擋土墻的土壓力計算(朗肯庫侖)課件contents目錄擋土墻簡介土壓力基本概念朗肯土壓力理論庫侖土壓力理論擋土墻設計原則與步驟工程案例分析01擋土墻簡介0102擋土墻的定義與作用在土木工程中，擋土墻廣泛應用于橋梁、隧道、道路、水利等工程領域，起到穩定邊坡、減少土方開挖和保護周邊環境的作用。擋土墻是一種防止土體滑坡或坍塌的結構物，主要用于支撐土體、防止水土流失和保護坡腳。擋土墻根據其材料、結構形式和使用環境可分為多種類型，如重力式、懸臂式、扶壁式、錨桿式等。重力式擋土墻依靠自身重量來平衡土壓力，結構簡單、施工方便，適用于一般邊坡防護。懸臂式和扶壁式擋土墻通過增加墻體的抗彎剛度來提高穩定性，多用于大型填挖方路段。擋土墻的類型與結構在道路工程中，擋土墻常用于路基防護、橋頭引道穩固、排水溝斜坡加固等。在水利工程中，擋土墻用于水庫大壩、堤防等水利設施的邊坡防護和加固。擋土墻適用于各種土質條件和地形地貌，尤其在斜坡地帶、河流岸邊等需要防止水土流失的場合。擋土墻的應用場景02土壓力基本概念主動土壓力01當擋土墻向土體方向偏移至某一臨界點時，作用在擋土墻上的土壓力達到極限值，此時墻后土體發生剛性剪切破壞，并向前推動擋土墻，使墻后產生被動土壓力。被動土壓力02當作用在擋土墻上的外力使墻后土體發生剪切破壞時，土體對墻背施加的壓力，即為被動土壓力。靜止土壓力03當擋土墻靜止不動，不發生任何方向的位移時，作用在擋土墻上的土壓力。土壓力的類型與形成機理

土壓力的影響因素擋土墻的位移擋土墻的位移方向和大小直接影響主動土壓力和被動土壓力的大小。填料的內摩擦角和粘聚力填料的內摩擦角和粘聚力是影響土壓力的重要因素，內摩擦角越大，粘聚力越小，則主動土壓力越大。填料重度和墻高填料重度越大，墻高越高，則作用在擋土墻上的土壓力越大。在朗肯理論中，主動土壓力沿墻高呈三角形分布，最大值出現在擋土墻底面。主動土壓力在朗肯理論中，被動土壓力沿墻高呈梯形分布，最大值出現在擋土墻頂面。被動土壓力土壓力的分布規律03朗肯土壓力理論假設擋土墻是剛性的，不發生撓曲或轉動。假設土體是連續、均質的，且服從庫侖破裂準則。假設土體與擋土墻之間無摩擦力。朗肯土壓力理論的基本假設當土體受壓向擋土墻移動時，產生的垂直于墻面的力。當土體受拉離開擋土墻時，產生的垂直于墻面的力。朗肯土壓力公式的推導被動土壓力公式主動土壓力公式應用朗肯土壓力理論適用于剛性墻、均質土、無摩擦力等理想情況下的土壓力計算。限制實際工程中，擋土墻和土體往往存在非理想情況，如擋土墻的撓曲、土體的不均勻性、摩擦力等，此時朗肯理論可能不適用，需要采用更復雜的數值分析方法或實驗方法進行土壓力計算。朗肯土壓力公式的應用與限制04庫侖土壓力理論假設擋土墻是剛性的，不可壓縮，且沒有水平位移。假設土體是連續的、均勻的、各向同性的，且符合庫侖破壞準則。假設土壓力沿墻高呈線性分布，即壓力分布是均勻的。庫侖土壓力理論的基本假設庫侖土壓力公式的推導基于上述基本假設，通過力的平衡和力的矩平衡等力學原理，推導出庫侖土壓力公式。公式中包含了墻背與土體的摩擦角、土體的內摩擦角、擋土墻的高度等參數。

庫侖土壓力公式的應用與限制庫侖土壓力公式適用于剛性墻、砂性土和粘性土的情況。對于非剛性墻、軟土或復雜工況，庫侖理論可能不適用，需要采用更精確的數值分析方法或實驗方法進行土壓力計算。在實際應用中，需要考慮墻背與土體的摩擦系數、土體的含水率、密實度等因素對土壓力的影響，以確保計算的準確性。05擋土墻設計原則與步驟擋土墻應具有足夠的穩定性和強度，能夠承受土壓力、水壓力和其他外力作用，確保安全可靠。安全可靠擋土墻的設計應充分考慮工程實際需要和經濟合理性，選用適當的材料和結構形式，避免浪費。經濟合理擋土墻的設計應便于施工，合理安排施工順序和工藝，提高施工效率。施工方便擋土墻的設計應注重環保和節能，合理利用資源，減少對環境的負面影響。環保節能擋土墻設計的基本原則確定設計標準根據工程要求和相關規范，確定擋土墻的設計標準，如荷載、穩定性、變形等。勘察與測量對施工現場進行勘察和測量，了解地形、地質、水文等情況，為設計提供基礎數據。方案設計根據勘察結果和設計標準，進行擋土墻的方案設計，確定結構形式、材料、尺寸等。結構設計根據方案設計，進行詳細的擋土墻結構設計，計算各部分的受力情況和穩定性。施工圖設計根據結構設計結果，繪制詳細的施工圖，包括平面圖、立面圖、剖面圖等。施工監測與維護在施工過程中和投入使用后，進行必要的監測和維護，確保擋土墻的安全性和穩定性。擋土墻設計的步驟與流程根據工程實際情況和設計經驗，對擋土墻的結構形式進行優化，提高其穩定性和經濟性。優化結構形式改進材料選擇引入新技術持續改進根據工程需要和材料性能，選擇更加適合的建筑材料，提高擋土墻的耐久性和承載能力。將新技術引入擋土墻設計中，如采用新型的施工工藝、智能化監測等，提高施工效率和安全性。根據工程實踐和學術研究，不斷對擋土墻的設計進行改進和完善，提高其適應性和可靠性。擋土墻設計的優化與改進06工程案例分析總結詞大型交通工程詳細描述某高速公路路段，由于地形復雜，一側為陡峭的山坡，另一側為深溝，為了防止山體滑坡和路堤塌陷，設計了一座擋土墻。該擋土墻采用朗肯理論計算土壓力，經過精確設計和施工，成功地保證了高速公路的安全和穩定。工程案例一：某高速公路擋土墻設計總結詞：水利工程詳細描述：某山區水庫大壩，為了防止水庫周邊山坡的滑坡和坍塌，設計了一座擋土墻。該擋土墻同樣采用朗肯理論計算土壓力，經過精確設計和施工，有效防止了水庫周邊山坡的滑坡和坍塌，保證了水庫的正常運行和水質安全。工程案例二：某山區水庫大壩擋土墻設計城市軌道交通工程總結詞某城市地鐵車站，由于地處繁華市區，周圍建筑物密集，為了確保地鐵施工期間周圍建筑物的