科技信息 ０建筑与工程０ ＳＣＩＥＮＣＥ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２００７年第６期
挡土墙土压力计算方法的探讨
谢小荣 （广州市城市规划勘测设计研究院广东广州 ５１００６０）
摘要：经典土压力理论均假定土体为半无限土体。而目前对于有限土体一般仍采用经典土压力理论，这与实际情况存在差异。本文根据实 际工程情况建立了一种有限土体主动土侧压力计算模式，运用极限分析法虚功原理推导出了计算公式，运用ＶＢ ６．０编制相关程序及对此进行 计算分析．并与经典朗肯土压力理论计算结果进行了比较。 关键词：土压力；挡土墙；有限土体；极限分析法
１．引言 挡土墙支护计算中的关键是土压力的确定．经典土压力的计算均 假定土体为半无限体。滑裂面延至地面形成楔体，而在实际工程中，常 常遇到有限土体且滑裂面超过有限土体宽度，许多学者” 对此进行了 研究．并给出了各自假定计算模型下的公式，计算结果显示若仍然采 用经典土压力理论计算有限土体土侧压力．则与实际有一定差异。 目前在工程建设中的大量填方及切方工程挡土墙后的土体是有 限土体且滑裂面超过有限土体的宽度。本文根据这种情况建立如图ｌ 的主动土压力计算模式运用极限分析法虚功原理Ｉ４’５１推导出计算公式， 并运用ＶＢ ６．０编制相关程序及对此进行计算分析。 ２．有限土体土压力的计算 ２．１有限土体主动土压力的计算 Ａ
Ｐ ＿／ Ⅷ Ｉ Ｈ
ｗｆ
／ ７ ／ ／、０
图１ 主动土压力计算模型 基本假设：（里）墙面竖直光滑，填土为均质土体（服从摩尔一库仑屈 服条件）；（ 滑动土楔体可视为刚塑性体；③滑动面为一个通过墙踵的 平面，超出有限土体宽度。滑动面上的摩擦力是均匀分布的。 如图ｌ，２所示的挡土墙ＡＢ，墙高Ｈ，墙面竖直光滑，墙后填土面为 一函数，（ ），土体粘聚力为Ｃ，内摩擦角为妒，填土重度为 ，假定滑裂 面倾角为０。 如图ｌ作用在滑动土体上的外力有滑动土体的重力”和挡土墙 对滑动土体的反力Ｐ 。当土体处于理想弹塑性状态时，滑动土体ＡＢＣ 在Ｂｃ面上应变速率为ｖ，其矢量方向向下，与滑动面ＢＣ成 角．此时 外力Ｗ在竖直方向所作的功为： Ｎ￣＝Ｗｔ，ｓｉｎ（Ｏ一 ） （１） 由于ｗ的作用方向与应变速率ｖ在竖直方向分量的方向一致． 故Ｗ所作之功为正。 外力Ｐ 的作用线与挡土墙墙面垂直，作用方向指向填土。Ｐ 所作 的功为： Ｎ：ｐ￣，ｃｏｓ（Ｏ一妒） （２） 由于Ｐ 的作用方向与应变速率ｖ的水平分量相反，故这部分的 功为负值。 所以，外力所作的功为上述两部分功之和．即： Ⅳ＝ ＋ ＝Ｗｔ＇ｓｉｎ（０－ ｃ０ｓ（ — ） （３） 滑动面ＢＣ上任一点处消耗的内能为：ｃｔ，ｃｏｓｃｐ。故沿整个滑动面 ＢＣ上消耗的内能为： Ｍ＝ｃｔ，ｃｏｓ￣・ＢＣ＝ｃ／ｔ，ｃｏｓ￣ （４） 式中：Ｚ一滑动面的长度
浆砌石挡土墙荷载计算公式
引言。
挡土墙是土木工程中常见的一种结构，用于防止土体的滑坡和坍塌，保护人们的生命和财产安全。浆砌石挡土墙是挡土墙的一种常见形式，其结构简单、施工方便、成本低廉，因此在工程中得到了广泛的应用。在设计浆砌石挡土墙时，需要对其荷载进行合理的计算，以确保其稳定性和安全性。本文将介绍浆砌石挡土墙荷载的计算公式及相关内容。
一、浆砌石挡土墙的荷载类型。
浆砌石挡土墙所承受的荷载主要包括土压力、水压力、均布荷载和集中荷载等。其中，土压力是指土体对挡土墙施加的压力，是挡土墙最主要的荷载。水压力是指水对挡土墙施加的压力，通常出现在挡土墙底部。均布荷载是指挡土墙上部的荷载，主要来自于建筑物、交通载荷等。集中荷载是指挡土墙上的局部荷载，如护栏、雨棚等。
二、浆砌石挡土墙荷载计算公式。
1. 土压力的计算。
土压力是挡土墙最重要的荷载，其计算公式为：
P = 0.5γH²K_a。
其中，P为土压力，γ为土的重度，H为挡土墙的高度，K_a为土的活动土压力系数。
2. 水压力的计算。
水压力是指水对挡土墙施加的压力，其计算公式为：
P = 0.5γ_wH_w²K_w。 其中，P为水压力，γ_w为水的重度，H_w为水的高度，K_w为水的活动水压力系数。
3. 均布荷载的计算。
均布荷载是指挡土墙上部的荷载，其计算公式为：
q = γ_cH_c。
其中，q为均布荷载，γ_c为建筑物或交通载荷的重度，H_c为荷载的高度。
4. 集中荷载的计算。
集中荷载是指挡土墙上的局部荷载，其计算公式为：
F = P/A。
其中，F为集中荷载，P为局部荷载的大小，A为局部荷载的作用面积。
三、浆砌石挡土墙的稳定性分析。
在计算了挡土墙的荷载之后，还需要对其稳定性进行分析。挡土墙的稳定性分析主要包括倾覆稳定性、滑动稳定性和破坏稳定性等。倾覆稳定性是指挡土墙倾倒的稳定性，滑动稳定性是指挡土墙的滑动稳定性，破坏稳定性是指挡土墙的石材破坏稳定性。
第４７卷第３期２０１６年３月 、，０１．４７ Ｎｏ．３ Ｍａｒ．２０１６ 建 筑 技 术 Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ￣￣ ·２４５·
挡土结构土压力与位移关系研究述评
王成华， 伍露露
（天津大学建筑工程学院，３０００７２，天津）
摘要：挡土结构土压力的大小和分布与其侧向位移有关。从试验研究和理论分析两个方面对挡土结构
土压力与位移关系研究成果进行总结和评述，并对挡土结构土压力与变形理论的研究内容、方法和发展方向 作出展望。
关键词：土压力与位移关系；试验研究；应力路径法；有限元法 中图分类号：ＴＵ ４３２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—４７２６（２０１６）０３—０２４５—０５
ＳＴＵＤＩＥＳ ＯＮ ＲＥＬＡＴＩＯＮＳ ＢＥＴＷＥＥＮ ＥＡＲＴＨ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＣＥＭＥＮＴ ＯＦ ＲＥＴＡＩＮＩＮＧ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ
ＷＡＮＧ Ｃｈｅｎｇ－ｈｕａ，ＷＵ Ｌｕ－ｌｕ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａＭｉｎ ｕｎ ｖｅｒｓｉｔｙ，３０００７２，Ｔｉａｎｊｉｎ。Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｅａｒｔｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｒｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ’ｌａｔｅｒａｌ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅａｒｔｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｎｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａ１ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ；ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅａｒｔｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ＰａＤｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅａｒｔｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ；ｓｔｒｅｓｓ ｐａｔｈ ｍｅｔｈｏｄ；ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ
・１４０・ 广东地质（２０１３）
浅论支护结构上的土压力计算
何 涛
（广东省地质物探工程勘察院，广州 ５１０８００）
摘要 归纳总结了支护结构上影响土压力的主要因素，阐述经典土力学理论概念及计算土压力需注意 的问题，总结了工程经验。
关键词 支护结构土压力 基坑物理力学性质
作用在挡土支护结构上的侧压力包括有土压力、水压力、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，对于确保基坑工程的顺利进行具有十分重要的意义。
１ 影响土压力的因素
作用在挡土支护结构上的土压力受诸多因素的制约和影响，通过分析总结，主要影响因素
如下： （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［１］。
（３）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。如经典的库仑土压力和朗肯土压力理论仅考虑主动与被动状态。在
挡土支护结构变形很小时，要采用静止土压力；对于作用于多支点挡土支护结构的土压力，则按弹
塑性理论进行计算。
（４）土压力强度的大小与挡土支护结构刚度有关。在基坑深度及地层土质等条件均相同的情况 下，作用在重力式挡土支护结构和柔性挡土支护结构上的土压力显然不同，这是由于两者刚度相差
