土主动被动土压力概念及计算公式

土主动被动土压力概念及计算公式

土的主动土压力是指土体由于自身的重力和内摩擦力对支撑结构施加

的侧向压力，是土与支撑结构之间产生的相互作用力。被动土压力是指土

体由于支撑结构对其施加的侧向位移产生的反作用力。主动土压力和被动

土压力是土与支撑结构之间相互依存的，主动土压力存在的同时，支撑结

构会对土体产生位移，从而形成被动土压力。

主动土压力的计算公式：

根据库仑公式，土体的主动土压力与土的内摩擦角和有效土的重度有关。

当土壤处于稳定的状态下，主动土压力的计算公式可以使用库仑公式：Ka = (1 - sinφ)/ (1 + sinφ)

其中，Ka为土的主动土压力系数，φ为土的内摩擦角。

当土壤处于不稳定状态下，土壤会发生一定的位移，此时主动土压力

的计算公式可以使用布埃克斯公式：

Kp = (1 - sinφ) / (1 + sinφ) * (1 - δ)

其中，Kp为土的主动土压力系数，φ为土的内摩擦角，δ为土的位

移系数。

被动土压力的计算公式：

被动土压力的计算与主动土压力相比更为复杂，常使用简化方法进行

估算。其中一种常用的方法是考虑土的剪切模量和侧方向支撑结构的刚度，通过应力均衡原理进行计算。

以挡土墙为例，假设墙体与土壤之间存在一个垂直面，墙体高度为H，墙体倾斜角度为β，土壤密度为γ，土壤的无侧限抗压强度为c，挡土

墙的自重为G。根据应力均衡原理可以得到被动土压力的计算公式：

F = Kp * γ * H * H * tan²(β/2) / 2 + c * B * H

其中，F为被动土压力大小，Kp为土的被动土压力系数，γ为土的

容重，H为挡土墙的高度，β为挡土墙的倾斜角度，B为挡土墙的宽度。

需要注意的是，土压力的计算还需要考虑土壤的附加应力、水对土壤

的影响、土体的性质等因素，并且不同的土体和结构类型都有相应的计算

方法和参数。因此，在实际工程中，需要根据具体情况进行合理的土压力

计算和设计。