土压力监测 PPT
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土力学土压力分析课件
土力学土压力分析课 件
• 土压力的基本概念 • 静止土压力计算 • 主动土压力计算 • 被动土压力计算 • 特殊情况下的土压力计算 • 土压力的影响因素及防治措施
目录
Part
01
土压力的基本概念
土压力的定义
土压力
指在土体中，由外力或重力引起 的应力或应变的分布状态。
土压力分析
通过研究土压力的分布、大小和 方向，以及它们与土体性质、边 界条件和外力之间的关系，来预 测土体的稳定性、变形和破坏。
算和分析。
Part
04
被动土压力计算
被动土压力的概念
被动土压力
当挡土墙向填土方向移动 ，土体处于剪切破坏的极 限平衡状态时，作用在挡 土墙上的土压力。
特点
土压力值较大，且墙后土 体处于被动极限平衡状态 。
影响因素
墙的刚度、填土的性质、 墙的位移方式和方向等。
被动土压力的计算方法
经典理论计算法
基于库仑土压力理论，通过假设 墙后为刚性圆弧滑动面来计算被 动土压力。
在填筑工程中，应选择适当的填筑材料， 以保证填筑体的稳定性，减小土压力的影 响。
THANKS
感谢您的观看
1 2 3
朗肯主动土压力计算公式
根据土的应力-应变关系，通过假设和推导得到 的计算公式。公式适用于无粘性土和粘性土，但 需满足假设条件。
库仑主动土压力计算公式
基于库仑理论，通过分析土体与挡土墙之间的摩 擦力和粘聚力，推导出的计算公式。公式适用于 无粘性土和粘性土。
弹性理论主动土压力计算公式
基于弹性理论，通过分析土体的应力-应变关系 ，推导出的计算公式。公式适用于弹性较好的无 粘性土和粘性土。
静止土压力与挡土墙的位 移和外力无关，只与墙后 土体和墙前土体的应力状 态有关。
• 土压力的基本概念 • 静止土压力计算 • 主动土压力计算 • 被动土压力计算 • 特殊情况下的土压力计算 • 土压力的影响因素及防治措施
目录
Part
01
土压力的基本概念
土压力的定义
土压力
指在土体中，由外力或重力引起 的应力或应变的分布状态。
土压力分析
通过研究土压力的分布、大小和 方向，以及它们与土体性质、边 界条件和外力之间的关系，来预 测土体的稳定性、变形和破坏。
算和分析。
Part
04
被动土压力计算
被动土压力的概念
被动土压力
当挡土墙向填土方向移动 ，土体处于剪切破坏的极 限平衡状态时，作用在挡 土墙上的土压力。
特点
土压力值较大，且墙后土 体处于被动极限平衡状态 。
影响因素
墙的刚度、填土的性质、 墙的位移方式和方向等。
被动土压力的计算方法
经典理论计算法
基于库仑土压力理论，通过假设 墙后为刚性圆弧滑动面来计算被 动土压力。
在填筑工程中，应选择适当的填筑材料， 以保证填筑体的稳定性，减小土压力的影 响。
THANKS
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1 2 3
朗肯主动土压力计算公式
根据土的应力-应变关系，通过假设和推导得到 的计算公式。公式适用于无粘性土和粘性土，但 需满足假设条件。
库仑主动土压力计算公式
基于库仑理论，通过分析土体与挡土墙之间的摩 擦力和粘聚力，推导出的计算公式。公式适用于 无粘性土和粘性土。
弹性理论主动土压力计算公式
基于弹性理论，通过分析土体的应力-应变关系 ，推导出的计算公式。公式适用于弹性较好的无 粘性土和粘性土。
静止土压力与挡土墙的位 移和外力无关，只与墙后 土体和墙前土体的应力状 态有关。
《库仑土压力理论》课件
理论意义
库仑土压力理论是土力学中的重要理论之一，它为土压力的计算和挡土墙设计提供了基础。该理论通 过分析土的应力和应变关系，推导出土压力的分布规律，为解决实际工程问题提供了重要的理论支持 。
实践价值
在实际工程中，挡土墙的设计和建造是必不可少的。库仑土压力理论的应用可以帮助工程师更准确地 预测和控制土压力，从而设计出更加安全、经济、可靠的挡土墙。此外，该理论在岩土工程、地质工 程等领域也有广泛的应用。
主动土压力的计算公式
• 主动土压力的计算公式为：P = c + (σtan(θ) + kd) * H
主动土压力的计算公式
P为主动土压力； c为土壤粘聚力； σ为土壤内摩擦角；
主动土压力的计算公式
θ为剪切面与水平面的夹角； d为土壤压缩厚度；
k为土壤压缩系数； H为挡土墙高度。
被动土压力的计算公式
04
应用
挡土墙设计
挡土墙是利用土压力来平衡外力的结构物，库仑土压力理论在挡土墙设计 中具有重要应用。
根据库仑土压力理论，可以通过合理设计挡土墙的尺寸、倾斜角、埋深等 因素，使其能够承受来自土体的压力，保持稳定。
挡土墙设计时需要考虑土的性质、环境条件、荷载情况等因素，结合库仑 土压力理论进行计算和分析，以确保其安全性和经济性。
主动土压力
当墙后土体处于侧向极限平衡状态时 ，墙后土体对墙背产生的侧向压力， 称为主动土压力。
被动土压力
当墙后土体处于被动极限平衡状态时 ，墙后土体对墙背产生的侧向压力， 称为被动土压力。
静止土压力
• 静止土压力：当挡土墙静止不动 ，不产生任何位移和变形时，墙 后填土对墙背产生的侧向压力， 称为静止土压力。
• 被动土压力的计算公式为：P = c + (σtan(φ) - kd) * H
库仑土压力理论是土力学中的重要理论之一，它为土压力的计算和挡土墙设计提供了基础。该理论通 过分析土的应力和应变关系，推导出土压力的分布规律，为解决实际工程问题提供了重要的理论支持 。
实践价值
在实际工程中，挡土墙的设计和建造是必不可少的。库仑土压力理论的应用可以帮助工程师更准确地 预测和控制土压力，从而设计出更加安全、经济、可靠的挡土墙。此外，该理论在岩土工程、地质工 程等领域也有广泛的应用。
主动土压力的计算公式
• 主动土压力的计算公式为：P = c + (σtan(θ) + kd) * H
主动土压力的计算公式
P为主动土压力； c为土壤粘聚力； σ为土壤内摩擦角；
主动土压力的计算公式
θ为剪切面与水平面的夹角； d为土壤压缩厚度；
k为土壤压缩系数； H为挡土墙高度。
被动土压力的计算公式
04
应用
挡土墙设计
挡土墙是利用土压力来平衡外力的结构物，库仑土压力理论在挡土墙设计 中具有重要应用。
根据库仑土压力理论，可以通过合理设计挡土墙的尺寸、倾斜角、埋深等 因素，使其能够承受来自土体的压力，保持稳定。
挡土墙设计时需要考虑土的性质、环境条件、荷载情况等因素，结合库仑 土压力理论进行计算和分析，以确保其安全性和经济性。
主动土压力
当墙后土体处于侧向极限平衡状态时 ，墙后土体对墙背产生的侧向压力， 称为主动土压力。
被动土压力
当墙后土体处于被动极限平衡状态时 ，墙后土体对墙背产生的侧向压力， 称为被动土压力。
静止土压力
• 静止土压力：当挡土墙静止不动 ，不产生任何位移和变形时，墙 后填土对墙背产生的侧向压力， 称为静止土压力。
• 被动土压力的计算公式为：P = c + (σtan(φ) - kd) * H
土力学系列土压力计算PPT教案
2
)
zK
p
2c
Kp
pp
z tan2 (45
2
)
zK
p
土压力系数
Kp
tan2 (45
)
2
被动土压力沿深度呈直线分布。
第24页/共56页
7.3.4 典型情况下的朗肯土压力
填土表面有超载：
❖ 相当于在深度z处增加q值的作用。 ❖ 将 z 用(q+z)代替：
粘性土 pa ( z q)Ka 2c Ka 砂性土 pa ( z q)Ka
❖ 作用点位于形心处
对于砂性土有：
Ea
1
2
KaH 2
合力Ea作用在距挡土墙底面H/3处。
第21页/共56页
对于粘性土：
当z＝0时，知 pa=-2c Ka
令pa=0，可得
h0
2c Ka
但，填土与墙背之间不可能承受拉应力，出现裂缝 。
合力：Ea
1 2
(H
h0 )(
HKa
2c
Ka )
合力Ea作用于距挡土墙底面 (H-h0) /3 处。
[解] 主动土压力系数
Ka
tan2 (45
) tan2 (45
2
30 2
) 0.333
第31页/共56页
各点主动土压力:
a点： b点： c点：
pal=1zKa=0 pa2=1h1Ka=1860.333=36 kPa pa3=(1h1+ h2)Ka =(186+94) 0.333=48 kPa
BC AB 2
H
cos( )
sin( )
cos sin( )
于是
G
1 2
H
《库仑土压力理论》课件
实际工程中的静止土压力应用
总结词
静止土压力是库仑土压力理论中的一种特殊情况，是指土体处于静止状态时所受的压力，主要应用于 地下工程和隧道工程等领域。
详细描述
在地下工程和隧道工程中，静止土压力的大小直接关系到结构的稳定性和安全性。通过应用库仑土压 力理论，可以计算出静止土压力，从而设计出符合要求的支护结构。在施工中，合理利用静止土压力 ，可以有效控制土体的位移和变形，保证施工安全。
擦角。
静止土压力的计算
1
静止土压力是指挡土墙在静止状态下作用在墙背 上的土压力。
2
公式推导基于静止土压力的定义，通过分析墙后 土体的应力状态进行计算。
3
计算中需考虑墙后土体的内摩擦角和粘聚力，以 及墙背与土之间的摩擦角。
03
CATALOGUE
库仑土压力理论的应用实例
实际工程中的主动土压力应用
总结词
库仑土压力理论的局限性
假设限制
库仑土压力理论基于一系列假设，如土体为刚性、不可压缩等，与 实际情况可能存在差异。
精度有限
由于理论简化，库仑土压力理论的计算精度可能受到限制，无法准 确模拟复杂工况下的土压力分布。
对土性依赖较大
库仑土压力理论对土的物理性质依赖较大，对于不同土性，可能需要 调整参数或采用其他方法。
计算中需考虑墙后土体的内摩擦角和粘聚力，以 及墙背与土之间的摩擦角。
被动土压力的计算
01
02
03
被动土压力是指挡土墙 在外力作用下向后移动 ，作用在墙背上的土压
力。
公式推导同样基于库仑 理论，通过分析墙后土 体的应力状态，结合土 的抗剪强度指标进行计
算。
计算中需考虑墙后土体 的内摩擦角和粘聚力， 以及墙背与土之间的摩
土压力监测
2）施工工况：开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；基坑开挖分段长度、分层厚度及 支锚设置是否与设计要求一致；场地地表水。地下排水放状况是否正常，基坑降水、回灌设施是 否运转正常；基坑周边地面有无超载。
3）周边环境：周边管道有无破损、泄漏情况；周边建筑有无新增裂缝出现；周边道路（地面）有 无裂缝、沉陷；邻近基坑及建筑的施工变化情况。
7.4.9 地下水位监测
1）测量仪器 地下水位监测宜通过孔内设置水位管，采用水位计等方法进行测量。 2）测量方法 潜水水位管应在基坑施工前埋设，考虑长度应满足测量要求；承压水
位监测时被测含水层与其他含水层间应采取有效的隔水措施。检验降 水效果的水位观测井宜布置在降水区内，采用轻型井点管降水时可布 置在总管的两侧，采用深井降水时应布置在两孔深井之间，水位孔深 度宜在最低设计水位下2~3m。水位管埋设后，应逐日连续观测水位 并取得稳定初始值。地下水位监测精度不宜低于10mm。
7.4.8 空隙水压力监测
1）测量仪器
孔隙水压力宜通过埋设钢弦式、应变式等孔隙水压力计，采用频率计或应 变计测量。孔隙水压力计的量程应满足被测压力范围，可取静水压力与超孔 隙水压力之和的1.2倍。
2)测试方法 孔隙水压力计应该在事前2~3周埋设，埋初始读数，孔隙水压力计在埋设前应浸泡饱和，排除透水石中的 气泡。孔隙水压力计埋设可采用压入法、钻孔法等。采用钻孔法埋设孔隙水 压力计时，钻孔直径宜为110~130mm，不宜使用泥浆护壁成孔，钻孔应圆 直、干净，封口材料宜采用直径10~20mm的干燥膨润土球。孔隙水压力计 埋设后应测量初始值，且宜逐日测量1周以上并取得稳定初始值。应在孔隙 水压力监测的同事测量孔隙水压力计埋设位置附近的地下水位
7.4.13 控制监测数据精度的措施
3）周边环境：周边管道有无破损、泄漏情况；周边建筑有无新增裂缝出现；周边道路（地面）有 无裂缝、沉陷；邻近基坑及建筑的施工变化情况。
7.4.9 地下水位监测
1）测量仪器 地下水位监测宜通过孔内设置水位管，采用水位计等方法进行测量。 2）测量方法 潜水水位管应在基坑施工前埋设，考虑长度应满足测量要求；承压水
位监测时被测含水层与其他含水层间应采取有效的隔水措施。检验降 水效果的水位观测井宜布置在降水区内，采用轻型井点管降水时可布 置在总管的两侧，采用深井降水时应布置在两孔深井之间，水位孔深 度宜在最低设计水位下2~3m。水位管埋设后，应逐日连续观测水位 并取得稳定初始值。地下水位监测精度不宜低于10mm。
7.4.8 空隙水压力监测
1）测量仪器
孔隙水压力宜通过埋设钢弦式、应变式等孔隙水压力计，采用频率计或应 变计测量。孔隙水压力计的量程应满足被测压力范围，可取静水压力与超孔 隙水压力之和的1.2倍。
2)测试方法 孔隙水压力计应该在事前2~3周埋设，埋初始读数，孔隙水压力计在埋设前应浸泡饱和，排除透水石中的 气泡。孔隙水压力计埋设可采用压入法、钻孔法等。采用钻孔法埋设孔隙水 压力计时，钻孔直径宜为110~130mm，不宜使用泥浆护壁成孔，钻孔应圆 直、干净，封口材料宜采用直径10~20mm的干燥膨润土球。孔隙水压力计 埋设后应测量初始值，且宜逐日测量1周以上并取得稳定初始值。应在孔隙 水压力监测的同事测量孔隙水压力计埋设位置附近的地下水位
7.4.13 控制监测数据精度的措施
土压力课件
P Pa Pw
第二节 朗肯土压力理论
Rankine’s theory
Active earth pressure in stratified soil
Layer 1 1 2
Layer 2
岩土工程研究所 ( pa )1 H1Ka1
( pa )2 H1Ka2
-------------结束 The END------------
The line of action of Pp passes through
1
Pp
H
the center of
the area of the
pressure distribution
qKp rHKp
diagram
岩土工程研究所
1
pp
(z
q)tg2 (45
)
2
(z
q)K p
Kp is coefficient of
qKa rHKa
3
pa
(z
q)tg2 (45 )
2
(z
q)Ka
第二节 朗肯土压力理论
Rankine’s theory
Active earth pressure in cohesionless soils
1 z q
Surcharge Pa=rH2Ka/2+qHKa
The resultant thrust is equal to the area of the pressure distribution diagram, I.e. the area of trapezia
P0
1 2
H
2K0
第二节 朗肯土压力理论
Rankine’s theory
第二节 朗肯土压力理论
Rankine’s theory
Active earth pressure in stratified soil
Layer 1 1 2
Layer 2
岩土工程研究所 ( pa )1 H1Ka1
( pa )2 H1Ka2
-------------结束 The END------------
The line of action of Pp passes through
1
Pp
H
the center of
the area of the
pressure distribution
qKp rHKp
diagram
岩土工程研究所
1
pp
(z
q)tg2 (45
)
2
(z
q)K p
Kp is coefficient of
qKa rHKa
3
pa
(z
q)tg2 (45 )
2
(z
q)Ka
第二节 朗肯土压力理论
Rankine’s theory
Active earth pressure in cohesionless soils
1 z q
Surcharge Pa=rH2Ka/2+qHKa
The resultant thrust is equal to the area of the pressure distribution diagram, I.e. the area of trapezia
P0
1 2
H
2K0
第二节 朗肯土压力理论
Rankine’s theory
朗肯土压力理论课件
公式推导
根据土体平衡条件和极限平衡状态，可以推导出朗肯土压力公式。 该公式可以用来计算挡土墙背后的主动和被动土压力。
参数影响
朗肯土压力公式中的参数包括内摩擦角、粘聚力、挡土墙倾角等， 这些参数的变化会对计算结果产生影响。
主动与被动土压力区别
主动土压力
当挡土墙向填土方向移动或转动时，墙后填土达到极限平衡状态，此时作用在 墙上的土压力称为主动土压力。主动土压力通常小于被动土压力。
影响因素与改进措施探 讨
主要影响因素分析
01
02
03
04
土壤性质
土壤的内摩擦角、黏聚力、重 度等性质对土压力的大小和分
布有显著影响。
挡土墙结构
挡土墙的高度、厚度、材料、 结构形式等会影响土压力的计
算结果。
施工条件
施工过程中的填筑速度、填筑 方式、压实度等会影响土压力
的大小和分布。
地下水位
地下水位的变化会引起土壤性 质的变化，从而影响土压力的
朗肯土压力研究历史
早期研究
1857年，英国科学家W.J.M.朗肯首 次提出古典土压力理论，奠定了土压 力研究的基础。
改进与发展
后续研究者针对朗肯理论的不足，提 出了库仑土压力理论等改进和发展方案。
朗肯土压力理论应用领域
挡土墙设计
朗肯土压力理论为挡土墙设计提 供了重要依据，指导工程师合理 确定挡土墙的尺寸、材料和结构
案例二：高层建筑地下室挡土墙选型比较
工程背景
挡土墙选型
介绍某高层建筑地下室工程，分析地下室 深度、地质条件等因素对挡土墙的影响。
对比多种挡土墙类型，如重力式挡土墙、 悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙等，选择最 适合本工程的挡土墙形式。
朗肯土压力计算
根据土体平衡条件和极限平衡状态，可以推导出朗肯土压力公式。 该公式可以用来计算挡土墙背后的主动和被动土压力。
参数影响
朗肯土压力公式中的参数包括内摩擦角、粘聚力、挡土墙倾角等， 这些参数的变化会对计算结果产生影响。
主动与被动土压力区别
主动土压力
当挡土墙向填土方向移动或转动时，墙后填土达到极限平衡状态，此时作用在 墙上的土压力称为主动土压力。主动土压力通常小于被动土压力。
影响因素与改进措施探 讨
主要影响因素分析
01
02
03
04
土壤性质
土壤的内摩擦角、黏聚力、重 度等性质对土压力的大小和分
布有显著影响。
挡土墙结构
挡土墙的高度、厚度、材料、 结构形式等会影响土压力的计
算结果。
施工条件
施工过程中的填筑速度、填筑 方式、压实度等会影响土压力
的大小和分布。
地下水位
地下水位的变化会引起土壤性 质的变化，从而影响土压力的
朗肯土压力研究历史
早期研究
1857年，英国科学家W.J.M.朗肯首 次提出古典土压力理论，奠定了土压 力研究的基础。
改进与发展
后续研究者针对朗肯理论的不足，提 出了库仑土压力理论等改进和发展方案。
朗肯土压力理论应用领域
挡土墙设计
朗肯土压力理论为挡土墙设计提 供了重要依据，指导工程师合理 确定挡土墙的尺寸、材料和结构
案例二：高层建筑地下室挡土墙选型比较
工程背景
挡土墙选型
介绍某高层建筑地下室工程，分析地下室 深度、地质条件等因素对挡土墙的影响。
对比多种挡土墙类型，如重力式挡土墙、 悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙等，选择最 适合本工程的挡土墙形式。
朗肯土压力计算
建筑施工测量培训PPT课件
②水准路线。在水准测量中，为保证测量成果能达 到一定的精度要求，必须布设某种形式的水准路线，利 用一定的条件来检核所测成果的正确性。在一般的工程 测量中，水准路线的形式有如下三种：
水准测量步骤：
(1)将水准仪置于已知后视高程点A和前视
转点ZD1中间的Ⅰ站。
(2) 先瞄准后视尺，读取后视读数值
a1，并记入水准测量记录表中。 再照准前视尺， 读取前视读数值b1，并记入记录表中。至此完
微倾式水准仪—自动安平水准仪—电子水准仪
S3微倾式水准仪
徕卡自动安平水准仪 DS32自动安平水准仪
DSZ3自动安平水准仪
DSZ2自动安平水准仪
DSZ3自动安平水准仪
精密水准仪
徕卡电子水准仪
激光标线仪
拓普康电子水准仪
索佳电子水准仪
天宝数字水准仪
3、水准仪的使用
水准仪在一个测站上使用的基本操作程序为： 1.安置仪器 2.粗略整平（粗平） 3.瞄准水准尺 4.精确整平（精平） 5.调焦照准 6.读数
一、水准测量
测定地面点工程的工作称为高程测量。按使用仪器和 实测方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量、 物理高程测量、GPS高程测量等。水准测量是高程测量中最 常用和精度较高的一种方法，建筑施工中通常采用水准测量 来测定点位的高程。
1、水准测量原理
水准测量原理是利用水准仪提供的水平视线，测出地 面两点的高差，然后，根据已知点的高程，推算出未知点的 高程。
2、平面控制网的建立
进场后，在业主、监理的指引下，对首级测量控制网办 理正式的书面移交手续，实地踏勘点位，对已经损坏的点位 作出标记说明。平面控制网是土建、幕墙装修、机电安装、 沉降及变形观测施工测量的依据，也是监理等各检测单位复 查的基准。布网要求：各级平面控制点可靠、稳定、使用方 便；通视条件好，检校方便，满足施工精度要求。若工程量 大、工况复杂，必须设置多级平面控制网，而且各级控制网 之间必须形成有机的整体。
主动土压力Ea.ppt
的极限平衡理论得出的土压力计算理论。
朗肯将上述原理应用于挡土墙土压力计算时假设墙背直立、光滑 墙后填土面水平。这时，墙背与填土界面上的剪应力为零。不改变右 边土体中的应力状态。当挡土墙的变位符合上述主动或被动极限平衡 条件时，作用在挡土墙墙背上的土压力即为朗肯主动土压力或朗肯被 动土压力。
5.1.3 朗肯土压力理论
5.3.2 无粘性土土坡稳定分析
粘性土坡的稳定
条分法的基本概念
瑞典条分法
5.3.4 土质边坡常见的工程处理措施
（1）边坡的坡度允许值，应根据当地的经验，参照同类土 层的稳定坡度确定；
（2）土质边坡开挖时，必须加强排水措施，边坡的顶部必 须设置排水沟；
（3）边坡开挖时，只能由上往下开挖，依次进行。弃土应 分散处理。不允许将弃土堆置在破顶及坡面上；
a
H
tan2 45o
2
2c tan 45o
2
18 5
tan2 45o
20o 2
2 10
tan 45o
20o 2
30.1kPa
主动土压力
Ea
1 H
2
tan2 45o
2
2c tan 45o
2
2c 2
1 2
18
52
tan2
20o 2
2 10
5
tan 45o
挡土墙模型实验原型观测和理论研究表明：在相同条件下，主 动土压力小于静止土压力而静止土压力又小于被动土压力。
Ea E0 Ep
5.1.2 静止土压力计算
0 K0z
K 0 —土的侧压力系数或静止土压力系数
—墙后填土重度，kN/m3
E0
1 2
H
朗肯将上述原理应用于挡土墙土压力计算时假设墙背直立、光滑 墙后填土面水平。这时，墙背与填土界面上的剪应力为零。不改变右 边土体中的应力状态。当挡土墙的变位符合上述主动或被动极限平衡 条件时，作用在挡土墙墙背上的土压力即为朗肯主动土压力或朗肯被 动土压力。
5.1.3 朗肯土压力理论
5.3.2 无粘性土土坡稳定分析
粘性土坡的稳定
条分法的基本概念
瑞典条分法
5.3.4 土质边坡常见的工程处理措施
（1）边坡的坡度允许值，应根据当地的经验，参照同类土 层的稳定坡度确定；
（2）土质边坡开挖时，必须加强排水措施，边坡的顶部必 须设置排水沟；
（3）边坡开挖时，只能由上往下开挖，依次进行。弃土应 分散处理。不允许将弃土堆置在破顶及坡面上；
a
H
tan2 45o
2
2c tan 45o
2
18 5
tan2 45o
20o 2
2 10
tan 45o
20o 2
30.1kPa
主动土压力
Ea
1 H
2
tan2 45o
2
2c tan 45o
2
2c 2
1 2
18
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tan2
20o 2
2 10
5
tan 45o
挡土墙模型实验原型观测和理论研究表明：在相同条件下，主 动土压力小于静止土压力而静止土压力又小于被动土压力。
Ea E0 Ep
5.1.2 静止土压力计算
0 K0z
K 0 —土的侧压力系数或静止土压力系数
—墙后填土重度，kN/m3
E0
1 2
H
31朗肯土压力理论.ppt
合力 Ep=Kp H2/2
填土为粘性土 1.主动土压力
2c Ka
Z0（临界深度）
主
Ea
动
区
(H-Z0)/3
HKa
HKa-2c KaPa源自3ztg 2 (45o
) 2c tg(45o
2
)
2
zKa 2c Ka
填土为粘性土 1.主动土压力
Z0
z0 Ka 2c Ka
2c Ka HKa
Ea
(H-Z0)/3 HKa-2c Ka
z0
2c Ka
总主动土压力
Ea
1 2
Ka
(H
z0 )2
1 2
Ka
H2
2cH
Ka
2c2
填土为粘性土
2c Ka
2.被动土压力
Ep
HKa
HKa+2c Ka
Pp
1
ztg 2 (45o
)
2
2c tg(45o
)
2
zK p 2c K p
小结
• 基本条件和假定 • 应力状态分析 • 主动和被动 • 砂土和粘性土 • 合力三要素
rankinerankine1857williamjohnmaquornrankine18201872土力学热力学英国科学家墙后土体满足mohrcoulomb准则sincos1条件墙背光滑墙背垂直刚性填土表面水平半无限均匀2假设墙后各点均处于极限平衡状态填土为砂土1
朗肯(Rankine) 土压力理论
Rankine
（1857）
英国科学家 土力学 热力学
William John Maquorn Rankine (1820 - 1872)
朗肯土压力理论基本条件和假定
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少的情况下，可不设置工作基点，而在基准点上直接测定变形监测点；施工期间，
应采取有效措施确保基准点和工作基点的正常使用；监测期间，应定期检查工作基 点的稳定性。
➢ ② 检测仪器、设备和监测元件应满足观测精度和量程的要求、具有良好的稳定性 和可靠性、经过校准 或标定，且校核记录和标定资料齐全，并在规定的校准有效期
测应测定管口高程，根据管口高程换算出管内各监测点的高程。每次测量应
重复进行2次并取其平均值作为测量结果，2次读数相差不大于1.5mm，沉降
仪的系统精度不宜低于1.5mm。 土压力监测
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7.4.13 控制监测数据精度的措施
➢ 为了保证监测数据的精度，应采取以下几项措施：
➢ ① 形测量点分为基准点、工作基点和变形监测点。每个基坑工程至少应有3个稳固 可靠的点作为基准点；工作基点应选在稳定的位置。在通视条件良好或观测项目较
及时整理，并与仪器监测数据进行综合分析。
➢ 巡视检查如发现异常和危险情况，应及时通土知压建力设监方测 及其他相关单位
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7.4.11 坑外土体分层竖向位移监测
➢ 1）测试仪器
➢ 坑外土体分层竖向位移一般通过埋设分层沉降磁环进行测量。
➢ 2）测量法方
➢ 沉降磁环可通过钻孔和分层沉降管进行定位埋设。分层沉降管由波纹状柔性 塑料管制成，管外每隔一定距离安放一个钢环，地层沉降时带动钢环同步下
➢ 2）施工工况：开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；基坑开挖分段长度、分层厚度及
支锚设置是否与设计要求一致；场地地表水。地下排水放状况是否正常，基坑降水、回灌设施是 否运转正常；基坑周边地面有无超载。
➢ 3）周边环境：周边管道有无破损、泄漏情况；周边建筑有无新增裂缝出现；周边道路（地面）有 无裂缝、沉陷；邻近基坑及建筑的施工变化情况。
土压力监测
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7.4.10 锚杆及土钉内力监测
➢ 1）测量仪器
➢ 锚杆和土钉的内力监测宜采用专用测力计、应力计或应变计。当使用 钢筋束是宜监测每根钢筋的受力。专用测力计。应力计和应变计的量 程宜为设计值的2倍。
➢ 2）测量方法
➢ 测量时，需要将专用测力计。应力计和应变计安装在锚杆。土钉的外 露端。锚杆或土钉施工完成后应对专用测力计、应力计或应变计进行 检查测试，并取下一层土方开挖前连续2d获得的稳定测试数据的平均 值作为其初始值。
土压力监测
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7.4.8 空隙水压力监测
➢ 1）测量仪器
➢ 孔隙水压力宜通过埋设钢弦式、应变式等孔隙水压力计，采用频率计或应 变计测量。孔隙水压力计的量程应满足被测压力范围，可取静水压力与超孔 隙水压力之和的1.2倍。
➢ 2)测试方法
➢ 孔隙水压力计应该在事前2~3周埋设，埋设前应检查率定资料，记录探头
土木工程1班 ppt
............... 资料员：徐宇鹏 周子建 王小宇
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土压力监测
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➢ 7.4.7 土压力监测 ➢ 7.4.8 空隙水压力监测 ➢ 7.4.9 地下水位监测 ➢ 7.4.10 锚杆及土钉内力监测 ➢ 7.4.11 坑外土体分层竖向位移监测 ➢ 7.4.12 巡视检查 ➢ 7.4.13 控制监测数据精度的措施
土压力监测
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7.4.9 地下水位监测
➢ 1）测量仪器
➢ 地下水位监测宜通过孔内设置水位管，采用水位计等方法进行测量。
➢ 2）测量方法
➢ 潜水水位管应在基坑施工前埋设，考虑长度应满足测量要求；承压水 位监测时被测含水层与其他含水层间应采取有效的隔水措施。检验降 水效果的水位观测井宜布置在降水区内，采用轻型井点管降水时可布 置在总管的两侧，采用深井降水时应布置在两孔深井之间，水位孔深 度宜在最低设计水位下2~3m。水位管埋设后，应逐日连续观测水位 并取得稳定初始值。地下水位监测精度不宜低于10mm。
编号，测读初始读数，孔隙水压力计在埋设前应浸泡饱和，排除透水石中的
气泡。孔隙水压力计埋设可采用压入法、钻孔法等。采用钻孔法埋设孔隙水 压力计时，钻孔直径宜为110~130mm，不宜使用泥浆护壁成孔，钻孔应圆 直、干净，封口材料宜采用直径10~20mm的干燥膨润土球。孔隙水压力计 埋设后应测量初始值，且宜逐日测量1周以上并取得稳定初始值。应在孔隙 水压力监测的同事测量孔隙水压力计埋设位置附近的地下水位
土压力监测
Байду номын сангаас
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7.4.12 巡视检查
➢ 巡视检查是基坑工程监测的重要内容，应引起充分重视。基坑工程施工和使用期内，每天均应有 专人进行巡视检查。基坑工程巡视检查包括以下内容：
➢ 1）支护结构：支护结构成型质量好坏；冠梁、围模、支撑有无裂缝出现；支撑、立柱有无较大变 形；止水帷幕有无开裂、渗漏；墙后土体有无裂缝、沉陷及滑移；基坑有无涌土、流砂、管涌。
沉，采用搁置在地表的电感探测装置测量电磁频率的变化来捕捉钢环确切位
置，由钢尺读数可测出钢环所在的深度，根据钢环位置深度的变化，即可知 道地层不同标高处的沉降变化情况。
➢ 土体分层竖向位移的初始值应在分层竖向位移标埋设稳定后进行，稳定时
间不应少于1周，以获得稳定的初始值；采用分层沉降仪法监测时，每次监
土压力监测
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7.4.7 土压力监测
➢ 1）测试仪器
➢ 土压力监测采用土压力传感器进行测量，常用的土压力传感器有钢弦式和电阻式两 大类。工程中主要使用耐久性好且可适应复杂环境的钢弦式土压力传感器。土压力计 德尔量程应满足被测压力的要求，其上限可取最大设计压力的2倍。
➢ 2）测试方法
➢ 土压力计可采用埋入式或者边界式（接触式），埋设过程中应做好完整的埋设记录。 埋设时，土压力计的受力面与所需监测的压力方向垂直并紧贴被监测对象，埋设过程 中应有土压力膜保护措施，采用钻孔法埋设时，回填应均匀密实，且回填材料宜与周 围岩土体一致。土压力计埋设以后应立即进行检查测试，基坑开挖前至少经过1周时 间的监测并取得稳定初始值。
➢ 4）监测设施：基准点。监测点的完好状况；监测元件的完好及保护情况；有无影响观测工作的障 碍物。
➢ 5）根据设计要求或当地经验确定的其他巡视检查内容。
➢ 巡视检查宜以目测为主，可辅以锤、杆、量尺、放大镜等工具以及摄像。摄影等方式进行。队自 然条件、支护结构、施工情况、周边环境。监测设施等的巡视检查情况应做好记录。检查记录应
应采取有效措施确保基准点和工作基点的正常使用；监测期间，应定期检查工作基 点的稳定性。
➢ ② 检测仪器、设备和监测元件应满足观测精度和量程的要求、具有良好的稳定性 和可靠性、经过校准 或标定，且校核记录和标定资料齐全，并在规定的校准有效期
测应测定管口高程，根据管口高程换算出管内各监测点的高程。每次测量应
重复进行2次并取其平均值作为测量结果，2次读数相差不大于1.5mm，沉降
仪的系统精度不宜低于1.5mm。 土压力监测
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7.4.13 控制监测数据精度的措施
➢ 为了保证监测数据的精度，应采取以下几项措施：
➢ ① 形测量点分为基准点、工作基点和变形监测点。每个基坑工程至少应有3个稳固 可靠的点作为基准点；工作基点应选在稳定的位置。在通视条件良好或观测项目较
及时整理，并与仪器监测数据进行综合分析。
➢ 巡视检查如发现异常和危险情况，应及时通土知压建力设监方测 及其他相关单位
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7.4.11 坑外土体分层竖向位移监测
➢ 1）测试仪器
➢ 坑外土体分层竖向位移一般通过埋设分层沉降磁环进行测量。
➢ 2）测量法方
➢ 沉降磁环可通过钻孔和分层沉降管进行定位埋设。分层沉降管由波纹状柔性 塑料管制成，管外每隔一定距离安放一个钢环，地层沉降时带动钢环同步下
➢ 2）施工工况：开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；基坑开挖分段长度、分层厚度及
支锚设置是否与设计要求一致；场地地表水。地下排水放状况是否正常，基坑降水、回灌设施是 否运转正常；基坑周边地面有无超载。
➢ 3）周边环境：周边管道有无破损、泄漏情况；周边建筑有无新增裂缝出现；周边道路（地面）有 无裂缝、沉陷；邻近基坑及建筑的施工变化情况。
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7.4.10 锚杆及土钉内力监测
➢ 1）测量仪器
➢ 锚杆和土钉的内力监测宜采用专用测力计、应力计或应变计。当使用 钢筋束是宜监测每根钢筋的受力。专用测力计。应力计和应变计的量 程宜为设计值的2倍。
➢ 2）测量方法
➢ 测量时，需要将专用测力计。应力计和应变计安装在锚杆。土钉的外 露端。锚杆或土钉施工完成后应对专用测力计、应力计或应变计进行 检查测试，并取下一层土方开挖前连续2d获得的稳定测试数据的平均 值作为其初始值。
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7.4.8 空隙水压力监测
➢ 1）测量仪器
➢ 孔隙水压力宜通过埋设钢弦式、应变式等孔隙水压力计，采用频率计或应 变计测量。孔隙水压力计的量程应满足被测压力范围，可取静水压力与超孔 隙水压力之和的1.2倍。
➢ 2)测试方法
➢ 孔隙水压力计应该在事前2~3周埋设，埋设前应检查率定资料，记录探头
土木工程1班 ppt
............... 资料员：徐宇鹏 周子建 王小宇
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➢ 7.4.7 土压力监测 ➢ 7.4.8 空隙水压力监测 ➢ 7.4.9 地下水位监测 ➢ 7.4.10 锚杆及土钉内力监测 ➢ 7.4.11 坑外土体分层竖向位移监测 ➢ 7.4.12 巡视检查 ➢ 7.4.13 控制监测数据精度的措施
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7.4.9 地下水位监测
➢ 1）测量仪器
➢ 地下水位监测宜通过孔内设置水位管，采用水位计等方法进行测量。
➢ 2）测量方法
➢ 潜水水位管应在基坑施工前埋设，考虑长度应满足测量要求；承压水 位监测时被测含水层与其他含水层间应采取有效的隔水措施。检验降 水效果的水位观测井宜布置在降水区内，采用轻型井点管降水时可布 置在总管的两侧，采用深井降水时应布置在两孔深井之间，水位孔深 度宜在最低设计水位下2~3m。水位管埋设后，应逐日连续观测水位 并取得稳定初始值。地下水位监测精度不宜低于10mm。
编号，测读初始读数，孔隙水压力计在埋设前应浸泡饱和，排除透水石中的
气泡。孔隙水压力计埋设可采用压入法、钻孔法等。采用钻孔法埋设孔隙水 压力计时，钻孔直径宜为110~130mm，不宜使用泥浆护壁成孔，钻孔应圆 直、干净，封口材料宜采用直径10~20mm的干燥膨润土球。孔隙水压力计 埋设后应测量初始值，且宜逐日测量1周以上并取得稳定初始值。应在孔隙 水压力监测的同事测量孔隙水压力计埋设位置附近的地下水位
土压力监测
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7.4.12 巡视检查
➢ 巡视检查是基坑工程监测的重要内容，应引起充分重视。基坑工程施工和使用期内，每天均应有 专人进行巡视检查。基坑工程巡视检查包括以下内容：
➢ 1）支护结构：支护结构成型质量好坏；冠梁、围模、支撑有无裂缝出现；支撑、立柱有无较大变 形；止水帷幕有无开裂、渗漏；墙后土体有无裂缝、沉陷及滑移；基坑有无涌土、流砂、管涌。
沉，采用搁置在地表的电感探测装置测量电磁频率的变化来捕捉钢环确切位
置，由钢尺读数可测出钢环所在的深度，根据钢环位置深度的变化，即可知 道地层不同标高处的沉降变化情况。
➢ 土体分层竖向位移的初始值应在分层竖向位移标埋设稳定后进行，稳定时
间不应少于1周，以获得稳定的初始值；采用分层沉降仪法监测时，每次监
土压力监测
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7.4.7 土压力监测
➢ 1）测试仪器
➢ 土压力监测采用土压力传感器进行测量，常用的土压力传感器有钢弦式和电阻式两 大类。工程中主要使用耐久性好且可适应复杂环境的钢弦式土压力传感器。土压力计 德尔量程应满足被测压力的要求，其上限可取最大设计压力的2倍。
➢ 2）测试方法
➢ 土压力计可采用埋入式或者边界式（接触式），埋设过程中应做好完整的埋设记录。 埋设时，土压力计的受力面与所需监测的压力方向垂直并紧贴被监测对象，埋设过程 中应有土压力膜保护措施，采用钻孔法埋设时，回填应均匀密实，且回填材料宜与周 围岩土体一致。土压力计埋设以后应立即进行检查测试，基坑开挖前至少经过1周时 间的监测并取得稳定初始值。
➢ 4）监测设施：基准点。监测点的完好状况；监测元件的完好及保护情况；有无影响观测工作的障 碍物。
➢ 5）根据设计要求或当地经验确定的其他巡视检查内容。
➢ 巡视检查宜以目测为主，可辅以锤、杆、量尺、放大镜等工具以及摄像。摄影等方式进行。队自 然条件、支护结构、施工情况、周边环境。监测设施等的巡视检查情况应做好记录。检查记录应