挡土结构物土压力的计算及理论

项目导学

在土木、水利水电、港口及交通工程中，经常会遇到修建挡土结构物的问题。挡土墙是工程上最常见的用来阻挡土体发生坍塌或滑坡破坏的挡土结构物。无论哪一种挡土结构都要承受土体的侧向压力作用——土压力。土压力是设计挡土结构物断面及验算其稳定性的主要荷载。本项目主要论述了三种土压力的概念、朗肯土压力理论及库仑土压力理论。

教学目标

1.知识目标

（1）常见的挡土墙形式；

（2）三种土压力的概念及产生条件；

（3）计算土压力的朗肯土压力理论和库仑土压力理论。

2.能力目标

（1）能说出常见的挡土墙结构形式；

（2）能正确判别挡土墙上的土压力种类；

（3）能运用朗肯土压力理论准确计算挡土墙上的土压力；

（4）能准确说出朗肯土压力理论和库仑土压力理论的区别。

3.情感目标(www.xing528.com)

（1）树立良好的劳动纪律观念和团队协作意识；

（2）养成科学、严谨的工作态度；

（3）具备良好的交流、沟通能力。

4.思政目标

（1）帮助学生建立文明、自信的精神风貌；

（2）帮助学生树立基层服务意识；

（3）培养学生爱国情怀。

相关案例

南京江南水泥厂滑山体坡

南京江南水泥厂位于南京市东北部、长江南岸栖霞山麓。栖霞山的山坡原是稳定的，建厂平整场地开挖坡脚使山坡土体失去平衡。中上部山坡削坡筑路，破坏了自然山坡。1975年夏季雨量集中，雨水渗入山坡残积土中，使土体含水率增加，抗剪强度降低，导致山体滑坡。

滑坡主要为第四系下蜀土沿着孤峰组上部灰白色高岭土和栖霞灰岩顶部风化层滑动，滑坡周界清晰，后壁高达约10 m，有三级台阶，积水洼地有次级小滑塌及拉张、鼓胀裂缝，主滑方向为自西向东下滑。

为防止新的滑坡，在山麓修筑了一道钢筋混凝土挡土墙；采用地表排水、局部刷坡等措施，现已基本处于稳定状态。由以上案例可以看出，土压力在挡土墙的设计施工中是一个重要的影响因素，只有确定出不同边界条件下的土压力大小、方向和分布规律，才能确定出合理的挡土结构物的设计施工参数。