挡土墙土压力计算手册PDF电子书下载

目录 1

第一章 概述 1

1.1 挡土墙的型式及土压力 1

1.1.1 挡土墙的型式 1

1.1.2 作用在挡土墙上的土压力 2

1.1.3 土压力的种类 4

1.2 土的强度和土中一点的应力 7

1.2.1 土的强度 7

1.2.2 土中一点处的应力状态 8

1.2.3 应力圆［莫尔（More）应力圆］ 9

1.3 土中应力的极限平衡条件 10

1.4 静止土压力 12

1.4.1 静止土压力 12

1.4.2 静止土压力系数 14

第二章 按朗肯理论计算土压力 18

2.1 朗肯土压理论 18

2.2 无黏性土的主动土压力 19

2.2.1 填土表面无荷载的情况 19

2.2.2 填土表面以下深度H1处有地下水的情况 21

2.2.3 填土表面有均布荷载的情况 25

2.2.4 填土表面有均布荷载、填土面以下深度H1处有地下水的情况 26

2.2.5.1 双层填土 29

2.2.5 层状土的主动土压力 29

2.2.5.2 多层填土 31

2.3 黏性土的主动土压力 34

2.3.1 单层黏性填土的情况 34

2.3.2 多层黏性填土的情况 36

2.3.3 填土中有地下水的情况 42

2.3.4 填土表面有均布荷载的情况 44

2.3.5 填土表面有均布荷载和填土面以下有地下水的情况 46

2.4 无黏性土的被动土压力 54

2.4.1 填土表面无荷载的情况 54

2.4.2 填土表面有均布荷载的情况 55

2.4.3 填土表面以下有地下水的情况 56

2.4.4 填土表面有均布荷载和填土内有地下水的情况 59

2.4.5 双层填土的情况 62

2.5 黏性土的被动土压力 63

2.5.1 填土表面无荷载的情况 63

2.5.2 填土表面有均布荷载的情况 65

2.5.3 填土表面以下有地下水的情况 67

2.5.4 填土表面有均布荷载和填土内有地下水的情况 68

2.6 填土表面为倾斜平面时土压力的计算 70

2.6.1 土体为无黏性土的情况 70

2.6.1.1 主动土压力的计算 70

2.6.1.2 被动土压力的计算 72

2.6.2.2 被动土压力的计算 73

2.6.2.1 主动土压力的计算 73

2.6.2 土体为黏性土的情况 73

第三章 按库仑理论计算土压力 74

3.1 库仑土压理论 74

3.2 主动土压力 74

3.2.1 当墙面倾斜和填土表面向上倾斜时（α≠0，β≠0） 80

3.2.2 当α＝0，β≠0，δ≠0时 81

3.2.3 当α≠0，β＝0，δ≠0时 82

3.2.4 当α≠0，β≠0，δ＝0时 83

3.2.5 当α＝β＝0，δ≠0时 84

3.2.6 当α＝δ＝0，β≠0时 84

3.2.8 当α＝β＝δ＝0时 85

3.2.7 当α≠0，β＝δ＝0时 85

3.3 被动土压力 86

3.3.1 当α≠0，β≠0，δ≠0时 88

3.3.2 当α≠0，β＝0，δ≠0时 89

3.3.3 当α＝0，β≠0，δ≠0时 90

3.3.4 当α≠0，β≠0，δ＝0时 91

3.3.5 当α＝β＝0，δ≠0时 91

3.3.6 当α≠0，β＝δ＝0时 92

3.3.7 当α＝β＝δ＝0时 92

3.4 特殊情况下土压力的计算 92

3.4.2 填土表面为折线形的情况 93

3.4.1 墙面为折线的情况 93

3.4.3 填土表面有均布荷载的情况 94

3.4.4 层状填土的情况 95

3.4.5 均布荷载起点距墙顶有一定距离的情况 96

3.4.6 有局部均布荷载的情况 97

3.4.7 有集中荷载P的情况 97

3.5 黏性土的主动土压力（广义库仑理论） 98

3.5.1 精确解 99

3.5.1.1 不考虑填土表面出现裂缝的情况 99

3.5.1.2 考虑填土表面出现裂缝的情况 103

（二）当α≠0，β≠0，δ≠0，k＝0时 169

（一）当α≠0，β≠0，δ≠0，k≠0时 169

3.5.1.3 各种情况下主动土压力的计算公式 169

（三）当α≠0，β＝0，δ≠0，k≠0时 170

（四）当α＝0，β≠0，δ≠0，k≠0时 171

（五）当α＝β＝0，δ≠0，k≠0时 171

（六）当α＝β＝δ＝k＝q＝0时 172

3.5.2 其他情况下主动土压力的计算 179

3.5. 2.1 当均布荷载的起点距墙顶有一定距离时 179

3.5.2.2 当集中荷载作用时 181

3.5.3 四川省建筑科学研究院方法 181

3.5.3.1 不考虑填土表面出现裂缝和作用荷载的情况 181

3.5.3.2 考虑填土表面出现裂缝的情况 183

3.5.4 建筑地基基础设计规范方法 185

3.5.3.3 考虑填土表面作用均布荷载q和填土表面出现裂缝的情况 185

3.6.1 填土表面作用均布切力时 187

3.6 填土表面作用均布切力时的主动土压力 187

3.6.2 填土表面作用均布竖直荷载及切力（指向墙体）时 192

3.6.3 填土表面作用均布竖直荷载及切力（指向填土）时 195

第四章 被动土压力的其他计算方法 199

4.1 概述 199

4.1.1 填土与墙面的摩擦角对被动土压力的影响 199

4.1.2 滑动面形状对被动土压力的影响 199

4.2 对数螺旋线组合面法 200

4.3 圆弧组合面法 203

5.1.1.1 填土表面为一平面（直线） 205

（一）主动土压力 205

第五章 土压力的图解法 205

5.1.1 彭赛莱法 205

5.1 无黏性土的土压力 205

（二）被动土压力 208

5.1.1.2 填土表面为折线 209

5.1.2 库尔曼法 210

5.1.2.1 主动土压力 210

5.1.2.2 被动土压力 212

5.1.3 恩格舍图解法 214

5.1.3.1 主动土压力 215

5.1.3.2 被动土压力 216

5.2 黏性土的土压力 218

5.2.1 主动土压力 218

5.2.1.1 不考虑填土表面开裂的情况 218

5.2.1.2 考虑填土表面开裂的情况 220

5.2.2 被动土压力 223

5.3 极点圆法 226

5.3.1 滑动面为平面的情况 226

5.3.1.1 填土为无黏性土时 226

（一）主动土压力 226

（一）主动土压力 227

5.3.1.2 填土为黏性土时 227

（二）被动土压力 227

（二）被动土压力 228

5.3.2 滑动面为组合面的情况 228

5.3.2.1 填土为无黏性土时 228

（一）主动土压力 228

（二）被动土压力 231

5.3.2.2 填土为黏性土时 232

（一）主动土压力 232

（二）被动土压力 232

第六章 水平层分析法 235

6.1 概述 235

6.2 无黏性土的主动土压力 239

6.2.1 填土表面无外荷载作用时 242

6.2.2 填土表面作用均布荷载qo时 243

6.3 黏性土的主动土压力 246

6.3.1 当填土与墙面的摩擦角δ较小时 246

6.3.1.1 不考虑填土表面开裂时 248

（一）填土表面无荷载作用 248

（二）填土表面作用均布荷载 249

6.3.1.2 考虑填土表面开裂时 251

（一）填土表面无荷载作用 251

（二）填土表面作用均布荷载 252

6.3.1.3 滑动面的倾角 257

6.3.2 当填土与墙面的摩擦角δ较大时 258

第七章 按极限平衡理论计算挡土墙土压力 263

7.1 土的静力平衡微分方程 263

7.2 土的极限平衡条件和平面极限平衡微分方程 264

7.2.1 土的极限平衡条件 264

7.2.2 土的平面极限平衡微分方程 266

7.3 特征线方程及其解法 267

7.3.1 特征线方程 267

7.3.2 特征线的解法 269

7.3.3 边值问题 270

7.4.2 边界条件 275

7.4.1 基本假定 275

7.4 挡土墙上主动土压力的计算 275

7.4.3 计算步骤 279

7.5 挡土墙上被动土压力的计算 283

7.5.1 边界条件 284

7.5.2 被动土压力的计算 288

7.6 计算实例 290

第八章 按能量理论计算挡土墙土压力 298

8.1 概述 298

8.1.1 概述 298

8.1.2 流动法则 298

8.1.3 土体在塑流中的能量消耗 299

8.2.1.1 主动土压力 300

8.2 土压力（上限）的计算 300

8.2.1 滑动面为平面时的土压力 300

8.2.1.2 被动土压力 302

8.2.2 滑动面为组合面时的土压力 304

8.2.2.1 主动土压力 305

8.2.2.2 被动土压力 305

第九章 土压力的空间计算理论 306

9.1 概述 306

9.1.1 基本原理 306

9.1.2 空间土压力研究的发展 306

9.2.1 试验方法 308

9.2.2 试验结果 308

9.2 挡土墙背面填土中滑裂体形状的试验研究 308

9.3 平衡拱的形状及其数学模型 311

9.4 挡土墙背面填土中滑裂体的形状 314

9.5 挡土墙上土压力的计算 315

9.5.1 滑裂体的平面尺寸 315

9.5.2 滑裂体的体积 317

9.5.3 作用在挡土墙墙面上的主动土压力 318

9.5.4 土压力沿墙高的分布 325

9.5.5 土压力合力的作用点 326

9.5.6 土压力沿墙长的分布 327

9.6.1 滑裂体的基本尺寸 328

9.6 土压力按空间问题计算的近似方法 328

9.6.2 作用在挡土墙上的主动土压力 330

9.6.3 土压力作用点位置的确定 332

9.7 连接墙上的土压力计算 333

9.7.1 连接墙的型式 333

9.7.2 连接墙上土压力的计算原理 333

9.7.3 滑裂体的计算 334

9.7.4 作用在假想平面上的土压力 336

9.7.5 土压力沿假想墙面的分布 337

9.7.6 作用在实际墙面上的土压力 338

9.8.1 圆弧形挡土墙背面填土滑裂体的形状 352

9.8 圆弧形挡土墙的土压力计算 352

9.8.2 滑裂体的尺寸 353

9.8.3 滑动面与挡土墙墙面间的夹角θ值 357

9.8.4 土压力沿墙高的分布 362

9.8.5 土压力合力位置的确定 363

9.8.6 土压力沿墙长的分布 392

9.9 土压力按空间问题计算的其他方法 396

9.9.1 索柯洛夫方法 396

9.9.2 克列恩方法 398

9.9.3 卡斯台德方法 399

9.10.1 弦线法 401

9.10 圆弧形挡土墙的近似计算方法 401

9.10.2 同心圆法 402

9.10.3 单位弧长法 404

第十章 支撑墙、锚定板挡土墙和板桩墙的土压力计算 407

10.1 支撑墙上土压力的计算 407

10.1.1 支撑墙的型式 407

10.1.2 支撑墙的变形和作用在其上的土压力 407

10.1.3 支撑墙上土压力的计算 408

10.2 锚定板挡土墙土压力的计算 410

10.2.1 锚定板挡土墙的型式 410

10.2.2 作用在锚定板挡土墙上的土压力 411

10.2.3 锚定板挡土墙土压力的计算 411

10.3.1 概述 412

10.3 板桩墙上土压力的计算 412

10.3.2 非锚固板桩墙的土压力计算图形 413

10.3.2.1 自由端板桩墙 413

10.3.2.2 固定端板桩墙 414

10.3.2.3 锚定墙 414

10.3.3 锚固板桩墙上的土压力及板桩墙计算 415

10.3.3.1 力矩平衡法 415

10.3.3.2 最小功法 418

10.3.3.3 有限差分法 420

10.3.3.4 链杆法 423

10.3.3.5 位移法 426

11.1 土中的地震应力 430

第十一章 地震土压力的计算 430

11.2 刚性挡土墙的地震土压力计算 432

11.2.1 物部冈部计算法 432

11.2.2 罗米谢计算法 437

11.2.3 纳彼特瓦里泽计算法 438

11.2.4 按朗肯土压理论的计算方法 443

11.2.5 地震规范方法 443

11.2.5.1 俄罗斯和保加利亚按震规范方法 443

11.2.5.2 我国京津地区道路建筑物抗震设计暂行规定中建议方法 443

11.2.5.3 我国水工建筑物抗震设计规范方法 444

11.2.6 按谐振定律的计算方法 445

11.3.1 板桩墙的变形特点 447

11.3 板桩墙地震土压力的计算 447

11.3.2 板桩墙地震土压力的计算 448

第十二章 加筋土挡土墙的计算 450

12.1 概述 450

12.1.1 加筋土挡土墙的发展 450

12.1.2 加筋土挡土墙的基本结构 450

12.1.3 加筋土挡土墙的破坏形式 452

12.2 加筋土挡土墙的土压力计算 453

12.2.1 按非整体工作计算 453

12.2.2 按整体工作计算 456

12.2.3 加筋土挡土墙的计算 458

13.1.1 土中任意点处滑裂面的方向 460

13.1 倒坡挡土墙上的土压力 460

第十三章 倒坡挡土墙和坦坡挡土墙上的土压力 460

13.1.2 各滑动区的角度关系及滑动区上作用力的方向 461

13.1.3 各滑动区的重量及AF面上的荷载 462

13.1.4 作用在挡土墙上的主动土压力 462

13.1.5 主动土压力沿墙面的分布 464

13.1.6 主动土压力的作用点 464

13.1.7 倒坡墙和垂直墙土压力的比较 466

13.2 坦坡挡土墙上的土压力 466

13.2.1 坦坡挡土墙与普通挡土墙的界限 466

13.2.2 作用在坦坡挡土墙上的主动土压力 467

13.2.3 作用在墙面AB上的土压力强度 468

13.2.4 坦坡挡土墙上主动土压力作用点的位置 470

14.1 连续体的离散化 473

第十四章 有限单元法计算土压力 473

14.2 位移与坐标的关系 474

14.3 荷载向结点的移置 476

14.3.1 自重的移置 476

14.3.2 集中力的移置 477

14.3.3 边界上荷载的移置 477

14.4 单元中任意点处应变与位移的关系 478

14.5 单元中任意点处应力与应变的关系 479

14.6 单元中任意点处应力与位移的关系 480

14.7.1 结点力和结点荷载 481

14.7 结点力与结点位移的关系 481

14.7.2 结点力和结点位移 482

14.8 土的应力应变关系 483

14.9 土与墙接触面的计算模型 486

14.10 土压力的计算 488

第十五章 按凝聚力等效法则计算黏性土的土压力 491

15.1 黏性土凝聚力的等效法则 491

15.2 黏性土主动土压力的计算 494

15.2.1 不考虑填土表面出现裂缝的情况 495

15.2.2 考虑填土表面出现裂缝的情况 500

15.3.1 考虑填土表面出现裂缝的情况 506

15.3 黏性土主动土压力的近似计算 506

15.3.2 不考虑填土表面出现裂缝的情况 511

15.3.3 在不同情况下Ka值和hc值的计算 512

15.3.3.1 当填土表面水平和无均布荷载时 512

15.3.3.2 当填土表面水平和作用均布荷载，挡土墙墙面竖直时 513

15.3.3.3 当填土表面水平和作用均布荷载，挡土墙墙面光滑时 513

15.3.3.4 当填土表面水平和作用均布荷载，挡土墙墙面竖直光滑时 514

第十六章 作用在非直线形墙面上的主动土压力 518

16.1 解析法 518

16.1.1 土压力的基本计算公式 518

16.1.2 作用在各折坡面上的土压力 519

16.1.3 滑动面与竖直线之间的夹角θ的计算 524

16.2 图解法 527

16.2.1 滑动面的确定 527

16.2.2 墙段上土压力的分布 528

第十七章 几种常用挡土墙的土压力计算 533

17.1 扶臂式挡土墙的土压力计算 533

17.1.1 按空间问题计算 534

17.1.2 按平面问题计算 540

17.1.2.1 填土为黏性土的情况 540

17.1.2.2 填土为无黏性土的情况 543

17.2 悬臂式挡土墙的土压力计算 547

17.2.1 填土为黏性土的情况 548

17.2.2 填土为无黏性土的情况 551

17.3 有减压平台的挡土墙的土压力计算 553

17.3.1 滑动面倾角θ的计算 554

17.3.2 作用在各段墙面上的土压力及其作用点位置 556

17.4 膨胀土对挡土墙的压力 562

17.4.1 膨胀土的土压力 562

17.4.2 减小挡土墙上膨胀压力的措施 565

第十八章 刚性挡土墙的计算 567

18.1 概述 567

18.1.1 重力式挡土墙的基本尺寸 567

18.1.2 作用在挡土墙上的荷载 567

18.1.3 挡土墙应满足的稳定性条件 568

18.2.1 墙体自重的计算 569

18.2 内倾式挡土墙的计算 569

18.1.4 墙背面填土土料的选择 569

18.2.2 挡土墙上作用力对墙基脚o点的力矩 570

18.2.3 挡土墙的抗滑稳定性 570

18.2.4 挡土墙的抗倾覆稳定性 570

18.2.5 挡土墙底面应力 571

18.2.6 挡土墙底面宽度的确定 575

18.3 外倾式挡土墙的计算 575

18.3.1 挡土墙的自重和作用在墙上的竖向合力 575

18.3.2 挡土墙上作用力对墙基脚o点的力矩 576

18.3.3 挡土墙的抗滑稳定性 576

18.3.4 挡土墙的抗倾覆条件 576

18.3.5 挡土墙底面应力条件 577

18.3.6 挡土墙底面宽度的确定 578

附录 挡土墙土压力计算程序 579

A-1 按库仑理论计算非直线形（折线形）挡土墙墙面上土压力的计算程序 579

A-2 填土表面作用集中荷载时黏性土对挡土墙的土压力的计算程序 582

A 3 填土表面作用局部均布荷载时黏性土对挡土墙的土压力的计算程序 584

A-4 按空间理论简化计算方法计算挡土墙上土压力的计算程序 585

A-5 按水平层分析法计算挡土墙上土压力（黏性填土考虑填土表面裂缝）的计算程序 587

A-6 按极限平衡理论计算挡土墙上主动土压力的计算程序 590

A 7 按极限平衡理论计算挡土墙上被动土压力的计算程序 595

A-8 在平面滑动面情况下按能量理论计算主动土压力系数的计算程序 601

A-9 在平面滑动面情况下按能量理论计算被动土压力系数的计算程序 602

A-10 在组合滑动面情况下按能量理论计算主动土压力系数的计算程序 603

A-11 在组合滑动面情况下按能量理论计算被动土压力系数的计算程序 604

A-12 按空间理论（笔者方法）计算挡土墙上土压力的计算程序 605

A-13 按索柯洛夫方法（空间理论）计算挡土墙上土压力的计算程序 607

A-14 按空间理论（笔者方法）计算连接墙（有刺墙）上土压力的计算程序 609

A-15 按空间理论（笔者方法）计算圆弧形挡土墙上土压力的计算程序 611

A-16 按克列恩方法（空间理论）计算土压力的计算程序 613

A-17 按差分法计算板桩墙上土压力的计算程序 614

A-18 加筋土挡土墙的计算程序 616

A-19 内倾式墙面刚性挡土墙的计算程序 618

A-20 外倾式墙面刚性挡土墙的计算程序 620

参考文献 622