刚度和位移方式：刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑 三类。 （1）刚性挡土墙
指用砖、石或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙。 （2）柔性挡土墙
当墙身受土压力作用时发生挠曲变形。 （3）临时支撑
边施工边支撑的临时性挡土墙。
影响土压力的因素
• 土的性质 • 挡土墙的移动方向 • 挡土墙和土的相对位移量 • 土体与墙之间的摩擦 • 挡土墙类型
f
伸展
45o-/2
pa K0z
压缩
45o＋/2
z
pp
主动极限 水平方向均匀伸展 土体处于水平方向均匀压缩 被动极限
平衡状态
弹性平衡
ห้องสมุดไป่ตู้
平衡状态
状态
主动朗 肯状态
处于主动朗肯状态，σ1方向竖直，剪切
破坏面与竖直面夹角为45o-/2
被动朗 肯状态
处于被动朗肯状态，σ3方向竖直，剪切
破坏面与竖直面夹角为45o＋/2
1.静止土压力
2.主动土压力
3.被动土压力
（Earth pressure at rest) （Active earth pressure) （Passive earth pressure)
1. 静止土压力
当d =D/H=0 时，即不发生位移时 （如地下室） E=E0
2. 主动土压力
墙体外移， 土压力逐渐减小，
当c＞0, 粘性土
2c√Kp
ppzK p2c Kp
粘性土主动土压力强度包括两部分
1. 土的自重引起的土压力zKp
2. 粘聚力c引起的侧压力2c√Kp 说明：侧压力是一种正压力，在计算 Ep 中应考虑
当土体破坏，达到极限平衡状态时所对应的土压力(最小)
3. 被动土压力
墙体内移， 土压力逐渐增大， 当土体破坏，达到极限平衡状态时所对应的土压力(最大)
4. 土压力大小及与墙身位移的比较
土压力 E Ep
H
E0
H
_ H
Ea
+
H
1~5%
1~5% 0
1. Ea ＜Eo ＜＜Ep
2. △p ＞＞△a
h
z0 (h-z0)/3
当c＞0, 粘性土
2c√Ka
pazKa2c Ka
粘性土主动土压力强度包括两部分
1. 土的自重引起的土压力zKa
2. 粘聚力c引起的负侧压力2c√Ka 说明：负侧压力是一种拉力，由于土与结
Ea
构之间抗拉强度很低，受拉极易开裂，在 计算中不考虑
hKa-2c√Ka
负侧压力深度为临界深度z0
挡土墙：用来支撑天然或人工斜坡不致坍塌以保 持土体稳定性，或使部分侧向荷载传递分散到填 土上的一种结构物。
挡
支支撑撑土土坡坡的的 挡挡土土墙墙
土
填填土土
结
EE
堤堤岸岸挡挡土土墙墙
构
物
及
其
土 压
填填土土
EE
地地下下室室
拱拱桥桥桥台台
力
地地下下室室侧侧墙墙
填填土土
EE
填填土土
EE
挡土墙分类
结构形式：重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式和加筋土 式等类型。
2 静止土压力计算
按土体处于侧限条件下的弹性平衡状态进行计算
静止土压力强度
po Koz
z
z
h h/3
静止土压力系数 测定方法：
1.通过侧限条 件下的试验测定
Eo 12h2Ko
K0z
静止土压力 系数
2.采用经验公
式K0 = 1-sinφ’ 计算
K0h
3.按相关表格 静止土压力分布 三角形分布
提供的经验值确 土压力作用点 定
朗肯被动土压力强度
朗肯被动土压 力系数
ppzK p2c Kp
• 讨论：
朗肯被动土压力强度 ppzK p2c Kp
当c=0,无粘性土
pp zKp
h
h/3
Ep (1/2)h2Kp
hKp
1.无粘性土被动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布
2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积 3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处
墙体位移条件是影响土压力的最主要因素。 墙体位移的方向和相对位移量决定土压力的性 质和大小。
土压力分类
1 ．土压力的类型取决于： （1）墙体是否发生位移以及位移的方向； （2）墙后土体所处的应力状态。 2 ．挡土墙所受土压力的大小并不是一个常数，而是随
位移量的变化而变化。
土压力
静止土压力
主动土压力 被动土压力
作用点距墙底h/3
3 朗肯土压力理论
通过研究弹性半空间体内的应力状态，根据土的极限 平衡条件而得出的土压力计算方法。
由于半空间内每一竖直面都是对称面，墙体与土体之 间没有摩擦力，因此，二者之间没有剪切力，则相应截 面上的法向应力都是主应力。
条件 • 墙背光滑 • 墙背垂直 • 填土表面水平 假设 • 墙后各点均处于极限平衡状态
• 主动土压力
挡土墙在土压力作用下，产生离
h
z
z(σ1)
开土体的位移，竖向应力保持不 变，水平应力逐渐减小，位移增
大到△a，墙后土体处于朗肯主动 pa(σ3) 状态时，墙后土体出现一组滑裂
面，它与大主应力面夹角45o＋
45o＋/2
/2，水平应力降低到最低极限
值
极限平衡条件
31ta2 4 no5 2 2 cta 4 no5 2
挤压墙背后土体，产生
h
z
z(σ3)
位移，竖向应力保持不
变，水平应力逐渐增大，
pp(σ1) 位移增大到△p，墙后土
体处于朗肯被动状态时，
45o－/2
墙后土体出现一组滑裂
面，它与小主应力面夹
极限平衡条件
13ta2 4 no＋ 5 2 ＋ 2 cta 4 no＋ 5 2
角45o－/2，水平应力 增大到最大极限值。
paz0Ka2c Ka0
E a (h z0)( ha K 2 cK a)/2
1.粘性土主动土压力强度存在负侧 压力区（计算中不考虑）
2.合力大小为分布图形的面积（不 计负侧压力部分）
z0 2c/( Ka)
3.合力作用点在三角形形心，即作 用在离墙底(h-z0)/3处
• 被动土压力
挡土墙在外力作用下，
第8章 土 压 力
• 一 土压力概述 • 二 静止土压力计算 • 三 朗肯土压力理论 • 四 库仑土压力理论 • 五 朗肯理论与库伦理论比较
一 土压力概述
滑坡的山体
垮塌的河岸挡墙
失稳的立交桥加筋土挡土墙
维护良好的斜坡
建成后的坡间挡土墙
土压力与挡土墙
土压力：由于土体自重、土上荷载或结构物的侧 向挤压作用，挡土结构物所承受的来自墙后填土 的侧向压力。
朗肯主动土 压力强度
pazKa2c Ka
朗肯主动土压 力系数
• 讨论：
朗肯主动土压力强度
当c=0,无粘性土
pazKa2c Ka
pa zKa
h
h/3
Ea (1/2)h2Ka
hKa
1.无粘性土主动土压力强度与z成正比，沿墙高呈三角形分布
2.合力大小为分布图形的面积，即三角形面积 3.合力作用点在三角形形心，即作用在离墙底h/3处