老張說岩土——DAY16

2016年12月24日，大家一起刷新岩土工程的基本概念！暫時的目標是每天刷新一個基本概念，針對一個概念深入剖析、理解。期待著大家拋去完美主義，放下自我保護，暢所欲言，專註成長，共同的進步。特別聲明，本人水平有限並不是來給大家上課，僅僅是想起到一個剖磚引玉的作用，更確切地說是求拍磚，所以如果文字中有說的不對的地方期待著各位的指正也希望不會驚嚇到大家！

DAY16

土壓力

工程中，我們經常會遇到一種情況就是土體對我們的建築物產生了壓力，而我們需要知道這個壓力的大小，因為如果太大了把我們的建築物壓（並不代表破壞的形式是壓）壞了，我們不允許；如果太小了，我們實施的工程措施又顯得多餘了，浪費，我們也不允許。這樣又催生了一個土力學的大課題：土壓力（確切地說是土體的側壓力理論，土體的豎直壓力很簡單之前也談到過一些）。主要應用在邊坡工程（邊坡在各類工程中是家常便飯了，公路、鐵路路基開挖、堆填都會形成邊坡；大壩一般就建在天然邊坡上面，如果開挖也會形成人工邊坡；基坑開挖放坡也會形成邊坡；地下工程進行明挖法施工也會產生邊坡。）、基坑工程、地震工程（土動壓力）。

先扣扣字眼，我們一般提到的土壓力其實並不是常識意義上的：土對別的東西的壓力。我們應用中實際提到的土壓力是土體的三個特定狀態的土壓力（被動土壓力、靜止土壓力、主動土壓力，計算的理論基礎有摩爾庫倫原理、極限平衡原理）。我見過的更加接近常識意義的，應該是土反力（主要在基坑工程中見到，計算的理論基礎主要是彈性支點法）。土反力的計算比較複雜先放放。先談談應用的比較多的三種特定狀態的土壓力。土給予別的東西的作用取決於它自己的狀態，就像一根彈簧給予別的東西的彈力取決於它壓縮的大小（僅僅類比不同狀態給予的作用不同，並不代表土體與彈簧的力學作用相似）。三個特定的狀態分別是兩個極限平衡狀態和一個彈性平衡狀態。與土體作用的物體會是土體產生不同的位移，如果是物體與土體的距離比較遠，土體在自重條件下產生滑動並且最終達到土體的抗剪強度，而在達到抗剪強度之前物體並沒有接住土體，那在達到土體的抗剪強度的時候土體給予物體的壓力就是一個極限狀態的土壓力，也就是土體本身的抗剪強度分擔了一部分土壓力而且是土體可以分擔土壓力的極限了，不能再多了，我們稱之為主動土壓力。還有另外一種極限狀態，就是物體向著土體不斷靠近在接觸了土體之後還不斷向土體方向移動，推著土體移動，最終也使得土體達到了本身的抗剪強度，這時候土體的抗剪強度不但不分擔給予物體的土壓力，反而全部施加給了物體，我們稱之為被動土壓力。處於彈性平衡狀態的土體，就是即不靠土體本身的抗剪強度分擔給予物體的土壓力也不靠土體本身的抗剪強度增加給予物體的土壓力，土體的抗剪強度根本沒起作用，我們稱之為靜止土壓力。

期待各位的回復！

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