按经典土压力理论计算静止土压力 一般说来 φ——土的内摩擦角(°) 式中 K 被动土压力可按下式计算 0 的取值及其影响 ai ——稳定且无软弱层的岩石坡面与填土间的内摩擦角(°) K 可按表6.2.3取值 当无试验资料时 E 本条主动土压力是按挡墙后有较陡的稳定岩石边坡情况下导出的 本条规定主动土压力可用库仑公式与朗金公式 但计算被动土压力误差较大 但影响值明显比稳定岩石与土之间的摩擦角δ 式中 在现行行业标准《土工试验规程》SL 土压力计算 ——计算点处的静止土压力系数 按水土分算原则计算时 用公式(6.2.10)计算主动土压力值与公式(6.2.3)的值一致 颗粒越粗或土越密实 0 6.2.9 ——计算点处的被动土压力系数 反之取高值 当墙背直立光滑 根据平面滑裂面假定(图6.2.3) ——计算点处的静止土压力(kN/m 土体表面水平时 对砂土与粉土采用水土分算 50023中的值 当墙背直立光滑 r δ——土对挡土墙墙背的摩擦角(°) 主动土压力合力可按下列公式计算 6.2.6 r 式中 3 K 2 6.2 取K h——边坡的垂直高度(m) 地下水位以下的土压力采用浮重度(γ′)和有效应力抗剪强度指标(c′ θ——稳定岩石坡面的倾角(°) 本条提出的一些特殊情况下的土压力计算公式 ＜0时取e a 本条在原规范的基础上 ——计算点处的主动土压力(kN/m 地下水位以下用有效重度(kN/m 测定K ai δ ——相应于荷载标准组合的主动土压力合力(kN/m) 0i 6.2.8 6.2.7 当δ 并采用库仑理论公式计算 6.2.1～6.2.5 二阶直立岩石边坡上总岩石压力计算式与滑裂面的倾角计算的计算公式与二阶直立土质边坡的计算基本相同 式中 i 另外随稳定岩石角度θ的增加 i 当坡顶作用有线性分布荷载 交通等行业的抗震规范提出的 ai /2) sat α——支挡结构墙背与水平面的夹角(°) 一般以室内自重固结下不排水指标求主动土压力 ) ＝(0.40～0.70)φ 边坡坡体中有地下水形成渗流时 当e 图6.2.8 应用公式(6.2.8)计算得到的值比公式(6.2.3)得到的值大1.541倍～2.549倍 i 根据平面滑裂面导出了在二阶的边坡上总岩土压力计算式与滑裂面的倾角 E 当土质边坡的坡面为倾斜时 图6.2.3 6.2.2 当α＝90°或倾斜边坡坡高为临界高度时 3 对黏性土可取0.5～0.7 对黏性土宜根据工程经验按水土分算或水土合算原则计算 图6.2.10 作用在支护结构上的侧压力等于土压力和静止水压力之和 e θ＝(α＋φ)/2 ——计算点以上第j层土的厚度(m) 黏性土采用水土合算 当边坡的坡面为倾斜 pi 但如岩体中存在外倾结构面时 得到了土压力计算公式与滑裂面的计算公式(6.2.10) 6.2.5 r φ 对于稳定且无软弱层岩石坡面与填土间的摩擦角δ 一般认为 均布荷载和坡顶填土表面不规则时或岩土边坡为二阶竖直时 K 6.2.3 用库仑公式计算主动土压力 主动土压力可按下式计算 侧向土压力 土的重度除以地震角的余弦 所以实际工程中 它们间的结果相近 ) 稳定岩石坡面与填土间的摩擦角取值宜根据试验确定 e 但算被动土压力反而偏小 静止土压力系数可以用K 根据平面滑裂面 e 对正常固结的黏性土或砂土 ai 试验测试 增加了边坡为二阶时 α′——边坡坡面与水平面的夹角(°) 按水土合算原则计算时 1 ——计算点以上第j层土的重度(kN/m 2 会出现K 0 建议实际应用中 大于1的情况 静止侧压力系数试验(SL237-028-1999)中规定了具体试验的要求 作用于支护结构上的地震主动土压力可按本规范公式(6.2.3-1)计算 ＝0 ——水平土压力系数 被动土压力采用朗金公式 6.2.11 ai 水土分算时采用有效应力抗剪强度 j 以及对于稳定岩石角度θ的影响 墙背填土的内摩擦角和墙背摩擦角分别减去地震角和增加地震角 r 6.2.11 取本规范推荐的低值 (45°－φ 计算时 边坡的坡面为倾斜时计算简图 是依据土压力理论结合经验而确定的半经验公式 6.2.7 γ——土体重度(kN/m 3 作用于支护结构上的侧压力可按下列规定计算 在地震作用下 对正常固结土 无超载时(图6.2.10) 是当前有争议的问题 随稳定岩石坡面与土之间的摩擦角δ r 边坡坡体中有地下水但未形成渗流时 但对一般的斜边坡公式(6.2.10)比公式(6.2.3)更为简洁 ＝φ时 237 主动与被动土压力 研究结论认为 库仑公式计算主动土压力比较接近实际 pi 当无试验条件时 地震角ρ 使用时应注意超固结土的情况 2 ——计算点处土的内摩擦角(°) 稳定岩石与土之间的摩擦角δ 考虑地震作用时 土体表面水平时 γ 主动土压力的值会有所减小 应考虑地震角的影响 尚应按国家现行有关标准的规定计算渗透力 2 静止土压力系数宜由试验确定 ——主动土压力系数 当δ q——地表均布荷载标准值(kN/m 土压力的合力可按下列公式计算 2 作用于支护结构上的侧压力 6.2.6 宜根据试验确定 静止土压力可按下式计算 ＝0.5φ时 6.2 ——水平土压力合力(kN/m) 50123中 6.2.1 K 课题组进行了专门的研究 采用水土分算还是水土合算 此式可退化到朗肯公式 坡顶水平 3 侧向土压力 r ) 应用公式(6.2.8)计算得到的值比公式(6.2.3)得到的值略小 考虑地震作用时的土压力计算 ＝(0.40～0.70)φ 以不固结不排水指标求被动土压力 ) 多数采用经验公式或经验参数 可取δ 影响小 2 当挡墙后土体破裂面以内有较陡的稳定岩石坡面时 6.2.10 6.2.9 φ为填土的内摩擦角 r 在实际工程应用时 (45°＋φ 主动土压力系数应按下式计算 对砂土和粉土应按水土分算原则计算 但对超固结土 铁路 本次规范修订时 a )和总应力抗剪强度指标(c 主动土压力合力可按下列公式计算 有限范围填土时 用朗金公式计算被动土压力 本条规定的关于边坡坡面为倾斜时的土压力计算公式 可按本条中提出的建议值δ θ——土体的临界滑动面与水平面的夹角(°) ＝tan 0 ——计算点处土的黏聚力(kPa) a 土对挡土墙墙背的摩擦角δ 滑裂面的倾角取外倾结构面的倾角 主动土压力值会明显减小 边坡破坏时的平面破裂角可按公式(6.2.10-3)计算 K β——填土表面与水平面的夹角(°) φ——土的内摩擦角(°) 可以确定边坡破坏时平面破裂角 ) 2 式中 式中 对主动土压力计算值影响很大 pi 除按本规范第6.2.6条计算外 4 2 同时随c值的增大而增加 一般说来对黏性土与粉土取低值 6.2.4 c 表6.2.3 当无试验资料时 在支护结构上产生的侧压力可按本规范附录B简化计算 岩土边坡土压力的计算公式 是参照国内建筑 φ′)计算 本次修订时仍然采用经验参数 对砂土可取0.34～0.45 应视为有限范围填土情况计算主动土压力(图6.2.8) 朗金公式计算主动土压力偏于保守 ——计算点处的主动土压力系数 二阶的直立岩土质边坡是常见的边坡 对砂性土与碎石土取高值 水土合算时采用总应力抗剪强度 的仪器有静止侧压力系数测定仪或三轴仪 i 取K γ——支护结构后的土体重度 一般认为 可按表6.2.11取值 j a ——计算点处的被动土压力(kN/m ＝tan ) 地下水位以下的土压力采用饱和重度(γ ρ——地震角 地震角的取值是采用现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 这二者得到的数值差不多 表6.2.11 对于单阶边坡 r 0i c——土的黏聚力(kPa) 有限范围填土时土压力计算 ) 6.2.10 ) r φ)计算 /2) 6.2.8 c——土的黏聚力(kPa) 有时存在土的水平应力大于竖直应力 原规范推荐采用经验参数 式中 q——坡顶附加均布荷载(kN/m 本规范中的关于地震情况下的土压力计算公式 h 但由于该项试验方法还未列入国家标准《土工试验方法标准》GB/T 地震角的大小与地震设计烈度有关 的增加 公路 H——挡土墙高度(m)