刚性挡土墙主动土压力计算方法的改进.pdf

第30卷增刊2岩土力学Vol.30Supp.2
2009年12月RockandSoilMechanicsDec.2009

文章编号：1000－7598(2009)增刊2－0189－03

刚性挡土墙主动土压力计算方法的改进

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纪秋林，彭润民

（1.重庆第二市政工程有限责任公司，重庆400013；2.重庆中环建设有限公司，重庆401120）

摘要：采用库仑土压力理论的假设：挡土墙土压力是由墙后填土在极限平衡状态下出现的滑动楔体产生，在该滑动楔体上
沿竖向取水平薄层作为微分单元体，通过作用在单元体上的水平力、竖向力，建立挡土墙上土压力分布的基本分析方程，结
合整个滑楔体的力矩平衡条件，先确定土侧压力系数、再建立土压力分布和土压力合力及作用点高度的理论公式。算例计算
值与实测值吻合很好，这表明该方法不仅可行，而且可靠。
关键词：土力学；主动土压力；薄层单元法；刚性挡土墙
中图分类号：TU432文献标识码：A

Improvementinthecalculatingmethodofactiveearthpressure
onrigidretainingwalls

JIQiu-lin1,PENGRun-min2
(1.ChongqingMunicipalEngineeringLtd.II,Chongqing400013,China;2.ChongqingZHONGHUANCo.,Ltd.,Chongqing401120,China)

Abstract:Onthebasisofcoulomb’sconceptthattheearthpressureagainstthebackofaretainingwallisduetothethrustexertedby
aslidingwedgeofsoilbetweenthebackofthewallandaplanewhichpassesthroughthebottomedgeofthewallandhasan
inclinationofθ,thebasicanalysisequationaresetupbyconsideringtheequilibriumoftheforcesonanthin-layerelementofthe
wedge.Byusingtheequilibriumequationofthemomentsonthewholewedge,Thelateralcoefficientofearthpressure,theearth
pressuredistributionalongthewallback,theresultantforceofearthpressureandtheapplicationpointoftheresultantforceare
obtained.Finally,acasestudyisgiventoverifytheproposedmethod.Theresultsshowthatthecalculationvaluesareveryconsistent
withthemeasuredvalues.Itisindicatedthatthiscalculatingmethodisfeasibleandreliable.
Keywords:soilmechanics;activeearthpressure;thin-layerelementmethod;rigidretainingwall

论仍是实际工程中应用最为广泛的方法。朗肯土压
1引言
力理论建立了墙背光滑情况下的墙背水平土压力公
挡土墙土压力计算一直是工程界和学术界非常式，在不考虑挡土墙墙背同填土之间的摩擦角对土
关心的问题。目前土压力计算方法主要有基于极限压力影响的情况下给出的土压力为线性分布；库仑
平衡理论的库仑土压力理论和朗肯土压力理论、考土压力理论只给出了土压力的合力，在实际应用中
虑土压力与墙体变形关系的协调变形计算方法[1]和假设土压力为线性分布。但大量的室内试验和现场
考虑土体实际应力-应变关系的有限元法[2]。协调变观测结果表明墙背土压力为非线性分布。为此，
形法和有限单元法考虑了土压力与墙体变位或土体Каган（1960年）首次采用薄层单元法得到了墙背
变形的关系，能够得到挡土墙工作过程中较为符合直立、填土面水平情形下挡土墙土压力非线性分布
实际情况的土压力值。但是，这类方法的计算模型解[2]。此后，一些学者在薄层单元法的基础上，假
和计算过程复杂，计算精度取决于土体特性参数的定不同形状的破裂面，对挡土墙后土压力分布进行
选取，而这些参数常常是较难确定的。此外，在实了研究[4–9]。文献[10]利用薄层单元法在水平和竖直
际工程应用中广泛采用极限状态设计方法