关于“对库仑土压力理论的若干修正”的再讨论
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[45] [2] [1]
为了能够清晰地分析出原文在求解库仑主动土 压力时存在的问题，下面将利用一种特殊情况进行 讨论，即当挡土墙背直立时，墙背后的填土受力情 况。图 2 为挡土墙背倾角为 0°时，填土滑动楔形体 的受力矢已有
π /2- -
给予了详细地解答。 但事
C A H Q 1 N2 2 B
图 2 挡土墙垂直时楔形体受力三角形矢量图 Fig.2 Triangular vector diagram about wedge when the retaining wall is vertical
此时，由修正理论分析得，Q2 为修正后的库仑 主动土压力极大值。原文认为，主动土压力是假设 滑动土楔体沿滑动面有向下滑动趋势，且滑动面的 抗剪强度达到极限平衡状态时所对应的作用在墙体 的力[4]。但在墙背直立时，修正理论所求出的挡土 墙的反力最大值是倾斜向下的 Q2， 即其相应的主动 土压力最大值的方向是倾斜向上的，这恐与实际理
G
R
实上， 文中在求解库仑主动土压力最大值的过程中， 其作用方向的问题也值得商榷，下面笔者将通过分 析对原文进行讨论，并提出相应的修改建议。 原文提出：土楔体和墙体是两个不同的物体或 对象， 土楔体在 BC 面受力达到极限时， 土楔体 ABC 作用在墙体上的力的即 Q，只要在容许范围值或方 向即可[1]，也就是说主动土压力作用在图 1 中 1 和
[4]
陈文胜, 李苗苗, 张永杰, 等. 对“关于‘对库仑土压力 理论的若干修正’ 的讨论”的答复[J]. 岩土力学, 2014, 35(3): 911－912.
[5]
陈文胜， 李苗苗. “对库仑土压力理论的若干修正”的 几点补充——兼答复李大钟先生的第 2 次讨论[J]. 岩 土力学, 2014, 35(12): 3644－3645.
其中，
1 cos( )sin( ) G H2 2 cos 2 cos( )
[2]
李大钟 . 关于 “ 对库仑土压力理论的若干修正 ” 的讨 论[J]. 岩土力学, 2013, 35(3): 910.
（ 4）
[3]
李大钟. 对“关于‘对库仑土压力理论的若干修正’ 的讨 论的答复” 的讨论[J]. 岩土力学, 2014, 35(12): 2642－ 2643.
G
R N1
论不符。基于此，本文建议采用库仑主动土压力作 用方向所能达到的极限时对应的 Q3 值取代原修改 理论值 Q2。 由 Ikuo Towhata[6]求解出的库仑主动土压力最 大时的滑动面角度 为
图 1 库仑主动土压力模型图 Fig.1 Model of Coulomb’s active earth press
第 36 卷第 7 期 2015 年 7 月
DOI： 10.16285/j.rsm.2015.07.039
岩 土 力 学 Rock and Soil Mechanics
Vol.36 No. 7 Jul. 2015
关于“对库仑土压力理论的若干修正”的再讨论
周 群，朱建明
（北方工业大学 土木工程学院，北京 100044）
收稿日期：2014-12-29 第一作者简介：周群，男，1988 年生，硕士研究生，主要从事地下工程、结构工程等方面的研究工作。E-mail: 49183320@
2126
岩
土
力
学
2015 年
tan( ) tan
sin( ) cos( ) cos( )sin( ) cos
中图分类号：TU 432
文献标识码：A
文章编号：1000－7598 (2015) 07－2125－02
笔者在研究陈文胜等发表在 2013 年第 34 卷第 7 期上的论文《对库仑土压力理论的若干修正》 如下的讨论内容： （1）李大钟 针对墙体移动与土压力关系的讨 论。 （2）李大钟[3]又针对挡土墙后土体破坏的极限 状态进行了讨论。 以上讨论陈文胜等
[6]
IKUO Towhata. Geotechnical earthquake engineering[M]. [S. l.]: Springer, 2008.
（接第 2124 页）
《岩土力学》2015 年第 3 期被 EI 收录论文（39 篇，收录率 100%）
序号 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 论文题名 基于随机响应面法的边坡系统可靠度分析 基于地质力学模型试验的锦屏拱坝坝肩加固效果研究 黄土冲沟中高填方土压力量测及分布规律探讨 柱状节理玄武岩隧洞破坏模式及其力学机制模拟 基于能量变化率法自动拾取场地剪切波速 基于围岩力学参数概率分布模型的变形敏感性灰关联分析 基于人工蜂群算法的岩体结构面多参数优势分组研究 水库岸坡的承压水模型研究 热-水-应力-迁移耦合条件下双重孔隙-裂隙介质的抗剪强度及有限元 分析 无限域横观各向同性岩体介质中折线裂纹边界元方法 非连续变形分析中时间步及弹簧刚度取值研究 一种新型浅层井 CO2 监测系统的研发 大型原位直剪试验设备改进研制与应用 作者 蒋水华，祁小辉，曹子君，等 杨宝全，陈 媛，张 林，等 朱才辉，李 宁，袁继国 郝宪杰，冯夏庭，李邵军，等 何先龙，赵立珍，佘天莉 郝 杰，侍克斌，陈功民，等 宋腾蛟，陈剑平，张 文，等 郑洪春，邓建辉，胡万雨，等 张玉军，琚晓冬 王炳军，肖洪天，孙凌志，等 邬爱清，冯细霞，卢 波 刘学浩，李 琦，方志明，等 胡 伟，闵 弘，陈 健，等 页码 809－818 819－826 827－836 837－846 847－853 854－860 861－868 869－876 877－884 885－890 891－897 898－904 905－912
（ 2）
[1]
陈文胜, 李苗苗, 张永杰, 等. 对库仑土压力理论的若 干修正[J]. 岩土力学, 2013, 37(7): 1832－1838, 1846. CHEN Wen-sheng, LI Miao-miao, ZHANG Yong-jie,
（3）
et al. Modifications to Coulomb’s theory of earth pressure[J]. Rock and Soil Mechanics, 2013, 34(7): 1832 －1838, 1846.
取原文的算例 3 为例： H =6 m， =0°， =10°，
=15°， =30°， =16.5 kN/m3。修正理论确定主 动土压力大小为 Q =Q2 =135.40 kN，主动土压力的 作用方向与图 2 中 Q2 的方向相反。 库仑理论的主动 土压力大小为 Q =101.92 kN，作用方向与图 2 中的 Q1 的方向相反。采用本文建议的修改方法求得 =36°，Q3 =110.19 kN，作用方向与图 2 中 Q3 方向 相反。 综上，笔者认为，虽然原文的库仑主动土压力 修正理论求解出了比经典库仑主动土压力更大的 值，但由于其所求主动土压力作用方向与理论实际
不吻合， 因此， 建议采用 Q3 值作为主动土压力修改 （ 1） 值取代 Q2 值。 在实际计算中， 可对比 Q1 与 Q3 值的 大小， 选其中较大者作为库仑主动土压力的参考值。 参 考 文 献
其中，
由三角函数关系得
Q 3 G tan 2
1 2
+ + +
Q1 Q3
Q2
+ + -
2 区间即可（其中 1 2 ） 。 但由库仑理论的客观条件入手，墙后填土为均 质的散粒体，则理论上由填土产生的主动土压力方 向应该是倾斜向下作用在挡土墙上的，即理论上库 仑主动土压力作用方向的都是作用在墙背且向下， 所能达到的极限为水平向，而不能是倾斜向上的作 用在墙背上。
为了能够清晰地分析出原文在求解库仑主动土 压力时存在的问题，下面将利用一种特殊情况进行 讨论，即当挡土墙背直立时，墙背后的填土受力情 况。图 2 为挡土墙背倾角为 0°时，填土滑动楔形体 的受力矢已有
π /2- -
给予了详细地解答。 但事
C A H Q 1 N2 2 B
图 2 挡土墙垂直时楔形体受力三角形矢量图 Fig.2 Triangular vector diagram about wedge when the retaining wall is vertical
此时，由修正理论分析得，Q2 为修正后的库仑 主动土压力极大值。原文认为，主动土压力是假设 滑动土楔体沿滑动面有向下滑动趋势，且滑动面的 抗剪强度达到极限平衡状态时所对应的作用在墙体 的力[4]。但在墙背直立时，修正理论所求出的挡土 墙的反力最大值是倾斜向下的 Q2， 即其相应的主动 土压力最大值的方向是倾斜向上的，这恐与实际理
G
R
实上， 文中在求解库仑主动土压力最大值的过程中， 其作用方向的问题也值得商榷，下面笔者将通过分 析对原文进行讨论，并提出相应的修改建议。 原文提出：土楔体和墙体是两个不同的物体或 对象， 土楔体在 BC 面受力达到极限时， 土楔体 ABC 作用在墙体上的力的即 Q，只要在容许范围值或方 向即可[1]，也就是说主动土压力作用在图 1 中 1 和
[4]
陈文胜, 李苗苗, 张永杰, 等. 对“关于‘对库仑土压力 理论的若干修正’ 的讨论”的答复[J]. 岩土力学, 2014, 35(3): 911－912.
[5]
陈文胜， 李苗苗. “对库仑土压力理论的若干修正”的 几点补充——兼答复李大钟先生的第 2 次讨论[J]. 岩 土力学, 2014, 35(12): 3644－3645.
其中，
1 cos( )sin( ) G H2 2 cos 2 cos( )
[2]
李大钟 . 关于 “ 对库仑土压力理论的若干修正 ” 的讨 论[J]. 岩土力学, 2013, 35(3): 910.
（ 4）
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李大钟. 对“关于‘对库仑土压力理论的若干修正’ 的讨 论的答复” 的讨论[J]. 岩土力学, 2014, 35(12): 2642－ 2643.
G
R N1
论不符。基于此，本文建议采用库仑主动土压力作 用方向所能达到的极限时对应的 Q3 值取代原修改 理论值 Q2。 由 Ikuo Towhata[6]求解出的库仑主动土压力最 大时的滑动面角度 为
图 1 库仑主动土压力模型图 Fig.1 Model of Coulomb’s active earth press
第 36 卷第 7 期 2015 年 7 月
DOI： 10.16285/j.rsm.2015.07.039
岩 土 力 学 Rock and Soil Mechanics
Vol.36 No. 7 Jul. 2015
关于“对库仑土压力理论的若干修正”的再讨论
周 群，朱建明
（北方工业大学 土木工程学院，北京 100044）
收稿日期：2014-12-29 第一作者简介：周群，男，1988 年生，硕士研究生，主要从事地下工程、结构工程等方面的研究工作。E-mail: 49183320@
2126
岩
土
力
学
2015 年
tan( ) tan
sin( ) cos( ) cos( )sin( ) cos
中图分类号：TU 432
文献标识码：A
文章编号：1000－7598 (2015) 07－2125－02
笔者在研究陈文胜等发表在 2013 年第 34 卷第 7 期上的论文《对库仑土压力理论的若干修正》 如下的讨论内容： （1）李大钟 针对墙体移动与土压力关系的讨 论。 （2）李大钟[3]又针对挡土墙后土体破坏的极限 状态进行了讨论。 以上讨论陈文胜等
[6]
IKUO Towhata. Geotechnical earthquake engineering[M]. [S. l.]: Springer, 2008.
（接第 2124 页）
《岩土力学》2015 年第 3 期被 EI 收录论文（39 篇，收录率 100%）
序号 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 论文题名 基于随机响应面法的边坡系统可靠度分析 基于地质力学模型试验的锦屏拱坝坝肩加固效果研究 黄土冲沟中高填方土压力量测及分布规律探讨 柱状节理玄武岩隧洞破坏模式及其力学机制模拟 基于能量变化率法自动拾取场地剪切波速 基于围岩力学参数概率分布模型的变形敏感性灰关联分析 基于人工蜂群算法的岩体结构面多参数优势分组研究 水库岸坡的承压水模型研究 热-水-应力-迁移耦合条件下双重孔隙-裂隙介质的抗剪强度及有限元 分析 无限域横观各向同性岩体介质中折线裂纹边界元方法 非连续变形分析中时间步及弹簧刚度取值研究 一种新型浅层井 CO2 监测系统的研发 大型原位直剪试验设备改进研制与应用 作者 蒋水华，祁小辉，曹子君，等 杨宝全，陈 媛，张 林，等 朱才辉，李 宁，袁继国 郝宪杰，冯夏庭，李邵军，等 何先龙，赵立珍，佘天莉 郝 杰，侍克斌，陈功民，等 宋腾蛟，陈剑平，张 文，等 郑洪春，邓建辉，胡万雨，等 张玉军，琚晓冬 王炳军，肖洪天，孙凌志，等 邬爱清，冯细霞，卢 波 刘学浩，李 琦，方志明，等 胡 伟，闵 弘，陈 健，等 页码 809－818 819－826 827－836 837－846 847－853 854－860 861－868 869－876 877－884 885－890 891－897 898－904 905－912
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陈文胜, 李苗苗, 张永杰, 等. 对库仑土压力理论的若 干修正[J]. 岩土力学, 2013, 37(7): 1832－1838, 1846. CHEN Wen-sheng, LI Miao-miao, ZHANG Yong-jie,
（3）
et al. Modifications to Coulomb’s theory of earth pressure[J]. Rock and Soil Mechanics, 2013, 34(7): 1832 －1838, 1846.
取原文的算例 3 为例： H =6 m， =0°， =10°，
=15°， =30°， =16.5 kN/m3。修正理论确定主 动土压力大小为 Q =Q2 =135.40 kN，主动土压力的 作用方向与图 2 中 Q2 的方向相反。 库仑理论的主动 土压力大小为 Q =101.92 kN，作用方向与图 2 中的 Q1 的方向相反。采用本文建议的修改方法求得 =36°，Q3 =110.19 kN，作用方向与图 2 中 Q3 方向 相反。 综上，笔者认为，虽然原文的库仑主动土压力 修正理论求解出了比经典库仑主动土压力更大的 值，但由于其所求主动土压力作用方向与理论实际
不吻合， 因此， 建议采用 Q3 值作为主动土压力修改 （ 1） 值取代 Q2 值。 在实际计算中， 可对比 Q1 与 Q3 值的 大小， 选其中较大者作为库仑主动土压力的参考值。 参 考 文 献
其中，
由三角函数关系得
Q 3 G tan 2
1 2
+ + +
Q1 Q3
Q2
+ + -
2 区间即可（其中 1 2 ） 。 但由库仑理论的客观条件入手，墙后填土为均 质的散粒体，则理论上由填土产生的主动土压力方 向应该是倾斜向下作用在挡土墙上的，即理论上库 仑主动土压力作用方向的都是作用在墙背且向下， 所能达到的极限为水平向，而不能是倾斜向上的作 用在墙背上。
