盾构法什么是主动土压什么叫被动土压?

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我们以一座【挡土墙】为例引入这个概念,为了方便说明,先约定:

(1)墙与土接触的这一面称为【迎土面】,也就是我们通常说的“墙背”;

(2)墙与土不发生接触的那面,称为【背土面】。

(3)无论主动、被动土压力,指的都是【迎土面】受到的压力;

(4)下文所提到的【平衡状态】,都以土体发生破坏为判断的标志。

【主动土压力】

在墙体不稳的情况下,墙 被 土 推动而发生位移(墙体朝着远离土体的方向移动或绕墙根旋转),移动过程中,土受到墙的约束越来越弱,此时,土体为了阻止自身的进一步下滑,其内部剪应力增加,用来维护自身的稳定状态,直到土体自身不再下滑;

最后,墙体移动到一定位置,这个位置上,土体维持自身平衡的内力已达到最大(墙再移动土就不能自己维稳了),这个平衡的状态,称为【(主动)极限平衡状态】,在这一状态下,容易想到,墙体受到土体的作用力是最小的。

因此,在达到上述平衡状态的时候,墙体【迎土面】受到土的压力,称为“主动土压力”

【被动土压力】

与上述情况刚好相反,当墙体【背土面】受到外力作用,使得墙体迎着土体发生移动,对土造成挤压,此时,土体依然要维持自身的稳定,因此内力也会增加,抵抗变形的发生,直到一个阶段,土内力的极限值依然无法阻止变形时,土体发生破坏,在这个要坏还没坏的【临界状态】时,就是所谓的【(被动)极限平衡状态】。

在这个平衡状态下,墙体【迎土面】所受到土的压力,称为【被动土压力】

简而言之:

墙 被 土 推走,最终平衡,叫【主动土压力】;

土 被 墙 挤压,最终平衡,叫【被动土压力】;

所谓的主动与被动,其实都是针对【土】而言的。

【概念放在盾构法】

有了前面的介绍,我们可以认为,盾构刀盘就是一面墙,掌子面就是墙的迎土面,盾构油缸(千斤顶)对盾构的推动作用,就可以认为是挡土墙迎着土体挤压的外力。

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