《7第七章-挡土结构物上的土压力》-课件.ppt

对于工程实际中粘性填土问题，往往采用等代 内摩擦角法，不直接考虑粘性填土粘聚力的影响， 而是用一个等代内摩擦角来代替粘土的两个强度 指标，然后再按无粘性填土问题求解。 （二）填土中有地下水 在计算水下土体重量时，应采用浮容重进行计算 考虑水的存在引起土的抗剪强度的降低； 考虑水压力的作用； 如果墙后填土中有稳定渗流，那么在建立滑动土体静力平衡条件时，还应考虑渗流力的作用。 四、坦墙墙背上的土压力 五.墙背为折线形情况 墙背由不同倾角的平面AB和BC组成，先以BC为墙背计算BC面上土压力E1及其分布，然后以AB的延长线AC? 作为墙背计算ABC? 面上土压力,只计入AB段土压力E2，将两者压力叠加得总压力 B A C C? E2 E1 六.填土面不规则的情况 填土面不规则情况，采用作图法求解，假定一系列滑动面，采用静力平衡求出土压力中最大值 七、车辆荷载引起的土压力 在挡土墙或桥台设计时，应考虑车辆荷载引起的土压力。《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2004)中对车辆荷载引起的土压力计算方法，作出了具体规定。计算原理是按照库仑土压力理论，把填土破坏棱体范围内的车辆荷载，换算成等代均布土层厚度来计算，然后用库仑土压力公式计算 （一）汽车荷载 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）中的汽车荷载分为公路－Ⅰ级和公路－Ⅱ级两个等级，汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成，在计算桥台和挡土墙的土压力时采用车辆荷载，公路－Ⅰ级和公路－Ⅱ级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值。车辆荷载的立面、平面尺寸见图所示，主要技术指标规定见表。 项 目 单位 技术指标 项 目 单位 技术指标 车辆重力标准值 kN 550 轮 距 m 1.8 前轴重力标准值 kN 30 前轮着地宽度及长度 m 0.3×0.2 中轴重力标准值 kN 2×120 中、后轮着地宽度及长度 m 0.6×0.2 后轴重力标准值 kN 2×140 车辆外形尺寸(长×宽) m 15×2.5 轴 距 m 3+1.4+7+1.4 车辆荷载的主要技术指标 （二）等代均布土层厚度 等代均布土层厚度由下式计算 1）破坏棱体长度 破坏棱体长度按下式计算 对于墙顶以上有填土的路堤式挡土墙， 为破坏棱体范围内的路基宽度部分。 2）桥台的计算宽度或档土墙的计算长度 《公路桥涵设计通用规范》对桥台计算宽度或挡土墙计算长度作了如下规定： （1）桥台的计算宽度。桥台的计算宽度为桥台横桥向全宽。 （2）挡土墙的计算长度。挡土墙的计算长度可按以下情况计算： ①当挡土墙分段长度小于13m时，破坏棱体内的车轮应按最不利情况布置，这些车轮全部由挡土墙承受。 ②当挡土墙分段长度大于13m时，则车轮重应作分布，视扩散长度取挡土墙的计算长度：扩散长度不超过分段长度时取扩散长度；扩散长度超过分段长度时取分段长度。扩散长度按下式计算 式中，H为挡土墙高度，对墙顶以上有填土的挡土墙，为两倍填土厚度加墙高。 3）车轮重力 计算挡土墙时，汽车荷载的布置规定如下： 纵向：当取用挡土墙分段长度时，为分段长度内可能布置的车轮；当取用一辆重车的扩散长度时为一辆重车。 横向：破坏棱体长度 范围内可能布置的车轮。车辆外侧车轮中线距路面（或硬路肩）或安全带边缘的距离为0.5m。车辆荷载的横向布置按图进行。计算中当涉及多车道加载时，车轮总重力应按表进行折减。 横向布置设计车道数（条） 2 3 4 5 6 7 8 横向折减系数 1.00 0.78 0.67 0.60 0.55 0.52 0.50 车辆荷载横向折减系数 （三）主动土压力计算 墙后填土和汽车荷载引起的土压力由下式计算 THE END FOR CHAPTER SEVEN 2c√Ka Ea (h-z0)/3 当c＞0, 粘性土 h 粘性土主动土压力强度包括两部分 1. 土的自重引起的土压力?zKa 2. 粘聚力c引起的负侧压力2c√Ka 说明：负侧压力是一种拉力，由于土与结构之间抗拉强度很低，受拉极易开裂，在计算中不考虑 负侧压力深度为临界深度z0 1.粘性土主动土压力强度存在负侧压力区（计算中不考虑） 2.合力大小为分布图形的面积（不计负侧压力部分） 3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底(h-z0)/3处 z0 ?hKa-2c√Ka 【例】有一挡土墙，高4米，墙背直立、光滑，墙后填土面水平。填土为粘性土，其重度、内摩擦角、粘聚力如下图所示 ，求主动土压力及其作用点，并绘出主动土压力分布图 h=4m ?=17kN/m3 c=6kPa ?=22o 【解答】 主动土压力系数 墙底处土压力强度