7土壓力與土坡穩(wěn)定分析工程地質(zhì)與土力學(xué)54課件

工程地質(zhì)與土力學(xué)主講人：熊熙7-土壓力與土坡穩(wěn)定分析任務(wù)朗肯壓力理論朗肯土壓力理論基本假定：1、擋土墻的墻背垂直、光滑；2、擋土墻墻后填土表面水平。3、擋土墻體為剛性體朗肯壓力理論朗肯理論是由英國(guó)學(xué)者朗肯1857年提出，至今廣泛應(yīng)用解決的是處于極限平衡狀態(tài)下主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力計(jì)算問(wèn)題朗肯(W.J.M.Rankine，1820~1872年)，英國(guó)科學(xué)家。被后人譽(yù)為那個(gè)時(shí)代的天才，他在熱力學(xué)、流體力學(xué)及土力學(xué)等領(lǐng)域均有杰出的貢獻(xiàn)。

自重應(yīng)力作用下，半無(wú)限土體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力從彈性平衡狀態(tài)發(fā)展為極限平衡狀態(tài)的情況朗肯壓力理論----主動(dòng)土壓力剪切破壞面與大主應(yīng)力作用面的夾角是:c）主動(dòng)破壞剪切面示意圖b）土的摩爾-庫(kù)倫強(qiáng)度理論小主應(yīng)力大主應(yīng)力豎向主應(yīng)力就是自重應(yīng)力靜止土壓力強(qiáng)度即水平自重應(yīng)力

a）計(jì)算簡(jiǎn)圖

由于則有

根據(jù)摩爾庫(kù)倫強(qiáng)度理論極限平衡條件，我們知道，大小主應(yīng)力應(yīng)滿足以下等式朗肯壓力理論---主動(dòng)土壓力，，

簡(jiǎn)單情況下?lián)跬翂ν翂毫τ?jì)算：假設(shè)擋土墻高為h，墻厚填土均勻，重度用γ表示，填土面無(wú)荷載

朗肯壓力理論---主動(dòng)土壓力(a）無(wú)粘性土朗肯主動(dòng)土壓力1.無(wú)粘性土，c=0代入朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算公式

2.土壓力強(qiáng)度沿深度逐漸增大，呈三角形線性分布，并且

墻底主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為

3.土壓力合力為三角形面積，即為

主動(dòng)土壓力作用點(diǎn)位于三角形分布圖形的中心

即位于墻底面以上H/3處，合力方向垂直指向墻背。

朗肯壓力理論---主動(dòng)土壓力b）粘性土朗肯主動(dòng)土壓力1.粘性土，朗肯土壓力的計(jì)算公式2.擋土墻上的土壓力分布就是Z0深度以下的陰影三角形合力為三角形的面積

主動(dòng)土壓力作用點(diǎn)為陰影三角形形心，即墻底面以上（H-z0）/3，處，合力方向垂直指向墻背pp(σ1)z(σ3)45o－

/2hz擋土墻在外力作用下，擠壓墻背后土體，產(chǎn)生位移，豎向應(yīng)力保持不變，水平應(yīng)力逐漸增大，位移增大到△p，墻后土體處于朗肯被動(dòng)狀態(tài)時(shí)，墻后土體出現(xiàn)一組滑裂面，它與小主應(yīng)力面夾角45o－

/2，水平應(yīng)力增大到最大極限值朗肯壓力理論---被動(dòng)土壓力（3）被動(dòng)土壓力的極限平衡條件朗肯被動(dòng)土壓力系數(shù)（4）朗肯被動(dòng)土壓力強(qiáng)度（1）豎向應(yīng)力為小主應(yīng)力（2）水平向應(yīng)力為大主應(yīng)力朗肯被動(dòng)土壓力強(qiáng)度當(dāng)c=0,無(wú)粘性土1.無(wú)粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度與z成正比，沿墻高呈三角形分布2.合力大小為分布圖形的面積，即三角形面積3.合力作用點(diǎn)在三角形形心，即作用在離墻底h/3處h

hKph/3Ep討論：朗肯壓力理論---被動(dòng)土壓力粘性土主動(dòng)土壓力強(qiáng)度包括兩部分1.土的自重引起的土壓力zKp2.粘聚力c引起的側(cè)壓力2c√Kp1.粘性土被動(dòng)土壓力強(qiáng)度不存在負(fù)側(cè)壓力區(qū)2.合力大小為分布圖形的面積，即梯形分布圖形面積3.合力作用點(diǎn)在梯形形心說(shuō)明：側(cè)壓力是一種正壓力，在計(jì)算中應(yīng)考慮土壓力合力hEp2c√K