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附录B 几种特殊情况下的侧向压力计算


B.0.1 距支护结构顶端作用有线分布荷载时(图B.0.1),附加侧向压力分布可简化为等腰三角形,最大附加侧向土压力可按下式计算:

式中:eh,max——最大附加侧向压力(kN/m2);
      h——附加侧向压力分布范围(m),h=a(tanβ-tanφ),β=45°+φ/2;
      QL——线分布荷载标准值(kN/m);
      Ka——主动土压力系数,K=tan2(45°-φ/2)。

图B.0.1 线荷载产生的附加侧向压力分布图
图B.0.1 线荷载产生的附加侧向压力分布图

B.0.2 距支护结构顶端作用有宽度的均布荷载时,附加侧向压力分布可简化为有限范围内矩形(图B.0.2),附加侧向土压力可按下式计算:

eh=Ka·qL      (B.0.2)

式中:eh——附加侧向土压力(kN/m2);
      Ka——主动土压力系数;
      qL——局部均布荷载标准值(kN/m2)。

图B.0.2 局部荷载产生的附加侧向压力分布图
图B.0.2 局部荷载产生的附加侧向压力分布图

B.0.3 当坡顶地面非水平时,支护结构上的主动土压力可按下列规定进行计算:
    1 坡顶地表局部为水平时(图B.0.3-1),支护结构上的主动土压力可按下列公式计算:

式中:β——边坡坡顶地表斜坡面与水平面的夹角(°);
      c——土体的黏聚力(kPa)
      φ——土体的内摩擦角(°);
      γ——土体的重度(kN/m3);
      Ka——主动土压力系数;
      ea、e′a——侧向土压力(kN/m2);
      z——计算点的深度(m);
      h——地表水平面与地表斜坡和支护结构相交点的距离(m)。

图B.0.3-1 地面局部为水平时支护结构上主动土压力的近似计算
图B.0.3-1 地面局部为水平时支护结构上主动土压力的近似计算

    2 坡顶地表局部为斜面时(图B.0.3-2),计算支护结构上的侧向土压力时可将斜面延长到c点,则BAdfB为主动土压力的近似分布图形;

图B.0.3-2 地面局部为斜面时支护结构上主动土压力的近似计算
图B.0.3-2 地面局部为斜面时支护结构上主动土压力的近似计算

    3 坡顶地表中部为斜面时(图B.0.3-3),支护结构上主动土压力可按本条第1款和第2款的方法叠加计算。

图B.0.3-3 地面中部为斜面时支护结构上主动土压力的近似计算

图B.0.3-3 地面中部为斜面时支护结构上主动土压力的近似计算

B.0.4 当边坡为二阶且竖直、坡顶水平且无超载时(图B.0.4),岩土压力的合力和边坡破坏时的平面破裂角应符合下列规定:
    1 岩土压力的合力应按下列公式计算:

图B.0.3-3 地面中部为斜面时支护结构上主动土压力的近似计算

式中:Ea——水平岩土压力合力(kN/m);
      Ka——水平岩土压力系数;
      γ——支挡结构后的岩土体重度,地下水位以下用有效重度(kN/m3);
      h——边坡的垂直高度(m);
      a——上阶边坡的宽度(m);
      ξ——上阶边坡的高度与总的边坡高度的比值;
      φ——岩土体或外倾结构面的内摩擦角(°);
      θ——岩土体的临界滑动面与水平面的夹角(°)。当岩体存在外倾结构面时,θ可取外倾结构面的倾角,取外倾结构面的抗剪强度指标;当存在多个外倾结构面时,应分别计算,取其中的最大值为设计值;当岩体中不存在外倾结构面时,θ可按式(B.0.4-3)计算。
    2 边坡破坏时的平面破裂角应按下列公式计算:

式中:γ——支挡结构后的岩土体重度,地下水位以下用有效重度(kN/m3);
          h——边坡的垂直高度(m);
          a——上阶边坡的宽度(m);
          ξ——上阶边坡的高度与总的边坡高度的比值;
          c——岩土体或外倾结构面的黏聚力(kPa);
          φ——岩土体或外倾结构面的内摩擦角(°)。

图B.0.4 二阶竖直边坡的计算简图
图B.0.4 二阶竖直边坡的计算简图

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建筑边坡工程技术规范 GB50330-2013
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