靜止土壓力系數(shù)

土的有效內(nèi)摩擦角

有效內(nèi)摩擦角反映了無粘性土內(nèi)部摩阻力的大?。挥行?nèi)摩擦角愈大，土體愈密實(shí)，在側(cè)限條件下達(dá)穩(wěn)定時，其豎向有效應(yīng)力也就愈大，所以這種土的靜止土壓力系數(shù)往往較小；反之有效內(nèi)摩擦角較小的無粘性土，其靜止土壓力系數(shù)較大。

土的泊松比

泊松比μ反映了無側(cè)限條件下土體承受豎向荷載時其橫向應(yīng)變與豎向應(yīng)變的比值。對于正常固結(jié)土，靜止土壓力系數(shù)與泊松比之間存在一一對應(yīng)關(guān)系，通常μ值愈大，靜止土壓力系數(shù)值愈小。由于土的泊松比并非常量，所以靜止土壓力系數(shù)也不是常量。超固結(jié)土，其靜止土壓力系數(shù)與μ之間不再有一一對應(yīng)關(guān)系；不同土的μ值變化不大，而靜止土壓力系數(shù)的變化較大。

塑性指數(shù)

對于粘性土，塑性指數(shù)Ip是很重要的指標(biāo)。Ip愈大，表明土的顆粒愈細(xì)小，粘粒含量愈多；反之，則說明土的顆粒愈粗。

土的顆粒粗細(xì)

土的顆粒粗細(xì)通過其粒徑反映出來，粗粒土的靜止土壓力系數(shù)往往低于細(xì)粒土的；粘性土一般顆粒較細(xì)，所以粘性土的靜止土壓力系數(shù)常常大于無粘性土的相應(yīng)值。

土的壓縮性

對于正常固結(jié)土，靜止土壓力系數(shù)與其壓縮性的關(guān)系是：靜止土壓力系數(shù)愈大，土的壓縮性愈高。但對于OCR>1.0的超固結(jié)土，則恰好相反；靜止土壓力系數(shù)愈大，則超固結(jié)作用愈強(qiáng)，OCR愈大，土的壓縮性愈低。所以靜止土壓力系數(shù)與土的壓縮性的關(guān)系要辯證對待，具體分析。

中和應(yīng)力的影響

地基中的孔隙水壓力稱為中和應(yīng)力。中和應(yīng)力有正有負(fù):若地基受到附加荷重，會在粘土層內(nèi)引起逐漸消散的超靜孔隙水壓力，這時的中和應(yīng)力是正的；若地面挖土卸荷，粘土層中會出現(xiàn)負(fù)的中和應(yīng)力。當(dāng)中和應(yīng)力存在時，靜止土壓力系數(shù)應(yīng)以有效應(yīng)力表示。

土樣擾動程度的影響

當(dāng)為原狀土樣時，靜止土壓力系數(shù)靜止土壓力系數(shù)隨塑性指數(shù)Ip的增加而增加；當(dāng)為重塑土樣時，靜止土壓力系數(shù)靜止土壓力系數(shù)隨塑性指數(shù)Ip的增加而減少 。2100433B

靜止土壓力系數(shù)是指單元土體不發(fā)生任何側(cè)向變形時，小主應(yīng)力與大主應(yīng)力之比。靜止土壓力系數(shù)是巖土工程領(lǐng)域中一個被廣泛應(yīng)用的重要參數(shù)，是確定水平場地中應(yīng)力狀態(tài)、計(jì)算靜止土壓力和進(jìn)行數(shù)值模擬的基礎(chǔ)。靜止土壓力系數(shù)的取值對擋土結(jié)構(gòu)物上的土壓力分布、 樁-土間的相互作用等方面有直接影響。解決巖土工程問題時經(jīng)常需要已知初始應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)土的類型和加載歷史已知時，靜止土壓力系數(shù)是最常用的系數(shù)之一 。涉及到自然固結(jié)土?xí)r，靜止土壓力系數(shù)的一般表達(dá)式：

式中：為

靜止土壓力系數(shù)在土體無側(cè)向變形條件下，通常定義作用在結(jié)構(gòu)物上的水平向土壓力或土體內(nèi)某一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的水平分量為靜止土壓力。Terzaghi K 通過研究認(rèn)為該值可通過水平向與豎直向主應(yīng)力大小的比值求得：

靜止土壓力定義

靜止土壓力系數(shù)是巖土工程領(lǐng)域中一個至關(guān)重要的參數(shù)，是確定水平場地的應(yīng)力狀態(tài)和計(jì)算靜止土壓力的基礎(chǔ)。但對靜止土壓力系數(shù)的研究還不夠。對自然堆積而成處于臨界狀態(tài)的砂堆內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行分析，推導(dǎo)出自然固結(jié)土的靜止土壓力系數(shù)的理論表達(dá)式，并與砂性土靜止土壓力系數(shù)表達(dá)式 k₀ =0.95-sinψ和黏性土靜止土壓力系數(shù)表達(dá)式 k₀=1-sinψ進(jìn)行對比結(jié)果表明，靜止土壓力公式砂性土公式十分吻合，粘性土公式存在一定偏差。文中給出的靜止土壓力系數(shù)公式和推導(dǎo)，較為科學(xué)合理地闡述了常用靜止土壓力系數(shù)的由來，有效彌補(bǔ)了當(dāng)前這塊研究的空白，為靜止土壓力系數(shù)的室內(nèi)、現(xiàn)場試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)公式的推導(dǎo)提供了理論支撐，起到了一定的推進(jìn)作用。

靜止土壓力計(jì)算

設(shè)斜墻墻背傾斜角為α，其后是重度為γ的半無限土體，土體表面傾斜角為 β，在距土體表面深度 z 處緊靠墻背取三角形單元體 abc，頂面 ab 與土體表面平行，側(cè)面 bc 為豎直面，斜截面 ac 平行于墻背。沿 ab 水平投影方向上取單位長度則ab=1。設(shè)單元體頂面 ab 沿斜向上單位1/cosβ。長度的荷載為p，正應(yīng)力為σβ及剪應(yīng)力為τβ，其值分別為：

p = γzcosβ

σ_β =γzcos2β

τ =γzsinβcosβ

并交圓C于點(diǎn)V的直線PV，則OV為豎直面的應(yīng)力，因OV線(亦即下β線)與β線對稱，所以 ，bc面上的應(yīng)力傾斜角β₀=β。過點(diǎn)P作與PV成墻背傾斜角α并交圓C于點(diǎn)U，則OU為△abc 斜截面bc(亦即墻背方向)的應(yīng)力。連接OU線成βq 線，βq線與σ軸的夾角βq即為斜截面上的應(yīng)力傾斜角，也即作用于墻背上的土壓力傾斜角。由上可知，點(diǎn)U是βq線與線PU的交點(diǎn)，同時又是與應(yīng)力圓的C的交點(diǎn)。OV、OU及βq均與應(yīng)力圓的參數(shù)( 圓心位置及半徑)有關(guān)，圓心O_c是任意設(shè)定的，對于準(zhǔn)靜土壓力，要求圓心位置應(yīng)滿足墻背后土體不產(chǎn)生線應(yīng)變的要求。

1、靜止土壓力擋土墻的剛度很大，在土壓力作用下不產(chǎn)生移動或轉(zhuǎn)動，墻后土體處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時作用在墻背上的土壓力稱為靜止土壓力。例如地下室外墻受到的土壓力。當(dāng)擋土墻在土壓力作用下，不產(chǎn)生任何位移或轉(zhuǎn)動，墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)，此時墻背所受的土壓力稱為靜止土壓力。

2、擋土墻向外（或向前）移動，使墻后土體的應(yīng)力狀態(tài)達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)時，填土作用在墻背的土壓力。擋土墻向背離填土方向移動的適當(dāng)距離，使墻后土中的應(yīng)力狀態(tài)達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)時，墻背所受到的土壓力。稱為主動土壓力。

3、被動土壓力當(dāng)擋土墻在外力作用下，向填土一側(cè)移動，這時作用在墻上的土壓力將由靜止土壓力逐漸增大，當(dāng)墻后土體達(dá)到極限平衡，土體開始崩裂，出現(xiàn)連續(xù)滑動面墻后土體向上擠出隆起這時土壓力達(dá)到最大值。稱為被動土壓力。

擋土墻上的土壓力按照墻的位移情況可分為靜止、主動和被動三種。

靜止土壓力是指擋土墻不發(fā)生任何方向的位移，墻后土體施于墻背上的土壓力；

主動土壓力是指擋土墻在墻后土體作用下向前發(fā)生移動，致使墻后填土的應(yīng)力達(dá)到極限平衡狀態(tài)時，墻后土體施于墻背上的土壓力；

被動土壓力是指擋土墻在某種外力作用下向后發(fā)生移動而推擠填土，致使墻后土體的應(yīng)力達(dá)到極限平衡狀態(tài)時，填土施于墻背上的土壓力。

x = exp(-at)*A*cos(bt phi)里exp自對數(shù)底指數(shù)函數(shù)abAphi 由阻尼勁度系數(shù)滑塊質(zhì)量及初狀態(tài)決定