，與填土摩擦角為墻背粗糙，與填土摩擦角為 ；n墻后填土面任意。墻后填土面任意。如何計算擋土墻后的土壓力？如何計算擋土墻后的土壓力？8.1 概

25、述概述8.2 朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論8.3 庫倫土壓力理論庫倫土壓力理論8.4 重力式擋土墻設計重力式擋土墻設計第第8 8章章 土壓力和支土壓力和支擋結構擋結構 8.3 庫侖主動土壓力理論庫侖主動土壓力理論墻背傾斜、粗糙、填土傾斜時？庫侖土壓力理論庫侖庫侖C. A. Coulomb(1736-1806)庫侖庫侖C. A. Coulomb(1736-1806)平面滑裂面假設：滑裂面為平面平面滑裂面假設：滑裂面為平面剛體滑動假設：破壞土楔為剛體剛體滑動假設：破壞土楔為剛體滑動楔體在兩個平面上處于極限平衡狀態滑動楔體在兩個平面上處于極限平衡狀態假設條件：主動極限平衡狀態主動極限平衡狀態被動極限

26、平衡狀態被動極限平衡狀態 墻背傾斜，具有傾角墻背傾斜，具有傾角 墻背粗糙，與填土摩擦角為墻背粗糙，與填土摩擦角為 填土表面有傾角填土表面有傾角 8.3 庫侖主動土壓力理論庫侖主動土壓力理論 ACH B 8.3.1 主動土壓力計算（無粘性土）主動土壓力計算（無粘性土）W f f ER f fWRE - f f =90 - - )()(180sin)sin(fffWE0ddf 、E 8.3 庫侖主動土壓力理論庫侖主動土壓力理論變化變化 ,取若干滑裂面取若干滑裂面,使使E最大dE/d =0, 求得求得 ，得，得：222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cosfffaKaa

27、KHE221gABC11R1EW取一滑裂面，假設滑面上滿足極取一滑裂面，假設滑面上滿足極限平衡條件，通過力平衡求限平衡條件，通過力平衡求EW1E1R1C2C3C4C5 = HEEpE0Ea - H15%15%o 8.3.1 主動土壓力計算（無粘性土）主動土壓力計算（無粘性土） 8.3 庫侖主動土壓力理論庫侖主動土壓力理論aaKHE221g EEa222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cosfffaK庫侖主動土壓力系數庫侖主動土壓力系數aHKgH31Ea特例特例: = = =0，即墻背垂直光滑，填土面水平，與朗肯理論等即墻背垂直光滑，填土面水平，與朗肯理論等價價 土

28、壓力分布：土壓力分布：三角形分布 8.3.1 主動土壓力計算（無粘性土）主動土壓力計算（無粘性土） 8.3 庫侖主動土壓力理論庫侖主動土壓力理論 填土表面有超載填土表面有超載三角形相似21cos2cosaaaEH KqHKglHWABCqREaW qREaEaqKagHKa 8.3.1 主動土壓力計算（無粘性土）主動土壓力計算（無粘性土） 8.3 庫侖主動土壓力理論庫侖主動土壓力理論求解方法類似主動土壓力求解方法類似主動土壓力, 變化變化 , 使使E最小，dE/d =0, 求得求得 ：222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cosfffpKppKHE221gW AB

29、C REE庫侖庫侖RW 8.3.2 被動土壓力計算（無粘性土）被動土壓力計算（無粘性土） 8.3 庫侖主動土壓力理論庫侖主動土壓力理論ABC HWRE + f f =90 + - )()(180sin)sin(fffWE0ddf 、EW f f ER 8.3.2 被動土壓力計算（無粘性土）被動土壓力計算（無粘性土） 8.3 庫侖主動土壓力理論庫侖主動土壓力理論土壓力分布土壓力分布212ppppdz KdEpzKdzdzggHEpEpgHKpH/3 8.3.2 被動土壓力計算（無粘性土）被動土壓力計算（無粘性土） 8.3 庫侖主動土壓力理論庫侖主動土壓力理論ppKHE221g EEp庫侖被動土壓

30、力系數庫侖被動土壓力系數pHKgH31土壓力分布：土壓力分布：三角形分布三角形分布222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos)(cosfffpK 8.3.2 被動土壓力計算（無粘性土）被動土壓力計算（無粘性土） 8.3 庫侖主動土壓力理論庫侖主動土壓力理論P178 例題例題8-3 8.3.3 朗肯和庫倫土壓力理論的討論朗肯和庫倫土壓力理論的討論（一）（一） 分析方法分析方法 極限平衡狀態極限平衡狀態區別區別朗肯朗肯庫侖庫侖土體內各點均處土體內各點均處于極限平衡狀態于極限平衡狀態剛性楔體剛性楔體, ,滑面處滑面處于極限平衡狀態于極限平衡狀態極限應力法極限應力法滑動楔體法滑動

31、楔體法（二）（二） 應用條件應用條件朗肯庫侖1墻背光滑垂直墻背光滑垂直填土水平填土水平墻背、填土無限制墻背、填土無限制粘性土一般用圖解法粘性土一般用圖解法2坦墻坦墻坦墻坦墻3墻背垂直墻背垂直填土傾斜填土傾斜 8.3.3 朗肯和庫倫土壓力理論的討論朗肯和庫倫土壓力理論的討論（三）（三） 計算誤差計算誤差-朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論郎肯主動土壓力偏大郎肯主動土壓力偏大郎肯被動郎肯被動土壓力偏小土壓力偏小墻背垂直墻背垂直填土水平填土水平實際實際 0E庫侖庫侖RWE朗肯朗肯E庫侖庫侖RWE朗肯朗肯 8.3.3 朗肯和庫倫土壓力理論的討論朗肯和庫倫土壓力理論的討論( (三三) ) 計算誤差計算誤差-

32、-庫倫土壓力理論庫倫土壓力理論由于實際滑裂面不一定是平面主動土壓力主動土壓力偏小偏小不一定是最不一定是最大大值值被動土壓力偏大被動土壓力偏大不一定是最小值不一定是最小值滑動面滑動面滑動面滑動面 8.3.3 朗肯和庫倫土壓力理論的討論朗肯和庫倫土壓力理論的討論（三）計算誤差三）計算誤差-與理論計算值比較與理論計算值比較 =0 滑裂面是直線，滑裂面是直線， Ka, Kp與理論值相同與理論值相同0 Ka 朗肯偏大朗肯偏大10%左右，工程偏安全左右，工程偏安全庫侖偏小一些（可忽略庫侖偏小一些（可忽略)； Kp朗肯偏小可達幾倍；朗肯偏小可達幾倍；庫侖偏大可達幾倍庫侖偏大可達幾倍;在實際工程問題中，土壓力

33、計算是比較復雜的。在實際工程問題中，土壓力計算是比較復雜的。RE庫 倫WE郎 肯RE庫倫WE郎肯 8.3.3 朗肯和庫倫土壓力理論的討論朗肯和庫倫土壓力理論的討論（三）計算誤差（三）計算誤差-與理論計算值比較與理論計算值比較 8.3.3 朗肯和庫倫土壓力理論的討論朗肯和庫倫土壓力理論的討論（三）（三） 計算誤差計算誤差-與理論計算值比較與理論計算值比較被被動動土土壓壓力力系系數數Kp( = =0)=0=/2=計算理論204020402040Sokolovsky(精確)2.044.602.559.693.0418.2Rankine(朗肯)2.044.602.044.602.044.60Conlo

34、mb(庫侖)2.044.602.6311.73.4392.3 8.3.3 朗肯和庫倫土壓力理論的討論朗肯和庫倫土壓力理論的討論小結：朗肯土壓力理論小結：朗肯土壓力理論n墻背垂直光滑墻背垂直光滑n主動和被動主動和被動n極限平衡條件極限平衡條件n砂土和粘性土砂土和粘性土s s1fs sv=g gz s sK0s svs s1s s345 -f f/245 +f f/2s s3fs s1s s3朗肯朗肯(Rankine)土壓力理論土壓力理論土壓力分布和破壞面土壓力分布和破壞面填土為填土為砂土被動土壓力砂土被動土壓力90+ s svs sPpH g g H Kp被動區被動區(45 /2)填土為粘性土被

35、動土壓力土壓力分布及破壞面g gHKpEp2c KpH2ppppzKc Kg s svs sPp45/290+被動區被動區小結小結n基本條件和假定基本條件和假定n極限應力分析極限應力分析n破壞形式破壞形式n主動和被動主動和被動n砂土和粘性土砂土和粘性土朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論主動土壓力系數主動土壓力系數)2/45(2ftgKp)2/45(2ftgKa被動土壓力系數被動土壓力系數靜止土壓力系數靜止土壓力系數fsin10Kffsin1sin1ffsin1sin1paKKK10 s svs sPpPau總土壓力總土壓力：n單位長度擋土墻上土壓力單位長度擋土墻上土壓力n單位：單位：kN/mkN/m

36、，大小、方向、作用點，大小、方向、作用點u土壓力強度土壓力強度： 單位面積上的土壓力單位面積上的土壓力 單位：單位：kN/mkN/m2 2幾個概念幾個概念每延米每延米Ep朗肯朗肯(Rankine)土壓力理論土壓力理論應用應用HL板樁板樁 朗肯朗肯(Rankine)土壓力理論土壓力理論錨固破壞錨固破壞整體滑動整體滑動底部破壞底部破壞土體下沉土體下沉墻體折斷墻體折斷擋土支護結構的破壞擋土支護結構的破壞 非極限狀態下的土壓力非極限狀態下的土壓力 8.3.3 朗肯和庫倫土壓力理論的討論朗肯和庫倫土壓力理論的討論基坑倒塌基坑倒塌8.1 概述概述8.2 朗肯土壓力理論朗肯土壓力理論8.3 庫倫土壓力理論庫倫土壓力理論8.4 重力式擋土墻設計重力式擋土墻設計第第8 8章章 土壓力和支土壓力和支擋結構擋結構確定擋土墻的類型確定擋土墻的類型擬訂初步尺寸擬訂初步尺寸驗算：抗滑、抗傾覆、承載力、墻身強度驗算：抗滑、抗傾覆、承載力、墻身強度 8.4 重力式擋土墻設計重力式擋土墻設計F 擋土墻的設計過程擋土墻的設計過程F 墻后回填土的選擇墻后回填土的選擇無粘性土：卵石、礫石、砂、粉土、粉質黏土無粘性土：卵石、礫石、砂、粉土、粉質黏土1. 墻面墻