第八章挡土构物上的土压力
挡土结构物上的土压力
挡土结构物上的土压力什么是挡土结构物？挡土结构物是指用来抵御土压力并保护基础结构的墙壁或其他结构物。
这种结构物可以分为许多不同的类型，包括重力墙、地埋墙和垂直筏壁等。
挡土结构物通常被用来防止土壤滑坡或侵蚀，尤其是在土地较为松散且土壤水分较高的地区。
在建筑或基础工程项目中，挡土结构物可以承担重要的工程任务，确保所建建筑物的稳定和安全。
土压力是什么？土压力是指土壤施加的压力，这种压力会影响到与土壤接触的任何结构体。
挡土结构物是在这种压力之下建造的，因此挡土结构物的设计和建造必须考虑并充分利用这种压力。
土压力的大小取决于多种因素，如土壤类型和含水量、土壤深度、地表坡度和结构体建设深度等。
在设计和建造挡土结构物时，必须尽可能准确地估算关键参数来确保挡土结构物的稳定性和耐用性。
挡土结构物上的土压力在挡土结构物的设计、开挖和建造过程中，关于土压力的问题是至关重要的。
特别是在挡土结构物顶部，土压力可以对挡土结构物的稳定性、耐用性和整体效率产生重大影响。
在挡土结构物底部，土的压力是由土重引起的，而在土墙顶部，则受到来自地面上各种不同力量产生的土压力。
在土墙上方的土层中，每一层土不但会受到离它更靠近土墙的土层的压力，而且还要受到地表负荷的压力。
这种土压力可以通过建造一种叫做反弓形结构的墙体来缓解。
这种结构最常见的形式是向外倾斜的墙体上部，在其底部有一个反弓形的凸出部分，这可以将土壤的压力转移到更深的地下部分，从而减少墙体的压力。
如何计算土压力？计算土压力是确保挡土结构物稳定性和耐用性的关键之一。
通常使用的方法是使用弹性土壤力学理论，结合实际现场数据来进行数学计算。
在实践中，通常使用c-φ模型来计算土壤的抗剪强度，其中c是剪切强度常数，φ是土壤内摩擦角。
在一些情况下，也可以使用其他模型和方法来计算土壤的弹性和应变行为。
在计算土压力时，还必须考虑到土壤的含水量、土壤与结构体的摩擦系数和几何形状等其他因素。
这些因素在不同的情况下会影响土壤的受力特性，从而影响挡土结构物的稳定性和内部力学行为。
第八章 土压力理论
第八章土压力理论一、单项选择题1. 如果土推墙而使挡土墙发生一定的位移，使土体达到极限平衡状态，这时作用在墙背上的土压力为。
(A) 静止土压力(B) 被动土压力(C) 主动土压力2. 按朗金土压力理论计算挡土墙背面上的被动土压力时，墙背为。
(A) 大主应力作用面(B) 小主应力作用面(C) 滑动面7. 地下室外墙面上的土压力应按进行计算？(A) 静止土压力(B) 主动土压力(C) 被动土压力8. 挡土墙墙后填土的内摩擦角ϕ，对主动土压力的大小影响是。
(A) ϕ越大，主动土压力越大(B) ϕ越大，主动土压力越小(C) ϕ的大小对土压力无影响9. 挡土墙后的填土应该密实些好，还是疏松些好?其原因为。
(A) 填土应该疏松些好，因为松土的重度小，土压力就小(B) 填土应该密实些好，因为土的ϕ大，土压力就小(C)10. A11. 若挡土墙的墙背竖直且光滑，墙后填土面水平，粘聚力c=0，采用朗金解和库仑解，得到的主动土压力差别为。
(A) 朗金解大(B) 库仑解大(C) 相同12. 按库仑理论计算作用在墙上的土压力时，墙背面是粗糙的好还是光滑的好？(A) 光滑的好(B) 都一样(C) 粗糙的好13. 库仑土压力理论通常适于。
(A) 粘性土(B) 砂性土(C) 各类土二、问答题1. 影响挡土墙土压力的因素有那些？其中最主要的影响因素是什么？2. 何谓静止土压力？说明产生将至土压力的条件、计算公式和应用范围。
3. 何谓主动土压力？产生主动土压力的条件是什么？适用于什么范围？4. 何谓被动土压力？什么情况产生被动土压力？工程上如何应用？5. 朗金土压力理论和库仑土压力理论的假定条件是什么？6. 对朗金土压力理论和库仑土压力理论进行比较和评论。
三、计算题1. 已知填土的γ＝20kN／m 3，φ＝28°，墙与土之间δ＝0，墙背垂直，填土水平。
墙高6m，求静止、主动、被动土压力。
2. 某挡土墙，高4m，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为粘性土，γ＝18kN/m3，φ＝36°，c＝10kPa，求作用在墙上的主动土压力和被动土压力。
《土力学》第八章习题及答案
《土力学》第八章习题及答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1《土力学》第八章习题及答案第8章土压力一、填空题1.计算车辆荷载引起的土压力时，∑G应为挡土墙的长度与挡土墙后填土的长度乘积面积内的车轮重力。
2.产生于静止土压力的位移为，产生被动土压力所需的微小位移超过产生主动土压力所需的微小位移。
二、名词解释1.被动土压力2.主动土压力三、单项选择题1.挡土墙后填土的内摩擦角φ、内聚力C大小不同，对被动土压力E P大小的影响是：（A）φ越大、C越小，E P越大（B）φ越大、C越小，E P越小（C）φ、C越大，E P越大（D）φ、C越大，E P越小您的选项（）2.朗肯土压力理论的适用条件为：（A）墙背光滑、垂直，填土面水平（B）墙背光滑、俯斜，填土面水平（C）墙后填土必为理想散粒体（D）墙后填土必为理想粘性体您的选项（）3.均质粘性土被动土压力沿墙高的分布图为：（A）矩形（B）梯形（C）三角形（D）倒梯形您的选项（）4.某墙背光滑、垂直，填土面水平，墙高6m，填土为内摩擦角=300、粘聚力C=8.67KPa、重度γ=20KN/m3的均质粘性土，作用在墙背上的主动土压力合力为：（A）60KN/m（B）75KN/m（C）120KN/m（D）67.4KN/m您的选项（）5.某墙背倾角α为100的仰斜挡土墙，若墙背与土的摩擦角δ为100，则主动土压力合力与水平面的夹角为：（A）00（B）100（C）200（D）300您的选项（）6.某墙背倾角α为100的俯斜挡土墙，若墙背与土的摩擦角δ为200，则被动土压力合力与水平面的夹角为：（A）00（B）100（C）200（D）（E）300您的选项（）7.某墙背直立、光滑，填土面水平的挡土墙，高4m，填土为内摩擦角=200、粘聚力C=10KPa、重度γ=17KN/m3的均质粘性土，侧向压力系数K0=0.66。
若挡土墙没有位移，作用在墙上土压力合力E0大小及其作用点距墙底的位置h为：（A）E0=52.64 kN/m 、h=2.67m（B）E0=52.64 kN/m、 h=1.33m（C）E0=80.64 kN/m 、h=1.33m（D）E0=89.76 kN/m 、h=1.33m您的选项（）8.如在开挖临时边坡以后砌筑重力式挡土墙，合理的墙背形式是：（A）直立（B）俯斜（C）仰斜（D）背斜您的选项（）9.相同条件下，作用在挡土构筑物上的主动土压力、被动土压力、静止土压力的大小之间存在的关系是：（A）E P> E a > E o（B）E a> E P > E o（C）E P> E o > E a（D）E o> E P > E a您的选项（）10.若计算方法、填土指标相同、挡土墙高度相同，则作用在挡土墙上的主动土压力数值最大的墙背形式是：（A）直立（B）仰斜（C）俯斜（D）向斜您的选项（）11.设计地下室外墙时，作用在其上的土压力应采用：（A）主动土压力（B）被动土压力（C）静止土压力（D）极限土压力您的选项（）12.根据库仑土压力理论，挡土墙墙背的粗糙程度与主动土压力E a的关系为：（A）墙背越粗糙，K a越大，E a越大（B）墙背越粗糙，K a越小，E a越小（C）墙背越粗糙，K a越小，E a越大（D）E a数值与墙背粗糙程度无关您的选项（）第8章土压力一、填空题1.计算、破坏棱体2.零、大大二、名词解释1.被动土压力：挡土结构在荷载作用下向土体方向位移，使土体达到被动极限平衡状态时，作用在挡土结构上的土压力。
《土力学》第八章习题集及详细解答
14. 高度为 8m的挡土墙，墙背直立、光滑，墙后填土面水平， 填土面上有均布荷载
。
填土分为两层， 地表下 3.5m 范围内土层
，
，
；3.5 ～
8m内土层
，
，
，地下水位在土层分界处。试求：
（ 1）为测量作用在墙背上的主动土压力，土压力盒的最小埋置深度应是多少？
（ 2）作用在墙背上的总侧压力及作用点位置。
0
角为 30 ，重度为
。试按楔体法求主动土压力合力的大小。
13. 高度为 6m的挡土墙，墙背直立、光滑，墙后填土面水平， 其上作用有均布荷载
。
填土分为两层，上层填土厚 2.5m，
，
，
，地下水位在
填土表面下 2.5m 处与下层填土面齐平，下层填土
，
，
。试作出墙背主动土压力分布图，并求作用在墙背上的总侧压力合力的大小和作 用点位置。
主动土压力大小、作用点位置和方向；（ 2）主动土压力强度沿墙高的分布。
7. 某挡土墙高 6m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土分两层，第一层为砂土，第二
层为粘性土，各层土的物理力学性质指标如图
8-4 所示，试求：主动土压力强度，并绘出土
压力沿墙高分布图。
4 图 8-5
图
8
-
8. 某挡土墙高 6m，墙背直立、 光滑、墙后填土面水平， 填土重度
(C) 填土的密实度与土压力大小无关 25. 若挡土墙的墙背竖直且光滑，墙后填土面水平，粘聚力 确定主动状态的滑动土楔范围？（ B ）
c=0，按库仑土压力理论，如何
26. 挡土墙的墙背与填土的摩擦角
对按库仑主动土压力计算的结果有何影响 ?(
)
(A)
越大，土压力越小
第8章 土压力
Ea E0 Ep
静止土压力计算
对于不产生任何位移的挡土墙，如地下室外墙、地下水 池侧壁、涵洞的侧墙等，可按静止土压力计算。
静止土压力0 等于半空间弹性变形体在土的自重作用下 无侧向变形时的水平侧压力 x，即 0 x k0 z
– K0——可静计止算土为压：力k0系数1k0sinxz
a
z
tan 2 45
2
2c
tan 45
2
令ka
tan 2 45
2
—
—称为主动土压力系数
a zKa 2c Ka
对于无粘性土，c 0， 因此 a zKa
作用在挡土墙上的土压 力为Ea
1 H
2
2Ka
作用点离墙底 1 H处。[如图8-6(b)]
3
粘性土的土压力由两部分构成，土有粘聚力，不容易受
第8章 土压力
Chap. 8 Lateral earth pressure
8.1 概述
在房屋建筑、水利工程、道桥工程中，为了防止土体坍 塌，常常使用挡土墙。如房屋建筑中的地下室、谷仓； 水利工程中的大坝、河岸；铁路工程中的铁轨基；桥 梁中的桥墩。
土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背 产生的侧压力。土压力是作用在挡土墙上的主要荷载。
墙后土体应力状态分析
取某深度z处土单元体[图8-5(a)]，其所受应力有： cz 1 z， x 3 k0 z
一般K0小于1因此，自重应力为单元体所受的大主应力， 水平向应力为单元体所受的小主应力，由大小主应力 可以作出应力圆Ⅰ见 [图8-5(b)] ，由图中可见，应力 圆与抗剪强度曲线不相交，土体处于弹性平衡状态。
作用在挡土墙上的土压 力为E p
土压力理论
8-14b
20 k a tg (45 ) tg (45 ) 0.49 2 2
2
【例题8-1】
-14 Z0=1.59 H=5m C=10kpa φ=20° γ=18kN/m3
+
44.13
-
3.41
Ea
30.13
H z0 1.14 m 3
a zk a 2C k a a 18 5 0.49 2 10 0.49
锚定板
墙趾
墙踵
锚杆
墙板
基岩
挡土墙各部名称：
填土面 墙顶 墙前 墙后 填土 墙面 挡 土 墙 墙背 墙 高
墙趾
墙底
墙踵
第8章 土压力
§8.2 挡土墙侧的土压力
8.2.1 土压力种类
太沙基等人通过挡土墙的模型试验，研究了墙的位 移与土压力的关系，发现作用在墙背上的土压力随 墙的移动方向和大小变化。
第8章 土压力
§8.1 概述
特指挡土
结构物
土压力—土对结构物的压力。 挡土结构物—防止土体塌滑的支撑结构物。
挡土墙、地下洞室衬砌等
本章所讲的土压力特指作用在挡土墙上的土压力。 挡土墙—侧向支撑土体的结构物。 研究方法：按平面问题进行研究，即取一延向米。 挡土墙的用途：阻挡土体下滑或截断土坡延伸。
§8.3 郎肯土压力理论
2.粘性土的郎肯主动土压力 土压力分布:
a zk a 2C k a
8-14b
第8章 土压力
8.3.2 主动土压力
§8.3 郎肯土压力理论
2.粘性土的郎肯主动土压力
Z0及总土压力:
kpa
1 E a ( zk a 2c k a )( H z 0 ) 2
挡土墙上的土压力
切，如图 6.6 中圆Ⅰ所示。
σx z
σz
（a）
α = 45 o + ϕ / 2
（b）
α ′ = 45 o − ϕ / 2
第六章
挡土墙上的土压力
在房屋建筑、水利、铁路以及公路和桥梁工程中，为防止土体坍塌给工程造成危害，通 常需要设计相应的构筑物支挡土体，这种构筑物称之为挡土墙，挡土墙的结构型式可分为重 力式、悬臂式和扶壁式等，通常用块石、砖、素混凝土及钢筋混凝土等材料建成，如图 6.1 为最常见块石砌筑的重力式挡土墙照片，图 6.2 为工程中常见的几种挡土墙应用实例，分别 为支撑建筑周围填土的挡土墙、地下室侧墙、桥台以及贮藏粒状材料的挡墙等，箭头所指为 作用在挡土墙上土压力。
（6.2）
由式（6.1）可知，静止土压力沿墙高呈三角行分布［图 6.3（ c ）］，如取单位墙长，作
用在墙上的静止土压力为：
E0
=
1 2
γh
2
k
0
式中 h ——挡土墙墙高（m）。
E0 的作用点在距离墙底 h/3 处。
6.3 朗肯土压力理论
一、 基本概念
朗肯土压力理论是通过研究弹性半空间体内的应力状态，根据土的极限平衡条件而得出 的土压力计算方法。
时［图 6.3（ b ）］，作用在墙背上的土压力称为被动土压力，一般用 E p。如拱桥桥台在桥上
荷载作用下挤压土体并产生一定量的位移，则作用在台背的侧压力属被动土压力。
（3）静止土压力：当挡土墙静止不动，墙后土体处于弹性平衡状态时［图 6.3（ c ）］，作 用在墙背上的土压力称为静止土压力，用 E0 表示。如地下室外墙、地下水池侧壁、涵洞的
挡土墙上土压力的计算
郎 肯 土 压
γz(σ3)
移，竖向应力保持不变， 水平应力逐渐增大，位移
增大到△p，墙后土体处
h
z
力
σp(σ1)于朗肯被动状态时，墙后
的
土体出现一组滑裂面，它
计 算
45o－ϕ/2
与小主应力面夹角45o－
ϕ/2，水平应力增大到最
大值
极限平衡条件
朗肯被动土压力强度
σ1
=
σ
3
tan2
⎜⎛ ⎝
45o＋ϕ
2
⎟⎞＋2c ⎠
哪种情况下墙后土体更密实，挡土墙上的土压力更大？
挡土结构与基坑工程
挡土墙上土压力的计算
1.主动土压力（Ea）
土 当墙在土压力作用下
压 力 的
向前移动或转动时， 达到一定位移量时，
类 墙后土体达到极限平
型 衡状态，此时的土压
力叫主动土压力
2.被动土压力（Ep） 3.静止土压力（Eo）
挡土墙在外力作用 下向后移动，压缩 填土达到极限平衡 状态，此时作用于
Kp
挡土结构与基坑工程
挡土墙上土压力的计算
滑动面
450 + ϕ / 2
σ3
σ1 = γ z
γz K0γ z
主动土压力
静止土压力
滑动面
450 −ϕ / 2
σ3
=
σ γ
1
z
被动土压力
挡土结构与基坑工程
挡土墙上土压力的计算
库
理论假设
仑
土 压
1. 墙背倾斜，具有倾角α；
力
2. 墙后填土为砂土，表面倾角为角β；
H
2
Ea
H 3
γ HKa
1.无粘性土主动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布
第八章 土压力和挡土墙
dEa d 1 2 a z K a zK a dz dz 2
可见，主动土压力分布强度沿墙高成三角形分布，土压 力合力的作用点离墙底h/3，方向与墙面的法线成 角
三、被动土压力
当墙受外力作用推向填土，直至土体沿某一破裂面BC 破坏时，土楔ABC向上滑动，并处于被动极限平衡状态。
第八章 土压力和挡土墙
二、主动土压力
主动土压力强度
a 3
无粘性土： 2 a z tan 45 2 或 a zKa 粘性土： a z tan 2 45 2c tan 45
第八章 土压力和挡土墙
墙底B点的土压力强度
aB (h H )Ka (q H )Ka
2. 墙后填土中有地下水 当墙后填土有地下 水时，作用在墙背 上的侧压力有土压 力和水压力两部分， 计算土压力时假设 地下水位上下土的 内摩擦角和墙与土 之间的摩擦角相同。
第八章 土压力和挡土墙
第八章 土压力和挡土墙
2. 主动土压力 在土压力作用下，挡土墙 离开土体向前位移至一定 数值，墙后土体达到主动 极限平衡状态时，作用在 墙背的土压力减至最小， 称为主动土压力。 3. 被动土压力（墙推土）
在外力作用下，挡土墙推 挤土体向后位移至一定数 值，墙后土体达到被动极 限平衡状态时，作用在墙 背的土压力增至最大，称 为被动土压力。
1 E p H 2 tan2 450 2 2
可见，朗肯理论是库仑 理论的特殊情况
沿墙高的土压力分布强度 p ，可通过对 E p 求导
d 1 2 p z K p zK p dz dz 2 dEp
第八章 土压力和挡土墙
第八章 挡土墙
破裂面交于外边坡
二、大俯角墙背的主动土压力——第二破裂面法 （一）出现第二破裂面的条件 1）墙背或假想墙背的倾角必须大于第二破裂面的倾角。 （即：墙背或假想墙背不妨碍第二破裂面的出现） 2）在墙背或假想墙背面上产生抗滑力必须大于其下滑力 （即：使破裂面棱体不沿墙背或假象墙背下滑）
衡重式挡土墙上墙土压力分析图
x
1 b2
0 2 H 0 E y E x tg i E a E x sec i
i
4．求主动土压力Ea的作用点
绘土压应力分布图
h a 3h 3h1 h h 3h0 h 0 Zx h 2 ' ' 3 h 2a h a h1 2h0 h3 dy 0 Z y B Z x tg i
八、墙背填土上的附加荷载
（一）车辆荷载——换算土柱
q ——车辆荷载附加荷载强度，墙高小于 2 m，取 20kN/m2；墙高大于 10 m， 取10kN/m2；墙高在 2～10m 之间时，附加荷载强度用直线内插法计算
（二）其他荷载 作用于墙顶或墙后填土上的人群荷载强度规定为 3kN/m2
作用于挡墙栏杆顶的水平推力采用 0.75kN/m，作用于栏杆扶手上的竖向力采用 1kN/m
第一节 概述
一、挡土墙的用途
挡土墙是用于支撑路基填土或者山坡土体侧压力、防 止边坡或山坡变形失稳的工程构造物。广泛用于支撑 路基边坡、桥台、桥头引道和隧道洞口等处。
挡土墙设置与否，宜于与其工程方案比较确定 1.与移改路线位置进行比较； 2.与填筑或开挖边坡相比较； 3.与坼移有关干扰路基的构造物（房屋、河流、水渠）等比较； 4.与设置其他类型的构造物（桥、护墙）等比较 。
挡土结构物上的土压力
挡土结构物上的土压力二、土压力的计算方法：目前常用的计算土压力的方法主要有两种：斯卡斯卡土压力理论和库勒-库尔夫土压力理论。
1.斯卡斯卡土压力理论：斯卡斯卡土压力理论是挡土结构物土压力计算的基础理论之一、该理论假设土体是黏塑性的弹性体，在计算土压力时考虑了土体的内摩擦力和黏聚力的影响。
2.库勒-库尔夫土压力理论：库勒-库尔夫土压力理论是挡土结构物土压力计算的另一种常用方法。
该理论假设土体是粘聚性的不可压缩体，在计算土压力时主要考虑土体的黏性阻力。
三、影响土压力的因素：1.土体的性质：土体的物理性质、力学性质和水分状况等对土压力有着很大的影响。
例如，当土体的内摩擦角较大时，土压力往往比较大；土体的湿度较高时，土压力往往较小。
2.土体的排水条件：排水条件对土压力的大小和分布有着重要的影响。
当土体的排水条件较好时，土压力往往会减小；相反，当土体的排水条件较差时，土压力往往会增大。
3.土体与结构物之间的摩擦力：土体与结构物之间的摩擦力对土压力的分布和大小有着很大的影响。
当土体与结构物之间的摩擦力较大时，土压力分布比较均匀；当摩擦力较小时，土压力往往会集中在结构物的底部。
4.结构物的几何形状：四、挡土结构物设计的优化：为了确保挡土结构物的稳定性和安全性，需要对其进行设计优化。
在设计挡土结构物时，需要合理确定结构物的高度、坡度和形状等参数，以使土压力分布合理、结构物受力均匀。
此外，还需要合理选择土体的类型和填筑方式等，以减小土压力的大小。
综上所述，了解和计算挡土结构物上的土压力对于确保结构物的稳定性和安全性非常重要。
在设计和施工过程中，需要综合考虑土体的性质、排水条件、摩擦力以及结构物的几何形状等因素，以优化挡土结构物的设计方案。
只有做好土压力的计算和控制，才能确保挡土结构物的稳定性和安全性。
第八章 土压力
2
或
Ea
1
2
H 2Ka
Ea
1 2
H
2Ka
a
dEa dz
zKa
Ea
E
Ka
cos2
cos(
cos2 ( ) )[1 sin( )sin(
)
]2
cos( ) cos( )
－库仑主动土压力系数
Ea
1H 3
HK a
土压力是挡土墙的主要外荷载，因此，设计挡土墙 时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。
挡土墙是一种常见的结构形式，它可用来支撑天然 或人工斜坡不致坍塌，或使部分侧向荷载传递分散到填 土上。
支支撑撑土土坡坡的的 挡挡土土墙墙
挡
填填土土
EE
堤堤岸岸挡挡土土墙墙
土
填填土土
EE
墙
的
几
种
类
型
填填土土
地地下下室室
Ea 滑裂面
Ep 滑裂面
4.三种土压力之间的关系
-△ +△
E
Ep
Eo
Ea
o
-△ △a △p
+△
对同一挡土墙，在填土 的物理力学性质相同的
1.
Ea ＜Eo ＜＜Ep
条件下有以下规律： 2. △p ＞＞△a
二、静止土压力
作用在挡土结构背面的静止土压力可视为天然土层自 重应力的水平分量
静止土压力强度
二、无黏性土的主动土压力
C
A
G
H
E
－ R
B 分析作用于土楔上的力有：
挡土墙上的土压力有哪几种,分别叙述其定义
挡土墙上的土压力有哪几种，分别叙述其定义范本一：正文：1. 直接土压力直接土压力是指土体直接作用在挡土墙上的压力，它是由土体的重力所引起的压力。
直接土压力按照土体的排列形态可以分为水平土压力和垂直土压力。
水平土压力是指土体在挡土墙前方水平方向上对挡土墙的压力，它随着土体的重力而产生。
垂直土压力是指土体作用在挡土墙上的垂直方向上的压力，它是由土体的重力分量引起的。
2. 停止土压力停止土压力是指由于支挡结构阻断了土体的变形而产生的压力。
当土体面与挡土结构之间没有任何间隙时，土体的变形被完全停止，此时所产生的压力称为停止土压力。
停止土压力的大小与土体的自己的内摩擦角、壁面与土体界面的滑动摩擦角、土体与挡土墙之间的初始应力状态等因素有关。
停止土压力的存在会改变挡土墙的受力状态，增加了挡土墙的稳定性。
3. 活动土压力活动土压力是指在挡土墙面三角形的内外两边形成的有效土体压力与挡土墙之间的垂直立面面积之积。
当土体在挡土墙表面产生变形时，挡土墙上的土压力随之改变，此时的土压力称为活动土压力。
活动土压力的计算可以采用库耳堡拉格尔经典椭圆法或者布尔库斯方法等。
结尾附件：1、本文档涉及附件：暂无。
2、本文所涉及的法律名词及注释：- 自重：指土体本身的重力。
- 直接土压力：指土体直接作用在挡土墙上的压力。
- 停止土压力：指由于支挡结构阻断了土体的变形而产生的压力。
- 活动土压力：指在挡土墙面三角形的内外两边形成的有效土体压力与挡土墙之间的垂直立面面积之积。
- 内摩擦角：土体内部颗粒间相互摩擦的角度。
- 壁面与土体界面的滑动摩擦角：土体与挡土墙壁面之间相互滑动的摩擦角。
- 初始应力状态：指土体在未受外力作用时的应力状态。
正文：1. 水平土压力水平土压力是挡土墙上的土压力中的一种重要形式。
它是沿挡土墙水平方向作用的土体压力。
水平土压力的大小与土体的自重、土体内摩擦角以及挡墙前方土体的高度等因素有关。
在计算水平土压力时，常采用库诺斯法或修正库诺斯法配合广义曼宁公式进行计算。
土木工程知识点-挡土墙结构上受那几种力？
土木工程知识点-挡土墙结构上受那几种力？
挡土墙结构会受到土体的侧压力作用，该力的总值会随结构与土相对位移和方向而变化，侧压力的分布会随结构施工程序及变形过程特性而变化。
挡土墙结构承受土压力有：静止土压力、主动土压力和被动土压力。
静止土压力：若刚性的挡土墙保持原位静止不动，墙背土层在未受任何干扰时，作用在墙上水平的压应力称为静止土压力。
其合力为E0( kN/m)、强度为P0( kPa)。
主动土压力：若刚性挡土墙在填土压力作用下，背离填土一侧移动，这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐减小，当墙后土体达到极限平衡，土体开始剪裂，并产生连续滑动面，使土体下滑。
这时土压力减到最小值，称为主动土压力。
合力和强度分别用EA (kN/m)和PA (kPa)表示。
被动土压力：若刚性挡土墙在外力作用下，向填土一侧移动，这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐增大，当墙后土体达到极限平衡，土体开始剪裂，出现连续滑动面，墙后土体向上挤出隆起，这时土压力增到最大值，称为被动土压力。
三种土压力中，主动土压力最小；静止土压力其次；被动土压力最大，位移也最大有人认为建立新形式的标准化始走向建筑和谐的唯一道路，并且能用
建筑技术加以成功地控制．而我的观点不同，我要强调的是建筑最宝贵的性质是它的多样化和联想到自然界有机生命的生长．我认为着才是真正建筑风格的唯一目标．如果阻碍朝这一方向发展，建筑就会枯萎和死亡．要使建筑结构适合于环境，要注意到气候，地位和四周的自然风光，在结合目的来考虑的一切因素中，创造出一个自由的统一的整体，这就是建筑的普遍课题，建筑师的才智就要在这个可提到完满解决上体现。
土力学课后习题答案—第八章
第八章土压力课后习题答案力的墙背填土处于哪一种平衡状态？它与主动、被动土压力状态有何不同？位移及变形对土压力有何影响？下列变化对主动土压力和被动土压力各有什么影响？（1）内摩擦角变大；（2）外摩擦角变小；（3）填土面倾角增大；（4）减小。
土墙墙后要做好排水设施？地下水对挡土墙的稳定性有何影响？哪几种？影响土压力的各种因素中最主要的因素是什么？止土压力时墙背填土处于弹性平衡状态，而主动土压力和被动土压力时墙背填土处于极限平衡状态。
土墙在侧向压力作用下，产生离开土体的微小位移或转动产生主动土压力；当挡土墙的位移的移动或转动挤向土体产生被动土压力。
序号影响因素主动土压力被动土压力1内摩擦角变大减小增大2外摩擦角变小增大减小3填土面倾角增大增大减小4墙背倾斜（俯斜）角减小减小增大果挡土墙墙后没有考虑排水设施或因排水不良，就将使墙后土的抗剪强度降低，导致土压力的增加。
此外，由于墙背积水，又增加了墙倒塌的主要原因。
）主动土压力、静止土压力、被动土压力；（2）挡土墙的位移方向及大小动、静止、被动土压力的定义和产生的条件，并比较三者的数值大小。
【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题、长安大学究生入学考试试题（A卷）】力理论的基本假定是什么？【长安大学2005、2006、2007年硕士研究生入学考试试题（A卷）】土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件。
式挡土墙？际工程中，会出现主动、静止或被动土压力的计算？试举例说明。
【华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷】主动土压力是挡土墙在土压力作用下向前转动或移动，墙后土体向下滑动，达一定位移时，墙后土体处于（主动）极限平衡状态，此力，用表示。
是当挡土墙在土压力作用下无任何移动或转动，土体处于静止的弹性平衡状态时，此时墙背所受的土压力为静止土压力，用表示是挡土墙的在外部荷载作用下向填土方向移动或转动时，墙挤压土体，墙后土压力逐渐增大，达到某一位移量时，墙后土体开始上隆土压力达最大值，此时作用在墙背的土压力称为被动土压力。
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第八章挡土结构物上的土压力第一节概述第五章已经讨论了土体中由于外荷引起的应力，本章将介绍土体作用在挡土结构物上的土压力，讨论土压力性质及土压力计算，包括土压力的大小、方向、分布和合力作用点，而土压力的大小及分布规律主要与土的性质及结构物位移的方向、大小等有关，亦和结构物的刚度、高度及形状等有关。
一、挡土结构类型对土压力分布的影响定义：挡土结构是一种常见的岩土工程建筑物，它是为了防止边坡的坍塌失稳，保护边坡的稳定，人工完成的构筑物。
常用的支挡结构结构有重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式和加筋土式等类型。
挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。
1. 刚性挡土墙指用砖、石或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙。
由于刚度大，墙体在侧向土压力作用下，仅能发身整体平移或转动的挠曲变形则可忽略。
墙背受到的土压力呈三角形分布，最大压力强度发生在底部，类似于静水压力分布。
2. 柔性挡土墙当墙身受土压力作用时发生挠曲变形。
3. 临时支撑边施工边支撑的临时性。
二、墙体位移与土压力类型墙体位移是影响土压力诸多因素中最主要的。
墙体位移的方向和位移量决定着所产生的土压力性质和土压力大小。
1•静止土压力（E0）墙受侧向土压力后，墙身变形或位移很小，可认为墙不发生转动或位移，墙后土体没有破坏，处于弹性平衡状态，墙上承受土压力称为静止土压力E o。
2•主动土压力（E A）挡土墙在填土压力作用下，向着背离填土方向移动或沿墙跟的转动，直至土体达到主动平衡状态，形成滑动面，此时的土压力称为主动土压力。
3•被动土压力（E P）挡土墙在外力作用下向着土体的方向移动或转动，土压力逐渐增大，直至土体达到被动极限平衡状态，形成滑动面。
此时的土压力称为被动土压力E p。
同样高度填土的挡土墙，作用有不同性质的土压力时，有如下的关系：E P >E o> E A在工程中需定量地确定这些土压力值。
Terzaghi (1934)曾用砂土作为填土进行了挡土墙的模型试验，后来一些学者用不同土作为墙后填土进行了类似地实验。
实验表明：当墙体离开填土移动时，位移量很小，即发生主动土压力。
该位移量对砂土约O.OOIh，( h为墙高)，对粘性土约0.004h。
当墙体从静止位置被外力推向土体时，只有当位移量大到相当值后，才达到稳定的被动土压力值Ep，该位移量对砂土约需0.05h，粘性土填土约需0.1h，而这样大小的位移量实际上对工程常是不容许的。
本章主要介绍曲线上的三个特定点的土压力计算，即E。
、Ea和Ep。
三、研究土压力的目的研究土压力的目的主要用于:1 •设计挡土构筑物，如挡土墙，地下室侧墙，桥台和贮仓等;2. 地下构筑物和基础的施工、地基处理方面；3 •地基承载力的计算，岩石力学和埋管工程等领域。
第二节静止土压力的计算设一土层，表面是水平的，土的容重为丫，设此土体为弹性状态，如图(见教材P200), 在半无限土体内任取出竖直平面 A ' B'，此面在几何面上及应力分布上都是对称的平面。
对称平面上不应有剪应力存在，所以，竖直平面和水平平面都是主应力平面。
在深度Z处，作用在水平面上的主应力为:在竖直面的主应力为：h k0z式中：k o――土的静止侧压力系数。
丫——土的容重b h即为作用在竖直墙背AB上的静止土压力，即：与深度Z呈线性直线分布。
可见：静止土压力与Z成正比，沿墙高呈三角形分布。
单位长度的挡土墙上的静压力合力E0为：E。
H2 K。
可见：总的静止土压力为三角形分布图的面积。
式中，H :挡土墙的高度。
E0的作用点位于墙底面以上H/3处。
静止侧压力系数K o的数值可通过室内的或原位的静止侧压力试验测定。
其物理意义：在不允许有侧向变形的情况下，土样受到轴向压力增量Ac 1将会引起侧向压力的相应增量△ b 3,比值Ab 3/ △ 1称为土的侧压力系数Z或静止土压力系数k。
K。
室内测定方法：(1 )、压缩仪法：在有侧限压缩仪中装有测量侧向压力的传感器。
(2)、三轴压缩仪法：在施加轴向压力时，同时增加侧向压力，使试样不产生侧向变形。
上述两种方法都可得出轴向压力与侧向压力的关系曲线，其平均斜率即为土的侧压力系数。
对于无粘性土及正常固结粘土也可用下式近似的计算：K 0 1 sin '式中：' ——为填土的有效摩擦角。
对于超固结粘性土：(K 0)o?c (K 0)N?C (OCR)m式中：( K 0 ) o?c ——超固结土的K0 值(K0)N?C——正常固结土的K0值OCR――超固结比m ---- 经验系数，一般可用m= 0.41。
第三节朗肯土压力理论( 1 857年提出)一、基本原理朗肯研究自重应力作用下，半无限土体内各点的应力从弹性平衡状态发展为极限平衡状态的条件，提出计算挡土墙土压力的理论。
(一)假设条件1 ．挡土墙背垂直2．墙后填土表面水平3．挡墙背面光滑即不考虑墙与土之间的摩擦力。
(二)分析方法由教材P200 图6-10 可知：1 ．当土体静止不动时，深度Z 处土单元体的应力为r rz ，h k0 rz ；2．当代表土墙墙背的竖直光滑面mn 面向外平移时，右侧土体制的水平应力h 逐渐减小，而r保持不变。
当mm位移至m'n'时，应力圆与土体的抗剪强度包线相交——土体达到主动极限平衡状态。
此时，作用在墙上的土压力n达到最小值，即为主动土压力，Pa；3•当代表土墙墙背的竖直光滑面mn面在外力作用下向填土方向移动，挤压土时，h将逐渐增大，直至剪应力增加到土的抗剪强度时，应力圆又与强度包线相切，达到被动极限平衡状态。
此时作用在m“ n''面上的土压力达到最大值，即为被动土压力，Pp。
二、水平填土面的朗肯土压力计算(一)主动土压力当墙后填土达主动极限平衡状态时，作用于任意Z处土单兀上的ov=r • z= o i ,h Pa 3 ，即0V>(yh o1 、无粘性土将1 r rz , 3Pa 代入无粘性土极限平衡条件：式中：K a tg 2 (45—) ---- 朗肯主动土压力系数。
Pa 的作用方向垂直于墙背，沿墙高呈三角形分布，当墙高为见教材P202图6-11。
2、粘性土将1 r rz, 3 Pa ，代入粘性土极限平衡条件：3 1tg 2(45^)2c?tg(45 -)得 Pa 1tg 2(45—) 2c?tg(45-) rzKa2c. Ka说明：粘性土得主动土压力由两部分组成，第一项： rzKa 为土重产生的，是正值，随深度呈三角形分布；第二项为粘结力 c 引起的土压力2c... Ka ，是负值，起减少土压力的作用，其值是常量。
见教材P203图6-12。
总主动土压力 E a 应为三角形abc 之面积，即：(二)被动土压力1、无粘性土P p 沿墙高底分布及单位长度墙体上土压力合力E p 作用点的位置均与主动土压力相同。
Ep=1/2rH 2Kp见教材P204图6-13。
itg (45 -) rzK aH ( Z=H )，则作用于单位墙高度上的总土压力 E aE a 垂直于墙背，作用点在距墙底E a 1 (rHKa 2c 、Ka)(H2c ^RH 2Ka r 、Ka 22cH \ Ka2c 2E a 作用点则位于墙底以上 [(H3Z o )处。
当墙后土体达到被动极限平衡状态时,P p ，3vrz 。
可得:式中:P p ，P p K p3 rz 代入无粘性土极限平衡条件式中rztg 2(45 -) rzK ptg 2 (45 -)――称为朗肯被动土压力系数23tg 2(45墙后土体破坏，滑动面与小主应力作用面之间的夹角45—,两组破裂面之间的 2夹角则为90o +。
2、粘性土将P p 1,rz3代入粘性土极限平衡条件13tg 2(45 -) 2c tg(45 -)可得：P p rztg 2 (45 -) 2c tg(45 -) rzK p 2c Kp粘性填土的被动压力也由两部分组成， 都是正值，墙背与填土之间不出现裂缝；叠加后, 其压力强度P p 沿墙高呈梯形分布；总被动土压力为:E p 1rH 2Kp 2c H . KpE p 的作用方向垂直于墙背，作用点位于梯形面积重心上。
例1已知某混凝土挡土墙，墙高为 H = 6.0m ，墙背竖直，墙后填土表面水平，填土的重度r=18.5kN/m 3,护20°,c=19kPa 。
试计算作用在此挡土墙上的静止土压力，主动土压力和被动土 压力，并绘出土压力分布图。
解: (1)静止土压力，取 © = 0.5, P 0 rzK 01 2 1 2E 0— H 2K 。
— 18.5 620.5 166.5kn/m22 H E 0作用点位于下2.0m 处，如图a 所示。
2(2)主动土压力根据朗肯主压力公式：P a rzK a 2c , Ka , K a tg(45-)=0.5X 18.5 X 62X tg 2 (45o - 20o/2)— 2X 19 X 6X tg(45o - 20o/2) + 2X 192/18.5 =42.6k n/mEa 作用点距墙底:临界深度：Z 02c2 1918.5 tg(452.93m2cH , K a2c11—(H Z 0) —(6.0 2.93) 1.02m 处，见图 b 所示。
33(3)被动土压力：12E pH 2K pp2 p2cH , K p12218.5 62tg 2(45202)2 19 6tg(45 2；)1005KN/m墙顶处土压力：P D a12c K p 54 34KPa墙底处土压力为：P b HK p 2c K/ 280.78KPa总被动土压力作用点位于梯形底重心，距墙底2.32m 处， 见图 c 所示。
(a)(b)(c)讨论：1、由此例可知，挡土墙底形成、尺寸和填土性质完全相同，但E o = 166.5 KN/m ,1 Ea=42.6 KN/m ，即：E o ~4 Ea ,或 E aE o 。
4因此，在挡土墙设计时，尽可能使填土产生主动土压力，以节省挡土墙的尺寸、材料、 工程量与投资。
2、E a 42.6KN /m, E p 1005KN /m, E p 23E a 。
因产生被动土压力时挡土墙位移过大为工程所不许可，通常只利用被动土压力的一部分，其数值已很大。
第四节库仑土压力理论(1776法国) 一. 方法要点： (一) 假设条件：1. 墙背倾斜，具有倾角；2. 墙后填土为砂土，表面倾角为角；3. 墙背粗糙有摩擦力，墙与土间的摩擦角为4. 平面滑裂面假设;，且( )当墙面向前或向后移动，使墙后填土达到破坏时，填土将沿两个平面同时下滑或上滑; 一个是墙背AB 面，另一个是土体内某一滑动面BG 设BC 面与水平面成角。
5. 刚体滑动假设：将破坏土楔ABC 视为刚体，不考虑滑动楔体内部的应力和变性条件。