土力学土压力和土坡稳定

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《土力学课件》课件

土的渗透性：土的渗透性是指水在土中的流动能力，是影响土的排水性能和抗渗性能的重要因素
土的工程分类
岩石：坚硬、不易变形，常用于建筑基础和道路工程
砂土：颗粒较大，易变形，常用于填筑工程
黏土：颗粒较小，易变形，常用于防渗工程
粉土：颗粒极小，易变形，常用于地基处理和防渗工程
淤泥：颗粒极小，易变形，常用于地基处理和防渗工程
剪切破坏：地基在荷载作用下产生的剪切破坏
地基承载力计算方法
荷载效应：计算地基承受的荷载效应
地基承载力：计算地基的承载力
地基变形：计算地基的变形量
地基稳定性：计算地基的稳定性
地基承载力与变形的关系：分析地基承载力与变形之间的关系
地基承载力与变形的计算方法：介绍地基承载力与变形的计算方法
数值模拟目的：通过计算机模拟，预测土的变形、强度等特性，为工程设计提供依据
实验操作流程与注意事项
实验准备：确保实验器材齐全，包括土样、仪器、工具等
实验步骤：按照实验指导书进行，包括土样制备、测试、数据处理等
注意事项：确保实验环境安全，遵守实验室规定，注意操作规范，避免实验误差
端承桩：适用于坚硬、密实的土层，如岩
石、砂土等
摩擦桩：适用于软土层，如淤泥、黏土等
端承摩擦桩：适用于坚硬、密实的土层和软土层交界处
复合桩：适用于多种土层，如岩石、砂土、淤泥、黏土等
桩基设计需要考虑的因素：土层性质、桩基类型、桩基长度、桩基直
径等
桩基设计原则与步骤
确定桩基类型：根据工程地质条件、建筑物荷载、场地条件等因素选择合适的桩基类型。
实验结果分析：根据实验数据，分析土力学特性，得出结论，撰写实验报告

土力学总结

土的特点：散体性：受力以后易变形，体积变化主要是孔隙变化，剪切变形主要由颗粒相对位移引起，强度低。多相性：固相-土骨架；液相-水；气相-空气。自然变异性：非均匀性、各向异性、结构性、时空变异性。
土力学：研究土体的应力、变形、强度、渗流和长期稳定性的一门学科。是工程力学的一个分支。研究内容：1）基础和先导：物理性质，土中应力计算。2）核心理论：渗透特性，变形特性，强度特性。3）工程应用：土压力，土坡稳定，地基承载力。
等势线：渗流场中势能或水头的等值线。渗流力：单位体积土颗粒所受到的渗流作用力。
流砂：在向上的渗流力作用下，粒间有效应力为0时，颗粒群发生悬浮、移动的现象
管涌：在渗流作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以至流失；土的孔隙不断扩大，渗透速度不断增加，较粗的颗粒也被水流逐渐带走，最终形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷的现象。
6、土压力：由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。
7、主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时作用在墙上的土压力。
8、被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上得土压力。
9、静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土体对墙的压力。
触变性：黏性土的抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质。
蠕变性：软土除排水固结引起变形外，在剪应力作用下，土体还会发生缓慢而长期的剪切变形。
简述土中粒度成分与矿物成分的关系：存在着一定的内在联系。粗颗粒往往是岩石经物理风化作用形成的原岩碎屑，是物理化学性质比较稳定的原声矿物颗粒；细小土粒主要是化学风化作用形成的次生矿物颗粒和生成过程中有机物质的介入，次生矿物的成分，性质及其与水的作用均很复杂，是细粒土具有塑性特征的主要因素之一，对土的工程性质影响很大。

土力学与地基基础学习情境五计算土压力与稳定边坡

当地基有变化时宜加设沉降缝。在挡土结构的拐角处，应
采取加强的构造措施。
编辑ppt
设计挡土墙
2
挡土墙的类型
挡土墙的构造要求
重力式挡土墙土压力
计算
（1）如图5-6 所示"对土质边坡"边坡主动土压力应
按下式进行计算：
抗滑移稳定性验算
抗倾覆稳定性验算
式中
Ea——主动土压力(kN/m);
——主动土压力增大系数，挡土墙高度小于5 m
抗倾覆稳定性验算
编辑ppt
2
设计挡土墙
挡土墙的类型
挡土墙的构造要求
重力式挡土墙土压力
计算
抗滑移稳定性验算
抗倾覆稳定性验算
图5-6重力式挡土墙土压力计算示意图
1--岩石边坡2--填土
编辑ppt
2
挡土墙的类型
设计挡土墙
抗滑移稳定性应按下式验算，如图5-7所示。
挡土墙的构造要求
重力式挡土墙土压力
计算
抗滑移稳定性验算
体的静力平衡条件建立的，并做了如下假定：
1)挡土墙是刚性的，墙后填土为无黏性土；
2)滑动楔体为刚体；
3)楔体沿着墙背及一个通过墙踵的平面滑动。
土的抗剪强度是指土体对外荷载所产生的剪应力的极
限抵抗能力。
1
土压力的基本
概念
静止土压力的
计算
朗肯土压力理论
库仑土压力理论
计算土压力
土体发生剪切破坏时，将沿着其内部某一曲线面(滑
2
设计挡土墙
挡土墙的类型
挡土墙的构造要求
重力式挡土墙土压力
计算
抗滑移稳定性验算
抗倾覆稳定性验算
编辑ppt
2

土力学

第五章土压力与土坡稳定5.1解：Ko=1-sin φ=1-sin36=0.41墙顶墙底静止土压力强度e o = Ko γh=0 Kpa/m墙底静止土压力强度e o = Ko γh=0.41×18×4=29.5 Kpa/m墙背总的静止土压力，即虚线三角形面积为：Po=0.5×29.5×4=59KN/m 墙后填土为砂土，达到主动极限状态需要的位移为墙高的略0.5%，略2cm 。

5.2解：根据条件，墙背竖直、光滑、墙后地表水平，可以按照朗金公式计算土压力。

1、主动土压力：主动土压力系数Ka=tg 2(45-φ/2)= tg 2(45-36/2)=0.26 地表主动土压力强度e a = Ka γh=0.26×18×0=0 Kpa/m 地下水位处：e a = Ka γh=0.26×18×2=9.4 Kpa/m墙底：e a = Ka γh=0.26×（18×2+11×2）=15.1 Kpa/m地下水位以上的主动土压力为三角形分布，面积为0.5×9.4×2=9.4 KN/m地下水位以X 下的主动土压力为梯形分布，面积为（9.4+15.1）×2/2=24.5 KN/m 所以，墙后总主动土压力为9.4+24.5=33.9 KN/m2、静止土压力：静止土压力系数Ko=1-sin φ=1-sin36=0.41地表静止土压力强度e o = Ko γh=0.41×18×0=0 Kpa/mH=4m砂土 γsat =21KN/m 3 φ=3602m地下水位 γ=18KN/m 3 H=4m干砂 γ=18KN/m 3 φ=360 29.5地下水位处：e o = Ko γh=0.41×18×2=14.8 Kpa/m 墙底：e o = Ko γh=0.41×（18×2+11×2）=23.8 Kpa/m地下水位以上的静止土压力为三角形分布，面积为0.5×14.8×2=14.8 KN/m地下水位以X 下的静止土压力为梯形分布，面积为（14.8+23.8）×2/2=38.6 KN/m 所以，墙后总静止土压力为14.8+38.6=33.9 KN/m3、水压力：地下水位处水压力强度：Pw=γw h w =10×0=0 Kpa/m 墙底处水压力强度：Pw=γw h w =10×2=20 Kpa/m墙后水压力为三角形分布，面积为0.5×20×2=20 KN/m4、水、土压力分布如下图所示：5.3解：0.235cos24sin36sin601cos2436cos cos sin )(sin 1cos cos K 00)(cos )(cos )(sin )(sin 1)(cos cos )(cos K 2222a 222a =⎥⎦⎤⎢⎣⎡∙+∙=⎥⎦⎤⎢⎣⎡δφφ+δ+∙δφ==β=ε⎥⎦⎤⎢⎣⎡β-εε+δβ-φφ+δ+ε+δ∙εε-φ=，有：，，因为 Pa=0.5Ka γH 2=0.5×0.235×18×42=33.8KN/m5.4解：此题应该做错了，书中答案很可能错误。

土力学之土压力和土坡稳定

a zKa 2c Ka
a zK a
主动土压力系数
式中： Ka tan 2 (45 / 2)
4、单位长度挡土墙的主动土压力的合力Ea
无粘性土：
大小作用点
Ea
1 2
K a h2
粘性土：大小作用点
a zKa 2c Ka
Ea
1 2
K
a
h2
2ch
Ka
2c 2
方向
方向
2c z0 Ka
1.土体在水平方向伸展
单元体在水平截面上的法向应力z不变，而竖直截面上的法向应力x却逐渐减小，直至满足极限平衡条件（称为主动朗肯状态）。
f c tg
0
a K0 z
z
主动朗肯状态时的莫尔圆
2.土体在水平方向压缩
单元体在水平截面上的法向应力z不变而竖直截面上的法向应力x却逐渐增大，直至满足极限平衡条件（称为被动朗肯状态）。
某挡土墙高为5m，墙背垂直、光滑，墙后为砂土且水平，φ=30°，γ=17KN/m3。 γω=10 KN/m3。试计算挡土墙后主动土压力强度及总压力E。
四、几种情况下的土压力计算
1、填土表面有连续均布荷载
将γz代之以（γz＋q）
就得到填土表面有超载时的主动土压力强度计算公式：
粘性土：
a (z q)Ka 2c Ka
第二层：
' a1
1h1Ka2
2c2
Ka2
a2 ( 1h1 2h2 )Ka2 2c2 Ka2
4、有限填土
适用条件： (45 / 2)
砂性土 a zK a 粘性土 a zKa 2c Ka
Ka
sin( ' )sin( ' )sin( r ) sin2 ' sin( )sin( ' r

《土压力与土坡稳定》课件

课程目标
掌握土压力的基本理论及其应用。
理解土坡稳定性的评价方法和加固措施。
提高解决实际工程中土压力与土坡稳定问题的能力。
CHAPTER
02
土压力的基本概念
土压力的定义
土压力
被动土压力
指土体作用在建筑物或构筑物上的压力，是建筑物或构筑物与土体之间相互作用力的合力。
当建筑物或构筑物在外力作用下产生位移，被动地受土体挤压，此时土体对建筑物或构筑物的作用力为被动土压力。
《土压力与土坡稳定》 PPT课件
CONTENTS
目录
• 引言 • 土压力的基本概念 • 土压力的计算方法 • 土坡稳定分析 • 实际工程中的土压力与土坡稳定问题 • 结论
CHAPTER
01
引言
主题介绍
土压力
主要介绍土压力的基本概念、形成原理以及分类。
土坡稳定
探讨土坡稳定性的影响因素以及土坡失稳的机制。
对未来学习的建议
深入研究土力学基础
关注工程实践进展
建议进一步学习土力学基础理论，深入理解土的物理性质、力学行为和本构关系。
关注国内外相关工程实践，了解最新的技术发展与应用情况，积累实际工程经验。
加强数值模拟与计算机辅助技术
注重跨学科知识整合
学习并掌握数值模拟软件，如有限元、离散元等，提高解决复杂问题的能力。
如地震、降雨等外部力量可能引起土坡失稳。
内部因素
土坡内部应力分布不均、土质不均等可能导致失稳。
人为因素
不合理的土地利用、工程活动等也可能导致土坡失稳。
土坡稳定的评价标准
稳定性系数
通过计算稳定性系数来评估土坡的稳定性，系数越高稳定性越好。

土力学第7-9章土压力、土坡的稳定性

一．填空题1．根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为、和被动土压力三种。

2．在相同条件下，产生主动土压力所需的墙身位移量△a与产生被动土压力所需的墙身位移量△p的大小关系是。

3．根据朗肯土压力理论，当墙后土体处于主动土压力状态时，表示墙后土体单元应力状态的应力圆与土体抗剪强度包线的几何关系是。

4. 挡土墙墙后土体处于朗肯主动土压力状态时，土体剪切破坏面与竖直面的夹角为；当墙后土体处于朗肯被动土压力状态时，土体剪切破坏面与水平面的夹角为。

5．当挡土墙墙后填土面有均布荷载q作用时，若填土的重度为γ，则将均布荷载换算成的当量土层厚度为。

6．当墙后填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力有土压力和两部分。

7．当墙后无粘性填土中地下水位逐渐上升时，墙背上的侧压力产生的变化是。

8．当挡土墙承受静止土压力时，墙后土体处于应力状态。

9．挡土墙在满足的条件下，库仑土压力理论与朗肯土压力理论计算得到的土压力是一致的。

10．墙后填土面倾角增大时，挡土墙主动土压力产生的变化是。

11．库仑理论假定墙后土体中的滑裂面是通过的平面。

12．常用挡土墙型式包括挡土墙、挡土墙、挡土墙、锚杆式挡土墙、加筋土挡土墙等。

13．对于均质无粘性土坡，理论上土坡的稳定性只与坡角和内摩擦角有关，与坡高无关。

14．瑞典条分法稳定安全系数是指和之比。

15．无黏性土坡在自然稳定状态下的极限坡角，称为。

17．载荷试验的曲线形态上，从线性开始变成非线性关系时的界限荷载称为。

18．在变形容许和维系稳定的前提下，单位面积的地基所能承受荷载的能力称为。

19．地基中将要而未出现塑性变形时的地基压力称为，常用表示。

20．当地基土体中的塑性变形区充分发展并形成连续贯通的滑移面时，地基所能承受的最大荷载称为。

二.选择题1．按挡土墙结构特点，下列类型挡土墙属于重力式挡土墙的是( ) 。

A．石砌衡重式挡土墙B．钢筋混凝土悬臂式挡土墙C．柱板式挡土墙；D．锚定板式挡土墙2．在相同条件下，主动土压力E a与被动土压力E p的大小关系是( )。

土力学-第六章土压力、地基承载力和土坡稳定

土楔在三力作用下，静力平衡
E 1 2 h Ka 2
滑裂面是任意给定的，不同滑裂面得到一系列土压力E，E是q的函数，E 的最大值Emax，即为墙背的主动土压力Ea，所对应的滑动面即是最危险滑动面
1 2 Ea h 2 cos 2 ( ) sin( )sin( ) 2 cos cos( ) 1 cos( ) cos( )
36.6kPa
paB下 1h1K a 2 2c2 K a 2＝ .2kPa － 4 paC ( 1h1 2 h2 ) K a 2 2c2 K a 2 36.6kPa
＝主动土压力合力 Ea 10.4 2 / 2 (4.2 36.6) 3 / 2 71.6kN / m
hKp ＋2c√Kp
1.粘性土被动土压力强度不存在负侧压力区 2.合力大小为分布图形的面积，即梯形分布图形面积 3.合力作用点在梯形形心
hp
四、例题分析【例】有一挡土墙，高6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
pa zKa 2c K a
pa zK a
h
hKa
1.无粘性土主动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布 2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积 3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处
h/3
Ea
(1/ 2)h2 Ka
当c＞0, 粘性土
pa zKa 2c K a
z0 ≤0说明不存在负侧压力区，
2.成层填土情况（以无粘性土为例）
h1
h2 h3
A B

土力学课件清华大学-5土压力与边坡稳定

●主动土压力分布 ●总主动土压力 ●总主动土压力作用点（2）被动土压力 ●被动土压力计算公式
5 土压力与边坡稳定
pp zKp
Kp
1 sin 1 sin
tan 2
π 4
2
●被动土压力分布
●总被动土压力
●总被动土压力作用点ຫໍສະໝຸດ 9土力学与地基基础
5 土压力与边坡稳定
5.3.2 粘性土的土压力
（1）主动土压力 ●主动土压力计算公式
41
土力学与地基基础
（3）边坡失稳分类
5 土压力与边坡稳定
●旋转型(rotational)滑坡 ★圆弧（circular）滑裂面 ★非圆弧(non-circular)滑裂面
●平面型(plane)滑坡 ●复合型(compound)滑坡
42
土力学与地基基础
5.7.3 土坡稳定分析圆弧法（1）基本原理
5 土压力与边坡稳定
Ea
H
HKa
25
土力学与地基基础
5 土压力与边坡稳定
例：某挡土墙如图示，求墙背主动土压力分布，绘图于墙背上。
3m 2m
A
γ1 =19.0kN/m3
B
1=30°c1 =20kPa
γ2 =21.0kN/m3
C
2=34°c2 =15kPa
γ3 =20.0kN/m3
4m
3=38°c3 =0
5 土压力与边坡稳定
（2）计算公式作用于墙背的侧向压力即静止土压力强度为
p0 zK0
（5-1）
式中， K0 为静止土压力系数，即侧压力系数，无因次，一般小于1.0，不同的土按表可查。
K0 1
式中，为泊松（Possion）比，或按经验公式计算，如

土力学与地基基础(一)X 课程第五章土压力与土坡稳定

第五章土压力与土坡稳定填空题：1、挡土墙上的土压力按墙体的位移情况和墙后土体的应力状态可将土压力分为__________、__________和__________。

2、在相同条件下，产生主动土压力所需的墙身位移量△a与产生被动土压力所需的墙身位移量△p的大小关系是__________。

3、在挡土墙断面设计验算中考虑的主要外荷载是__________。

4、根据朗肯土压力理论，当墙后土体处于主动土压力状态时，表示墙后土体单元应力状态的应力圆与土体抗剪强度包线的几何关系是__________。

5、若挡土墙墙后填土抗剪强度指标为c，φ，则主动土压力系数等于__________，被动土压力系数等于__________。

6、墙后为粘性填土时的主动土压力强度包括两部分：一部分是由土自重引起的土压力，另一部分是由__________引起的土压力。

7、当挡土墙墙后填土面有均布荷载q作用时，若填土的重度为γ，则将均布荷载换算成的当量土层厚度为__________。

8、当墙后填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力有土压力和__________两部分。

9、当墙后无粘性填土中地下水位逐渐上升时，墙背上的侧压力产生的变化是__________。

10、挡土墙在满足__________的条件下，库仑土压力理论与朗肯土压力理论计算得到的土压力是一致的。

选择题：1、下列各项属于挡土墙设计工作内容的是（）。

（A）、确定作用在墙背上的土压力的性质（B）、确定作用在墙背上的土压力的大小（C）、确定作用在墙背上的土压力的方向（D）、确定作用在墙背上的土压力的作用点2、在相同条件下，主动土压力Ea与被动土压力Ep的大小关系是（）。

（A）、Ea≤Ep（B）、Ea＜Ep（C）、Ea＞Ep（D）、Ea≥Ep3、若挡土墙完全没有侧向变形、偏转和自身弯曲变形时，正确的描述是（）。

（A）、墙后土体处于静止土压力状态（B）、墙后土体处于侧限压缩应力状态（C）、墙后土体处于无侧限压缩应力状态（D）、墙后土体处于主动土压力状态4、若墙后为均质填土，无外荷裁，填土抗剪强度指标为c，φ，填土的重度为γ，则根据朗肯土压力理论，墙后土体中自填土表面向下深度z处的主动土压力强度是（）。

习题4-土压力、土坡稳定、动力作用下的几个土力学问题

一．填空题1．根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为、和被动土压力三种。

2．在相同条件下，产生主动土压力所需的墙身位移量△a 与产生被动土压力所需的墙身位移量△p 的大小关系是。

3．根据朗肯土压力理论，当墙后土体处于主动土压力状态时，表示墙后土体单元应力状态的应力圆与土体抗剪强度包线的几何关系是。

5．当挡土墙墙后填土面有均布荷载q 作用时，若填土的重度为γ，则将均布荷载换算成的当量土层厚度为。

6．当墙后填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力有土压力和两部分。

7．当墙后无粘性填土中地下水位逐渐上升时，墙背上的侧压力产生的变化是。

8．当挡土墙承受静止土压力时，墙后土体处于应力状态。

9．挡土墙在满足的条件下，库仑土压力理论与朗肯土压力理论计算得到的土压力是一致的。

10．墙后填土面倾角增大时，挡土墙主动土压力产生的变化是。

11．库仑理论假定墙后土体中的滑裂面是通过的平面。

12．瑞典条分法稳定安全系数是指_ _和__ _之比。

13．无黏性土坡在自然稳定状态下的极限坡角，称为__ __。

二.选择题1．按挡土墙结构特点，下列类型挡土墙属于重力式挡土墙的是( ) 。

A ．石砌衡重式挡土墙B ．钢筋混凝土悬臂式挡土墙C ．柱板式挡土墙；D ．锚定板式挡土墙2．在相同条件下，主动土压力E a 与被动土压力E p 的大小关系是( )。

A ．E a ≤E p ；B ．E a ≥E pC ．E a >E p ；D ．E a <E p3．若墙后填土为正常固结粘性土，其固结不排水抗剪强度指标c cu 、φcu 与有效应力抗剪强度指标c ’、φ’为已知，填土的重度为γ，则静止土压力系数K 0可表示为( ) 。

A ．K 0=1-sin φcuB ．K 0=2c cu /γC ．K 0=1-sin φ’D ．K 0=2c’/γ4．若挡土墙完全没有侧向变形、偏转和自身弯曲变形时，正确的描述是( )。

土坡稳定和土压力计算

向。
被动土压力计算
被动土压力是指土体在挡墙向外移动时所承受的压力，其大小与土体的内摩擦角、挡墙的位移量等因素有关。
被动土压力的计算公式为：Ep = γHpKp，其中Ep为被动土压力强度，γ为土的容重，Hp为挡墙高度，Kp为被动土压力系数。
被动土压力的计算需要考虑土体的应力状态和挡墙的位移量，以确定被动土压力的大小和方向。
地下水作用
地下水的水位、流速和压力等对土压力和边坡稳定性产生影响，特别是对于含水量高、渗透性强的土质。
边坡稳定性对土压力的影响
1 2
边坡角度
边坡的角度决定了土压力的分布和大小。较陡的边坡可能导致较大的土压力，从而增加失稳的风险。
边坡高度
边坡的高度直接影响土压力的大小。较高的边坡意味着更大的重力作用，进而增加土压力。变化
地下水位的动态变化可能引起土中水压力的变化，从而影响土压力的大小。
施工方法与填挖方式
施工方法
不同的施工方法对土的扰动程度不同，从而影响土压力的大小。例如，采用预压法或夯实法等施工方法可以减小土压力。
填挖方式
填挖方式的不同也会影响土压力的大小。例如，采用分层填筑或碾压的方式可以减小土压力。
有限元法
有限元法是一种数值分析方法，通过将土坡划分为若干个小的单元，并分析每个单元的应力应变关系，来计算土坡的稳定性。
有限元法的精度取决于单元的大小和形状，因此需要合理选择。
有限元法可以模拟复杂的土坡形状和地质条件，适用于各种类型的土坡。
有限差分法
有限差分法也是一种数值分析方法，通过将土坡划分为若干个小的差分网格，并分析每个网格点的位移和应力，来计算土坡的稳定性。
土坡稳定和土压力计算

土力学第七章土压力与土坡稳定

七、挡土墙与土压力
（一）挡土墙的类型
1.重力式挡土墙（1）。
2.悬臂式挡土墙（2）。
3.扶壁式挡土墙（3）。
（1）
（2）
（3）
六、挡土墙设计
立柱 27m 锚杆
墙面板
扶壁
锚定板
墙趾
墙踵 (a) (b) 3m 高强度砂浆锚固 (c)
(d)
挡土墙主要类型 (a)悬臂式挡土墙；(b)扶壁式挡土墙； (c)锚杆、锚定板式挡土墙；(d)板桩墙
三、朗肯土压力理论(Rankine,1857)
无粘性土：
粘性土：
2
K p tan 45 2
1 2 Ep H K p 2 1 2 Ep H K p 2c K p 2
三、朗肯土压力理论(Rankine,1857)
（四）几种常见情况下的土压力计算
无粘性土 a
2
3 1 t an 45 2c t an 45 2 2
2
无粘性土： 1 3 t an 45 2
2
3 1 t an 45 2
2
三、朗肯土压力理论(Rankine,1857)
主动土压力作用点距墙底的距离为
(h z 0 ) 5 1.223 1.26m 3 3
四、库仑土压力理论
（一）基本假设：根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体，从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。（为平面问题）基本假定：墙后填土是理想的散粒体（c=0）；滑动破坏面为通过墙踵的平面。（二）主动土压力
二、土压力的分类
（一）影响土压力的因素
1.填土性质：包括填土重度、含水量、内摩擦角、内聚力的大小及填土表面的形状（水平、向上倾斜、向下倾斜）等。 2.挡土墙形状、墙背光滑程度、结构形式。 3.挡土墙的位移方向和位移量。

土压力及地基稳定性

土压力监测
对建筑物周围的土压力进行监测，及时发现和解决潜在的安全隐患。
地基处理与防护的工程实例
高层建筑地基处理
滑坡治理工程
高层建筑由于荷载较大，需要对地基进行深层处理，如桩基法和强夯法等。
对于滑坡地带，需要进行挡土墙和护坡等防护措施，以确保人民生命财产安全。
公路桥梁地基处理
公路桥梁需要承受较大的动荷载和静荷载，因此需要对地基进行稳定性和承载力处理，如换填法和排水固结法等。
原位试验法
经验法
通过进行原位试验，如平板载荷试验、剪切试验等，获取地基的实际承载力和变形参数，评估其稳定性。
根据工程经验，结合地质勘查报告和建筑物特点，评估地基的稳定性。
地基加固技术
桩基加固
通过设置桩基，将建筑物荷载传递到较土层，提高地基承
载能力。
换土垫层
将软弱土层换填为强度较高的材料，提高地基承载力和稳定性。
排水固结
通过设置排水通道，排出地基中的水分，提高土体强度和稳定性。
土工合成材料加固
利用土工合成材料，如土工格栅、土工膜等，对地基进行加
固处理。
土压力与地基稳定性
03
的关系
土压力对地基稳定性的影响
1 2 3
土压力过大可能导致地基失稳
过大的土压力作用在地基上，可能导致地基的剪切破坏，从而引起地基失稳，造成建筑物倾斜、开裂或倒塌。
加强跨学科合作
土压力及地基稳定性问题涉及到多个学科领域，如土木工程、地质工程、环境工程等，未来需要加强跨学科合作，共同推进相关研究。
THANKS.
在研究过程中，某些参数的取值范围不明确，导致研究结果存在不确定性。
未来研究方向与展望

陈希哲《土力学地基基础》(第5版)配套题库【考研真题+模拟试题】土压力与土坡稳定【圣才出品】

第五章土压力与土坡稳定（1）复习思考题1．土压力有哪几种？影响土压力大小的因素是什么？其中最主要的影响因素是什么？答：（1）土压力有三种，分别为静止土压力、主动土压力和被动土压力。

（2）影响土压力大小的因素是：①挡土墙的位移。

挡土墙的位移（或转动）方向和位移量的大小，是影响土压力大小的最主要因素。

②挡土墙形状。

挡土墙剖面形状，包括墙背为竖直或是倾斜、墙背为光滑或粗糙。

都关系采用何种土压力计算理论公式和计算结果。

③填土的性质。

挡土墙后填土的性质，包括填土松密程度即重度、干湿程度即含水率、土的强度指标内摩擦角和黏聚力的大小，以及填土表面的形状（水平、上斜或下斜）等，将会影响土压力的大小。

（3）土压力最主要的影响因素是挡土墙的位移。

2．何谓静止土压力？说明产生静止土压力的条件、计算公式和应用范围。

答：（1）当挡土墙静止不动时，墙后土体由于墙的侧限作用而处于静止状态，此时墙后土体作用在墙背上的土压力称为静止土压力。

（2）产生静止土压力的条件：挡土墙静止不动，位移＝0，转角为零。

挡土墙背面的土体处于静止的弹性平衡状态。

（3）静止土压力的计算公式：式中，p0为静止土压力，kPa；K0为静止土压力系数；γ为填土的重度，kN/m3；z为计算点深度，m。

（4）应用范围：①地下室外墙。

通常地下室外墙，都有内隔墙支挡，墙位移与转角为零，按静止土压力计算。

②岩基上的挡土墙。

挡土墙与岩石地基牢固联结，墙体不发生位移或转动，按静止土压力计算。

③拱座。

拱座不允许产生位移，故亦按静止土压力计算。

此外，水闸、船闸的边墙，因与闸底板连成整体，边墙位移可忽略不计，也可按静止土压力计算。

3．何谓主动土压力？产生主动土压力的条件是什么？适用于什么范围？答：（1）挡土墙向背离填土方向移动的适当距离，使墙后土中的应力状态达到主动极限平衡状态时，墙背所受到的土压力，称为主动土压力。

（2）产生主动土压力的条件：挡土墙在墙后土体的推力作用下，向前移动，墙后土体随之向前移动达到主动极限平衡状态。

（完整版）土力学地基基础复习知识点汇总

（完整版）⼟⼒学地基基础复习知识点汇总第⼀章⼟的物理性质及⼯程分类1、⼟：是由岩⽯，经物理化学风化、剥蚀、搬运沉积，形成固体矿物、液体⽔和⽓体的⼀种集合体。

2⼟的结构：⼟颗粒之间的相互排列和联接形式。

3、单粒结构：粗矿物颗粒在⽔或空⽓中在⾃重作⽤下沉落形成的结构。

4、蜂窝状结构：颗粒间点与点接触，由于彼此之间引⼒⼤于重⼒，接触后，不再继续下沉，形成链环单位,很多链环联结起来，形成孔隙较⼤的结构。

5、絮状结构：细微粘粒⼤都呈针状或⽚状，质量极轻，在⽔中处于悬浮状态。

悬液介质发⽣变化时，⼟粒表⾯的弱结合⽔厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较⼤的结构。

6、⼟的构造：在同⼀⼟层中的物质成分和颗粒⼤⼩等都相近的各部分间的相互关系的特征。

7、⼟的⼯程特性：压缩性⾼、强度低（特指抗剪强度）、透⽔性⼤8、⼟的三相组成：固相(固体颗粒)、液相(⼟中⽔)、⽓相(⼟中⽓体)9、粒度：⼟粒的⼤⼩10 粒组：⼤⼩相近的⼟颗粒合并为⼀组11、⼟的粒径级配：⼟粒的⼤⼩及其组成情况，通常以⼟中各个粒组的相对含量，占⼟粒总质量的百分数来表⽰。

12、级配曲线形状：陡竣、⼟粒⼤⼩均匀、级配差；平缓、⼟粒⼤⼩不均匀、级配好。

13、不均匀系数：Cu=d60/d10曲率系数：Cc= d302/d10*d60d10（有效粒径）、d30、d60（限定粒径）：⼩于某粒径的⼟粒含量为10%、30%和60%时所对应的粒径。

14、结合⽔：指受电分⼦吸引⼒作⽤⽽吸附于⼟粒表⾯成薄膜状的⽔。

15、⾃由⽔：⼟粒电场影响范围以外的⽔。

16、重⼒⽔：受重⼒作⽤或压⼒差作⽤能⾃由流动的⽔。

17、⽑细⽔：受⽔与空⽓界⾯的表⾯张⼒作⽤⽽存在于⼟细孔隙中的⾃由⽔。

14、⼟的重度γ：⼟单位体积的质量。

15、⼟粒⽐重(⼟粒相对密度)：⼟的固体颗粒质量与同体积的4℃时纯⽔的质量之⽐。

16、含⽔率w：⼟中⽔的质量和⼟粒质量之⽐17、⼟的孔隙⽐e：⼟的孔隙体积与⼟的颗粒体积之⽐18、⼟的孔隙率n：⼟的孔隙体积与⼟的总体积之⽐19、饱和度Sr：⼟中被⽔充满的孔隙体积与孔隙总体积之⽐20、⼲密度ρd ：单位⼟体体积⼲⼟中固体颗粒部分的质量21、⼟的饱和密度ρsat：⼟孔隙中充满⽔时的单位⼟体体积质量22、⼟的密实度：单位体积⼟中固体颗粒的含量。

土力学基础知识三

土力学相关知识
项目七极限平衡状态时土的抗剪强度和地基承载力
1 (σ 1 −σ 3 ) 2 sin ϕ = 1 c cot ϕ + (σ 1 + σ 3 ) 2
τ
A
ϕ c
σ3
α f 2α f
σ1
σ
cctgϕ 1/2(σ1 +σ3 )
粘性土：粘性土：
无粘性土：无粘性土：c=0
ϕ ϕ + 2 c tan 45 o + 2 2 ϕ ϕ σ 3 = σ 1 tan 2 45 o − − 2 c tan 45 o − 2 2 ϕ 2 o σ 1 = σ 3 tan 45 + 2 σ 1 = σ 3 tan 2 45 o +
σ1 σ3 α σ1 σ3
斜面上的应力
σ τ α σ1
σ3
1 (σ 1 + σ 3 ) + 1 (σ 1 − σ 3 )cos 2α 2 2 1 τ = (σ 1 − σ 3 )sin 2α 2
σ =
根据静力平衡条件
土力学相关知识
项目七土的抗剪强度和地基承载力
σ τ α σ1 τ
σ3
经过整理我们得到莫尔应力圆方程
1 σ − (σ 1 + σ 3 ) + τ 2
2 2
1 = (σ 1 − σ 3 ) 2
2
A(σ, τ)
圆心坐标[1/2(σ1 +σ3 )，0] 圆心坐标， 2α 应力圆半径r＝应力圆半径＝1/2(σ1－σ3 )
O
σ3
α
σ
1/2(σ1 +σ3 )
σ1