贾 涛

(沧州水利勘测设计院,河北 沧州 061001)

重力式挡土墙是依靠本身重力来维持稳定的,多采用砖、石头、混凝土材料建造。在计算作用在挡土墙上的主动土压力时,可将其视为无限长墙中的一个单位长度墙体进行研究,但实际上,挡土墙长度是有限的,相关实验研究表明主动土压力是随墙体长度变化的,这说明挡土墙的主动土压力是一个空间问题[1]。文中分别对比分析了重力式挡土墙墙背填土主动土压力的空间与平面计算理论,通过数据分析直观地反映出了该两种方法的区别与联系。

1 计算理论分析

重力式挡土墙形式有很多种,工程中常见的有内倾式和外倾式挡土墙。作用在墙背上的主动土压力Ea可以按照平面问题计算,也可按空间问题计算,所以作用在重力式挡土墙上的土压力按两种情况分别考虑。

1.1 平面问题

按平面问题计算重力式挡土墙主动土压力时,可按库伦理论计算:

式中,Ea为墙背上的总主动土压力,kN;V为填土容重,kN/m3;YT为土压力作用点位置,m;T为墙背面与竖直面夹角;U为填土面与水平面夹角;h为填土内摩擦角;W为填土与立板背面间摩擦角。

1.2 空间问题

当挡土墙在填土或外力作用下产生位移后,墙背填土产生变形,当变形达到一定值后,土中拱作用达到极限,即形成极限平衡拱柱[2]。当平衡拱柱随同墙体向前产生位移时,由于受到底部地基的摩擦影响,柱段的底面形成一曲线形滑动面,与竖直背墙夹角为θ。平衡拱柱与这一滑动面共同形成墙后滑裂土体,见图(1)。……