浅谈挡土墙土压力的计算方法

浅谈挡土墙土压力的计算方法浅谈挡土墙土压力的计算方法第六图书馆目前尚没有较好的方法计算介于静止土压力与主动土压力或被动土压力之间的土压力。我们认为,挡墙土压力与静止土压力 Eo、挡墙位移量Δx及挡墙高度有关。当挡墙离开土体时,原土体膨胀率越大,原土体的土压力E值越小;当挡墙在外力作用下挤向土体发生位移时,原土体受压缩率越大,原土体的土压力E值越大。据此原理,我们拟定了计算原土体的土压力E的计算公式。利用该公式不仅可计算出介于静止土压力与主动土压力或被动土压力之间的土压力,而且可计算出主动土压力或被动土压力。经与用传统法...

浅谈挡土墙土压力的计算方法第六图书馆目前尚没有较好的方法计算介于静止土压力与主动土压力或被动土压力之间的土压力。我们认为,挡墙土压力与静止土压力 Eo、挡墙位移量Δx及挡墙高度有关。当挡墙离开土体时,原土体膨胀率越大,原土体的土压力E值越小;当挡墙在外力作用下挤向土体发生位移时,原土体受压缩率越大,原土体的土压力E值越大。据此原理,我们拟定了计算原土体的土压力E的计算公式。利用该公式不仅可计算出介于静止土压力与主动土压力或被动土压力之间的土压力,而且可计算出主动土压力或被动土压力。经与用传统法计算结果比较,其误差值很小,可推广用。目前尚没有较好的方法计算介于静止土压力与主动土压力或被动土压力之间的土压力。我们认为,挡墙土压力与静止土压力Eo、挡墙位移量Δx及挡墙高度有关。当挡墙离开土体时,原土体膨胀率越大,原土体的土压力E值越小;当挡墙在外力作用下挤向土体发生位移时,原土体受压缩率越大,原土体的土压力E值越大。据此原理,我们拟定了计算原土体的土压力E的计算公式。利用该公式不仅可计算出介于静止土压力与主动土压力或被动土压力之间的土压力,而且可计算出主动土压力或被动土压力。经与用传统法计算结果比较,其误差值很小,可推广用。挡土墙土压力计算方法科技咨询导报陈文龙广西平果县公路局,5314002007第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆工业技术浅谈挡土墙土压力的计算方法陈文龙 (广西平果县公路局 531 400) 摘要：目前尚没有较好的方法计算介于静止土压力与主动土压力或被动土压力之间的土压力。我们认为，挡墙土压力与静止土压力Eo、挡墙位移量 A X及挡墙高度有关。当挡墙离开土体时，原土体膨胀率越大，原土体的土压力E值越小；当挡墙在外力作用下挤向土体发生位移时，原土体受压缩率越大，原土体的土压力E值越大。据此原理，我们拟定了计算原土体的土压力E的计算公式。利用该公式不仅可计算出介于静止土压力与主动土压力或被动土压力之间的土压力，而且可计算出主动土压力或被动土压力。经与用传统法计算结果比较，其误差值很小，可推广用。关键词：挡土墙土压力计算方法中图分类号：TUl 文献标识码：A 文章编号：l673 0534(2007)09(c)0045 0l 各种形式的挡土墙，都以支撑土体使其保持稳定为目的，所以这类构造物的主要荷载就是土体的侧向压力，简称土压力．土压力有三种类型；一、静止土压力，以符号 E。表示；二、主动土压力，以符号 E 表示；三、被动土压 EG Y A C 一7T嚼 | 1 q N -．＼／ [二 f ／图 1 静止土压力计 X R 图2 主动土压力计算图式图3 被动土压力计算图式，，，，，，，脒 +_- 图 4 墙背原土体膨胀及受压缩原理示意图注： 1．图4中阴影部分为原土体 2．图4中挡墙部分未画出力，以符号E。表示．但目前尚没有较好的方法计算介于静止土压力与主动土压力或被动土压力之间的土压力．为了使挡土墙的设计经济合理，本文将对此问题进行探讨。 1挡土墙土压力的计算原理墙背土体所受的力有土体白重力 w 、土压力的反力E及BC面的支撑力R等三个力(见图 l、图2及图3)。下文中 Ex、Ey分别表示土压力 E的水平分力及竖向分力。Rx、Ry分别表示 B C面支撑力 R的水平分力及竖向分力。H表示挡墙高．当墙背土体处于静力平衡状态时，墙背土体所受的三个力必须满足下列三个条件： a．Ex与RX方向相反； b．Ey及Ry中至少有一个分力方向向上} C．E，R，W 三个力作用线相交于一点。此三个条件称为土体受力平衡条件。当挡墙处于静止状态(A X=0)时，墙背后土体处于弹性平衡状态。此时，依据土体受力平衡条件，可计算出墙背土体的静止土压力 E 及土体每延米体积 S ，而此时土体棱体 ABC称为原土体(见图 l及图 4)。当挡墙离开土体，发生位移量A X(mm) 时，原土体不断膨胀，其每延米体积由S 变为 s +A XH(见图4)，则原土体膨胀率P =A xH／S0*100％．当AX值越大时，原土体膨胀率越大，原土体的土压力E值越小．因此，在挡墙离开土体过程中，原土体的土压力E可用下式 (1)表示． ‘ 当挡墙在外力作用下，由静止状态(△ x=0)挤向土体发生位移量A x(mm) 时，原土体由每延米体积S0受压缩至So A xH(见图4)。原土体受压缩率P =A xH／ So*100％．当A X值越大时，原土体受压缩率越大，原土体的土压力E值越大．因此，在挡墙挤向土体过程中，原土体的土压力E亦可用下式 (1)表示： E=Eo／(1±A xHK／So) (1) (1)式中各种符号意义如下： a．±一当挡墙离开土体时取 “+”，否则取 “ ”l b．A X一挡墙位移量(ram)，取正值} C．K一原土体单位膨胀率或受压缩率的土压力变化系数； d．1±A XHK／So一土压力变化系数。当A x=0时，其值为 l，即E=Eo； e．其余符号意义同前述； f．当原土体膨胀至最大值(即产生主动土压力时挡墙所需位移量)时，土体便处于主动极限平衡状态； g．当原土体受压缩至最大值(即产生被动土压力时挡墙所需位移量)时，土体便处于被动极限平衡状态．上述(1)式中K值与下列九个因素有关： (A)原土体变化方式(即膨胀或受压缩)； (B)挡墙位移形式(即平移或绕墙趾转动)； (c)填土标准容重v； (D)填土内摩擦角中； (E)墙背摩擦角5； (F)墙背倾角0【； (G)地面倾角 13； (H)土压力 E作用于墙背 AB下 1分点 (见图 l、图 2及图3)； (I)BC面支撑力R作用于BC下 2分点 (见图 l、图2及图3)。当以上九个因素不变时，K值为恒定值。综上所述，土压力的计算方法如下： a．当挡墙静止(A X=0)时，静止土压力Eo 只有根据土体受力平衡条件求解而得．但不能根据原土体膨胀及受压缩原理计算。因为墙背原土体未变形。 b．挡墙在外移(即离开土体，0 说明，利用公式法不仅可计算出介于静止上压力与主动士压力或被动土压力之间的士压力，而且还可计算出主动土压力或被动土压力。经与用传统法计算结果比较，其误差值很小，可推广用。运用此法对挡土墙设计，可达到设计经济合理的目的。参考文献【1】公路挡土墙设计．陈忠达编著．王秉纲审人民交通出版社出版，2000，5(1)．维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆

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