下载文档原格式
一般土压力计算公式
土压力是指悬土体与支承面之间的向下的力称为土压力。
悬土体的稳定性与土压力之间有着密切的关系，在建筑物的设计中，土压力的计算是非常重要的。
本文将重点介绍一般土压力计算公式及其计算过程，以及其中存在的一些适用性问题。
一、一般土压力计算公式
一般土压力计算的一般公式为：P=(rho g h)*(D-d)/D，其中，P 为土压力，ρ为土的比重，g为重力加速度，h为悬土体的厚度，D 为支承面的厚度，d为悬土体的厚度。
二、计算过程
1.首先，需要确定土的比重、重力加速度和支承面和悬土体的厚度；
2.然后，将参数代入到计算公式中，进行计算；
3.最后，可得出土压力。
三、适用性问题
由于一般土压力计算公式只适用于简单的悬土体，因此，在复杂的悬土体结构中，一般土压力计算的精确性较低，不能准确反映土压力的情况。
为了解决这一问题，在设计悬土体时，可以采用计算机辅助方法，比如利用有限元计算技术，更准确地确定土压力状态。
综上所述，一般土压力计算公式可以有效地计算悬土体与支承面之间的土压力，但是该计算公式的适用范围有限，只能用来计算简单的悬土体结构，而且只能粗略确定土压力的大小，不能完全反映真实
的土压力状况，所以在计算复杂的悬土体结构时，应该利用计算机辅助技术，加强精确性，以达到准确计算悬土体结构的支承面与悬土体之间的土压力并及时发现问题。
12.4 ⼟⽔压⼒的计算⽅法12.4.1 作⽤于⽀挡结构上的⼟压⼒(⼀)概述作⽤在挡⼟⽀护结构上的侧压⼒包括⼟压⼒、⽔压⼒、冰荷载(寒冷地区)、地震⼒及地⾯荷载所产⽣的侧压⼒等。
⼟压⼒是作⽤于挡⼟⽀护结构的主要荷载，特别是在⼤型深基坑⼯程中若能较准确地估算⼟压⼒，对于确保深基坑⼯程的顺利进⾏具有⼗分重要的意义。
从⼴义来说，⼟压⼒是⼟作⽤在挡⼟⽀护结构上的或作⽤在被⼟体所包围的结构物表⾯上的压⼒及其合⼒。
这些压⼒(及合⼒)是由⼟的⾃重、⼟所承受的恒载和活载所产⽣的，其⼤⼩由⼟的物理与⼒学性质、⼟和结构之间的物理作⽤、绝对位移、相对位移以及变形值与特性所决定。
⽔压⼒、冰荷载、地震⼒及地⾯荷载等均是通过⼟这⼀载体作⽤于挡⼟⽀护结构上，因此，均属于⼴义⼟压⼒，也可称为特殊情况下的⼟压⼒。
【例题17】在下列各项中，属于⼴义⼟压⼒的是( )。
A、⽔压⼒；B、地震⼒；C、冰荷载；D、地⾯荷载；答案：A、B、C、D(⼆)影响⼟压⼒的因素作⽤在挡⼟⽀护结构上的⼟压⼒受以下因素制约：1不同⼟类中的侧向⼟压⼒差异很⼤。
采⽤同样的计算⽅法设计的挡⼟⽀护结构，对某些⼟类可能安全度很⼤，⽽对另⼀些⼟类则可能⾯临倒塌的危险。
因此在没有完全弄清挡⼟⽀护结构⼟压⼒的性能之前，对不同⼟类应区别对待。
2 ⼟压⼒强度的计算及其计算指标的取值与基坑开挖⽅式和⼟类有关。
当剪应⼒超过⼟的抗剪强度时，背侧⼟体就会失去稳定，发⽣滑动。
由于基坑⽤机械开挖，⼀般进度均较快，开挖卸荷后，⼟压⼒很快形成，为与其相适应采⽤直剪快剪或三轴不排⽔剪是合理的。
但剪切前是否要固结，则根据⼟的渗透性⽽定。
渗透性弱的⼟，由于加荷快、来不及固结即可能剪损，此时宜采⽤不固结即进⾏剪切；反之，渗透性强的⼟，宜固结后剪切。
【例题18】对于侧壁为饱和粘⼟的基坑，宜采⽤( )三轴试验确定其抗剪强度指标。
A、固结排⽔剪；B、固结不排⽔剪；C、不固结不排⽔剪；D、不固结排⽔剪；答案：C3⼟压⼒是⼟与挡⼟⽀护结构之间相互作⽤的结果，它与结构的变位有着密切的关系，从⽽导致设计⼟压⼒值的不确定性。
12.4 土水压力的计算方法12.4.1 作用于支挡结构上的土压力(一)概述作用在挡土支护结构上的侧压力包括土压力、水压力、冰荷载(寒冷地区)、地震力及地面荷载所产生的侧压力等。
土压力是作用于挡土支护结构的主要荷载，特别是在大型深基坑工程中若能较准确地估算土压力，对于确保深基坑工程的顺利进行具有十分重要的意义。
从广义来说，土压力是土作用在挡土支护结构上的或作用在被土体所包围的结构物表面上的压力及其合力。
这些压力(及合力)是由土的自重、土所承受的恒载和活载所产生的，其大小由土的物理与力学性质、土和结构之间的物理作用、绝对位移、相对位移以及变形值与特性所决定。
水压力、冰荷载、地震力及地面荷载等均是通过土这一载体作用于挡土支护结构上，因此，均属于广义土压力，也可称为特殊情况下的土压力。
【例题17】在下列各项中，属于广义土压力的是( )。
A、水压力；B、地震力；C、冰荷载；D、地面荷载；答案：A、B、C、D (二)影响土压力的因素作用在挡土支护结构上的土压力受以下因素制约：1不同土类中的侧向土压力差异很大。
采用同样的计算方法设计的挡土支护结构，对某些土类可能安全度很大，而对另一些土类则可能面临倒塌的危险。
因此在没有完全弄清挡土支护结构土压力的性能之前，对不同土类应区别对待。
2 土压力强度的计算及其计算指标的取值与基坑开挖方式和土类有关。
当剪应力超过土的抗剪强度时，背侧土体就会失去稳定，发生滑动。
由于基坑用机械开挖，一般进度均较快，开挖卸荷后，土压力很快形成，为与其相适应采用直剪快剪或三轴不排水剪是合理的。
但剪切前是否要固结，则根据土的渗透性而定。
渗透性弱的土，由于加荷快、来不及固结即可能剪损，此时宜采用不固结即进行剪切；反之，渗透性强的土，宜固结后剪切。
【例题18】对于侧壁为饱和粘土的基坑，宜采用( )三轴试验确定其抗剪强度指标。
A、固结排水剪；B、固结不排水剪；C、不固结不排水剪；D、不固结排水剪；答案：C3土压力是土与挡土支护结构之间相互作用的结果，它与结构的变位有着密切的关系，从而导致设计土压力值的不确定性。
⼟⽔压⼒的计算 （⼀）计算⽅法 在⼀般地基基础⼯程计算中，建筑物的⾃重以及作⽤于建筑物上的各种荷载通过基础传给地基。
⽆论是建筑物的⾃重或是其他竖向活荷载都具有由其⾃重导出的特点，荷载⼤⼩明确，计算与实测结果基本接近。
⽽⽀护结构的主要荷载是地层中⽔⼟的⽔平压⼒，⽔⼟压⼒是由定值的竖向⽔⼟压⼒按照⼀定规律转化为⽔平压⼒作⽤于⽀护结构上。
⽀护结构荷载与上部结构荷载的根本区别在于它不是仅与⼟的重量有关，还与⼟的强度、变形特性和渗透性有关，具有很⼤的不确定性。
由于作⽤在⽀护结构上的荷载主要是⽔平荷载，⽽这种⽔平荷载具有间接得出的特点，因此，由⽔⼟竖向压⼒转化为⽔平压⼒的计算⽅法的合理与否直接影响到⽔平荷载的确定，⽔平荷载的精确度⼜直接影响到⽀护结构内⼒与变形的计算结果。
⽬前，⼯程上常采⽤的⼟压⼒计算⽅法有朗肯⼟压⼒、库仑⼟压⼒和各种经验⼟压⼒确定⽅法。
在⽔⼟分算时，⽔压⼒的计算⽅法有：按静⽔压⼒计算的⽅法、按渗流计算确定⽔压⼒分布的⽅法等。
⽽⽔⼟合算时不需单独考虑⽔压⼒作⽤。
关于⼟压⼒的各种基本理论、主动⼟压⼒和被动⼟压⼒形成的条件、各种⼟的抗剪强度指标试验⽅法和分类，可参考有关⼟⼒学教科书，本处不在详述。
1⽔⼟分算和⽔⼟合算⽅法的适⽤条件 基坑⽀护⼯程的⼟压⼒、⽔压⼒计算，常采⽤以朗肯⼟压⼒理论为基础的计算⽅法，根据不同的⼟性和施⼯条件，分为⽔⼟合算和⽔⼟分算两种⽅法。
由于⽔⼟分算和⽔⼟合算的计算结果相差较⼤，对基坑挡⼟结构⼯程造价影响很⼤，故需要⾮常慎重的舍取，要根据具体情况合理选择。
地下⽔位以下的⽔压⼒和⼟压⼒，按有效应⼒原理分析时，⽔压⼒与⼟压⼒应分开计算。
⽔⼟分算⽅法概念⽐较明确。
但是在实际使⽤中有时还存在⼀些困难，特别是对黏性⼟，⽔压⼒取值的难度⼤，⼟压⼒计算还应采⽤有效应⼒抗剪强度指标，在实际⼯程中往往难以解决。
因此，在很多情况下黏性⼟往往采⽤总应⼒法计算⼟压⼒，即将⽔压⼒和⼟压⼒混合计算，也有了⼀定的⼯程实验经验。
成都地铁10号线土建三标华兴站～区间风井盾构区间隧道开挖面水土压力计算书一、工程概况成都地铁10号线土建三标华兴站～区间风井盾构区间，左线里程ZDK4+363.446～ZDK5+554.255，全长1188.249m，ZDK4+997.440=ZDK5+000.000，短链 2.56m，左线设两个平曲线，半径分别为700m、690m；右线里程YDK4+293.046～YDK5+538.242，全长1245.196m，右线设两个平曲线，半径分别为700m、650m。
本区间设两个联络通道，1号联络通道兼泵房里程为ZDK4+701.805（YDK4+694.929），2号联络通道里程为ZDK5+189.928（YDK5+180.029）。
根据《岩土工程勘察报告》可知，本盾构区间主要地层自上而下依次为杂填土、粉质粘土、卵石土（夹粉细砂）、泥岩，盾构隧道穿越地层主要为卵石土（夹粉细砂），在YDK4+598.1～YDK4+743.8（长度145.7m）段，隧道中下部为强风化泥岩，强风化泥岩侵入隧道断面最大值约4m。
隧道底部埋深平均值为20m，其中粉质粘土（含杂填土）厚度为4m，卵石土厚度为16m。
粉质粘土容重为1.92t/m3,侧压力系数为0.46；卵石土容重为2.2t/m3,侧压力系数为0.36。
静止水位在地面以下5m处。
本区间采用盾构法施工，盾构机刀盘开挖面直径为6.28m。
二、水土压力计算因为同等条件下静止土压力大于主动土压力，所以按静止土压力计算更为安全。
首先把4m厚的粉质粘土（含杂填土）按匀布荷载考虑，均匀作用在卵石土层上，把4m厚的粉质粘土（含杂填土）换算成当量的卵石土厚度，然后与其下部的卵石土厚度16m相加来计算卵石土的土压力。
4m厚的粉质粘土（含杂填土）换算成当量的卵石土厚度为：h换石===3.49m式中h换石—粉质粘土（含杂填土）换算成当量的卵石土厚度（m）h土—粉质粘土（含杂填土）厚度（m），h土=4mγ土—粉质粘土容重，γ土=1.92t/m3γ石—卵石土容重，γ石=2.2t/m31、隧道开挖面上部水土压力（1）土压力б石=k石（h换石+h石）γ石=0.36×［3.49m+（16m-6.28m）］×2.2t/m3=10.46232t/m2=104.6232KN/m2=104.6232KPa=0.105MPa=1.05bar式中б石—土压力（bar）k石—卵石土侧压力系数，k石=0.36h石—卵石土顶面至隧道开挖面上部的卵石土厚度（m），h石=16m-盾构机刀盘开挖面直径6.28m(2)水压力б水=h水γ水=（20m-5m-6.28m）×1t/m3=8.72t/m2=87.2KN/m2=87.2 KPa=0.0872MPa=0.87bar式中б水—水压力（bar）h水—静止水位至隧道开挖面上部的含水层厚度（m）γ水—水的容重，γ水=1t/m3所以隧道开挖面上部水土压力б水土=б石+б水=1.05bar+0.87bar=1.92bar2、隧道开挖面中部水土压力（1）土压力б石=k石（h换石+h石）γ石=0.36×［3.49m+（16m-3.14m）］×2.2t/m3=12.9492t/m2=129.492KN/m2=129.492KPa=0.129MPa=1.29bar式中б石—土压力（bar）k石—卵石土侧压力系数，k石=0.36h石—卵石土顶面至隧道开挖面中部的卵石土厚度（m）(2)水压力б水=h水γ水=（20m-5m-3.14m）×1t/m3=11.86t/m2=118.6KN/m2=118.6 KPa=0.1186MPa=1.19bar式中б水—水压力（bar）h水—静止水位至隧道开挖面中部的含水层厚度（m）γ水—水的容重，γ水=1t/m3所以隧道开挖面中部水土压力б水土=б石+б水=1.29bar+1.19bar=2.48bar3、隧道开挖面下部水土压力（1）土压力б石=k石（h换石+h石）γ石=0.36×（3.49m+16m）×2.2t/m3=15.43608t/m2=154.3608KN/m2=154.3608KPa=0.154MPa=1.54bar式中б石—土压力（bar）k石—卵石土侧压力系数，k石=0.36h石—卵石土顶面至隧道开挖面下部的卵石土厚度（m）(2)水压力б水=h水γ水=（20m-5m）×1t/m3=15t/m2=150KN/m2=150KPa=0.15MPa=1.5bar 式中б水—水压力（bar）h水—静止水位至隧道开挖面下部的含水层厚度（m）γ水—水的容重，γ水=1t/m3所以隧道开挖面下部水土压力б水土=б石+б水=1.54bar+1.50bar=3.04bar二〇一五年五月十七日。
土压力计算方法二公式说明一、 计算公式根据土压平衡盾构的工作原理，土仓压力需要与开挖面的正面水土压力平衡以维持开挖面土体的稳定，减少对土层的扰动。
基于力学原理，正面水土压力的理论值为：H q H K P P P w w w c γγ++=+=)('0 （式1）式中c P 为土压力，w P 为水压力。
)('q H K P w c +=γ （式2）式中w K 为静止土压力系数，一般通过试验确定，无试验资料时，可按参考值选取；砂土取0.35～0.45；粘性土取0.5～0.7，也可利用半经验公式'sin 1ϕ-=w K 计算，式中，'ϕ为土体的有效内摩擦角。
'γ为土的有效重度，单位3/m KNH 为计算点土层厚度。
q 为连续均布荷载。
H P w w γ= （式3）式中w γ为水的重度，H 为计算点土层厚度。
二、 星会区间湖底掘进计算模型考虑2.1. 计算模型盾构机掘进穿越金鸡湖底施工，从地质纵断面图看盾构机主要通过④2粉砂层及⑤粉质粘土层，开挖面的正面水土压力考虑分为三部分，一为金鸡湖水；二为①1淤泥层，三为其他土层（包括①2素填土、③1粘土、③2粉质粘土、④1粉土、④2粉砂、⑤粉质粘土）。
2.2. 竖向分层计算原则静止土压力分层计算模式为：第一层按照均质土方法计算，计算第二层土土压力时，将第一层土换算成与第二层的性质指标相同的当量土层厚度'1h ，即211'1γγh h =，然后按换算后第二层土的厚度计算第二层范围的土压力，依此类推。
在本计算实例中，第一层金鸡湖水视为连续均布荷载）（Pa *10*3^101h q =；式中1h 为水深。
第二层为①1淤泥层，该层厚度为2h ，根据地质勘察报告，该层湿密度为3/38.1cm g =ρ，则重度为342/1038.1m KN ⨯=γ。
第三层为其他土层，该层厚度为3h ，计算该层范围土压时土层厚度32'393.138.1h h h +⨯=，根据地质勘察报告，该层平均湿密度为3/93.1cm g =ρ，则重度为343/1093.1m KN ⨯=γ。
第一节 经典土压力理论浅埋地下结构的竖向土压力计算：土柱理论，即竖向土压力即为结构顶盖上整个土柱的全部重量。
侧向土压力计算的经典理论的主要依据：库伦(Coulomb)理论和朗肯〔Rankine)理论。
计算静止土压力计算一般采用弹性理论，它也可以称为经典理论。
1.1 静止土压力z K p γ00= （1-1）z c γσ= （1-2）μμ−=10K （1-3）02021K h E γ= （1-4）图1.1 静止土压力计算图式式中γ-土的重度；z -由地表面算起至M 点的深度；-静止土压力系数；0K μ-土的泊松比，其值通常由试验来确定；合力作用点位于距墙踵h /3处。
0E 图1.2 库伦土压力计算图式1.2 库伦土压力理论aa K h E 221γ= （1-5） pp K h E 221γ= （1-6）2222])sin()sin()sin()sin(1)[(sin sin )(sin δαβαδϕβϕδααϕα−++−+−+=a K (1-7)2222])sin()sin()sin()sin(1)[(sin sin )(sin δαβαδϕβϕδααϕα++++−+−=p K (1-8)粘性土中等效内摩擦角换算有多种, （1）根据土的抗剪强度相等的原则进行换算为：)(hctg arctg D γϕϕ+= (1-9) 还有其他换算方式：（2） 借助朗肯土压力理论进行换算，按朗肯理论同时考虑c 、ϕ值得到的土压力值要和已换算成等效内摩擦角D ϕ后得到的土压力值相等，推算得到等效内摩擦角D ϕ。
（3）采用《建筑地基基础设计规范》计算。
1.3 朗肯土压力理论图1.3 朗肯极限平衡状态z z γσ= （1-10） z K x γσ0= （1-11）a a a K c zK p 2−=γ （1-12）P P P K c zK p 2+=γ （1-13）式中：)245(2ϕ−=tg K a ，245(2ϕ+=tg K pγγ222221cK ch K h E a a a +−= （1-14）第二节 地下结构的土层压力2.1 浅埋地下结构的竖向土层压力在软土地层中当地下结构物采用明挖法施工，埋置深度较浅(顶盖离地表面距离较近时)，称为浅埋地下结构。
第一节 经典土压力理论浅埋地下结构的竖向土压力计算：土柱理论，即竖向土压力即为结构顶盖上整个土柱的全部重量。
侧向土压力计算的经典理论的主要依据：库伦(Coulomb)理论和朗肯〔Rankine)理论。
计算静止土压力计算一般采用弹性理论，它也可以称为经典理论。
1.1 静止土压力z K p γ00= （1-1）z c γσ= （1-2）μμ-=10K （1-3）02021K h E γ= （1-4）式中 γ-土的重度；z -由地表面算起至M 点的深度；0K -静止土压力系数；μ-土的泊松比，其值通常由试验来确定；0E 合力作用点位于距墙踵h /3处。
1.2 库伦土压力理论aa K h E 221γ= （1-5） p p K h E 221γ=（1-6）2222])sin()sin()sin()sin(1)[(sin sin )(sin δαβαδϕβϕδααϕα-++-+-+=a K (1-7) 2222])sin()sin()sin()sin(1)[(sin sin )(sin δαβαδϕβϕδααϕα++++-+-=p K (1-8) 粘性土中等效内摩擦角换算有多种, （1）根据土的抗剪强度相等的原则进行换算为：)(hctg arctg D γϕϕ+= (1-9) 还有其他换算方式：（2） 借助朗肯土压力理论进行换算，按朗肯理论同时考虑c 、ϕ值得到的土压力值要图1.1 静止土压力计算图式图1.2 库伦土压力计算图式和已换算成等效内摩擦角D ϕ后得到的土压力值相等，推算得到等效内摩擦角D ϕ。
（3）采用《建筑地基基础设计规范》计算。
1.3 朗肯土压力理论z z γσ= （1-10）z K x γσ0= （1-11）a a a K c zK p 2-=γ （1-12） P P P K c zK p 2+=γ （1-13）式中：)245(2ϕ-=tg K a ，)245(2ϕ+=tg K pγγ222221c K ch K h E a a a +-= （1-14） 图1.3 朗肯极限平衡状态第二节 地下结构的土层压力中南大学资源与安全学院 赵建平2.1 浅埋地下结构的竖向土层压力在软土地层中当地下结构物采用明挖法施工，埋置深度较浅(顶盖离地表面距离较近时)，称为浅埋地下结构。
4.1 基坑围护墙内、外的土压力、水压力计算
4.1.1主动土压力的计算
按照水土分算原则计算土压力时，可采用总应力抗剪强度指标按下式计算主动土压力。
()a a i i a K C K h q p 2-+=∑γ 式中，a p ——计算点处的主动土压力强度（kPa ），0≤a p 时，取0=a p ；
i γ——计算点以上各土层的重度（kN/m 3），地下水位以上取天然重度，地下水位以下取水下重度；
i h ——各土层的厚度（m ）；
a K ——计算点处土的主动土压力系数，()245tan 2ϕ-= a K ； C 、ϕ——计算点处土的总应力抗剪强度指标。
按三轴固结不排水试验或直剪固结快剪试验峰值强度指标取用。
计算式：
①填土
()
33.021045tan 21=-= a K ; 在水位以上 ()1111112a a a
K C K h r q p -''+='; m h 01='； ())(6.633.0233.002011Kpa p a
=⨯-⨯+='； m h 5.01='； ())(57.933.00233.05.0182012Kpa p a
=⨯-⨯⨯+='。
在水位以下 ()111111
112a a a K C K h r h r q p -+''+=； m h 01=； ())(57.933.00233.05.0182011Kpa p a =⨯-⨯⨯+=； m h 11=； ())(21.1233.00233.0185.0182012Kpa p a =⨯-⨯⨯+⨯+=。
②褐黄色粉质粘土
()49.022045tan 22=-= a K ；
()22222111
122a a a K C K h r h r h r q p -++''+=；
m h 02=； ()49.018249.0185.0182021⨯-⨯⨯+⨯+=a p
)(07.7Kpa -=；
m h 5.12=； ()49.018249.05.16.8185.0182022⨯-⨯⨯+⨯+⨯+=a p
)(75.0Kpa -= ；
③淤泥质粉质粘土夹砂
()74.025.845tan 23=-= a K ；
()3333322111
132a a a K C K h r h r h r h r q p -+++''+=； m h 03=； ()74.05.23274.05.16.8185.0182031⨯-⨯⨯+⨯+⨯+=a p
)(49.3Kpa -=；
m h 9.43=； ()74.09.48.75.16.8185.0182032⨯⨯+⨯+⨯+⨯+=a p
74.05.232⨯-
)(41.18Kpa =；
④淤泥质粘土
()6.03.1445tan 24=-= a K ；
()444443322111
142a a a K C K h r h r h r h r h r q p -++++''+=； m h 04=； )9.909.48.75.16.8185.01820(41⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+=a p
6.01326.0⨯⨯-⨯
)(69.37Kpa =；
m h 9.94=； ()9.979.48.75.16.8185.0182042⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+=a p
6.08.926.0⨯-⨯
)(27.79Kpa =；
⑤粉质粘土加粘土
()58.05.1545tan 25=-= a K ；
()55555443322111
152a a a K C K h r h r h r h r h r h r q p -+++++''+=； m h 05=； ()9.979.48.75.16.8185.0182051⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+=a p
58.04.14258.0⨯-⨯
)(37.69Kpa =；
m
h 2.25=；
()2.25.89.979.48.75.16.8185.0182052⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+=a p
58.04.14258.0⨯⨯-⨯ )(22.80Kpa =；
4.1.2 被动土压力的计算
坑内极限被动土压力强度按下式计算：
ph p i i p K C K h p 2+=∑γ 式中，p p ——计算点处的被动土压力强度（kPa ）；
i γ——计算点以上各土层的重度（kN/m 3），地下水位以下取水下重度； i h ——计算点以上各土层的厚度（m ）；
p K 、ph K ——计算点处土的被动土压力系数， ()22cos sin sin 1cos ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=δϕδϕϕ
p K
()[]222sin 1cos cos δϕδ
ϕ+-=ph K
C 、ϕ——计算点处土的粘聚力（kPa ）和内摩擦角（º
）。
δ——计算点处地基土与墙面间的摩擦角（º
），取c ϕδ⎪⎭
⎫ ⎝⎛=43~32，地基土较差时（如淤泥质粘土），取大值，反之取小值，且20≤δ，无坑内降水措施时取0=δ。
计算式：
①淤泥质粘土
取 725.103.144
343=⨯==ϕδ； ()17.1725.10cos 3.14sin 725.103.14sin 13.14cos 221=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-=
p K ；
()[]72.2725.103.14sin 1725.10cos 3.14cos 2221=+-= ph K ；
在水位以上 1111
112ph p p K C K h r p +''='； m h 01=' )(33.3272.28.92011Kpa p p =⨯+='；
m h 11=' )(22.5272.28.9217.111712Kpa p p =⨯+⨯⨯='；
在水位以下 111111
112)(ph p p K C K h r h r p ++''=； m h 01= )(22.5272.28.9217.111711Kpa p p =⨯+⨯⨯=；
m h 8.61= )(91.10772.28.9217.1)8.67117(12Kpa p p =⨯+⨯⨯+⨯=。
②淤泥质粉质粘土
取 625.115.154
343=⨯==ϕδ ()21.2625.11cos 21sin 625.115.15sin 15.15cos 222=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-=
p K
()[]97.2625.115.15sin 1625.11cos 5.15cos 2222=+-= ph K ；
22222111
122)(ph p p K C K h r h r h r p +++''= ； m h 02= )(40.19297.24.14221.2)8.67117(21Kpa p p =⨯+⨯⨯+⨯=； m h 2.22= ()97.24.14221.22.25.88.6711722⨯+⨯⨯+⨯+⨯=p p
)(73.233Kpa =；
4.1.3 水压力的计算
因地下水有稳定渗流，作用于围护墙上主动土压力侧的水压力可按以下近似方法计算：
按图１计算
图4-１ 地下水稳态渗流时的近似水压力分布模式
①基坑内地下水位处的水压力，由该处的静水压力w w h ∆γ值减去1w P ∆计算。
w w a w h i P ∆=∆γ1 式中，1w P ∆——基坑开挖面处水压力修正值（kPa ）；
a i ——基坑外的近似水力坡降，2117.0w w w w
a h h h h i +∆=；
w h ∆——基坑外内、外侧地下水位差；
1w h 、2w h ——基坑外侧、基坑内侧地下水位至维护墙底的高度（m ）。
②维护墙底端处的水压力由基坑开挖深度处的静水压力w w h ∆γ减去2w P ∆计算。
212w w p w w a w h i h i P ∆+∆=∆γγ
式中，2w P ∆——基坑墙底端处水压力修正值（kPa ）；
p i ——基坑内被动区的近似水力坡降，2127.0w w w w
a h h h h i +∆=。
作用在维护墙上的水压力计算，如图２所示。
AB 间按静水压力直线分布，确定B 、C 、D 、E 各点的水压力按渗径直线比例法确定。
图4-２
作用于维护墙上水压力计算简图 计算B 处水压力：
m h h h w w w 5.1095.1921=-=-=∆ 224.095.195.195.107.07.0211=⨯+⨯=+∆=w w w w
a h h h h i
)(05.235.108.9224.01Kpa h i P w w a w =⨯⨯=∆=∆γ
B 处水压力 )(85.7905.235.108.91Kpa P h w w w =-⨯=∆-∆γ
图4-3 各点的水压力按渗径直线比例
AB=10.5； BC=1.5*10.5=15.75； CD=1； DE=1.5*10.5=15.75； 由图３按比例计算得： C 处水压力 41.35(Kpa)；
D处水压力38.50(Kpa)。
图4-4水土压力分布。
