考虑c-φ回填土坡面倾角影响的挡土墙非线性主动土压力研究

作者：竺明星; 姜开渝^*; 龚维明; 戴国亮; 万志辉

来源：天津大学学报 (自然科学与工程技术版), 2019, S1: 70-75.

• 挡土墙
• 主动土压力
• 莫尔圆
• 非线性滑裂面
• 薄层单元法

为研究挡土墙后回填土坡面倾角对挡土墙主动土压力的影响,首先基于莫尔圆推导了任意深度处土体滑裂面倾角的理论公式,进而建立回填土非线性滑裂面离散方程.随后考虑回填土重度、黏聚力、内摩擦角以及墙-土界面黏聚力、墙-土界面摩擦角的影响,在非线性滑裂面基础上采用薄层单元法推导了考虑坡面倾角影响的非线性主动土压力递推公式.案例对比表明理论计算结果与实测值吻合很好,验证了理论的正确性;同时,该理论克服了传统的郎肯及库伦法无法求解回填土坡面倾角大于回填土内摩擦角的情况.参数分析结果表明:挡土墙主动土压力合力Ea随着回填土坡面倾角与回填土内摩擦角之间比值的增加而呈非线性增加,并在该比值的临界处达到主动土压力合力最大值Ea, max;随后Ea随着该比值的增加而快速衰减,这是由于过大的坡面倾角使得土体产生塑性流动破坏.Ea, max随着回填土内摩擦角、重度及挡土墙高度的增加而增加,而其他参数对Ea, max影响非常小;坡面倾角与回填土内摩擦角临界比值随着回填土黏聚力的增加以及回填土内摩擦角、重度及挡土墙高度的减小而增加.

• 单位
  中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司; 东南大学; 土木工程学院