刚性挡墙被动土压力模型试验研究.pdf

第")卷第’期岩土工程学报UCG$");C$’
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刚性挡墙被动土压力模型试验研究
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徐日庆!，陈页开"，杨仲轩#，龚晓南!
（!$浙江大学岩土工程研究所，浙江杭州#!%%"&；"$华南理工大学交通学院，广东广州’!%()%；#$香港科技大学，香港）
摘要：为了研究刚性挡墙被动土压力的形成机理，介绍了一个试验模型的制作，通过模型试验对砂土在不同变位情况，即墙体的
平移（*模式）、绕墙顶上某点转动（+**模式）和绕墙底下某点转动（+,*模式），得出刚性挡墙被动土压力的试验结果，最后分析了
不同变位条件下被动土压力的变化规律。
关键词：被动土压力；模型试验；刚性挡墙
中图分类号：*-)#"文献标识码：.文章编号：!%%%/)’)0（"%%"）%’/%’(1/%&
作者简介：徐日庆（!1("/），男，浙江金华人，工学博士，浙江大学岩土工程研究所教授，博士生导师。
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"#!装土箱
!引言!试验在装土箱内进行，装土箱内部尺寸为#$%H
计算土体作用于结构上的作用力是一个古老的课（长）Q%$1)H（宽）Q!$"H（高），结构如图!所示。
题，在进行刚性挡墙设计时，要做到既安全又经济，必
须对作用于挡墙上的土压力大小和分布规律及其影响
因素有较为深入的了解。目前在设计计算中最为常用
的土压力理论仍为经典的8CEGCHI和+?6>36=土压力
理论，但是，经典土压力理论没有充分考虑挡墙的变位
方式和位移大小对土压力的影响。
［］［］
*=JK?7B3!，L?67?6MNOB3I?OB3"，L?67，8B=6?6M
［］［］
PE#，周应英和任美龙)等国内外众多学者对土压力
问题进行了很有意义的试验研究。通过试验，发现作
用于挡土墙上的土压力大小、分布及合力作用点等受
挡墙的变位方式和变位大小的影响很大。
图装土箱结构图（单位：）
模型试验所采用的挡墙变位方式主要是墙体的平!HH
L37$!*B=RC6OSJERS3C6M=S?3GCTOC3GI36（E63S：HH）
移（*模式）、绕墙顶转动（+*）模式和绕墙底转动（+,）模
"#"挡墙
式，而在实际工程中，挡土墙的变位方式更复杂多样。
试验采用刚性挡墙，尺寸为!$%H（高）Q%$1)H
笔者采用更为普遍的挡墙变位方式：绕墙顶上某点转动
（宽）Q%$!"H（厚），挡墙结构如图"所示，挡墙采用钢
（）模式和绕墙底下某点转动（）模式，对作用于
+**+,*筋混凝土材料，挡墙的厚度取决于墙的挠度，经验算，
刚性挡墙上被动土压力进行了模型试验研究［’］。
在最不利荷载（不同深度土体均达到极限被动土压力）
作用下，挡墙的最大挠度为%$%%!HH，保证了挡墙的
"试验模型的设计及制作刚性变形。
采用自制的模型试验箱进行刚性挡墙被动土压力
试验，试验模型包括)个组成部分：试验装土