重力式挡土墙土压力计算

（一）作用于挡土墙的土压力类型

土压力是挡土墙承受的主要荷载。挡土墙的位移情况不同，可以形成不同性质的土压力。如图所示，当挡土墙向外移动(位移或倾覆)时,土压力随之减小，直到墙后土体沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，此时作用于墙背的土压力称为主动土压力；当挡土墙向墙后土体方向挤压移动，士压力随之增大，土体被推移向上滑动处于极限平衡状态，此时土体对挡土墙的抗力称为被动土压力；挡土墙处于原来位置不动时，土压力介于两者之间，称为静止土压力。采用哪种性质的土压力作为设计荷载，要根据挡土墙的具体条件而定。

主动土压力按库仑理论计算，是挡土墙承受的主要荷载，设计时应取一定的安全系数。对于墙趾前的被动土压力，在一般情况下不予考虑，以保安全；有时可部分考虑墙趾前的被动土压力。

     

         

（二）计算库仑主动土压力的一般公式

库仑理论的基本假定为：

（1）挡土墙向前滑移时(如图)，墙后土体将形成一个沿墙背和破裂平面向下滑动的棱体(或称土楔)，此时土楔处于主动应力状态。

（2）墙后土体为均质松散颗粒，粒间仅有摩阻力而无黏结力存在。挡土墙和土楔都是无压缩或拉伸变形的刚体。

（3）土楔刚形成时，土楔在自重与墙背反力，及破裂面反力的作用下保持静力平衡，故土体处于极限平衡状态。

库仑主动土压力计算

根据静力平衡原理，作用于挡土墙墙背的最大主动土压力:

式中：E_a—每米墙长的主动土压力(kN)；

γ—墙后填土的重度(kN/m³);

H—挡土墙的高度(m)；

K_a—主动土压力系数，其大小取决于边界条件。

土压力的水平分力和垂直分力按下式计算：

式中：Ex、Ey—分别为土压力的水平分力和垂直分力(kN)；

          a—墙背倾斜角,俯斜墙背为正，仰斜墙背为负；

          δ—墙背与填土间的摩擦角，即外摩擦角。

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