沉井地压:—种特殊表土地压的探讨(二)
2.挡土墙与土压力简介
2.1土压力的类型
根据挡土墙的位移,土压力有三种。
(1)挡土墙是固定的,作用在挡土墙上的土压力称为静土压力P0。
(2)挡土墙上松散介质(土)推力引起的主动土压力Pa。
(3)松散介质(土)引起的挡土墙阻力产生的被动土压力Pp.
2.2主动土压力和被动土压力
(2)墙后回填土的表面标高;
(3)挡土墙墙背光滑,没有摩擦力,因此没有剪应力,即墙背是主要的响应面。
2.2.1主动土压力和被动土压力的计算
(1)在半无限弹性土中,若在深度Z处取一个微元,土的容重为γ,则微元顶面的应力为σz,σZ =γZ;σ为侧向应力[2 (a)],此时的应力状态可以是
(2)主动土压力:假设土体在水平方向上均匀拉伸膨胀,σz不变,σx逐渐减小,直至极限平衡状态,如2的(c)和(b)中的摩尔花园II,此时II点与T1点的抗剪强度曲线相切。可得无粘性土(略粘性土)中的主动土压力:
Pa=KaγZ
其中:Pa为主要动土压力;γZ是土壤的自重;Ka为主要土压力参数,ka = tg2[(45-φ)/2];φ是土的内摩擦角。
(3)被动土压力:如果土体在水平方向被压缩,σz不变,σx不断增大并超过σz,直至达到被动极限平衡状态。如摩尔花园III中2(d)和(b)所示,此时III与T2处的抗剪强度曲线相切。可得无粘性土(略粘性土)中的被动土压力:
Pp=KpγZ
其中Pp为被动土压力;γZ同式(5);Kp为被动土压力系数,KP = TG2 [(45-φ)/2]。
(4)竖井表层土压力中只有主动土压力吗?有没有被动土压力?这是本文要讨论的关键问题。
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