土壓力計(jì)算
一、擋土結(jié)構(gòu)物
在道路與橋梁工程中，擋土結(jié)構(gòu)物是一種常用的結(jié)構(gòu)物。例如圖7—1a，所示的橋臺(tái)，它就是銜接路堤與橋梁的結(jié)構(gòu)物，它除了承受橋梁荷載外，還抵擋臺(tái)后填土壓力，圖7—1b所示的橋梁引道兩側(cè)的擋土墻，能夠減小引道路堤土方量，少占土地，特別在城市橋梁中用得更為廣泛，山區(qū)道路防止邊坡坍塌，減少邊坡挖(填)方量，常常采用擋土墻，如圖7—1c所示，此外，在水運(yùn)、港工，房屋建筑、隧道等工程中也常采用各種形式的擋土結(jié)構(gòu)物，如碼頭、駁岸、水閘、隧道，地下室等，見(jiàn)圖7—1d～g所示。
任何一種擋土結(jié)構(gòu)物，它都承受其后填土的水平土壓力。在擋土結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)中，必須計(jì)算土壓力的大小，確定其分布規(guī)律。本章的目的就是介紹幾種目前常用的土壓力理論及共計(jì)算公式。
二、土壓力的類(lèi)型
土壓力的大小及其分布規(guī)律是同擋土結(jié)構(gòu)物的水平位移方向和大小、土的性質(zhì)、擋土結(jié)構(gòu)物的剛度及高度等因素有關(guān)。根據(jù)擋土結(jié)構(gòu)物的水平位移方向和大小分成3種土壓力：
1．靜止土壓力(圖7—Za)。若剛性的擋土墻保持原來(lái)位置靜止不動(dòng)，則作用在墻上的土壓力稱(chēng)為靜止土壓力。作用在每延米擋土墻上靜止土壓力的合力用Eo(kN／n)表示，靜止土壓力強(qiáng)度用po(kPa)表示。
2． 若擋土墻在墻后填土壓力作用下，背離著填土方向移動(dòng)，迭時(shí)作用在墻上的土壓力將由靜止土壓力逐漸減小，當(dāng)墻后土體達(dá)到極限平衡，并出現(xiàn)連續(xù)滑動(dòng)面使土體下滑，這時(shí)土壓力減至最小值，稱(chēng)為主動(dòng)土壓力，用EA(kN／m)和pa(kPa)表示。
3．被動(dòng)土壓力(圖7—Ze)。若擋土墻在外力作用下，向填土方向移動(dòng)，這時(shí)作用在墻上的土壓力將由靜止土壓力逐漸增大，一直到土體達(dá)到極限平衡，并出現(xiàn)連續(xù)滑動(dòng)面，墻后土體向上擠出隆起，這時(shí)土壓力增至值，稱(chēng)為被動(dòng)土壓力，用Eo(kN／m)和p0(kPa)表示。
由上述可見(jiàn)，三種土壓力中|考試大|被動(dòng)土壓力大于靜止土壓力，而主動(dòng)土壓力最小。由理論分析和實(shí)際試驗(yàn)指出，擋土墻后達(dá)到被動(dòng)土壓力時(shí)所需要的位移是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于主動(dòng)土壓力。在圖7—3中給出土壓力與擋土墻位移間的關(guān)系。表7—l給出各種土達(dá)到主動(dòng)及被動(dòng)土壓力時(shí)，擋土墻墻頂?shù)乃轿灰啤鱴值(墻繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng))，表中H為擋土墻的高度。
一、擋土結(jié)構(gòu)物
在道路與橋梁工程中，擋土結(jié)構(gòu)物是一種常用的結(jié)構(gòu)物。例如圖7—1a，所示的橋臺(tái)，它就是銜接路堤與橋梁的結(jié)構(gòu)物，它除了承受橋梁荷載外，還抵擋臺(tái)后填土壓力，圖7—1b所示的橋梁引道兩側(cè)的擋土墻，能夠減小引道路堤土方量，少占土地，特別在城市橋梁中用得更為廣泛，山區(qū)道路防止邊坡坍塌，減少邊坡挖(填)方量，常常采用擋土墻，如圖7—1c所示，此外，在水運(yùn)、港工，房屋建筑、隧道等工程中也常采用各種形式的擋土結(jié)構(gòu)物，如碼頭、駁岸、水閘、隧道，地下室等，見(jiàn)圖7—1d～g所示。
任何一種擋土結(jié)構(gòu)物，它都承受其后填土的水平土壓力。在擋土結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)中，必須計(jì)算土壓力的大小，確定其分布規(guī)律。本章的目的就是介紹幾種目前常用的土壓力理論及共計(jì)算公式。
二、土壓力的類(lèi)型
土壓力的大小及其分布規(guī)律是同擋土結(jié)構(gòu)物的水平位移方向和大小、土的性質(zhì)、擋土結(jié)構(gòu)物的剛度及高度等因素有關(guān)。根據(jù)擋土結(jié)構(gòu)物的水平位移方向和大小分成3種土壓力：
1．靜止土壓力(圖7—Za)。若剛性的擋土墻保持原來(lái)位置靜止不動(dòng)，則作用在墻上的土壓力稱(chēng)為靜止土壓力。作用在每延米擋土墻上靜止土壓力的合力用Eo(kN／n)表示，靜止土壓力強(qiáng)度用po(kPa)表示。
2． 若擋土墻在墻后填土壓力作用下，背離著填土方向移動(dòng)，迭時(shí)作用在墻上的土壓力將由靜止土壓力逐漸減小，當(dāng)墻后土體達(dá)到極限平衡，并出現(xiàn)連續(xù)滑動(dòng)面使土體下滑，這時(shí)土壓力減至最小值，稱(chēng)為主動(dòng)土壓力，用EA(kN／m)和pa(kPa)表示。
3．被動(dòng)土壓力(圖7—Ze)。若擋土墻在外力作用下，向填土方向移動(dòng)，這時(shí)作用在墻上的土壓力將由靜止土壓力逐漸增大，一直到土體達(dá)到極限平衡，并出現(xiàn)連續(xù)滑動(dòng)面，墻后土體向上擠出隆起，這時(shí)土壓力增至值，稱(chēng)為被動(dòng)土壓力，用Eo(kN／m)和p0(kPa)表示。
由上述可見(jiàn)，三種土壓力中|考試大|被動(dòng)土壓力大于靜止土壓力，而主動(dòng)土壓力最小。由理論分析和實(shí)際試驗(yàn)指出，擋土墻后達(dá)到被動(dòng)土壓力時(shí)所需要的位移是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于主動(dòng)土壓力。在圖7—3中給出土壓力與擋土墻位移間的關(guān)系。表7—l給出各種土達(dá)到主動(dòng)及被動(dòng)土壓力時(shí)，擋土墻墻頂?shù)乃轿灰啤鱴值(墻繞墻趾轉(zhuǎn)動(dòng))，表中H為擋土墻的高度。