考虑土拱效应挡土墙主动土压力分布

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1、第29卷第5期岩土工程学报Vol.29No.52007年5月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringMay,2007考虑土拱效应的挡土墙主动土压力分布121应宏伟，蒋波，谢康和（1.浙江大学岩土工程研究所，浙江杭州310027；2.浙江城建设计集团有限公司，浙江杭州310006）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

2、，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；主动土压力中图分类号：TU413文献标识码：A文章编号：1000–4548(2007)05–0717–06作者简介：应宏伟(1971–)，男，博士，副教授，主要从事软土力学与地基处理、土工数值分析、基坑工程的教学与科研工作。E-mail:ice898@zju.edu.cn。D

3、istributionofactiveearthpressureagainstretainingwallsconsideringarchingeffects121YINGHong-wei,JIANGBo,XIEKang-he(1.InstituteofGeotechenicalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;2.ZhejiangChengjianArchitecturalDesignandResearchInstitute,Hangzhou310006,China)Abstra

4、ct:Itwasassumedthatthetrajectoryoftheminorprincipalstressbehindaretainingwalltooktheformofacircle.Consideringtheeffectofwallfrictionangleontheinclinationofslipplanebehindthewall,itwasshownthattheshapesoftheminorprincipalstressarchandtheaverageverticalearthpressuresweredifferen

5、tfromthoseoftheexistingmethods.Thecoefficientofearthpressureversustheangleofinternalfrictionandtheangleofwallfrictionwasobtained.Usingthecoefficientinthemethodofhorizontaldifferentialelementtocomputeactiveearthpressuresonretainingwall,thetheoreticalformulaeoftheunitearthpressu

6、res,theresultantforceandthepointsofapplicationoftheresultantforcewerederived.Theproposedmethodwascomparedwiththeexistingmethodsandsomeexperimentaldata.Keywords:soilarching;retainingwall;activeearthpressure[4]0前言性分布。文献[5，6]采用与库仑土压力理论相似的平挡土墙上土压力的计算一直是土木水利学科中的面滑裂面的假定，利用水平微分单元体在水平

7、和竖直重要课题。目前，能够反映挡墙与填土变形协调的非方向上的静力平衡条件，侧土压力系数分别采用已知极限状态土压力理论和有限单元法等数值方法是两类的静止土压力系数和利用力矩平衡条件推导出的相应典型的确定挡土墙土压力的方法[1-2]，但是这些方法面系数，建立了挡土墙土压力分布、土压力合力及合力临挡墙、土体等材料参数确定的困难，计算参数的误作用点的理论公式，得到的土压力分布为非线性。但差会严重影响计算精度，而且其所用参数与实际工程在推导过程中，假定滑裂面的水平倾角β不随墙土摩所用参数不一致，工程实践应用并不多。因此，以经擦角δ变化，保持为π42+ϕ不变。

8、典的库仑土压力理论和朗肯土压力理论为代表的极限土拱是用来描述应力转移的一种现象，这种应力平衡理论[3]仍然被广泛采用。其中