被动土压力

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主动土压力和被动土压力的使用范围

主动土压力和被动土压力的使用范围

主动土压力和被动土压力的使用范围主动土压力和被动土压力是土木工程中常用的两个概念,它们在不同的情况下具有不同的使用范围和应用方式。

理解这两个概念对于土木工程师和建筑设计师来说非常重要,因为它们可以帮助我们更好地理解和应对土壤的力学行为和土壤结构的稳定性。

在本文中,我将深入探讨主动土压力和被动土压力的使用范围,并分享一些个人观点和理解。

一、主动土压力的使用范围主动土压力是指土壤对于建筑物或结构的外墙或挡土墙的主动作用。

它是由于土壤的重力和侧向压力而产生的。

在建筑物或结构的施工过程中,主动土压力是需要考虑和处理的关键因素之一。

主动土压力的使用范围包括但不限于以下几个方面:1. 挡土墙设计:挡土墙是为了抵抗土壤的侧向压力而设计的结构,主动土压力在挡土墙的设计中起着重要作用。

根据土壤类型和坡度,可以计算出主动土压力的大小,并根据这些数据来确定挡土墙的尺寸和稳定性。

2. 地基设计:在建筑物和结构的地基设计过程中,主动土压力也是需要考虑的因素之一。

在地基承载力的计算中,主动土压力对地基的稳定性和安全性有着直接的影响。

通过合理计算和分析主动土压力,可以确定合适的地基结构和土壤处理措施,确保建筑物或结构的安全性和稳定性。

3. 土方工程设计:在土方工程设计中,主动土压力是一个重要的参数。

通过对主动土压力的计算和分析,可以确定土方工程的稳定性和承载能力。

在土地开发、道路建设和水利工程等方面,主动土压力的应用范围非常广泛。

二、被动土压力的使用范围被动土压力是指土壤对于建筑物或结构的外墙或挡土墙的被动作用。

它是由于土壤的侧向位移而产生的压力。

在土木工程中,被动土压力的使用范围主要包括以下几个方面:1. 双向荷载情况下的挡土墙设计:在某些情况下,挡土墙会受到双向荷载的作用,即土壤的两侧都会产生侧向压力。

这种情况下,除了主动土压力,还需要考虑被动土压力的影响。

被动土压力对挡土墙的稳定性和安全性有着重要作用,并且需要在设计和施工过程中进行充分的计算和分析。

土主动、被动土压力概念及计算公式

土主动、被动土压力概念及计算公式

主动土压力挡土墙向前移离填土,随着墙的位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐减小,当墙后土体达到主动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力减至最小,称为主动土压力P a 。

被动土压力挡土墙在外力作用下移向填土,随着墙位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐增大,当墙后土体达到被动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力增至最大,称为被动土压力P p 。

上述三种土压力的移动情况和它们在相同条件下的数值比较,可用图6-2来表示。

由图可知P p >P o >P a 。

朗肯基本理论朗肯土压力理论是英国学者朗肯(Rankin )1857年根据均质的半无限土体的应力状态和土处于极限平衡状态的应力条件提出的。

在其理论推导中,首先作出以下基本假定。

(1)挡土墙是刚性的墙背垂直; (2)挡土墙的墙后填土表面水平;(3)挡土墙的墙背光滑,不考虑墙背与填土之间的摩擦力。

把土体当作半无限空间的弹性体,而墙背可假想为半无限土体内部的铅直平面,根据土体处于极限平衡状态的条件,求出挡土墙上的土压力。

如果挡土墙向填土方向移动压缩土体,σz 仍保持不变,但σx 将不断增大并超过σz 值,当土墙挤压土体使σx 增大到使土体达到被动极限平衡状态时,如图6-4的应力园O 3,σz 变为小主应力,σx 变为大主应力,即为朗肯被动土压力(p p )。

土体中产生的两组破裂面与水平面的夹角为245ϕ-︒。

朗肯主动土压力的计算根据土的极限平衡条件方程式σ1=σ3tg 2(45°+2ϕ)+2c ·tg(45°+2ϕ) σ3=σ1tg 2(45°-ϕ)-2c ·tg(45°-ϕ)当z=H 时p a =γHK a -2cK a在图中,压力为零的深度z 0,可由p a =0的条件代入式(6-3)求得a0K c 2z γ=(6-4)在z 0深度范围内p a 为负值,但土与墙之间不可能产生拉应力,说明在z 0深度范围内,填土对挡土墙不产生土压力。

土主动被动土压力概念及计算公式

土主动被动土压力概念及计算公式

向与墙背面的法线成 δ 角 ( δ角为墙与土之间的外摩擦角,称墙摩擦角 ) ;②是滑动面 PC上
的反力 R,其方向与 BC面的法线 φ 角( φ 为土的内摩擦角 ) ;③是土楔 ABC的重力 W。根据静 力平衡条件 W、 P、 R三力可构成力的平衡三角形。利用正弦定理,得:
P
W
sin( ) sin 180 (
(6-5)
2) 填土为无粘性土 ( 砂土 ) 时 根据极限平衡条件关系方程式,主动土压力为
2
pa ztg ( 45
) zK a (6-6)
2
上式说明主动土压力 Pa 沿墙高呈直线分布,即土压力为三角形分布,如图 墙背上所受的总主动土压力为三角形的面积,即
6-6 所示。
Pa 1 H 2 Ka 2
(6-7)
当土墙挤压土体使 σ x 增大到使土体达到被动极限平衡状态时,如图
6-4 的应力园 O3, σ z
变为小主应力, σ x 变为大主应力,即为朗肯被动土压力 (p p) 。土体中产生的两组破裂面与
水平面的夹角为 45 。 2
朗肯主动土压力的计算 根据土的极限平衡条件方程式
σ 1=σ 3tg 2(45 ° + )+2c · tg(45 °+ )
与水平面的夹角为 β,若墙背受土推向前移动, 当墙后土体达到主动极限平衡状态时, 整个
土体沿着墙背 AB 和滑动面 BC同时下滑, 形成一个滑动的楔体△ ABC。假设滑动面 BC与水平
面的夹角为 α ,不考虑楔体本身的压缩变形。
取土楔 ABC为脱离体,作用于滑动土楔体上的力有:①是墙对土楔的反力
P,其作用方
填土为无粘土时的总被动土压力为
Pp 1 H 2K p (6-11) 2

土主动被动土压力概念及计算公式

土主动被动土压力概念及计算公式

主动土压力挡土墙向前移离填土,随着墙的位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐减小,当墙后土体达到主动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力减至最小,称为主动土压力P a 。

被动土压力挡土墙在外力作用下移向填土,随着墙位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐增大,当墙后土体达到被动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力增至最大,称为被动土压力P p 。

上述三种土压力的移动情况和它们在相同条件下的数值比较,可用图6-2来表示。

由图可知P p >P o >P a 。

朗肯基本理论朗肯土压力理论是英国学者朗肯(Rankin )1857年根据均质的半无限土体的应力状态和土处于极限平衡状态的应力条件提出的。

在其理论推导中,首先作出以下基本假定。

(1)挡土墙是刚性的墙背垂直; (2)挡土墙的墙后填土表面水平;(3)挡土墙的墙背光滑,不考虑墙背与填土之间的摩擦力。

把土体当作半无限空间的弹性体,而墙背可假想为半无限土体内部的铅直平面,根据土体处于极限平衡状态的条件,求出挡土墙上的土压力。

如果挡土墙向填土方向移动压缩土体,σz 仍保持不变,但σx 将不断增大并超过σz 值,当土墙挤压土体使σx 增大到使土体达到被动极限平衡状态时,如图6-4的应力园O 3,σz 变为小主应力,σx 变为大主应力,即为朗肯被动土压力(p p )。

土体中产生的两组破裂面与水平面的夹角为245ϕ-︒。

朗肯主动土压力的计算根据土的极限平衡条件方程式σ1=σ3tg 2(45°+2ϕ)+2c ·tg(45°+2ϕ) σ3=σ1tg 2(45°-ϕ)-2c ·tg(45°-ϕ)a0K c 2z γ=(6-4)在z 0深度范围内p a 为负值,但土与墙之间不可能产生拉应力,说明在z 0深度范围内,填土对挡土墙不产生土压力。

墙背所受总主动土压力为P a ,其值为土压力分布图中的阴影部分面积,即γ+-γ=--γ=22c 2K cH 2K H 21)z H )(K c 2HK (21P a a 0a a a (6-5)2)填土为无粘性土(砂土)时根据极限平衡条件关系方程式,主动土压力为a a zK )245(ztg p 2γ=ϕ-︒γ= (6-6)上式说明主动土压力P a 沿墙高呈直线分布,即土压力为三角形分布,如图6-6所示。

土体主动、被动土压力概念及计算公式

土体主动、被动土压力概念及计算公式

主动土压力挡土墙向前移离填土,随着墙的位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐减小,当墙后土体达到主动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力减至最小,称为主动土压力P a 。

被动土压力挡土墙在外力作用下移向填土,随着墙位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐增大,当墙后土体达到被动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力增至最大,称为被动土压力P p 。

上述三种土压力的移动情况和它们在相同条件下的数值比较,可用图6-2来表示。

由图可知P p >P o >P a 。

朗肯基本理论朗肯土压力理论是英国学者朗肯(Rankin )1857年根据均质的半无限土体的应力状态和土处于极限平衡状态的应力条件提出的。

在其理论推导中,首先作出以下基本假定。

(1)挡土墙是刚性的墙背垂直; (2)挡土墙的墙后填土表面水平;(3)挡土墙的墙背光滑,不考虑墙背与填土之间的摩擦力。

把土体当作半无限空间的弹性体,而墙背可假想为半无限土体内部的铅直平面,根据土体处于极限平衡状态的条件,求出挡土墙上的土压力。

如果挡土墙向填土方向移动压缩土体,ζz 仍保持不变,但ζx 将不断增大并超过ζz 值,当土墙挤压土体使ζx 增大到使土体达到被动极限平衡状态时,如图6-4的应力园O 3,ζz 变为小主应力,ζx 变为大主应力,即为朗肯被动土压力(p p )。

土体中产生的两组破裂面与水平面的夹角为245ϕ-︒。

朗肯主动土压力的计算根据土的极限平衡条件方程式ζ1=ζ3tg 2(45°+2ϕ)+2c ·tg(45°+2ϕ) ζ3=ζ1tg 2(45°-ϕ)-2c ·tg(45°-ϕ)当z=H 时p a =γHK a -2cK a在图中,压力为零的深度z 0,可由p a =0的条件代入式(6-3)求得a0K c 2z γ=(6-4)在z 0深度范围内p a 为负值,但土与墙之间不可能产生拉应力,说明在z 0深度范围内,填土对挡土墙不产生土压力。

开挖卸载与被动土压力计算

开挖卸载与被动土压力计算

开挖卸载与被动土压力计算
开挖卸载是指土壤中的压力减少,而被动土压力是指土壤中的压力增加。

开挖卸载可以通过减少土壤中的压力来保护土石坡和建筑物免受滑坡和倾覆的危害。

被动土压力是指土壤中的压力增加,当施工时,土壤中的压力会增加,这种压力可能会对土石坡和建筑物造成滑坡或倾覆的危害。

开挖卸载计算需要考虑土壤的弹性模量(E)、塑性模量(G)、粘性系数(μ)、土壤压力系数(K)、摩擦角(φ)、孔隙率(n)、抗拉强度(σt)等因素。

根据这些参数,可以
计算出卸载后的土壤压力,以及卸载前后土壤压力的变化量。

被动土压力计算需要考虑土壤的弹性模量(E)、塑性模量(G)、粘性系数(μ)、土壤压力系数(K)、摩擦角(φ)、孔隙率(n)、抗拉强度(σt)等因素。

根据这些参数,可以
计算出施工后的土壤压力,以及施工前后土壤压力的变化量。

土主动被动土压力概念及计算公式

土主动被动土压力概念及计算公式

主动土压力挡土墙向前移离填土,随着墙的位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐减小,当墙后土体达到主动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力减至最小,称为主动土压力P a。

被动土压力挡土墙在外力作用下移向填土,随着墙位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐增大,当墙后土体达到被动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力增至最大,称为被动土压力P p。

上述三种土压力的移动情况和它们在相同条件下的数值比较,可用图6-2来表示。

由图可知P p>P o>P a。

朗肯基本理论朗肯土压力理论是英国学者朗肯(Rankin)1857年根据均质的半无限土体的应力状态和土处于极限平衡状态的应力条件提出的。

在其理论推导中,首先作出以下基本假定。

(1)挡土墙是刚性的墙背垂直;(2)挡土墙的墙后填土表面水平;(3)挡土墙的墙背光滑,不考虑墙背与填土之间的摩擦力。

把土体当作半无限空间的弹性体,而墙背可假想为半无限土体内部的铅直平面,根据土体处于极限平衡状态的条件,求出挡土墙上的土压力。

如果挡土墙向填土方向移动压缩土体,σz 仍保持不变,但σx 将不断增大并超过σz 值,当土墙挤压土体使σx 增大到使土体达到被动极限平衡状态时,如图6-4的应力园O 3,σz 变为小主应力,σx 变为大主应力,即为朗肯被动土压力(p p )。

土体中产生的两组破裂面与水平面的夹角为245ϕ-︒。

朗肯主动土压力的计算根据土的极限平衡条件方程式σ1=σ3tg 2(45°+2ϕ)+2c ·tg(45°+2ϕ)σ3=σ1tg2(45°-ϕ)-2c·tg(45°-2ϕ)2土体处于主动极限平衡状态时,σ1=σz=γz,σ3=σx=p a,代入上式得1)填土为粘性土时填土为粘性土时的朗肯主动土压力计算公式为p a=γztg2(45°-ϕ)-2c·tg(45°2-ϕ)=γzK a-2c a K(6-3)2由公式(6-3),可知,主动土压力p a沿深度Z呈直线分布,如图6-5所示。

主动土压力和被动土压力的定义

主动土压力和被动土压力的定义

主动土压力和被动土压力的定义
主动土压力和被动土压力是土力学中的两个重要概念,它们的定义如下:
主动土压力是指在挡土墙向土体施加压力时,土体沿着某一滑裂面产生剪切滑动,此时的土压力为被动土压力。

而当挡土墙受到土体的作用力而产生向外的位移时,土体受到挤压,此时土压力为被动土压力。

被动土压力的大小等于作用在挡土墙上的合力与该合力在滑裂面上的投影之间的比值。

在挡土墙后无超载的情况下,被动土压力的大小等于滑裂面上的剪切力与滑裂面法线方向上的分力的比值。

总的来说,主动土压力和被动土压力是描述土体在不同条件下所表现出的不同性质的力。

了解这两种力的性质和作用方式对于设计安全的建筑物、堤坝、道路等基础设施非常重要。

土主动、被动土压力概念及计算公式.

土主动、被动土压力概念及计算公式.
库伦土压力理论
基本原理
库伦于1776年根据研究挡土墙墙后滑动土楔体的静力平衡条件,提出了计算土压力的理论。他假定挡土墙是刚性的,墙后填土是无粘性土。当墙背移离或移向填土,墙后土体达到极限平衡状态时,填后填土是以一个三角形滑动土楔体的形式,沿墙背和填土土体中某一滑裂平面通过墙踵同时向下发生滑动。根据三角形土楔的力系平衡条件,求出挡土墙对滑动土楔的支承反力,从而解出挡土墙墙背所受的总土压力。
墙背所受总主动土压力为P a ,其值为土压力分布图中的阴影部分面积,即
γ+-γ=--γ=
22c 2K cH 2K H 21z H (K c 2HK (2
1
P a a 0a a a (6-5
2填土为无粘性土(砂土时
根据极限平衡条件关系方程式,主动土压力为
a a zK 2
45(ztg p 2γ=ϕ
-︒γ= (6-6
p p p K c zK tg c ztg p 22
45(2245(2+=+︒⋅++︒=γϕ
ϕγ (6-8
填土为无粘性土时
p p zK ztg p γϕ
γ=+
︒=2
45(2 (6-9
式中: P p ——沿墙高分布的土压力强度,kPa ;
K p ——被动土压力系数,2
45(2
ϕ
+
=tg Kp ;
其余符号同前。
取土楔ABC为脱离体,作用于滑动土楔体上的力有:①是墙对土楔的反力P ,其作用方向与墙背面的法线成δ角(δ角为墙与土之间的外摩擦角,称墙摩擦角;②是滑动面PC上的反力R ,其方向与BC面的法线φ角(φ为土的内摩擦角;③是土楔ABC的重力W。根据静力平衡条件W、P、R三力可构成力的平衡三角形。利用正弦定理,得:

坑中坑条件下基坑有限土体的被动土压力计算

坑中坑条件下基坑有限土体的被动土压力计算

坑中坑条件下基坑有限土体的被动土压力
计算
被动土压力是指在建筑结构、安装设施或其他设备等工程施工时
土体对这些构件所施加的压力,是一种重要的基础结构设计参数。


动土压力受土体自重、弹性变形以及地基外荷载、水文条件等因素影响。

今天我们就要来讨论基坑有限土体的被动土压力计算问题。

基坑有限土体的被动土压力计算,其基本思想是根据基坑的位置、形状、运动状态等信息,在满足基坑周围界限条件的前提下,采用有
限元方法分析混凝土结构的运动状态,从而求取基坑的被动土压力。

首先,计算基坑有限土体的被动土压力,必须对其周围界限条件
进行准确的认识与表达,不同界限条件对应不同模型边界条件,比如
边界受力条件、边界位移条件、边界温度条件等等。

其次,计算基坑有限土体的被动土压力,必须识别基坑内环境特征,将周围环境构成的基坑外荷载分解成相应的边界条件输入,比如
自重荷载、侧向作用力、水压荷载等等。

最后,计算基坑有限土体的被动土压力,必须使用有效的分析方法精确地进行分析。

有限元法是分析基坑有限土体被动土压力最为有效的方法,它可以以有限元素的形式将基坑有限土体表示出来,而有限元素之间的改变可以通过有限元计算求出被动土压力的具体值。

总的来说,基坑有限土体的被动土压力计算,需要以准确的周围界限条件为基础,识别基坑内环境特征,并采用有限元分析的方法准确求解,以获得有效的计算结果。

综上所述,正确有效地计算出基坑有限土体的被动土压力,可以为施工中安装基坑结构、设施及其他基础设备提供科学精确的设计参数,满足施工要求,保证施工安全。

三种土压力

三种土压力

补充资料一、土压力分为以下三种:1、静止土压力(E0):挡土墙的位移情况和墙后土体所处于弹性平衡状态,此时墙后土体作用在墙背上的土压力。

2、主动土压力(Ea):挡土墙在墙后土体的推力作用下向前移动。

此时墙后土体达到主动极限平衡状态,土压力减至最小,称为主动土压力。

3、被动土压力(Ep):若挡土墙在外力作用下,向后移动推向填土,则填土受墙的挤压,使作用在墙背上土压力增大,随挡土墙向填土方向的位移不同,被动土压力不同,当挡土墙向后位移达到某一临界位移时,墙后土体达到被动极限平衡状态,墙背上作用的土压力增至最大。

二、边坡工程的施工特征边坡工程的一个特点是与施工过程密切相关,即使设计合理,如果施工过程不当,也会导致岩土失稳坍塌,造成工程失败。

为了减少边坡工程事故,边坡的开挖或者填筑、支护等施工程序,必须科学规划。

通常只有十分稳定的坡体,允许在不支护情况下开挖;对比较稳定的坡体采取开挖一段、支护一段的颁发。

施工过程采用逆作法,即从上向下进行。

对很不稳定的边坡需要边开挖边支护,支护紧跟开挖或在开挖前就预先支护。

坡体施工过程有时要求进行实时监测以便对施工过程的安全做出及时预报三、坡面与理想水平面的最大夹角称为坡角。

如图 1.2所示。

四结构面的产状及其与边坡临空面的关系结构面的产状对边坡岩体是否沿某一结构面滑动起着控制作用。

1、当结构面的走向与边坡面的走向近于垂直,结构面对边坡稳定性影响较小,它一般只能作为平面滑动的分离面(剥裂面)或边界面,如图3.3.6-1所示。

2、当结构面与边坡面的走向近于平行时,则对边坡稳定性的影响取决于结构面的倾角和倾向。

同倾向(结构面倾向和边坡坡面倾向相同)边坡,当结构面倾角小于坡面角而大于结构面的内摩擦角时,则属不稳定边坡,可能发生平面滑动,如图 3.3.6-2(a)。

同倾向边坡,当结构面倾向小于坡面角,也小于结构面的内摩擦角φ时,由于滑动面上的抗滑力大于下滑力,故不会滑动,如图 3.3.6-2(b)。

静止土压力、被动土压力、主动土压力的区别及举例

静止土压力、被动土压力、主动土压力的区别及举例

静止土压力、被动土压力和主动土压力
挡土墙的土压力按照墙的位移情况可分为静止、主动、和被动三种土压力。

下面就这三种土压力做一下区分及计算并加以比较。

静止土压力p0:
是指挡土墙不发生任何方向的位移,墙后填土施于墙背上的土压力;高层建筑的地下室的外墙刚性非常大,作用在地下室外墙上的土压力,可以认为是静止土压力。

主动土压力P a:
是指挡土墙在墙后填土作用下向前发生移动,挡土墙向前移离填土,随着墙的位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐减小,当墙后土体达到主动极限平衡状态并出现滑动面时,这时作用于墙上的土压力;
一般的重力式挡土墙,在墙背上的土压力,都可以认为是主动土压力;
被动土压力P p:
是指挡土墙在某种外力作用下移向填土,(向后发生移动而推挤填土,)随着墙位移量的逐渐增大,土体作用于墙上的土压力逐渐增大,当墙后土体达到被动极限平衡状态并出现滑动面时,填土施于墙背上的土压力。

在进行基坑支护的时候,悬臂式支护结构的墙前土压力,认为是被动土压力;预应力锚拉式支护结构,若预应力加载的过大,那么墙后的土压力也认为是被动土压力;
上述三者在量值上的关系为P a<p0<P p,但从极限平衡概念来说,Pa是主动极限平衡状态的最大值,而Pp是被动极限平衡状态时的
最小值。

被动土压力名词解释

被动土压力名词解释

被动土压力名词解释
被动土压力(也称为仰土压力)是指土体在建筑物或其他结构上方施加的向下压力。

被动土压力是由土体的自重以及地下水压力所引起的,其作用方向与结构体的重力方向相反。

在建筑工程中,了解和合理控制被动土压力是非常重要的,以确保结构的稳定性和安全性。

被动土压力是土体固有的特性,可以通过土体的重要力学参数来计算和分析。

土体的重要力学参数包括土体的体积重量、内摩擦角、黏聚力等。

这些参数可以通过实地勘察和试验来确定,以便进行合理的设计和施工。

被动土压力的存在对于地下结构的设计和施工都具有重要影响。

在设计地下结构时,工程师需要考虑被动土压力对结构的作用,以确保结构能够承受土压力带来的负荷。

在施工过程中,适当的排土和固土措施也是非常重要的,以减轻被动土压力的影响。

被动土压力在地下结构中的具体作用可以通过地下结构的力学分析来研究。

分析过程中需要考虑土体的弹性和塑性变形特性,以及土体与结构的相互作用。

通过计算和模拟,可以确定土体对结构的反力和变形特征,从而进行合理和安全的设计。

总之,被动土压力是土体在建筑物或其他结构上方所施加的向下压力。

它是土体固有的特性,可以通过土体的重要力学参数来分析和计算。

在地下结构的设计和施工中,了解和合理控制被动土压力是非常重要的,以确保结构的稳定性和安全性。

被动土压力计算最大土压力

被动土压力计算最大土压力

被动土压力计算最大土压力计算被动土压力的最大值需要考虑一些因素,包括土壤的性质、土壤的填充方式和围墙或结构墙的几何形状。

下面就这些因素逐一进行讲解。

首先考虑土壤的性质。

土壤的性质决定了土体的内摩擦角和土体的背斜角。

内摩擦角是指土体中颗粒间的内摩擦所能达到的最大值,是土体的抗剪强度的一种表示方式。

背斜角是指土体可以达到的最大稳定坡度,是土体自身的稳定性的一种表示方式。

由于土壤的压缩性和不均匀性,一般采用土体的内摩擦角来计算被动土压力的最大值。

其次考虑土壤的填充方式。

土壤的填充方式可以分为水平填充和垂直填充两种情况。

在水平填充方式下,被动土压力的最大值主要受到侧摩擦力的影响;而在垂直填充方式下,被动土压力的最大值主要受到土块自重的影响。

根据实际情况选择合适的计算方法。

最后考虑围墙或结构墙的几何形状。

围墙或结构墙的几何形状包括墙的高度、宽度、倾斜角和背斜角等参数。

在计算被动土压力的最大值时,需要注意选择合适的基本土壤压力公式,并考虑土壤的变形情况,如弹性变形和塑性变形。

根据以上因素,土壤的被动土压力可以通过以下步骤进行计算:1.土体参数的测定。

测定土体的内摩擦角和土壤的重度、饱和度等参数。

2.确定填充方式。

根据实际情况,确定是水平填充还是垂直填充。

3.计算土壤的侧向土压力。

根据所选用的土壤压力公式,计算在墙体上的土体侧向压力。

4.考虑土壤的变形情况。

如果土壤的变形是弹性变形,则使用弹性土壤压力公式计算被动土压力的最大值;如果土壤的变形是塑性变形,则使用塑性土壤压力公式计算被动土压力的最大值。

需要注意的是,计算被动土压力的最大值是为了确定围墙或结构墙的设计参数,以保证其能够承受土压力的最大作用。

在实际工程中,还需要根据具体情况进行实地观测和实验验证,以确保计算结果的准确性和可靠性。

主动土压力和被动土压力如何区别

主动土压力和被动土压力如何区别

主动土压力和被动土压力如何区别
首先,挡土墙不发生位移时,墙背受到的土压力是静止土压力。

当挡土墙远离土体移动(相当于土主动,墙被动,土把墙挤跑了),使墙后土体达到极限平衡状态(墙跑了,土要跟着滑下去,马上就要滑的时候)时,墙受到的土压力叫主动土压力。

相反,挡土墙受某种外力作用向土体方向发生位移(相当于墙推土,墙主动,土被动),使墙后土体达到极限平衡状态(墙推土,土要隆起,马上就要隆起的时候)时,墙受到的土压力叫被动土压力。

所以主动土压力<静止土压力<被动土压力。

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1. 被动土压力:当挡土墙向后挤压,墙后填土达到极限平衡状态,作用在墙上的土压力。

2.水力梯度:沿渗透途径水头损失与渗透途径长度的比值3.土体液化:在地震作用的短暂时
间内,导致急剧上升的孔隙水压力来不及消散,使有效应力减小,当有效应力完全消失时,砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态。

4.主动土压力:当挡土墙离开填土移动,墙后填土达到极限平衡状态时,作用在墙上的土压力5.最佳含水量:指在一定功能的压实(或击实、或夯实)作用下,能使填土达到最大干密度(干容量)时相应的含水率。

6.地基极限承载力:地基承受荷载而不发生破坏的极限能力。

7.固结度:指地基土在附加应力作用下某一时刻的压缩量与最终压缩量之比8.临塑荷载:基础边缘地基中刚要出现塑性区时基底单位面积上所承担的荷载,它相当于地基从压缩阶段过渡到剪切阶段时的界限荷载。

10.静止土压力:挡土墙在土压力作用下,不产生任何位移或转动,墙后土体处于弹性平衡状态,此时墙背所受的土压力11.液限:土从流动状态转变为可塑状态的界限含水率称为液限12.塑限:塑限是指土由可塑状态过渡到半固体状态时的界限含水率14.孔隙比:指土中孔隙体积与土中颗粒体积之比15.含水量:土中孔隙中所含的水重量与干燥土重量的比值16.饱和度:土体中孔隙水体积与孔隙体积之比值17.孔隙率:指土中孔隙体积占其总体积的百分率18.重度:单位体积土的重量
1.根据应力历史可将土(层)分为哪三类土(层)?试述它们的定义。

答:1)欠固结,正常固结和超固结三类;2)现有有效应力c p 与曾受到过的历史最大应力0p 的比值确定,当c p >0p 为超固结,当c p =0p 为正常固结,当c p <0p 为欠固结。

2.试述分层总和法计算地基沉降的方法步骤。

答:1)选择沉降计算剖面,每个剖面选几个计算点;2)地基分层;3)求竖向自重应力并绘出曲线;4)求竖向附加应力,并确定计算土层总厚度;5)求各层土自重应力和平均附加应力;6)查表求各层初始孔隙比和压缩稳定后的空隙比;7)计算基础沉降量3.土的物理性质指标有哪些?哪些是直接测定的?答:1)土的物理性质指标有含水率、密度、土粒比重、空隙比、孔隙率饱和度;2)直接测定的有含水率、密度、土粒比重4.试比较直剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同?并指出直剪试验的大主应力方向。

答:1)直剪试验的最小主应力为0,最大主应力为试样顶面上竖向压力即为剪破面上的法向应力;三轴压缩试验的土样中最主应力是可以变化的,剪破面与最大主应力面成2/45ϕα+︒=平面上。

2)直剪试验的大主应力方向为竖向。

5.土压力有哪几种?影响土压力的各种因素中最主要的因素是什么?答:1)分为主动土压力、静止土压力和被动土压力三种;2)主要因素有墙体可能的移动方向、墙后填土的种类、填土面的形式 6.什么是塑限、液限和缩限?什么是液性指数、塑性指数?答:1)液限是土从流动状态转变为可塑状态的界限含水率称为液限;塑限是指土由可塑状态过渡到半固体状态时的界限含水率;缩限是土从半固态过渡到固态的稠度界限。

2)液性指数表示天然含水率与界限含水率相对关系的指标;塑性指数是液限与塑限的差值7.土体冻胀的原理。

答:由于土中水的冻结和冰体(特别是凸镜状冰体)的增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起的作用。

冻胀包括土中原有的水结冰体积膨胀;也包括土冻结过程中下部未冻结土中的水分迁移并向冻结面富集,水分相对集中,水与土粒分异形成冰透镜体或冻夹层,使土体积膨胀。

8.库仑土压力理论的基本假定是什么?答:1)墙后的填土是理想的散粒体(粘聚力c=0);2)墙背倾斜、粗糙、墙后填土面倾斜;3)滑动破坏面为一平面;4)刚体滑动,不考虑滑动楔体内部的应力和变形条件;5)楔体处于极限平衡状态。

9.比较直剪试验和三轴压缩试验之间的优缺点和使用范围。

答:1)直剪试验的优点:设备简单,操作方便;缺点:剪切面不是沿土样最薄弱面剪切破坏,试验时不能严格控制排水条件。

使用范围:快剪、固结快剪和慢剪试验。

2)三轴压缩仪优点是能较为严格地控制排水条件以及可以量测试件中孔隙水压力的变化。

此外,试件中的应力状态也比较明确,破裂面是在最弱处,而不像直接剪切仪那样限定在上下盒之间。

使用范围:不固结不排水试验、固结不排水试验和固结排水试验。

10. 土坡滑动失稳的原因有哪些?答:1)外界荷载作用或土坡环境变化等导致土体内部剪应力加大;2)由于外界各种因素影响导致土体抗剪强度降低,促使土坡失稳破坏.11. 为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面?如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角?答:在土体中颗粒的摩擦,当合力的倾角等于土的内摩擦角,接触面上的摩擦力达到最大值,土体处于极限平衡状态。

2)以合应力的最大倾角作为破坏准则,剪切破坏面与小主应力作用方向(或最大主应力面)夹角为2/45ϕα+︒=12.朗金土压力理论的基本假定是什么?答:墙背直立、光滑,墙后填土面水平
79、简述运筹学主要分支。

答:线性规划、整数规划、动态规划、图与网络分析、网络计划、对策论、决策论、存储伦、排队论、多目标规划、非线性规划等。

80、简述分支定界法的一般计算步骤。

、答:主要分为以下4步:1、任找一整数可行解,算出其目标函数值,以这个值为目标函数最优值现时的下界;2、将整数规划问题分解为子问题,即分支;3、求解子问题;得出非整数最优解,若其目标函数值小于原来问题最优目标函数值现时的下界,进行剪枝,若其目标函数值大于现时的下界,返回步骤2继续进行分支;4、当求出的目标函数值的上界等于下界时,就求得最优解。

81、什么是子图?答:有图G 1=(V 1,E 1)和G 2=(V 2,E 2),若V 1 V 2和E 1 E 2,就称G 1是G 2的子图。

82、简述用运筹学解决实际问题时的主要步骤。

答:1、明确问题2、建立模型3、
设计算法4、求解模型5、解的检验6、评价结果83、简述求解整数规划问题的一般框架。

答:求解一个整数规划问题的一般框架是:1、逐次生成一个原问题的衍生问题,对每个衍生问题又伴随一个比它更容易求解的松弛问题(该衍生问题称为其松弛问题的原问题);2、通过松弛问题的解来确定它的原问题的归宿,即其原问题已被解决(包括已得整数解或被舍弃)呢,还是要再生成一个或多个它的衍生问题来替代它;3、然后再选择一个至此尚未被舍弃或得解的原问题的衍生问题4、重复以上步骤直至不再剩有未解决的衍生问题为止。

84、什么是支撑生成子图?答:有图G1=(V1,E1)和G2=(V2,E2),若V1 =V2和E1 E2,则G1是G2的生成子图。

85、什么是整数规划?整数规划分为哪几类?答:整数规划是数学规划的一个分枝,研究的是一类要求其部分或全部变量取整数的最优化问题。

主要分为全整数规划、混合整数规划以及0-1规划问题86、什么是关键线路?答:一般来说,不同线路所需时间是不同的,整个工程所需要的时间,是由耗时最多的那条线路决定的,因而称时间最长的线路为关键线路。

87、什么是连通图?答:1、在一个无向图 G 中,若从顶点v i 到顶点v j 有路径相连(当然从v j 到v i 也一定有路径),则称v i 和v i 是连通的;2、如果 G 是有向图,那么连接v i 和v i 的路径中所有的边都必须同向3、如果图中任意两点都是连通的,那么图被称作连通图。

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