黏性土填料下考虑土拱效应的非极限主动土压力计算方法

娄培杰

（1.安徽理工大学 土木建筑学院，安徽 淮南 232001；2.安徽理工大学 土木工程博士后科研流动站，安徽 淮南 232001）

1 引言

现今，学者们对挡土墙土压力的影响因素有了更深入地认识与了解，包括：位移条件、位移模式以及土拱效应等。为了考虑这些因素的影响，学者们不断地进行探索，并且发展了很多的土压力计算理论[1－5]。

为了研究土体在非极限状态下的土压力，众多学者如Bang[1]、Chang[2]、蒋波[3]、卢坤林[4]、张永兴[5－6]、贾宁[7]等采用了内摩擦角发挥角的概念来对此问题进行求解，这一概念的好处在于将应用于极限状态分析的摩尔-库仑准则用于非极限状态的土力学分析中。而如何确定内摩擦角发挥角则成为一个关键性的问题，Chang[2]假设内摩擦角发挥角与位移呈线性关系，徐日庆[8]、龚慈[9]等在Chang基础上假设内摩擦角发挥角与位移呈非线性关系。施建勇等[10]从应力路径的角度给出了内摩擦角发挥角，这一方法在理论上更加合理，因而得到了多数学者们的采用[4，11]。上述研究成果仅仅适用于砂性土，徐日庆等[11]运用坐标平移法，给出了黏性土内摩擦角发挥角和黏聚力发挥值，在此基础上运用薄层微分层法给出了黏性土非极限状态土压力计算结果。但上述结果并未考虑土拱效应的影响。

土拱效应是自然界中很普遍的一种现象，其力学效应已应用于基坑[1－5]、抗拔桩承载力[12]、煤矿巷道充填[13]等方向。因而，在计算挡土墙非极限状态土压力时考虑土拱效应得到的结果会更加科学。……