土压力计算方法

土压力计算

地层参数按《岩土勘察报告》选取,由于岩土体中基本无水,所以水压力的 计算按水土合算考虑。选取可能出现的最不利受力情况埋深断面进行计算。根据 洞门的纵剖面图,及埋深不大,在确定盾构机拱顶处的均布围岩竖向压力 可直接取全部上覆土体自重作为上覆土地层压力 盾构机所受压力: Pe =W+ P0 P01= Pe + G/DL P 仁Pe x 入 P2=(P+Y D)入 式中:入为水平侧压力系数,入=0.47 h 为上覆土厚度,h=6.65m 丫为土容重,f=1.97 t/m3 G 为盾构机重,G=360 t D 为盾构机外径,D=6.45 m ; L 为盾构机长度,L=8.0m ; P0为地面 上置荷载,P0=2 t/m2; P01为盾构机底部的均布压力;P1为盾构机拱顶处的侧 向水土压力;P2为盾构机底部的侧向水土压力; Pe=1.97>6.65+2=15.1t/m2 P01=15.1+360/( 6.45>8.0) =22.1t/m2 P2 =(15.1+1.97^6.45) X).47=13.1t/m2 盾构的推力主要由以下五部分组成: F = F ! F 2 F 3 F 4 F 5 Pe 时, P1=15.1X).47=7.1t/m2 式中:F1为盾构外壳与土体之间的摩擦力 ;F2为刀盘上的水平推力引起

的推力

F3为切土所需要的推力;F4为盾尾与管片之间的摩阻力 F5为后方台车的阻力 1 F l (F e P01 P l P2)DL 心 4 式中:山土与钢之间的摩擦系数,计算时取J =0.3 1 F1(15.1 22.1 7.1 13.1) 6.45 8.0 0.3二=697.5t 4 F2 二二4(D2P d) P d ( h 十^) 式中:P d为水平土压力,2 D 6.45 h 6.65 9.875m 2 2 P d =0.47 1.97 9.875 =9.1t/m2 F24(6.452 9.1) = 297t F3 之/4( D2C) 式中:C为土的粘结力,C=4.5t/m2 兀 2 F3 (6.45 4.5)147t 4 F4 =W』c 式中:WC、卩C为两环管片的重量(计算时假定有两环管片的重量作用在 盾尾内,当管片容重为2.5t/m3,管片宽度按1.2m计时,每环管片的重量为19.3t), 两环管片的重量为38.6t考虑。卩C=0.3 F4 =38.6 0.3 =11.6t F5 = %Gh 式中:Gh为盾尾台车的重量,Gh F60t; ⑥为滚动摩阻,卩g=0.05 F5160 0.05 = 8.0t 盾构总推力:F =697.5 297 147 11.6 8.0 = 1161.1t

被动土压力系数计算

被动土压力系数计算 被动土压力系数是指土壤在不同状态下对一定深度的墙体、桩基等结构的抗力大小的比值。在土力学中,被动土压力系数有两种常用的计算方法,分别是原克氏理论与洛瓦斯土压力公式。下面将对这两种计算方法进行详细介绍。 1.原克氏理论 原克氏理论是一种经验公式,适用于由饱和土壤和液体组成的土体。根据原克氏理论,被动土压力系数的计算公式如下: Kp = 1 - sinφ' 其中,φ'是土壤的内摩擦角。 这个公式是根据试验数据拟合而来的,适用于一定范围的土壤类型和堆积条件。因此,在应用时应结合实际情况进行修正。 2.洛瓦斯土压力公式 洛瓦斯土压力公式是一种力学解法,适用于求解大型基坑围护结构的被动土压力系数。该方法是将土体看作弹性体,根据土体的应力-应变关系来计算被动土压力系数。 洛瓦斯土压力公式的计算步骤如下: (1)确定土体的初始剪胀系数ε0。根据土壤类型和实际情况,选择合适的剪胀系数。 (2)计算土壤应变量Δε。Δε是指土体由于结构施加的变形而产生的应变。

(3)根据土壤的弹性模量E和泊松比υ,计算土壤的抗力系数Kh。 Kh=1-(1-΅)/(1+΅) 其中,΅=2(E·ε0)/(1-υ)。 (4)计算被动土压力系数Kp。 Kp=Φ·Kh 其中,Φ是土壤的内摩擦角。 洛瓦斯土压力公式的计算步骤相对复杂,但准确性较高,适用于更广泛的土壤类型和工程问题。 需要注意的是,在计算被动土压力系数时,应结合实际情况选择适当的计算方法,并在计算过程中进行修正。对于复杂的工程问题,可能需要借助专业软件进行分析和计算。 总之,被动土压力系数的计算是土力学中重要的问题之一,正确的计算结果对于工程建设的安全和经济性具有重要的意义。因此,在进行工程设计时,应根据实际情况选择合适的计算方法,并仔细进行计算和分析。

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 土的主动土压力是指土体由于自身的重力和内摩擦力对支撑结构施加 的侧向压力,是土与支撑结构之间产生的相互作用力。被动土压力是指土 体由于支撑结构对其施加的侧向位移产生的反作用力。主动土压力和被动 土压力是土与支撑结构之间相互依存的,主动土压力存在的同时,支撑结 构会对土体产生位移,从而形成被动土压力。 主动土压力的计算公式: 根据库仑公式,土体的主动土压力与土的内摩擦角和有效土的重度有关。 当土壤处于稳定的状态下,主动土压力的计算公式可以使用库仑公式:Ka = (1 - sinφ)/ (1 + sinφ) 其中,Ka为土的主动土压力系数,φ为土的内摩擦角。 当土壤处于不稳定状态下,土壤会发生一定的位移,此时主动土压力 的计算公式可以使用布埃克斯公式: Kp = (1 - sinφ) / (1 + sinφ) * (1 - δ) 其中,Kp为土的主动土压力系数,φ为土的内摩擦角,δ为土的位 移系数。 被动土压力的计算公式: 被动土压力的计算与主动土压力相比更为复杂,常使用简化方法进行 估算。其中一种常用的方法是考虑土的剪切模量和侧方向支撑结构的刚度,通过应力均衡原理进行计算。

以挡土墙为例,假设墙体与土壤之间存在一个垂直面,墙体高度为H,墙体倾斜角度为β,土壤密度为γ,土壤的无侧限抗压强度为c,挡土 墙的自重为G。根据应力均衡原理可以得到被动土压力的计算公式: F = Kp * γ * H * H * tan²(β/2) / 2 + c * B * H 其中,F为被动土压力大小,Kp为土的被动土压力系数,γ为土的 容重,H为挡土墙的高度,β为挡土墙的倾斜角度,B为挡土墙的宽度。 需要注意的是,土压力的计算还需要考虑土壤的附加应力、水对土壤 的影响、土体的性质等因素,并且不同的土体和结构类型都有相应的计算 方法和参数。因此,在实际工程中,需要根据具体情况进行合理的土压力 计算和设计。

45几种常见情况下的土压力计算

45几种常见情况下的土压力计算 土压力计算是土力学中的一个重要内容,广泛应用于土木工程的设计和施工中。不同情况下的土压力计算方法也不尽相同。下面将介绍几种常见情况下的土压力计算方法。 1.平面土体的土压力计算: 平面土体是指土体底面为一个平面的情况,常见于基础承台、挡墙等工程中。在计算平面土体的土压力时,可以采用库培公式进行计算。库培公式为:P=K×γ×H,其中P为土体的垂直土压力,K为土压力系数,γ为单位体积重量,H为土体高度。土压力系数K的取值范围一般为0.5- 1.2,具体取值需根据土壤类型、倾角等因素确定。 2.斜面土体的土压力计算: 斜面土体是指土体底面倾斜的情况,常见于坡面、挡墙等工程中。在计算斜面土体的土压力时,需要考虑坡度对土压力的影响。一般情况下,可以采用库培公式配合附加应力公式进行计算。附加应力公式为:δP = 0.5 × K × γ × H × (1 + cosα),其中δP为附加应力,α为土体与水平面的夹角。土压力计算结果为垂直土压力P加上附加应力δP。 3.受水压力影响的土压力计算: 在水下工程中,土体受到水压力的影响,会导致土压力产生变化。在计算受水压力影响的土压力时,需要考虑水面上下土体的平衡。可以采用阿基米德原理进行计算,即水下土体所受土压力等于土体所受水压力的大小。水压力的计算可以采用水压力公式P=γ_w×H,其中γ_w为水的单位体积重量,H为水深。

4.侧压作用下的土压力计算: 在一些工程中,土体可能同时受到水压力和侧压力的作用,如桩基础、沉井等。在计算受侧压作用下的土压力时,需要考虑土体的侧压力和垂直 土压力之间的关系。可以采用侧压力系数来表达侧压力和垂直土压力的比值。侧压力系数的取值范围一般为0.2-0.5,具体取值需要根据土体性质、水平应力等因素确定。 5.土体长期变形后的土压力计算: 土体长期变形会导致土压力的变化,如土体的沉降、固结等。在计算 土体长期变形后的土压力时,需要考虑土体的变形对土压力的影响。可以 采用有效应力原理进行计算,即土压力由有效应力所决定。有效应力的计 算可以采用等效应力公式σ'=σ-u,其中σ为总应力,u为孔隙水压力。

主动土压力和被动土压力计算公式

主动土压力和被动土压力计算公式 土压力是指土体在土体表面上对物体施加的压力。主动土压力和被动 土压力是描述土体与物体之间相互作用的力。 1. Coulomb公式:Coulomb公式是最常用的主动土压力计算公式之一,适用于块状土体或粉状土体与物体之间的相互作用。其计算公式为:F=0.5×γ×H^2×Ka 其中,F为主动土压力,γ为土体的重度(单位体积土体的重量), H为土体的高度,Ka为活动土压系数,与土壤的粒度和摩擦角有关。 在Coulomb公式中,Ka的取值范围一般为0.3~0.45,具体数值根据 土壤类型的不同而有所差异。 2. Rankine公式:Rankine公式是另一种常用于计算主动土压力的公式,适用于土体与物体之间的相互作用式塑性土体的情况。其计算公式为:F=0.5×γ×H^2×(Kp+Ko) 其中,F为主动土压力,γ为土体的重度,H为土体的高度,Kp为主 动土压系数,Ko为修正系数。 在Rankine公式中,Kp的取值一般为0.33~0.5,与土壤的摩擦角有关;Ko的取值则根据土壤的守恒角决定。 被动土压力是指土体对物体施加的被动力,也即土体对物体的拖力。 被动土压力的计算公式有两种常见的方法,分别为: 1.考虑局部角钢抵抗被动土压力:对于一些特殊情况,如果局部设置 了角钢或其他抵挡构件用以抵抗被动土压力,可以使用以下公式进行计算:

F=A×γ×H×Kp 其中,F为被动土压力,A为受力面积,γ为土体的重度,H为土体 的高度,Kp为被动土压系数,与角钢的摩擦角有关。 在使用这种计算方法时,需要特别注意局部抵抗构件的设计和施工要求,以确保其能够有效地抵抗土体的被动推力。 2.忽略局部角钢抵抗被动土压力:即假设没有任何局部抵抗力的情况,只考虑土体对物体施加的被动力。这种情况下,可以使用以下公式进行计算: F=0.5×γ×H×Kp 其中,F为被动土压力,γ为土体的重度,H为土体的高度,Kp为被 动土压系数,与土壤的摩擦角有关。 这种计算方法适用于没有设置任何局部抵抗构件的情况下,只考虑土 体本身对物体的被动推力。 需要注意的是,以上公式仅为常见的土压力计算方法,具体的计算公 式在工程实践中可能会有所差异,因为土体的性质、条件和受力情况都会 对土压力产生一定的影响。在进行土压力计算时,建议结合具体情况灵活 选择合适的计算方法,并确保计算结果能够满足工程设计和安全要求。

库伦理论主动土压力计算

库伦理论主动土压力计算 库伦理论是一种用于计算土壤的主动土压力的理论方法。主动土压力 是指土壤在受到外部荷载作用时对其施加的压力。该理论以力学原理为基础,通过考虑土壤颗粒之间的相互作用,计算出土壤对外部荷载的反作用力。本文将详细介绍库伦理论的原理和计算方法。 库伦理论的基本假设是土壤颗粒间仅受到正交向相邻颗粒的约束力, 相邻颗粒之间的摩擦力被忽略。根据这个假设,库伦理论认为土壤颗粒之 间的相互作用力遵循库伦摩擦定律。库伦摩擦定律描述了两个物体间的摩 擦力与其法向压力之间的关系,即摩擦力等于两物体之间的法向压力乘以 一个比例系数,该比例系数称为库伦摩擦系数。 根据库伦理论,土壤的主动土压力可以通过以下公式计算: Pa=Ka*γ*H^2 其中,Pa为土壤的主动土压力,Ka为活塞法向压力系数,γ为土壤 的单位重量,H为土壤的高度。Ka的计算需要根据土壤的内摩擦角来进行,因此首先需要测量土壤的内摩擦角。 测量土壤的内摩擦角可以使用剪切试验进行。在剪切试验中,通过施 加一定的剪切力来测量土壤的剪切应力和剪切应变关系,从而得到内摩擦角。剪切试验的具体步骤为:首先取得土壤样本,然后将样本置于剪切仪 器中,施加一定的剪切力,记录剪切应力和剪切应变的关系,最后通过曲 线拟合等方法求得内摩擦角。 在得到内摩擦角后,可以计算活塞法向压力系数Ka。根据库伦理论 的假设,Ka与内摩擦角之间存在一定的关系,可以通过经验公式进行计算。常用的经验公式有Rankine公式和库仑公式。这两个公式在计算上的

差异在于对土壤的内摩擦角的处理方式。Rankine公式中内摩擦角取正切值,而库仑公式中内摩擦角取正弦值。具体选择使用哪个公式需要根据实际情况进行判断。 最后,将Ka、γ和H代入主动土压力公式中即可计算出土壤的主动土压力。需要注意的是,主动土压力是在静止状态下计算得出的压力值,当土壤发生变形或运动时,需要考虑其他因素来计算。 综上所述,库伦理论是一种用于计算土壤主动土压力的理论方法。通过测量土壤的内摩擦角,并根据库伦摩擦定律计算出主动土压力。这种方法具有简单易行、可靠性高的特点,在土木工程和土力学研究中得到了广泛应用。

基坑支护中的土压力计算

基坑支护中的土压力计算 基坑支护是建筑施工中的一项重要工作,用于保证基坑的安全稳定。而土压力计算则是基坑支护设计中不可或缺的一部分。本文将详细介 绍基坑支护中土压力计算的相关内容,包括土压力的基本概念、计算 方法、相关公式和常见问题等。 一、土压力的基本概念 在基坑支护设计中,土压力是指土体对基坑围护结构施加的力。基 坑周围的土体受到自身重力的作用,会产生与围护结构接触的垂直和 水平方向的土压力。垂直方向的土压力称为垂直土压力,水平方向的 土压力称为水平土压力。 二、土压力的计算方法 土压力的计算方法主要有斯图文斯公式、库仑土压力公式和宾库森 公式等。根据具体情况和设计要求,可以选择不同的计算方法。 1. 斯图文斯公式 斯图文斯公式是基于弹性力学理论的土压力计算方法。根据斯图文 斯公式,垂直土压力的计算公式如下: σv = γ・H 其中,σv为垂直土压力,γ为土体的单位体积重量,H为基坑的深度。 水平土压力的计算公式如下:

σh = K・σv 其中,σh为水平土压力,K为土压力系数,根据具体情况选择不同 的系数值。 2. 库仑土压力公式 库仑土压力公式是基于土体内摩擦角的计算方法。根据库仑土压力 公式,垂直土压力和水平土压力的计算公式分别如下: σv = γ・H・(1±sinφ) σh = K・σv 其中,φ为土体的内摩擦角,根据实际情况确定正负号。 3. 宾库森公式 宾库森公式是基于等效矩形法的土压力计算方法。根据宾库森公式,垂直土压力和水平土压力的计算公式如下: σv = γ・H・(K0+Ka) σh = K・σv 其中,K0为水平方向的土压力系数,Ka为垂直方向的附加土压力 系数。 三、相关公式和常见问题

土压力计算方法范文

土压力计算方法范文 土压力是指土体对其中一受力体的压力。在土力学中,计算土压力是 非常重要的,可以应用于土体力学、支护结构的设计等方面。土压力的计 算方法主要有以下几种:Coulomb土压力理论、Rankine土压力理论、扩 展库仑土压力理论、排孔土压力理论等。 1. Coulomb土压力理论:Coulomb土压力理论是最早提出的土压力理 论之一、该理论假设土体受力状态为塑性,土体内摩擦角为常数,无内聚力。根据该理论,计算土压力的公式为: 土压力 = (Ka - Kp) * γ * H * cos²α 其中,Ka为土体内摩擦角的正切值,α为受力体与水平面的夹角, γ为土体的单位重量,H为土体的高度。 Coulomb土压力理论可以用于计算土体对静止的受力体的压力。 2. Rankine土压力理论:Rankine土压力理论是一种经验的土压力理论,也称为裂隙法。该理论假设土体具有内聚力,根据土体的强度参数计 算土压力。根据该理论,计算土压力的公式为: 土压力 = (K0 - Ke) * γ * H + 2 * Ke * γ * H * tanα 其中,K0为土体侧压力系数,Ke为土体内聚力系数,γ为土体的单 位重量,H为土体的高度,α为受力体与水平面的夹角。 Rankine土压力理论可以用于计算土体对正在运动中的受力体的压力。 3. 扩展库仑土压力理论:扩展库仑土压力理论是对Coulomb土压力 理论的改进,考虑了土体的内聚力。该理论主要是通过考虑土体的摩擦力 和内聚力来计算土压力。计算土压力的公式为:

土压力= Ke * γ * H * cos²α 其中,Ke为土体内聚力系数,γ为土体的单位重量,H为土体的高度,α为受力体与水平面的夹角。 扩展库仑土压力理论可以用于计算土体对静止和正在运动中的受力体的压力。 4.排孔土压力理论:排孔土压力理论是适用于开挖土方工程的土压力计算理论。该理论假设开挖土方工程的土体受力状态为塑性,通过考虑排水孔的效应来计算土压力。计算土压力的公式为: 土压力= Kd * γ * H * cos²α 其中,Kd为土体的位移系数,γ为土体的单位重量,H为土体的高度,α为受力体与水平面的夹角。 排孔土压力理论可以用于计算开挖土方工程过程中的土压力。 综上所述,土压力的计算方法主要包括Coulomb土压力理论、Rankine土压力理论、扩展库仑土压力理论和排孔土压力理论等。实际应用中,根据具体情况和需要选择合适的土压力计算方法进行计算,以保证工程的安全性和可靠性。

土力学土压力计算

土力学土压力计算 土力学是土木工程和地质科学中的一个重要分支,研究土壤的力学性 质和土体的变形规律。土压力计算是土力学中的基础问题之一,它是通过 计算土壤对结构物或地下设施所产生的压力来确定结构物或地下设施的稳 定性和安全性。本文将介绍土压力计算的基本原理和一些常用的计算方法。 从力学的角度来看,土壤的压力是由土壤自身的重力和外部应力共同 作用产生的。土压力的计算涉及到土壤的物理和力学性质,通常需要考虑 土壤的强度、压缩性、黏聚力等参数。根据实际情况和需要的精确程度, 土压力的计算可以使用简化计算方法或复杂的数值计算方法。 简化计算方法常用于土力学初步设计和工程实践中,其中最常用的方 法是“活动土压力”和“静止土压力”计算。活动土压力是指土壤在结构 物或地下设施周围处于活动状态时产生的压力,通常采用楔形活动土压力 图或Coulomb静态地压力图进行计算。静止土压力是指土壤在受到结构物 或地下设施作用后达到静止状态时产生的压力,通常采用K0公式或Rankine公式进行计算。 活动土压力计算需要确定土壤的内摩擦角和重度,公式如下: Pa = Ka * γ * H^2 * [(tan^2(φ) - tan^2(α))/(tan^2(φ) + tan^2(α))] / [(1 - sin(φ)) * (1 + sin(φ + α))] 其中,Pa为活动土压力,Ka为活动土压力系数,γ为土壤的单位重量,H为土体高度,φ为土壤的内摩擦角,α为土壤背面与斜面间的夹角。 静止土压力计算需要确定土壤的内摩擦角和内聚力,公式如下:

Ps = Ks * γ * H^2 * [1 - sin(φ)] / [1 + sin(φ)] 其中,Ps为静止土压力,Ks为静止土压力系数,γ为土壤的单位重量,H为土体高度,φ为土壤的内摩擦角。 除了上述的简化计算方法外,还有一些复杂的数值计算方法,如有限元分析方法和数值模拟方法等。这些方法通常需要借助计算机软件进行计算,可以考虑更多的土壤参数和结构物的几何形状,得到更精确的土压力结果。 综上所述,土压力计算是土力学中的基础问题之一,它可以通过简化计算方法和复杂的数值计算方法来确定结构物或地下设施的稳定性和安全性。对于土工工程师和结构工程师来说,掌握土压力的计算方法是非常重要的。

主动土压力计算

主动土压力计算 主动土压力是指土体对结构物产生的压力。在土力学和岩土工程中, 对主动土压力的计算是非常重要的,可以用于计算土与结构物之间的相互 作用力,进而确定结构物的稳定性和安全性。主动土压力的计算可以根据 库仑和朗肯理论来进行。 库仑理论是主动土压力计算中最常用的一种方法。根据库仑理论,主 动土压力可以通过土体内部的土粒间摩擦力和土体与结构物的内摩擦力来 计算。具体计算方法如下: 1.确定土壤参数:首先需要确定土体的黏聚力(c)和内摩擦角(φ)。 可以通过室内试验或现场勘察来获取这些参数。 2.确定土体的有效重量:有效重量即土体在垂直方向上对结构物的作 用力,可以通过土壤的干重和饱和度来计算得出。 3.计算土体内部的土粒间摩擦力:土粒间摩擦力可以使用库仑公式来 计算,即τ = c + σn * tan(φ),其中τ为土粒间摩擦力,c为黏聚力,σn为土体的有效重量,φ为内摩擦角。 4.计算土体与结构物之间的内摩擦力:内摩擦力可以通过土体与结构 物表面的摩擦系数(μ)和结构物与土体表面的有效压力(σn)来计算。即 τ=μ*σn。 5.计算主动土压力:主动土压力即土体对结构物的作用力,可以通过 将土粒间摩擦力和内摩擦力相加来计算得到。 朗肯理论也是主动土压力计算中常用的方法之一、根据朗肯理论,主 动土压力可以通过土体的侧限土压力和黏聚力来计算。具体计算方法如下:

1.确定土壤参数:同样需要确定土体的黏聚力(c)和内摩擦角(φ)。 2.计算土体的侧限土压力:侧限土压力可以通过土壤的黏聚力和内摩擦角来计算,即p = c + σn * tan(φ),其中p为侧限土压力,c为黏聚力,σn为土体的有效重量,φ为内摩擦角。 3.计算主动土压力:主动土压力可以通过将侧限土压力减去土壤破坏时的抗力来计算,即Pa = p - σn * tan(φ)。 使用库仑和朗肯理论计算主动土压力时需要注意以下几点: 1.黏聚力和内摩擦角的确定:准确确定土体的黏聚力和内摩擦角对计算结果的精度至关重要。可以通过室内试验或现场勘察来获取这些参数。 2.摩擦系数的确定:在朗肯理论中,需要确定土体与结构物表面的摩擦系数。这一参数可以通过室内试验或现场观测来估计。 3.土体状态的考虑:在计算主动土压力时,需要考虑土体的硬度、饱和度等因素对土体性质的影响。 总之,主动土压力的计算是土力学和岩土工程中的重要内容,可以通过库仑和朗肯理论来进行。通过准确确定土体参数和综合考虑土体状态因素,可以得到相对准确的主动土压力计算结果,为结构物的设计提供重要参考依据。

土体主动主动土压力概念及计算公式

土体主动主动土压力概念及计算公式 土体主动和主动土压力是土力学中的基本概念,用于描述土体与邻近 结构或土体之间的相互作用。主动土压力是指土体对邻近结构或其他土体 施加的水平力,而主动则表示土体对这种力的产生。这两个概念在各种土 木工程项目中都具有重要的应用价值,如基坑开挖、挡土墙、土质坝、坡 体稳定分析等。 主动土压力产生的原因主要有两个:土体自重和土体抗剪力的存在。 土体自重是指土体在重力作用下存在的压力,而土体抗剪力是指土体内部 颗粒之间的摩擦力。这两种力共同作用下,土体会发生变形,产生土压力。 计算主动土压力的公式应该根据具体情况而定,常用的方法有两种: 排土体法和叠靶法。 排土体法是指将土体划分成一系列薄壁的土体层,然后计算每一层所 施加的土压力。具体计算公式为: Pa=Ka·γ·H^2/2 其中,Pa为土体层的主动土压力,Ka为主动土压力系数,γ为土体 的单位体积重量,H为土体层的高度。 主动土压力系数Ka的计算可以采用多种方法,如考虑土壤内摩擦角,计算均匀排土体和倾向排土体的系数等。常用的主动土压力系数如下: 对于均匀排土体: Ka = (1 - sinφ) / (1 + sinφ) 对于倾向排土体:

Ka = (1 - sinφ) / (1 + sinφ) · K 其中,φ为土壤的内摩擦角,K为一个与倾角有关的修正系数。 叠靶法是指根据土压力的分布规律,将整个土体划分成一系列等高的 水平层面,然后根据各层面上的压力分布情况,计算每一层面上的土压力。这种方法适用于土体内部的地下水水平。 总之,土体主动和主动土压力是土力学中重要的概念,通过合理的计 算方法,可以对土体与结构或土体之间的相互作用进行合理估计,为土木 工程项目的设计和施工提供科学依据。

基坑土压力计算方法(附带公式计算方法)

基坑土压力计算方法(附带公式计算方法) 概述 土压力是作用在围护结构上的荷载、土压力的计算步棋是基坑工 程设计的第一步也是关键的一步。 土压力计算假说理论主要有朗肯理论和库伦理论,称为古典土压 力理论。它们都是按极限平衡条件导出的。奇数库伦理论假设土的黏 聚力为零,其优点是考虑了栅栏与好处十体间的摩擦力作用,并能考 虑地面及墙壁为倾斜面墙面的情况;其缺点是对于黏性要木必须采用等 代摩擦角,即取黏聚力c=0而相应增大土的内所摩擦角φ值,对于层 状土尚要简化等代为均质土才能计算。此外,当有地下水,特别是有 渗流梯度时,库伦理论是不适用的。而朗肯理论则不论砂土或者黏性土,均质土或层状土均可适用于,也适用于有地下水及渗流负面效应 的情况。它假设发射塔为水平,墙面为竖直,基本符合基坑工程情况。因此,公司目前通常采用朗肯理论计算基坑围护工程中的土压力。 土压力应根据不同类型泥岩土层、排水条件分别采用以下方法计算。 (1)对淤泥、淤泥质土,应采用土的重度不排水试验强度主要指 标和饱和固结按水土合算计算土压力; (2)对砂土,应改用有效应力强度指标和土的有效重度按水土分 算原则计算土压力; (3)对粉性土、黏性土等,宜采用有效强度指标和土的有效重度 按水土分算原则计算。有工程经验时,也可采用三轴固结不排水试验 总应力强度指标按水土合算原则计算土压力。 3.1.2水土压力合算 不考虑地下水示范作用时,按朗肯土双重压力理论,由式(3-1a)计算主动土财务压力和式(3-1b)计算被动土压力。

3.1.5附加荷载引起的附加侧压力 在实际工程中,很有可能会遇到基坑开挖附近有相邻建筑浅条件基础的情况,需要考虑邻近基底荷载的影响。而且,在实际施工过程中会,很难避免在基坑边出现临时荷载,比如各种建筑材料、施工器具、施工机械、车辆、人员等。因此,需要需要考虑附加荷载引起的附加侧压力。附加侧压力一般采用简化的算法近似计算。最常用的荷载亦布或局部均布的荷载作用。对均布和局部均布荷载作用在支护结构上的侧压力,可按图3-3所示的方法计算。 其他附加载重的情况,如集中荷载,基坑下方不规则荷载等,读者可以准则查询相关的手册或规范。 3.1.6特定算法中的土双重压力 1.弹性地基梁法(m法)中的主动土压力 如图3-4所示,弹性地基梁法计算中被动土压力按土弹簧的地基反力重新考虑。坑底标高以上 主动土压力按朗肯理论计算,而坑底以下主动土压力取与坑底标高处主动土压力相等的三角形分布模式。 这是一种经验土管理模式心理压力计算模式,仅适用于自由度地基梁法。根据经验,这种主动土压力分布模式计算得到的位移最符合实际,而整个深度内均按朗肯主动土压力理论计算时,计算结果围护结构往往产生较大的墙底踢脚位移,与实际情况不符。 以上土压力瘤果的一个甑解释是,由于坑内被动土压力弹簧是有初始压力的,而弹性地基梁法计算分析时没有考虑这个初始压力,对应地,主动区压力在分析时也之时应该相应的减缓,如果被动区初始压力按K。静止土压力计,那么主动区压力也应在坑底标高以下相应地减去K。静止土压力(按坑底以下深度计)。而坑底以下主动土压力取与坑底标高处的主动土压力相等的矩形分布模式,实际上是在坑底标

计算土压力系数及土压力

计算土压力系数及土压力 土压力是指土体受到外界施加的力的作用下的反作用力。在土木工程中,土体对于结构物和地下结构的稳定性和安全性至关重要,因此需要了 解土压力的计算方法。本文将介绍土压力系数的计算方法以及如何计算土 压力。 一、土压力系数的计算方法 土压力系数是描述土体受到外界荷载作用时所表现出的抗力特征的重 要参数。常见的土压力系数有活动土压力系数(Ka)、静止土压力系数(Ko)和被动土压力系数(Kp)。 1.活动土压力系数(Ka):活动土压力系数用于计算土体在水平位移 状态下的压力。一般情况下,土压力系数可以通过试验和实测结果来获取,也可以通过一些经验公式进行估算。 2.静止土压力系数(Ko):静止土压力系数用于计算土体在静止状态 下的压力。静止土压力系数的计算方法一般通过实测或试验结果得出,也 可以通过一些经验公式进行估算。 3.被动土压力系数(Kp):被动土压力系数用于计算土体由于挡土墙 或其他结构施加的压力。被动土压力系数的计算方法一般需要根据具体情 况进行分析,常用的方法有裂缝法、纵推解法和滑行法等。 二、土压力的计算 土压力的计算与土压力系数的计算紧密相关。根据不同的土壤状态和 作用力类型,可以采用不同的计算方法。 1.活动土压力的计算:

活动土压力的计算方法有很多,常用的有柯西法和库尔斯拉斯法。柯 西法是一种基于土体弹性力学理论的计算方法,适用于土体在水平位移状 态下的压力。库尔斯拉斯法是一种基于土体塑性力学理论的计算方法,适 用于土体在大位移状态下的压力。这两种方法需要根据具体情况选择适合 的计算公式,并考虑土体强度参数的影响。 2.静止土压力的计算: 静止土压力的计算方法也有很多,常用的有理论解法和经验公式法。 理论解法包括楔形块法、等效土体法和受限土压力法等。经验公式法则根 据历史试验结果和实际工程经验得出,适用于一些特定情况的计算。选择 适当的计算方法需要考虑土壤类型、加载条件和结构形式等因素。 3.被动土压力的计算: 被动土压力的计算方法可以根据具体情况选择。常见的方法有裂缝法、纵推解法和滑行法等。裂缝法通过分析土体的裂缝形态和位移来计算土压力。纵推解法则通过分析结构的变形和土体的应力分布来计算土压力。滑 行法是一种通过模拟土体的滑动过程来计算土压力的方法。选择适当的计 算方法需要考虑土壤状况、结构形式和荷载类型等因素。 总结起来,土压力系数的计算方法需要根据具体情况选择,常用的有 活动土压力系数、静止土压力系数和被动土压力系数等。土压力的计算需 要根据土压力系数和具体的计算方法进行分析,考虑土壤类型、加载条件 和结构形式等因素。在实际工程中,需要结合实测和试验结果以及经验公 式等进行验证和修正。

边坡土压力计算方法

边坡土压力计算方法 边坡工程是土木工程中常见的一种工程形式,用于解决山地地形中的平整、修建道路、铁路、水库等问题。在边坡工程的设计和施工过程中,计算边坡土压力是一个重要的工作,以确保边坡的稳定性和安全性。本文将介绍边坡土压力计算的基本方法和相关要点。 一、边坡土压力的基本原理 边坡土压力是指土体受到边坡作用而产生的压力。根据拉梅尔原理,边坡土压力可以分为活动土压力和静止土压力两部分。活动土压力是指土体在边坡倾斜时由于重力作用而产生的压力,其大小与土体的重力、倾斜角度和土体内摩擦角有关。静止土压力是指土体在边坡倾斜时由于侧压力而产生的压力,其大小与土体的重力、倾斜角度和土体内摩擦角有关。 二、边坡土压力计算的方法 1. 活动土压力计算 活动土压力计算可以采用库仑公式进行,其计算公式如下: Pa = 0.5 × γ × H × H × tan2(45 + φ/2) 其中,Pa为活动土压力,γ为土体的重度,H为边坡高度,φ为土体的内摩擦角。 2. 静止土压力计算 静止土压力计算可以采用库仑公式进行,其计算公式如下:

Ps = γ × H × H × tan2(45 + φ/2) 其中,Ps为静止土压力,γ为土体的重度,H为边坡高度,φ为土体的内摩擦角。 3. 边坡土压力分布 边坡土压力的分布是不均匀的,在边坡上部土体受到的压力较小,在边坡脚部土体受到的压力较大。边坡土压力的分布可以采用图解法进行估算,将边坡分为若干个小区间,每个小区间内的土压力可以通过活动土压力和静止土压力的叠加计算得到。 三、边坡土压力计算的注意事项 1. 在进行边坡土压力计算时,需要准确确定土体的重度和内摩擦角,这些参数可以通过实验和现场观测进行获取。 2. 边坡土压力计算中要考虑土体的侧向位移,即土体在边坡倾斜时的变形情况,这对于边坡的稳定性分析非常重要。 3. 在进行边坡土压力计算时,还需考虑边坡底部的承载能力,以保证边坡的稳定性和安全性。 4. 边坡土压力计算的结果应与实际情况进行对比,如果存在较大的偏差,则需要重新进行计算和分析,以确保边坡的设计和施工的合理性。 边坡土压力计算是边坡工程设计和施工过程中的重要环节,通过合理的计算方法和注意事项,可以准确计算出边坡土压力的大小和分布,为边坡的稳定性和安全性提供科学依据。在实际工程中,应根

土压力计算方法

土压力计算方法

第五章土压力计算 本章主要介绍土压力的形成过程,土压力的影响因素;朗肯土压力理论、库仑土压力理论、土压力计算的规范方法及常见情况的土压力计算;简要介绍重力式挡土墙的设计计算方法。 学习本章的目的:能根据实际工程中支挡结构的形式,土层分布特点,土层上的荷载分布情况,地下水情况等计算出作用在支挡结构上的土压力、水压力及总压力。 第一节土压力的类型 土体作用在挡土墙上的压力称为土压力。 一、土压力的分类 作用在挡土结构上的土压力,按挡土结构的位移方向、大小及土体所处的三种平衡状态,可分为静止土压力E o,主动土压力E a和被动土压力E p三种。 1.静止土压力 挡土墙静止不动时,土体由于墙的侧限作用而处于弹性平衡状态,此时墙后土体作用在墙背上的土压力称为静止土压力。 2.主动土压力 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。土体内阻止移动的强度发挥作用,使作用在墙背上的土压力减小。当墙向前位移达主动极限平衡状态时,墙背上作用的土压力减至最小。此时作用在墙背上的最小土压力称为主动土压力。 3.被动土压力 挡土墙在较大的外力作用下,向后移动推向填土,则填土受墙的挤压,使作用在墙背上的土压力增大,当墙向后移动达到被动极限平衡状态时,墙背上作用的土压力增至最大。此时作用在墙背上的最大土压力称为被动土压力。 大部分情况下作用在挡土墙上的土压力值均介于上述三种状态下的土压力值之间。 二、影响土压力的因素 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的因 素,产生被动土压力的位移量大于产生主动 土压力的位移量。 2.挡土墙的形状 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,不同的情况,土压力的计算公式不同,计算结果也不一样。 3.填土的性质 挡土墙后填土的性质,包括填土的松密程度,即重度、干湿程度等;土的强度指标内摩擦角和粘聚力的大小;以及填土的形状(水平、上斜或下斜)等,

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