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主动土压力系数 主动土压力系数和被动土压力系数

主动土压力标准值

您的意思是主动土压力标准值怎么计算吧。方法如下:

主动土压力系数 主动土压力系数和被动土压力系数主动土压力系数 主动土压力系数和被动土压力系数


主动土压力系数 主动土压力系数和被动土压力系数


1、基于考虑土体变形的理论计算法:这种方法是根据弹塑性理论进行计算,通过引入土体的刚度、变形等因素,计算出土体在不同深度、不同状态下的主动土压力。这种方法比较,但计算复杂度较高,需要依赖专业的计算软件进行。

2、经验公式计算法:这种方法是通过统计和分析大量实际工程数据,得出了经验公式,可以基于该公式来推算主动土压力的标准值。其中比较常用的是库斯克经验公式:KaγH^2/2,其中Ka为土压力系数,γ为土的重度,H为土体的高度。

深基坑支护设计土压力计算方法中的问题探讨[]

深基坑支护设计工程由于其太多的不确定因素,及其较大的经济效益,使其成为岩土工程的一个热点和难点,设计和施工的许多方法和理论有待于进一步完善。

4.2.1土压力计算中水、土合(分)算的c、φ值选用

在计算深基坑侧向土压力时,如果基坑主动侧存在地下水,在计算主动土压力时有两种处理办法:一种是分别计算主动土压力和水压力,然后再加在一起,计算时用浮重度,称为水、土分算;另一种是用饱和重度,计算土压力,不再另计水压力,称为水、土合算。

目前,对于粉土、砂类地层采用水、土分算已无异议,但对于粘性土,绝大部分同行赞成采用水、土合算。水、土合算和水、土分算的异如下:

采用水、土合算时,主动土压力为:

采用水、土分算时,主动土压力为:

式中:Ka——主动土压力系数;

γw——水的重度;

γB——土的浮重度;

γ——土的饱和重度。

由于K a=tan2(45-φ/2) <1,所以水、土合算的结果总是小于水、土分算结果,这为许多工程人员接受。

从本质上弄清水、土合算与分算的区别以及正确选用c、φ值指标是十分重要的。当水、土分算时,竖向应力为γB h,其实质是土的有效自重应力,为与应力相匹配,应当采用土的有效抗剪强度指标c'、φ'值来计算;水、土合算时,竖向应力为γh,γh为总应力,应采用总应力c、φ值指标。这样,分算结果就不一定总是比合算结果大,且更符合实际。如《桂林市西门菜市场主体工程》的粉质粘土层的主动压力计算如下:

取土厚6 m,地下水位深为5 m,地下水位以上土体γ=18 kN/m 3,地下水位以下为γsat=20 kN/m 3,据土试结果总应力强度指标c=21.5kPa,φ=30.6°。有效应力强度指标:c' =26.5kPa,φ'=34.9°。

在水位以上,据总应力指标计算的主动土压力系数K。为:

Ka=tan2(45-φ/2) =tan2(45-30.6/2) =0.570

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

在水位以下,据有效应力指标计算的主动土压力系数Ka为:

K'a=tan2(45-φ/'2) = tna2(45-34.9/2) = 0.522

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

根据以上参数,其主动土压力计算结果见表4.1。

(1)用总应力指标c、φ值进行水、土合算:

Ea=E1+E2=16.9+24.2=41.1 kN/m

表4.1 采用不同指标进行水、土合(分)算的主动土压力(kN/m )Table 4.1 Active earth pressure for water and earth pressures together(separately) using different indicators(kN/m) (2)用总应力指标c、φ值进行水、土分算:

Ea=E1+E2+E3=16.9+21.7+5=43.6 kN/m

(3)用有效应力指标c'、φ' 值进行水、土分算:

Ea=E1+E2+E3=16.9+11.3+5=33.2 kN/m

另外有一点也是值得研究的,我们在实践中可发现,当基坑降(排)水时,计算中如何反映水的作用,当水、土合算采用总应力c、φ指标计算粘性土(尤其是沿海的淤泥、淤泥质土等软土),降水前后,土的天然重度并无太大变化,降水区与非降水区(地下水位以下)土的总应力强度指标c、φ值又没有区别,因为当水、土合算时,其c、φ值一般都是用总应力指标c、φ值,因此,降水前后,水、土合算的主动土压力并不变化。

桂林岩溶区岩土工程理论与实践

式中,降水前后c没什么变化,而c、φ值也一样,所以水、土合算结果在土体降水前后无变化,这显然与实际情况不相符。降水后,尽管还是水、土合算,应采用有效应力指标c'、φ'值计算才较符合实际,而不采用传统的总应力指标c、φ值。因为基坑在降水后,其侧向主动土压力要比降水前的主动土压力小。

4.2.2传统土压力计算中的缺陷——对c、φ值的选用

目前,深基坑工程的勘察工作,对深基坑的针对性不太强,这种现象很普遍。如钻孔间距布置过大,数量不足,土样采取数量不够,即使它符合现有的《岩土工程勘察规范》(GB 50021—94)中的有关规定,但如果考虑到深基坑工程的特点,应增加一些工作量,主要是加大钻孔密度和增加土样采取数量,这或许会多投入一些勘察费用,但可能会节省更多的支护费用。另外可能出现的情况是依据原勘察报告设计基坑支护失败,但加大工作量后、则可使基坑支护获得成功。

4.2.2.1基坑工程勘察方法

针对深基坑工程特点,在勘察中采用如下办法:

(1)每隔5~10 m 布置一钻孔;

(2)在各个钻孔内,每隔2 m 采取一个土样进行土工试验(可减少标贯、触探等数量);

(3)依据各个钻孔内每个土样不同的c、φ值,作出每个钻孔的土压力分布图。用此土压力分布图来进行支护结构设计,很显然,这样工作做得更细,更符合现场实际情况。

由于每个钻孔在垂直方向上有多个土样,每个土样有一个c、φ值,也就有多个不同的c、φ值,改变过去一层土只有一个c、φ值的状况。很显然,如对于冲洪积土,按勘察规范划分,即使是一层土,但由于其冲洪积背景各异,成分和状态的异,在垂直方向上,其c、φ值可能会有较大异,当土层厚度较大时,按一层土一个c、φ值计算出的土压力与实际有出入。本人在桂林市华南塑料电器厂工程的某一钻孔采用加大采样密度,如图4.1,算出过去按一层土(一个c、φ值)计算一个土压力,然后,再算出加大土样密度后用多个c、φ值计算的土压力。

图4.1 华南塑料电器厂工程某钻孔资料Fig.4.1 Borehole data for south China plastic and electric plant

4.2.2.2土压力计算结果对比

(1)根据图4.1,先按传统算法,以地层分界而分为两层土进行计算其朗肯主动土压力Ea。

Ea=E1+E2=30.6+128.6=159.2 kN/m

(2)再根据图4.1,从0~3 m,3~5 m,5~7 m,7~10 m分为4层,分别采用进行计算主动压力Pa。

Ea=E1+E2+E3+E4=0.04+10.9+65.0+17.6=93.5 kN/m

由以上计算结果表明,按传统分层计算与按土样细分计算的主动土压力,有一定的异,两者分别为159.2kPa和93.5kPa,相达70%。取样密度加大并分段计算,其结果应更接近实际。

4.2.3结论

(1)水、土合算计算土压力,其c、φ值用总应力强度指标;水、土分算计算土压力,用有效应力强度指标,即c'、φ'。这样,水、土分算的主动土压力并不像过去认为的总比水、土合算值大,而且更符合实际情况。

(2)改变传统勘察方式,加大基坑工程的钻孔密度和取土数量,相对基坑支护而言,其费用比例不大,但能更详细,具体地反映基坑土体c、φ值,因而更能实事求是地计算基坑侧向土压力,并将使支护更趋经济、安全。

何谓主动土压力、被动土压力?朗肯土压力理论和库伦土压力

何为"主动土压力"与"被动土压力"?如何计算?朗肯土压力理论与库伦土压力理论是怎样的?

土压力可分为以下三种情况: (1)静止土压力。如图2-4-3(α)所示,挡土墙静止不动时,墙后土体作用在墙背上的土压力称为静止土压力。作用在单位长度挡土墙上静止土压力的合力以E(kN/m)表示,静止土压力强度以p

(kPa)表示。

(2)主动土压力。挡土墙在土体的推力下前移(图2-4-3b),这时作用在墙后的土压力将由静止土压力逐渐减小,当墙后土体达到极限平衡状态,并出现连续滑动面而使土体下滑时,土压力减至小值,此时的土压力称作主动土压力。作用在单位长度挡土墙上主动土压力的合力以E

(kN/m)表示,主动土压力强度以e(或者σ

、p

,单位kPa)表示。

(3)被动土压力若挡土墙在外荷载作用下向填土方向移动(图2-4-3c),这时作用在墙后的土压力将由静止土压力逐渐增大,直至墙后土体达到极限平衡状态,并出现连续滑动面,墙后土体将向上挤出隆起,土压力增至值,此时的土压力称作被动土压力。作用在单位长度挡土墙上主动土压力的合力以E(kN/m)表示,被动土压力强度以e

(或者σ

、p,单位kPa)表示。

实验研究表明,在挡土墙高度和填土条件相同的条件下,三种土压力有如下关系:E

<E

<E

(4)朗肯土压力理论与库伦土压力理论朗肯土压力理论是根据半空间的应力状态和土的极限平衡条件而得出的。朗肯土压力理论适用于挡土墙的墙背竖直、光滑,墙后填土表面水平的情况(图2-4-4α)。朗肯主动土压力强度计算公式为:

式中,K为主动土压力系数,

,φ为填土的内摩擦角;c为黏性土的黏聚力,kPa。无黏性土、黏性土的主动土压力强度分布分别如图2-4-4(b)、2-4-4(c)所示。

朗肯土压力理论多用于挡土桩、板桩、锚桩,以及沉井或刚性桩的土压力计算。库伦土压力理论是根据滑动土楔体的静力平衡条件来求解土压力的。其研究的对象为:墙背具有倾角;墙背粗糙,墙与土间的摩擦角为δ;填土为理想散粒体,黏聚力c=0;填土表面倾斜。库伦主动土压力强度的计算公式仍写成: p=γzK 式中,主动土压力系数K

按照下式计算: 公式中的角度符号以及土压力分布可参见图2-4-5。

朗肯土压力理论与库伦土压力理论的比较: (1)两者在β=0、ε=0、δ=0且c=0时,具有相同的结果。 (2)朗肯土压力理论未考虑墙背与填土间的摩擦作用,故主动土压力计算结果偏大。 (3)库伦土压力理论假定填土为砂土,不能直接应用于黏性土。改进的方法,如等效摩擦角法可应用于黏性土。 (4)库伦土压力理论假设破坏面为一平面,但对于黏性土,实际破坏面却是曲面,从而导致计算偏,但精度可以满足工程需要。但在计算被动土压力时,偏可达2~3倍。

库仑主动土压力系数的含义是什么

主动土压力系数(ka)是计算主动土压力强度和总土压力的必备参数,其数值的大小和正确性是基坑支护设计的成败和是否经济可靠的重要因素。用朗肯土压力理论或库仑土压力理论计算主动土压力公式中的系数Ka。它是墙后填土的内摩擦角φ、墙背倾角α、地面坡角β以及墙背与填土间的摩擦角δ的函数。

主动土压力增大系数有哪些?

1、文氏土压力系数:文氏土压力系数是经典的主动土压力计算公式,适用于水平荷载作用下的软土和中等硬度的岩土,计算公式为:Ka=(1-sinφ)/(1+sinφ),其中φ为土体的内摩擦角。

2、华丽度系数:华丽度系数适用于较坚硬的岩土和粘土中,由于荷载引起的主动土压力的增长。华丽度系数计算公式为:Kd=(1-sinρ)/(1+sinρ),其中ρ为土体内部摩擦角。

3、土压力增大因素:土压力增大因素适用于较硬的岩土中。该系数通常用于水平荷载作用下的末端挡墙壁厚计算。计算公式为:Kp=(1-sinδ)/(1+sinδ),其中δ为土体的垂直内摩擦角。

请问主动土压力怎么计算啊?

根据您提供的条件,我们可以采用考虑主动土压的计算公式来计算主动土压力。

主动土压力是指填土对墙体产生的压力,是土压力中的一种。根据计算公式,主动土压力P=Kp×H×γ,其中Kp为土压力系数,H为土墙高度,γ为填土重度。

首先,我们需要确定土压力系数Kp。根据经验公式,当土壤内摩擦角为18°时,Kp的取值范围为0.35-0.45。这里我们取Kp=0.4。 然后,代入数据计算主动土压力P=0.4×5×18=36kN/m。这就是填土对墙体产生的主动土压力。 ,我们需要判断这个主动土压力是否会对墙体产生破坏。根据经验公式,当主动土压力P小于墙体的抗压强度时,墙体不会发生破坏。因此,我们还需要知道墙体的抗压强度才能进行判断。

综上所述,根据您提供的条件,我们可以计算出填土对墙体产生的主动土压力为36kN/m,但还需要进一步了解墙体的抗压强度才能判断是否会发生破坏。

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