土坡稳定性分析计算方法---精品资料

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3、况下的主动土压力。3用库仑理论计算土的主动与被动土压力。4会分析挡土墙的稳定性，简单挡土结构设计。5无粘性土坡的稳定分析。6用条分法对粘性土土坡进行的稳定分析。7会分析土坡失稳的原因，提出合理的措施。教学形式教师主讲、课堂讨论、学生讲评、提问答疑、习题分析等第一节 挡土墙的土压力教学目标1掌握三种土压力的概念。2掌握静止土压力计算。教学内容设计及安排【基本内容】一、挡土墙的位移与土体的状态土压力的类型土压力（kN/m） 1静止土压力挡土墙在土压力作用下不发生任何变形和位移（移动或转动）墙后填土处于弹性平衡状态，作用在挡土墙背的土压力。 2主动土压力挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时，土压力随之减少。当位移至一定数值时，墙后土体达到主动极限平衡状态。此时，作用在墙背的土压力称为主动土压力。 3被动土压力挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时，作用在墙上的土压力随之增加。当位移至一定数值时，墙后土体达到被动极限平衡状态。此时，作用在墙上的土压力称为被动土压力。【讨论】ap ， EaE0jKa增大pa增大Ea增大；由于j/j，注意pa在地下水位处的突变；注意地下水位以下用有效重度计算自重应

4、力，因而在地下水位处土压力强度曲线一般会发生转折。总结：在复杂情况下，如填土分层、存在地下水和均布荷载，要注意s1、c、j的变化引起的土压力强度曲线的变化。【例52】挡土墙高5m，墙背竖直、光滑；填土表面水平，其上作用有均布荷载q10kPa。填土的物理力学性质指标为：j240，c6 kPa，g18kN/m3。试求主动土压力Ea，并绘出主动土压力强度分布图。解题思路：详见“1” 求出墙顶处土压力强度：pa求出墙底处土压力强度：pa绘制土压力强度分布图并计算其面积Ea，【例53】挡土墙高6m，墙背直立，光滑，墙后填土水平，共分两层。各层的物理力学性质指标如图所示，试求主动土压力Ea，并绘出土压力分布图。提示：注意分层处土压力强度的突变。详见“2”【例54】求图示所示的挡土墙的总侧向压力。墙后地下水位高出墙底2m，填土为砂土，g18kN/m3，gsat20kN/m3， j300。提示：详见“3”教学辅助资料多媒体课件等。第三节 库仑土压力理论教学目标1理解库仑土压力的原理与假定，会计算库仑主动与被动压力。2了解朗肯理论与库仑理论的比较。教学内容设计及安排一、公式推导库仑理论的基本假设假定墙后

5、土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体，然后从楔体静力平衡条件导出土压力计算方法。如图所示。作用于土楔ABM上的力有：1土楔重力GgABM2滑裂面上的反力R大小未知，方向与滑裂面的法线逆时针成j角，即位于法线的下测。3墙背对土楔体的反力E与墙背的法线成d角。当土楔下滑时，墙对土楔的阻力是向上的，故反力E必在法线的下侧。土楔体ABM在以上三力作用下处于静力平衡状态，因此，三力必形成一个闭合的力的三角形，由正弦定律可得E将G的表达式代入上式得E在此，E是q 的函数，令0可得E令Ka则Ea， Ka库仑主动土压力系数，可查表。由上式可知，主动土压力Ea与墙高的平方成正比，为求得离墙顶为任意深度z处的主动土压力强度pa，可将Ea对z求导数而得，即pa结论：主动土压力强度沿墙高成三角形分布。主动土压力的合力作用点在离墙底h/3处，方向与墙背法线顺时针成d角，与水平面成（ad）角。二、库仑公式与朗肯公式的关系当墙背垂直（a0）、光滑（d0），填土面水平（b0）时，E可见，在上述条件下，库仑公式和朗肯公式相同。【例题先自习后讲解】【例55】挡土墙高4.5m，墙背倾斜角a100（府斜），填土坡角b150，填土为砂土，g17.5kN/m3，j300，填土与墙背的摩擦角d，试按库仑理论求主动土压力及作用点。解题思路：根据a100，b150，j300，d，Ea，作用点h/3第四节 挡土结构设计简介教学目标1了解挡土墙的类型及工作原理。2掌握挡土墙稳定计算的内容与方法。3了解减小主动土压力的措施。教学内容设计及安排一、 挡土墙的类型 二、重力式挡土墙的计算采用“试算”的计算方法，至满足要求为止。1计算内容2作用在挡土墙上的力3挡土墙稳定性验算。如图所示。倾覆验算： 1.6Eaccgh2Ka滑动稳定性。1.3三、重力式挡土墙的构造挡土墙的设计，除进行前述验算外，还必须合理地选择墙型和采取必要构造措施，以保证其安全、合理和经济。1重力式挡土墙的基础埋置深度2墙背的倾斜形式 应根据使用要求、地形和施工条件等综合考虑。3剖面拟定确定顶宽确定墙面坡度增加抗滑稳定性之措施设置伸缩缝

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