考虑土拱效应的挡土墙被动土压力研究

合集下载

考虑土拱效应刚性挡墙土压力研究_彭述权

Research on earth pressure of rigid retaining wall considering soil arching
PENG Shu-quan1, 2, ZHOU Jian2, FAN Ling1, 2, LIU Ai-hua1
(1. School of Resources and Safety Engineering, Central South University, Changsha 410083, China; 2. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)
K aw = cos 2 θ1 + K a sin 2 θ1 ⎡ θ 2 − θ1 ⎤ 1 + ( K a − 1) ⎢1 + cot θ 2 − cot θ1 ⎥ ⎣ ⎦
2 ⎧ ⎪ (1 − K a ) cot δ + [(1 − K a ) cot δ ] − 4 K a ⎫ ⎪ ⎬ 2Ka ⎪ ⎪ ⎩ ⎭ （5） σ 3 1 − sin ϕ 式中： K a = = ， K a 为主动朗肯侧土压 σ 1 1 + sin ϕ
θ1 = arctan ⎨
力系数。考虑土拱效应后，K a 对于土体内的土拱两端和其上任一点都是近似的。
β = arctan{tan ϕ × [1 + cot ϕ cot(ϕ + δ ) + 1]} （1）
式中： ϕ 为土体内摩擦角； δ 为墙土接触面上外摩擦角。土体处于极限平衡状态时，考虑各水平微分单元的小主应力 σ 3 发生旋转。根据文献[2]将土拱定义为主应力轨迹，滑动楔体内土体的小主应力发生偏转，形成小主应力拱。其上一点切线方向代表小主应力 σ 3 的方向，与水平方向的夹角为 α ，其法线代表大主应力 σ 1 的方向，与水平方向的夹角为 θ ，见图 1。与大主应力 σ 1 的夹角为 θ 的水平方向正应力

考虑土拱效应的挡土墙主动土压力与被动土压力统一解_朱建明

挡土墙土压力一直是人们关注的一个课题，针对挡土墙土压力的统一解的表述也较多。对于统一解的提法，彭明祥
[1 － 2]
本质上是给出了针对各种复
杂条件下的主动土压力和被动土压力的解，孙勇[3]研究了各种复杂条件下考虑地震状态主动土压力统一解。上述统一解的提法只是针对主动土压力或者被
收稿日期：2013-03-22 第一作者简介：朱建明，男，1963 年生，博士，教授，主要从事岩土本构理论、地下工程围岩大变形机制及控制技术方面的研究工作。E-mail: jmzhu@
研究了两倾斜平行间墙下的土拱效应对墙体主动土压力的影响，李永刚等[7]研究了倾斜墙下考虑土拱效应的墙体被动土压力的影响，但其给出的侧向土压力系数只适用于的情形。Paik[8]、章瑞文[9]、涂兵雄[10]、应宏伟[11]等研究了竖向挡土墙平移时墙后填土考虑土拱效应下的主动土压力，吴明等[12]采用静力平衡法研究了竖向挡土墙平移时考虑土拱效应的被动土压力。从上述研究来看，倾斜墙下土拱效应对墙体主动土压力及被动土压力影响的研究还不多。本文在上述研究的基础上，对求解砂性土下挡土墙主动土压力及被动土压力通用的表达式进行了探索。首先在应力状态分析的基础上研究了砂性土倾斜墙下的侧向主动土压力与被动土压力系数，进而给出了倾斜墙下的主动土压力计算公式与被动土压力计算公式的通用表达式，最后将其应用到求解主动土压力及被动土压力合力及其作用点高度上。
A arcsin
（3）
式中：为墙体倾斜角。任意一点 D 的水平力及竖向力为[9]
[1 cos(2 )sin ] 1 sin 1 v [1 cos(2 )sin ] 1 sin
ah
1

考虑土拱效应绕墙顶转动刚性挡墙土压力分布

Байду номын сангаас
压力系数和水平微分单元闾摩擦系数的理论公式，而得到改进的主、进被动土压力计算公式。并用模型试验结
果验证。研究表明：考虑土拱效应计算结果与模型试验结果吻合比较好。土摩擦角越大，墙土拱效应越显著，
主动土压力合力作用点越往上移，动土压力合力作用点越往下移。被
ＦＡＮｉｇ，ＰＮＧＳｕｑａａＬｎＥｈ．ｕｎ
（．ＹｎｚｏｏｙｅｈｉＣｌｇ，ｎｚｏ２０９Ｃｉａ１ａｇｈｕＰｌｔｃｎｃｌｅＹａｇｈｕ２５０，ｈｎ；ｅｏ
２ＴｎｉＵｎｖｒｉ，Ｓａｇａ２０９，ｈｎ）．ｏｇｉｉｅｓｙｈｎｈｉ００２Ｃｉａｔ
ｔｅｒｔａｒｌｕｅｎｔｅｍｅｈｄｏｈｏｉｎａｉｅｅｔｌｅｅｎｒｒｓｎｅｈｅｉｌｏｍｕａｓｄｉｈｔｏｆｔｅｈｒｚｔｌｆｒｎｉｌｍｅｔａｅｐｅｔｄ，ｉｃｕｉｇｔｅｏｃｆｏｄｆａｅｎｌｄｎｈｃｅｆｉｎｓｏａｔｒｓｕｅａｄｔｅｆｉｔｎｃｅｆｉｎｓｏｈｏｉｎａｉｅｅｔｌｅｅｎｓｏｈｏｆｉｅｔｆｅｒｈｐｅｒｎｈｒｉｏｆｉｅｔｆｔｅｈｒｏｔｌｄｆｒｎｉｌｍｅｔ，ｓｔｅｃｃｏｃｚｆａｉｒｖｄｆｒｕａｏｅｒｉｅａｎｎｌｗｉｈｌｍｏｅｎｆｏａｉｎａｏｔｏｒｂａｎｄ，ｎｍｐｏｅｏｍｌｆｈｉｄｒｔｉｉｇｗａｌｔｔｅｗａｌｖｍｅｔｔｔｂｕｐａｅｏｔｉｅａｄｔｇｈｏｒｏｔ

临近地下室外墙影响下的考虑土拱效应的挡土墙主动土压力研究_赵琦

收稿日期：2013-04-11 第一作者简介：赵琦，男， 1988 年生，硕士，主要从事岩土工程的数值计算等方面的研究工作。 E-mail:010540229@ 通讯作者：朱建明，男， 1963 年生，博士，副教授，主要从事地下工程与岩土力学的教学与科学研究。 E-mail:jmzhu@
图 1 临近地下室外墙影响下小主应力轨迹线示意图 Fig.1 Shape of minor principal stress adjacent to existing basements exterior walls

式中： c 为黏聚力；为内摩擦角； ahw 为墙体水平向压力； 0 c cot 。（3）试验表明[8,14
（College of Architecture Engineering, North China University of Technology, Beijing 100144, China）
Abstract: It was necessary to use the adaptive theory for computing the distribution of earth pressure behind the wall adjacent to existing basements and the height of total earth pressure, because it was inconsistent with the Rankine’s theory which was based on the semi-infinite half space state. It could be divided two parts of the deformation trends by considering soil arching effect. The upper soil parts slide down alongside the wall which is same with Terzaghi’s tarp door experiment. Also, the lower soil parts slide down as a triangle the soil wedge. So it is reliable that the earth pressure behind the retaining wall adjacent to existing basement should be analyzed based on the above deformation trends of the upper part and lower part. Assuming the arch in soil arching as circular, the lateral coefficients of earth pressure of retaining wall about both upper and lower parts are derived from the principal stress rotation. And the formula of distribution of lateral active earth pressure is given based on the soil static wedge equilibrium. Expressions of the total earth pressure and the height of acting point are derived by translation of coordinates. According to the examples, the results by proposed method are close to the simulation results. So it has a significant meaning for active earth pressure theory which considering the soil arching effect. Key words: retaining wall; adjacent buildings; soil arching effect; active earth pressure

利用被动土压力锚固挡土墙

利用被动土压力锚固挡土墙发布时间：2021-11-30T07:58:10.323Z 来源：《建筑实践》2021年22期作者：戴扬[导读] 某地要建挡土墙，由于原设计的挡土墙踵板构件与现有建筑物、构筑物基础发生冲突戴扬中国石化工程建设有限公司北京 100101摘要：某地要建挡土墙，由于原设计的挡土墙踵板构件与现有建筑物、构筑物基础发生冲突，为了使挡土墙能够安全可靠，设计人员找到一种因地制宜的办法，这种办法，利用土壤可以提供抗剪强度的特性，通过设置锚墙系统，利用被动土压力平衡挡土墙受到的主动土压力。

关键字：主动土压力；被动土压力1、绪论中安联合煤化工项目，要在码头液体罐区南侧位置修建挡土墙。

2、挡土墙的方案形成原设计挡土墙采用悬臂式钢筋混凝土式，挡土墙所在局部位置，坡顶已经建有建构筑物，坡顶有一座房屋，是框架式结构，大放脚基础，相邻位置还有一座管廊，管廊也是框架式结构，大放脚基础。

施工前现场勘察发现，挡土墙的踵板若按原设计施工，必须伸入坡脚，如果施工中削坡，有可能造成滑坡，对坡顶建构筑物产生危害。

为了避免对坡顶建构筑物产生影响，同时施工挡土墙，提出了三种方案，第一种方案打桩，沿挡土墙中心线，每隔3米打一根桩，桩端进入持力层，施工挡土墙时在土坡不利位置缩短踵板，方案优点:挡土墙坐落在桩顶，土产生主动土压力，对墙的推力，可以由桩提供的抗拔力抵抗，桩在土里受到的摩擦力限制了桩顶的位移，从而也固定了挡土墙的墙脚，挡土墙不需要完全依靠踵板上的抗倾覆力矩，挡土墙结构安全可靠。

缺点：打桩施工必须使用专门的设备，需要专业的施工队伍，费用昂贵，难以临时组织施工。

第二种方案设锚杆，在挡土墙面向填土一侧设置锚杆，拉住墙身，这样一来尽管踵板上的抗倾覆力矩不足，墙身被锚杆拉住，仍然安全。

此方案优点：如能实现，挡土墙结构安全可靠。

方案缺点：锚杆必须锚入基岩才能发挥锚固作用，根据本项目岩土工程勘察报告数据发现，距离地表40米以下地层有风化岩层，基岩距离地表过深，难以施工。

墙前被动土压力在挡土墙设计中的应用研究

【】Ｇ４９，建筑地基处理技术规范［ｊ５ＪＪ — ４９Ｓ．
【］鹿群，晓东，张建新．压桩与天津滨海新区土体滑动６孙静摩擦的试验研究科技通报，２１，２１：３４（１７（）－．｝图５现状挡土墙示意图
则此种情况下按朗肯被动土压力计算可得：
Ｅ７ａＨＫ
ｐｐ
＋ｃｘｐ２￣Ｈ
（）１
其中：
Ｋｔ（十，ａ４＝２。ｎ５
式中：Ｙ为土体自重，ｋｍ。Ｎ／；Ｈ为挡土墙埋深，ｍ；ｃ
图１挡土墙水平力系示意当墙后土压力分量Ｅｘ大于墙底阻力ｆ，时墙前土被时此动土压力（参与工作。Ｅ）
土所产生的被动土压力参与了工作并保护了此挡土墙，因此文中将重点分析在挡土墙墙前填土经有效处理后，墙前土所能产生的被动土压力与墙前土的有效宽度之间的关系。它的确定对于挡土墙设计以及现状挡土墙的安全性评估及加固具有积极意义。关键词：墙前被动土压力；挡土墙加固；墙前填土；有效宽度
特定的前提条件下，不同宽度的墙前土体与被动土压力的形式及大小之间的关系。对墙前被动土压力的大小及其破坏形式的研究，有助于完善挡土墙设计的理论体系，提高挡土墙的安全性，降低某些工况下的挡土墙工程投资。

考虑土拱效应的挡土墙主动土压力分布1

考虑土拱效应的挡土墙主动土压力分布

摘要：假定挡土墙后土体小主应力拱为圆弧，考虑墙土摩擦角变化对挡土墙后土体滑裂面倾角的影响，分析表明，土拱形状与现有方法有明显差异，并得到了对应不同内摩擦角和墙土摩擦角的侧土压力系数，将其用于水平微分单元法求解平动模式下的挡土墙主动土压力，给出了挡土墙主动土压力强度、土压力合力和合力作用点的理论公式，并与库仑土压力理论、模型试验数据和已有方法进行比较分析。结果表明：挡土墙主动土压力强度与模型试验结果基本吻合；土压力合力与库仑土压力合力相等；但土压力合力作用点和土压力强度计算结果有明显差别。关键词：土拱；挡土墙；主动土压力

当q = 0时，显然上式得到的土压力合力就等于库仑土压力合力，即将库仑土楔体划分成水平微分单元后并不会改变土压力合力的大小。
5 挡土墙主动土压力
5.3 土压力的合力及作用点高度

虽然文献[6]得到的土压力合力在形式上也与式（26）完全相同，但给出了β 与δ 无关的假定，在δ > 0时，王元战法得到的土压力合力略小于库仑解和本文解；而Paik 法由于同样给出了β 与δ 无关假定，而且未满足微分单元水平方向力的平衡条件，在δ较大时所得到的土压力合力与本文方法和库仑理论相比明显偏大。
4 侧土压力系数

由图可知，虽然小主应力拱形状有差别，但本文方法得到的侧土压力系数与Paik 法相差不大，δ 越大，几种方法得到的侧土压力系数越大。当δ =ϕ 时，本文法得到的侧土压力系数略小于Paik 法。图中还同时给出了王元战等 [6]得出的侧土压力系数（见式（18）），可以看出，在 δ 较小时，本文考虑土拱效应的侧土压力系数小于文献 [6]结果，而在δ 接近ϕ 时又大于文献[6]结果。

挡土墙墙前被动土压力影响因素研究

挡土墙墙前被动土压力影响因素研究顾帮全;王志强;王俊刚【期刊名称】《青岛理工大学学报》【年(卷),期】2012(033)005【摘要】According to the wall deformation monitoring records during the engineering construction of the retaining wall ditch of the Zhenhai Villa in Qingdao,we can find that the soil filling of the retaining wall has caused the passive earth pressure that has already protected the wall.This paper mainly analyzes the relationship between the passive earth pressure and the effective width after the retaining wall being dealt with effectively,which is of great significance for the design,safety evaluation and reinforcement of the retaining wall.%通过对青岛市枕海山庄挡土墙墙前管沟施工期间的墙身变形监测记录的分析研究发现,此挡土墙的墙前填土产生了被动土压力并切实参与工作保护了此挡土墙,因此重点分析了在挡土墙墙前填土经有效处理后,墙前土所能产生的被动土压力与墙前土的有效宽度之间的关系.它的确定对于挡土墙设计以及现状挡土墙的安全性评估及加固具有积极意义.【总页数】4页(P38-40,46)【作者】顾帮全;王志强;王俊刚【作者单位】青岛理工大学土木工程学院,青岛266033 上海市政工程设计研究总院集团第七设计院有限公司,青岛266071;青岛市市政建设发展有限公司,青岛266071;青岛理工大学土木工程学院,青岛266033【正文语种】中文【中图分类】TU432【相关文献】1.论重力式挡土墙前趾被动土压力的作用 [J], 王远强2.深大基坑中心岛法墙前被动土压力的计算方法 [J], 庞小朝;刘国楠;陈湘生3.墙前被动土压力在挡土墙设计中的应用研究 [J], 神进;顾帮全;纪尚俊;王良4.重力式挡土墙前趾被动土压力的作用 [J], 章燕飞5.刚性挡墙前土台被动土压力模型试验研究 [J], 司马军;吕果;胡建伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

考虑土拱效应挡土墙绕墙底转动的主动土压力_张永兴

第32卷第3期土木建筑与环境工程Vo l.32No.32010年06月Jo urnal o f Civ il,Architectural &Env ir onm ental Engineering Jun.2010考虑土拱效应挡土墙绕墙底转动的主动土压力张永兴,陈林(重庆大学土木工程学院,重庆400045)摘要:采用库仑土压力理论的假设,通过研究刚性挡墙绕墙底转动极限状态土体内主应力拱形状,计算了土层平均竖向应力和剪应力,得到了对应于不同内摩擦角和墙土摩擦角的侧土压力系数和水平摩擦系数的理论公式。

将其用于水平微分单元法求解挡墙绕墙底转动时的主动土压力,得到了挡土墙主动土压力强度、土压力合力和合力作用点的理论公式,分析了填土内摩擦角和墙土摩擦角对土侧压力系数、水平摩擦系数、土压力强度、土压力合力、土压力合力作用点的影响,并与模型试验数据进行了比较。

关键词:土压力;剪应力;土拱;绕墙底转动中图分类号:T U457 文献标志码:A 文章编号:1674 4764(2010)03 0046 07Active Earth Pressure with Wall Rotation Movement aboutBase Considering Soil ArchingZHANG Yong xing ,CH EN Lin(College o f Civil Engineering ,Chongqing U niv ersity ,Chongqing 400045,China)Abstract:Based on coulomb !s theo ry and the study o n the shape of the pr incipal stress arching in limiting state so il behind the rig id retaining w all w ith the ro tation about base,the horizo ntally earth pressur e factor and the ho rizontal fr iction coefficients w ere calculated fo r different friction angle of so il and friction ang le betw een w all sur face and soil to study the vertical stress and shear stress.And the theoretical formulas w ere obtained for the active earth pressures,the resultant earth pressur es and the po ints of application of resultant earth pressures.The effects o f the internal frictional angle of backfill and the frictio nal ang le betw een the w all back and the backfill on several parameters were investig ated,w hich included the later al coefficient of ear th pressure,the horizontal friction coefficients,the unit ear th pressure,the resultant force of ear th pressure,the application point of the resultant force and the overturning stability o f a retaining w all.And the for mula pr opo sed was compared w ith some ex perimental observations.And it is found that the r esults are in g ood agreement.Key words:earth pressure;shear stress;soil arching ;movement mo de of r otation about base 挡土墙是一种常见的支挡结构,墙背土压力的取值问题一直备受工程技术人员的关注。

考虑土拱效应的挡墙后土压力研究_吴明

第28卷第11期 V ol.28 No.11 工程力学 2011年 11 月 Nov. 2011 ENGINEERING MECHANICS89———————————————收稿日期：2010-03-05；修改日期：2010-08-30作者简介：*吴明(1979―)，男，陕西蓝田人，讲师，博士，从事基坑工程研究(E-mail: ming_eagle@)；彭建兵(1953―)，男，湖北麻城人，教授，博士，博导，从事地质灾害治理研究(E-mail: dicexy_1@)；徐平(1977―)，男，山东五莲人，副教授，博士，从事土力学研究(E-mail: plian127@)；孙苗苗(1984―)，女，浙江杭州人，硕士，从事土力学研究(E-mail: sfmm22@)；文章编号：1000-4750(2011)11-0089-07考虑土拱效应的挡墙后土压力研究*吴明1,3，彭建兵1，徐平2，孙苗苗3，夏唐代3(1. 长安大学地质工程系，陕西，西安 710054；2. 郑州大学交通运输工程系，河南，郑州 450002；3. 浙江大学建工学院，浙江，杭州 310027)摘要：假设挡墙后无黏性土极限破坏时形成圆弧形主应力拱线，其中被动破坏形成大主应力拱线，主动破坏形成小主应力拱线。

取破裂面呈直线，其和水平方向夹角通过土压力函数极值确定，得到考虑土拱效应的墙土界面侧向土压力系数和主应力旋转角。

基于水平微分单元法，得出一种考虑土拱效应的被动土压力分布、合力大小和合力作用高度的解析式，修改了Paik 考虑土拱效应的主动土压力公式。

算例表明：考虑土拱效应的土压力理论比较符合模型试验的土压力分布。

关键词：挡土墙；土压力；拱效应；主应力旋转；水平微分单元法中图分类号：TU432 文献标志码：ASTUDY ON EARTH PRESSURE AGAINST RIGID RETAINING WALLSCONSIDERING SOIL ARCHING EFFECTS*WU Ming 1,3 , PENG Jian-bing 1 , XU Ping 2 , SUN Miao-miao 3 , XIA Tang-dai 3(1. Department of Geological Engineering, Chang’an University, Xi’an, Shaanxi 710054, China; 2. Department of Transportation Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou, Henan 450002, China; 3. College of Civil Engineering and Architecure, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310027, China)Abstract: Assuming the formation of a circular arch-shaped principal stresse trajectory when the noncohesive granular backfill behind a retaining wall reaches limit equilibrium, the major and minor principal stress arches occur respectively when the backfill obtains passive and active ultimate failure. A lateral earth pressure coefficient and the rotating angle of principal stresses are deduced after considering the soil arching effect by assuming the presence of a straight failure plane, whose inclined angle towards a horizontal level is determined by the earth pressure function. The analytic formulas for the spatial distribution of passive earth pressure, the value and application height of the resultant force are solved by the differential element method (DEM). Paik’s formulation for active earth pressure which considers soil arching effects is further developed. The calculation examples that are conducted in this study prove the consistence between the theoretical prediction considering soil arching effects and the experimental observations in model tests.Key words: retaining wall; earth pressure; arching effects; rotation of principal stresses; differential flatelements挡土结构后土压力非线性分布，已经被许多学者从理论和试验上观察到。

探究土拱效应原理求解挡土墙土压力方法的改进

探究土拱效应原理求解挡土墙土压力方法的改进本文针对土拱效应原理求解挡土墙土压力方法的改进进行探究。

对应用土拱效应基本原理对挡土墙的主动土压力强度的分布潜存所运用的滑裂面在未能达到墙后滑裂砌体水平力等问题进行浅析，提出水平力平衡的滑裂面水平倾角的计算方法。

以此按照单元水平土层的静力均衡条件创建竖向土压力强度、土压力合力及其相关的计算方法与模型试验成果作出对比，最终的结果证明，本文中使用的方法可促使最终的结果更为安全可靠。

标签：挡土墙；土拱效应原理；土压力强度1、以土拱效应原理为依据对挡土墙土压力的研究在挡土墙土压力的基本经典理论的基础上，朗金压力理论并未对墙体的摩擦作用作出综合性的考虑，由墙背滑裂土体的应力状态入手，将滑裂面作为其中的一个平面，土压力强度顺着墙体进行线性分布。

库伦土压力理论就是对墙体的摩擦作用进行了相关分析.若滑裂面作为一个平面同时能够达到土压力的最大数值，创建起滑裂面水平倾角的计算公式。

若滑裂面、墙面摩擦均匀性分布，由墙背滑动砌砌体的静力平衡得到挡土墙土压力强度沿墙背线性分布的土压力解。

此两大土压力理论，由于其计算简单与力学概念非常明确，以成为挡土墙压力的经典性理论，从而获得整个建筑工程领域的广泛推广与使用。

可是，实际的情况是，挡土墙压力强度并不是线性分布的，全国各个国家大量的室内试验与现场测试结果证明：挡土墙土压力强度是以非线性进行分布的，土压力作用点并未达到墙体高度的三分之一。

卡岗在1960年发表的《论挡土墙上非线性分布土压力》当中对于墙面垂直、墙背填筑砂性土、填土面水平的刚性挡土墙可运用水平层分析法作出了相关的计算，最终获得土压力强度沿墙高呈现非线性分布，分布的图形为曲线形。

可是，其假设水平土层的竖向应力以圆形的状态分布，但未对墙体的土拱效应作出充分的考虑；王元战通过库伦滑裂面的单元水平土层的静力平衡，对土侧压力系数作出了相关的计算，同时创建起土压力强度的计算方式，与此同时，存在假设水平土层的竖向应力以均匀的状态分布，同时亦没有考虑到土拱效应的相关问题；Handy（1985年），Paik（2003年）以土拱效应原理为依据，按朗肯滑裂面创建起土侧压力系数与土压力强度的相关计算方式；蒋波以土拱效应作为基本原理，按库伦滑裂面针对平均土侧压力系数作出了相关计算，同时由单元水平土层的静力平衡创建起土压力强度的相关计算方式。

考虑土拱效应挡土墙绕墙底转动的主动土压力

Ｊｎ２１ｕ．００
考虑土拱效应挡土墙绕墙底转动的主动土压力
张永兴，陈林
（庆大学土木工程学院，重重庆４０４）００５
摘要：采用库仑土压力理论的假设，过研究刚性挡墙绕墙底转动极限状态土体内主应力拱形通状，计算了土层平均竖向应力和剪应力，得到了对应于不同内摩擦角和墙土摩擦角的侧土压力系数
ＡｂｔａｔＢａｅｏｏｓｒｃ：ｓｄｏｎｃｕｌｍｂ’ ｈｅｒｎｄｔｔｙｏｈｈａｅｏｈｅｐｒｎｉｌｓｒｓｒｈｉｎｌｍｉｉｇＳｔｏｙａｈｅｓｕｄｎｔｅｓｐｆｔｉｃｐａｔｅｓａｃｎｇｉｉｔｎｓａｅｓｉｂｈｎｄｔｉｄｒｔｉ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｌｗｉｈｔｏａｉｂｏｓｔｔｏｌｅｉｈｅｒｇｉｅａｎｎｇｗａｌｔｈｅｒｔｔｏｎａｕｔｂａｅ，ｔｒｚｔｌｙｅｒｈｐｒｓｕｒａｔｒｈｅｈｏｉｏｎａｌａｔｅｓｅｆｃｏａｈｒｚｔｌｆｉｔｏｎｃｆｉｉｎｔｒａｃｌｔｄｆｒｄｆｅｅｒｃｉｎａｌｆｓｉａｒｃｉｎｅｎｄｔｅｈｏｉｏｎａｒｃｉｏｅｆｃｅｓｗｅｅｃｌｕａｅｏｉｆｒｎｔｆｉｔｏｎｇｅｏｏｌｎｄｆｉｔｏｎａｇｌｂｔｅｌ— ｕｒａｅａｄｓｌｏｓｕｄｈｅｖｒｉａｔｅｓｎｄｈｅｒｓｒｓ．Ａｎｄｈｅｔｏｒｔｃｌｆｒｕａｅｗｅｎｗａｌｓｆｃｎｏｉｔｙｔｅｔｃｌｓｒｓａｓａｔｅｓｔｔｈｅｅｉａｏｍｌｓｗｅｅｏｔｉｅｏｈｅａｔｖａｔｒｓｕｅｒｂａｎｄｆｒｔｃｉｅｅｒｈｐｅｓｒｓ，ｔｅｕｌａａｔｐｅｓｅｎｄｔｅｐｉｓｏｆａｐｌｃｔｏｎｏｆｈｅｒｓｔｎｔｅｒｈｒｓｕｒｓａｈｏｎｔｐｉａｉｒｓｌａａｔｒｓｕｒｓＴｈｅｅｆｃｓｆｔｅｎｅｎｌｒｃｉａａｌｏｃｉｌｎｈｅｆｉｔｏａａｇｌｅｕｔｎｔｅｒｈｐｅｓｅ．ｆｅｔｏｈｉｔｒａｆｉｔｏｎｌｎｇｅｆｂａｋｆｌａｄｔｒｃｉｎｌｎｅｂｔｅｈｌｂａｋａｄｔａｋｆｌｏｅｒｌｐｒｍｅｅｓｗｅｅｉｖｅｔｇａｅｅｗｅｎｔｅｗａｌｃｎｈｅｂｃｉｌｎｓｖｅａａａｔｒｒｎｓｉｔｄ，ｗｈｃｎｌｅｈｅｌｔｒｌｉｈｉｃｕｄｄｔａｅａｃｅｆｃｅｔｏａｔｅｓｅ，ｔｏｒｚｎｔ１ｆｉｔｏｏｆｉｉｎｔ，ｔｉａｔｒｓｕｒｏｆｉｉｎｆｅｒｈｐｒｓｕｒｈｅｈｉｏａｒｃｉｎｃｅｆｃｅｓｈｅｕｎｔｅｒｈｐｅｓｅ，ｔｅｕｔｎｔｆｒｅｈｅｒｓｌａｏｃ

土拱效应原理求解挡土墙土压力方法的改进

土拱效应原理求解挡土墙土压力方法的改进摘要：对应用土拱效应原理求解挡土墙主动土压力强度分布存在其所采用的滑裂面不满足墙后滑裂楔体水平力平衡等问题进行分析，提出水平力平衡的滑裂面水平倾角的计算方法；由此根据单元水平土层的静力平衡条件建立了竖向土压力强度、挡土墙主动土压力强度、土压力合力及其作用位置的计算公式。

对运用该公式的计算结果与其他方法计算值及模型试验成果进行比较，结果表明文中方法安全性高且最接近试验结果。

关键词：挡土墙；土拱效应；滑裂面水平倾角；土压力强度分布1 引言朗肯土压力理论库伦土压力理论两大土压力理论，因其计算简单和力学概念明确而并成为挡土墙土压力的经典理论，得到工程界的广泛采用；但实际上挡土墙土压力强度并非线性分布，国内外大量的室内试验和现场测试结果表明挡土墙土压力强度呈非线性分布，土压力作用点不在1/3 墙高处。

2 墙面、滑裂面处土应力状态分析D，E两点分别为某一墙体高度Y 处水平单元土层在墙面附近土体和滑动面附近土体，土内摩擦角φ，土与墙面摩擦角δ，滑裂面水平倾角α，如图1所示。

3 滑裂面分析及其水平倾角的计算本文根据水平力平衡确定的滑裂面水平倾角大于π/4 + Φ/2, 墙面和滑裂面的主应力偏转方向相反，因此在墙面和滑裂面之间存在小主应力拱拱顶面（主应力偏转角为0）。

几种面的关系如图3 所示。

4 挡土墙主动土压力的计算公式5 本文方法计算结果与模型试验成果及其它方法计算值的比较Fang 和Ishibashi（1986年）[7]对墙背填筑砂性土（Ф=34°，δ = 17°，γ= 15.4 kNm3），填土面水平、高1 m 的直立挡土墙在平移模式下进行了主动土压力试验，极限状态下所测得的水平土压力分布及本文相应计算值如图4。

根据图4 计算的土压力结果和本文方法及其他方法的计算值如表1 所列。

6 结语⏹（1）在墙面摩擦的作用下，朗肯滑裂面已不存在，π/4 + Φ/2 面上剪应力也不再为0，文献[2]，[3]，[4]中有关的小主应力拱拱顶面的假设是不符合土力学原理的。

考虑土拱效应的挡土墙被动土压力分析

第８卷第４期
２０１０年８月
水利与建筑工程学报
ｏｒａｆＷａｅｓｕｃｓａｃｉｃｕｒｌｕｎｌｏｔｒＲｅｏｒｅｎｄＡｒｈｔｔａｅ
Ｖ０．１８Ｎｏ．４
ｕｇ．，０１２０
考虑土拱效应的挡土墙被动土压力分析
王立国，王志凯
（．州市固体废弃物处理有限公司，江杭州３０１；２浙江大学岩土工程研究所，浙江杭州３０５）１杭浙１０１＋１０８
摘要：于库伦土压力理论，基假定被动极限状态下挡土墙后大主应力拱迹线为抛物线，考虑土拱效应，推导了被动土压力系数的理论公式，并将其用于水平微分单元法，分析土体处于被动极限平衡状态时的应力状态，得到平动模式下被动土压力强度、力及合力作用点的计算公式；此基础上，合在分析了内摩擦角及墙面摩擦角对被动土压力系数、土压力强度及合力作用点的影响，并与库伦土压力理论等已有方法和模型试验数据进行了对比分析，验证了该计算方法的合理性。关键词：拱效应；移模式；刚性挡土墙；动土压力土平被中图分类号：Ｕ３Ｔ４２文献标识码：Ａ文章编号：１７一ｌ４（０００－０４－０６２１４２１）４－￣－４６－
ｃｎｉｅｎｒｈｅｅｔ，ｅｔｅｒｏｍｕａｉｏｔｉｅｎｌｄｎｈａｅａｏｆｃｅｔｏａｓｖａｔｒｓｕｅ．Ａｎｙｕｉｇｏｓｄｒｇａｃｆｃｓｔｈｏｆｒｌｓｂａｎｄｉｃｕｉｇｔｅｌｔｒｌｃｅｉｉｎｆｐｓｉｅｅｒｐｓｒｓｉｈｙｈｅｄｂｓｎｈｏｆｉｎｎｔｔｏｆｈｒｏｔｌｄｆｒｎｉｅｅｎｎｓｈｔｓｏｄｔｎｆｓｉｏａｓｖｉｉｑｉｉｉｔｅｃｅｃｅｔｉｅｍｅｈｄｏｏｚｎａｉｅｅｔｌｍｅｔｏａａｙｅｔｅｓｅｓｃｎｉｏｓｏｏｌｎｐｓｉｅｌｔｇｅｕｌｒｉｈｉｌａｔｌｉｍｉｎｂ— ｕｍ，ｔｅｔｅｒｔａｆｒｌｅｆｒｕｉｅｒｒｓｕｅ，ｔｅｒｓｌｔｅｒｒｓｕｅｎｄｔｅａｐｉａｉｎｐｉｔｏｈｅｒｓｔｎａｔｈｏｅｃｏｍｕａｏｎｔａｔｐｅｓｒｓｈｅｕｔａｔｐｓｒｓａｈｉｌｈｎａｈｅｈｐｌｔｏｎｓｆｔｅｕａｔｅｌｃｏｌ＇ｈｐｅｓｒｓｏｒｎｌｔｎｍｏｅａｅｏｔｉｅｒｅｕｅｎｔａｓａｉｄｒｂａｎｄ．Ｏｎｔｉｂｉ，ｔｅｅｃｓｏｅｉｔｍａｒｔｎａｇｅａｄｗｌｆｃｉｎａｌｎｔｅｏｈｓａｓｈ￣ｔｆｔｎｅｌｆｃｉｌａｌｒｔｒｓｈｉｏｎｎｉｏｅｏｈ

位移及拱效应下的土压力计算方法

位移及拱效应下的土压力计算方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：位移及拱效应是岩土工程中重要的概念，对土压力的计算具有重要影响。

在土体收到外部荷载作用时，土体会产生一定的位移，并且会启动土体内部的剪切变形。

在土体中存在拱效应，即土体在受力作用下形成拱形支撑结构，可以减轻土压力的传递。

准确计算土压力是岩土工程设计中的重要内容。

一、位移及拱效应对土压力的影响在进行土压力计算时，常常需要考虑土体的位移及拱效应。

土体在受到外部荷载作用时，会产生一定的位移，土体内部的颗粒之间会发生相对位移，产生剪切应力。

这种位移会导致土体受力的重新分布，从而影响土压力的大小和分布。

1. 应变观测法应变观测法是一种常用的土压力计算方法，通过对土体内部的应变变形进行观测，可以得到土压力的大小和分布。

在进行应变观测时，需要选择合适的测点和传感器，对土体内部的变形进行连续监测，从而确定土压力的大小和变化趋势。

2. 数值模拟法数值模拟法是利用计算机模拟土体受力和变形过程的方法，可以精确地计算土体的位移及拱效应对土压力的影响。

通过建立适当的计算模型，选择合适的计算方法和参数，可以得到准确的土压力计算结果。

3. 观测与计算相结合法在实际工程中，常常采用观测与计算相结合的方法来进行土压力计算。

通过对现场土压力的观测和实验数据的收集，结合数值模拟方法进行分析和验证，可以得到更准确的土压力计算结果。

三、总结第二篇示例：位移及拱效应是土体力学中重要的现象，对于土压力的计算具有重要的影响。

在工程实践中，位移及拱效应的考虑是土力学设计中不可忽视的因素。

本文将介绍位移及拱效应下的土压力计算方法，探讨其在工程实践中的应用。

我们来了解一下位移及拱效应的概念。

位移效应是指由于土体的变形形成的位移所引起的土体应力变化。

在某些情况下，土体内部的变形会形成拱形结构，使得土体内部的土压力分布发生改变。

拱效应是指这种拱形结构对土压力的影响。

位移及拱效应的存在使得土压力的计算变得更加复杂和精细化。

考虑土拱效应的刚性挡墙主动土压力分析Analysisofactiveearthpress..

2014年7月 Rock and Soil Mechanics Jul. 2014收稿日期：2013-06-06基金项目：国家自然科学基金高速铁路基础研究联合基金重点支持项目(No. U1234204)。

第一作者简介：王杰，男，1988年生，硕士，主要从事土压力和土动力学方面的研究。

E-mail:****************.cn文章编号：1000－7598 (2014) 07－1914－07考虑土拱效应的刚性挡墙主动土压力分析王杰1, 2，夏唐代1, 2，贺鹏飞1, 2，黄博1, 2（1. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室，杭州 310058；2. 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心，杭州 310058）摘要：以墙后填土为无黏性土的刚性挡土墙为研究对象，考虑墙后土体的土拱效应，修改了Shubhra Geol 抛物线形土拱表达式，推导了对应不同内摩擦角和墙-土摩擦角的挡土墙平动模式下的主动土压力系数。

基于水平微分单元法，得到考虑土拱效应的主动土压力分布、合力大小和合力作用点高度的理论表达式，并与现有经典理论解及前人理论研究成果和模型试验数据进行对比分析，结果表明，主动土压力与墙-土接触面摩擦角、土体内摩擦角、土体重度和挡墙高度相关，土压力分布为非线性，与其他结果比较吻合，从而验证了该研究成果的正确性。

关键词：土拱效应；土压力；挡土墙；水平微分单元法中图分类号：TU 432 文献标识码：AAnalysis of active earth pressure on rigid retaining wallsconsidering soil archingWANG Jie 1, 2，XIA Tang-dai 1, 2，HE Peng-fei 1, 2，HUANG Bo 1, 2（1. Key Laboratory of Soft Soils and Geoenvironmental Engineering of Ministry of Education, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China;2. Research Center of Coastal and Urban Geotechnical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China ）Abstract: Taking a rigid retaining wall with cohesionless backfill for example, considering the soil arching, the active earth pressure factor is derived for retaining wall under translation mode with different internal friction angles and wall-soil friction angles. The Shubhra Geol parabolic soil arching expression is modified. Based on horizontal differential element method, new formulations are proposed for calculating the active earth pressure, the resultant earth pressure and its action point. In order to check the accuracy of the proposed formulation, the predictions from the equation are compared with the results of full-scale test and existing classical theory. The results show that the active earth pressure is related to wall-soil friction angle, the internal friction angle, the unit weight of backfill and the height of retaining wall. It is shown that the earth pressure is nonlinear and the previous research results show great agreement with each other; and the correctness of the results is verified.Key words: soil arching; active earth pressure; retaining wall; horizontal differential element method1 引言挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，在房屋建筑、桥梁、道路、隧道以及水利工程中得到广泛应用。

挡土结构的土压力计算及稳定分析

挡土结构的土压力计算及稳定分析
土压力：挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力

挡土墙是防止土体坍塌的构筑物在房屋建筑水利工程铁路工程以及桥梁中得到广泛应用
支撑土坡的挡土墙
堤岸挡土墙
地下室侧墙
拱桥桥台
土压力的大小和分布规律不仅与挡土墙的高度、填土的性质有关，还与挡土墙的刚度及其位移关系密切。
总主动土压力为
1 2 Ea ( H qH ) K a 2
合力作用方向通过梯形形心
墙后填土成层时的土压计算
当墙后填土由几层不同物理力学性质的水平土层组成时，应先求出计算点的垂直应力σz，然后用该点所处土层的 φ值求出土压力系数，并用土压力公式计算土压力强度和总土压力。计算时可能出现以下三种情况：
x x min 3 a
x x max 1 p
二、主动土压力 1、计算
h
z z 1 x a 3
由土体中某点处于极限平衡状态时，大主应力与小主应力间的关系：
2
z(σ1)
pa(σ3)
45o＋/2
粘性土 a 3 1 tan 45 2c tan 45 2 2
p zK p
2
式中
Kp—被动土压力系数， K p tan (45 2 ) c—填土的粘聚力（kPa)

2、合力与分布
取单位墙长计算，则总被动土压力为：无粘性土粘性土
1 2 E p h K p 2
1 E p h 2 K p 2ch 2 Kp
被动土压力Ep通过三角形或梯形压力分布图的形心，可通过一次求矩得到。
朗肯土压力理论

挡土墙主动和被动土压力的统一解

挡土墙主动和被动土压力的统一解挡土墙体系是建筑结构中一种重要的支撑体系，它分为主动和被动两部分，其中主动挡土墙由它自身承受外力和抗力，而被动挡土墙则依赖自身土压和外力的结合来保持稳定性。

两者的区别在于，主动挡土墙在改变配置时可以被动地移动，而被动挡土墙只能在不改变外力的情况下移动。

因此，在架构挡土墙时，建筑师需要分析清楚两者的不同特性，同时充分考虑挡土墙的结构特性、施工情况和基础地质情况，以便根据实际情况采取恰当的施工措施，以保证挡土墙的安全稳定。

本文将从挡土墙体系结构特性、施工情况和地基地质特点几个方面来论述挡土墙主动和被动土压力的统一解。

一、挡土墙体系结构特性挡土墙主动土压力主要是挡土墙体系自身承受的外力和抗力，一般由挡土墙外部支撑体系及挡土墙基础结构构成。

主动挡土墙外部支撑体系包括钢筋混凝土框架，钢筋或预应力杆，以及挡土墙墙体芯构件，即挡土墙外层和内层抗拉强度及抗拉长度均达到设计要求的横纵向钢筋构件，使挡土墙墙体可以抵抗自重和外力，从而起到支撑作用。

挡土墙的基础是一个有效的支承结构，主动挡土墙基础一般由墙柱、桩施工或基础混凝土组成，其中桩施工可以采用桩顶到地表的距离按照1:1的比例设计，以有效地抵抗挡土墙自身的重力、外力和非静力效应，保证墙体的稳定性和水平度。

二、挡土墙施工情况挡土墙施工情况是挡土墙工程质量和安全稳定性的关键因素，施工完成后应进行充分的检查，以确保挡土墙的质量和安全性。

在挡土墙施工过程中，应首先认真评估施工地基，并根据施工地基的地质特征和工程实际需要采取合理的施工措施，使挡土墙的基础深度和宽度符合设计要求，以保证挡土墙的安全性和稳定性。

同时，应分析挡土墙在安装后发生的沉陷变形情况，采取必要的调整措施，使挡土墙的沉陷变形达到设计要求，以防止挡土墙出现裂缝、变形等情况。

三、挡土墙地基地质特点挡土墙地基地质特点是挡土墙工程安全稳定性的最重要考虑因素，应充分分析挡土墙地基地质特征，包括地层特征、土质特征和地下水情况等，以便根据实际情况采取合理的技术措施，以保证挡土墙的安全稳定性。

挡土墙后地震被动土压力的拟动力学分析

土压力系数、土压力合力、土压力分布强度和合力作用点的理论公式，重点分析了加速度的放大系
数以及地震卓越周期对最不利工况下滑动面倾角、被动土压力系数和土压力分布的影响。
1计算模型的建立
拟动力学方法的基础上，本文采用如下基本
假：
(1)土的剪切模 !沿墙高不。 (2)地震加速度随时间和深度的化
化，水
（_& ）（5）
% & +((,*)= 1+ __& 伉_1) /gsin "(*- _-& ) (6)
式中:g为力加速度。土力-为：
-=2T<ta#n_$2t
⑺
式中：$为滑动面角；%为土体度,#=pg。
在深度&
，厚度为d&,其质量
为:
dm=p H_& d&
(8)
tan &
滑动土体内部的水平地震惯性力/+(*)
268科技研究
D01:10.16799/ki.csdqyfh.2019.07.074
城市道桥与防洪
2019年7月第7期
!土墙后地震被动土压力的拟动力学分析
孔祥冰
(上海市政工程设计研究总院S )有限公司，上海市200092)
摘要：考虑地震加速度的放大效应，运用拟动力学的研究方法，推导了地震条件下随时间变化的被动土压力系数、被动
平地震加速度主地震剪切波关，竖向地
2019年7月第7期
城市道桥与防洪
科技研究269
震加速度主要与地震纵波有关。
(3)滑动面内土体为均质各向同性的无黏性土, 滑动面为平面。
挡土墙地震土压力计算模型如图1所示。
0
:
#