基于圆弧主应力迹线的黏性土主动土压力分析

王佳宇，曹文贵，王雨波，张慧姐

（湖南大学土木工程学院，湖南 长沙 410082）

挡土墙后土压力的计算一直是土力学研究的重点问题，明确作用于挡土墙上土压力的大小和分布，对于挡土墙设计具有重要的工程实际意义。自从18世纪朗肯和库仑土压力方法理论创建以来，其凭借参数清晰、计算模型简单等优点被广泛使用，并逐渐成为土压力分析研究中的两大经典理论。但经典理论并不完美，存在明显的不合理之处，朗肯理论假定墙背竖直光滑得到墙后土体沿墙高呈线性分布的规律，没有考虑墙土摩擦角对土压力的影响；库仑理论对于整体土楔体建立平衡方程，仅能得到土压力合力，无法获得土压力沿墙高的分布，该理论也不适用于黏性填土。

针对经典理论的不足，众多学者对土压力问题进行了大量的后续研究工作。目前研究挡土墙后黏性土土压力主要有两种思路：其一，基于库仑块体极限平衡理论，考虑墙背接触面和滑裂面上黏聚力的影响，对滑动土体建立整体静力平衡方程，求解得到复杂情况下墙后土体土压力的合力表达式[1−5]。但该方法仍无法获得土压力沿墙高的分布规律；其二，考虑土拱效应的影响，基于薄层微分单元研究土压力分布的规律。目前，运用最多的分层方法是水平分层[6−15]，将墙后土体划分为无数水平薄层，假定层面上分布等效均匀竖向应力，通过对薄层单元进行受力分析，进而得到土压力分析方法。……