刚性挡墙后非饱和土破坏模式及主动土压力计算

邓波; 杨明辉; 王东星; 樊军伟

doi:10.16285/j.rsm.2021.1924

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刚性挡墙后非饱和土破坏模式及主动土压力计算

基础理论与实验研究 | 更新时间：2026-06-25

- 刚性挡墙后非饱和土破坏模式及主动土压力计算
- Failure mode and active earth pressure calculation of unsaturated soil behind rigid retaining wall
- 岩土力学 2022年43卷第9期页码：2371-2382
- 作者机构：
  
  1. 南华大学土木工程学院,湖南,衡阳,421001
  2. 厦门大学建筑与土木工程学院,福建,厦门,361005
  3. 武汉大学土木建筑工程学院,湖北,武汉,430072
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  湖南省自然科学青年基金资助项目（No.2021JJ40460）;国家自然科学基金资助项目（No.51678230，No.52079098）
- DOI：10.16285/j.rsm.2021.1924
  中图分类号： TU432
- 网络首发：2022-09-12，
  
  纸质出版：2022
- 稿件说明：
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邓波, 杨明辉, 王东星, 等. 刚性挡墙后非饱和土破坏模式及主动土压力计算[J]. 岩土力学, 2022,43(9):2371-2382.

DENG Bo, YANG Ming-hui, WANG Dong-xing, et al. Failure mode and active earth pressure calculation of unsaturated soil behind rigid retaining wall[J]. 2022, 43(9): 2371-2382.
邓波, 杨明辉, 王东星, 等. 刚性挡墙后非饱和土破坏模式及主动土压力计算[J]. 岩土力学, 2022,43(9):2371-2382. DOI： 10.16285/j.rsm.2021.1924.

DENG Bo, YANG Ming-hui, WANG Dong-xing, et al. Failure mode and active earth pressure calculation of unsaturated soil behind rigid retaining wall[J]. 2022, 43(9): 2371-2382. DOI： 10.16285/j.rsm.2021.1924.

摘要

目前主动土压力计算方法多仅针对土体处于饱和或干燥状态，忽略了其从非饱和到局部饱和，或饱和到非饱和的渐变过程，进而导致计算结果失真。鉴于此，首先开展了一系列刚性挡墙非饱和砂土主动土压力模型试验，揭示了墙后土体的破坏规律：（1）墙后土体顶部出现了近似竖直裂缝，且其发展深度随墙面粗糙度和含水率的增加而变大；（2）墙土界面摩擦对塑性区形状影响较小，且在挡墙移动过程中，墙后土体塑性区形状始终近似保持为平面。在试验基础上，引入广义有效应力原理，基于极限平衡分析建立了考虑吸应力效应的非饱和土主动土压力计算方法，理论与试验实测值表明，所提方法相比其他方法，更接近于试验值。分析了各主要因素对非饱和土压力分布规律的影响，结果表明：主动土压力随有效内摩擦角值增加而减少，而界面摩擦角对其分布影响较小；相比于无吸力情况，考虑吸力时主动土压力更小；随着进气值增加，吸应力对主动土压力的贡献减少，最终趋于恒定。

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