主动土压力增大系数解析

【规范规定】

《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）

6.7.3 重力式挡土墙土压力计算应符合下列规定：

1.对土质边坡，边坡主动土压力应按式（6.7.3-1）进行计算。当填土为无黏性土时，主动土压力系数可按库伦土压力理论确定。当支挡结构满足朗肯条件时，主动土压力系数可按朗肯土压力理论确定。黏性土或粉土的主动土压力也可采用楔体试算法图解求得。

式中 E_a——主动土压力（kN）；

ψ_a——主动土压力增大系数，挡土墙高度小于5m时宜取1.0，高度5～8m时宜取1.1，高度大于8m时宜取1.2；

γ——填土的重度（kPa）；

h——挡土结构的高度（m）；

k_a——主动土压力系数，按本规范附录L确定。

2.当支挡结构后缘有较陡峻的稳定岩石坡面，岩坡的坡角θ>（45°+φ/2）时（图6.7.3），应按有限范围填土计算土压力，取岩石坡面为破裂面。根据稳定岩石坡面与填土间的摩擦角按下式计算主动土压力系数：

式中 θ——稳定岩石坡面倾角（°）；

δ_r——稳定岩石坡面与填土间的摩擦角（°），根据试验确定。当无试验资料时，可取

δ_r=0.33φ_k，φ_k为填土的内摩擦角标准值（°）。

图6.7.3 有限填土挡土墙土压力计算示意图(www.xing528.com)

1—岩石边坡 2—填土

《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》（JGJ 167—2009）

3.3.4 计算点土层的主动土压力系数（K_a）应按下式计算：

式中 K_a——土层的主动土压力系数；

φ_k——计算点土层的内摩擦角标准值（°）。

【解析】

重力式挡土墙上的土压力计算应注意的问题：

（1）土压力的计算，目前国际上仍采用楔体试算法。依据大量的试算与实际观测结果的对比，对于高大挡土结构来说，采用古典土压力理论计算的结果偏小，土压力的分布也有较大的偏差。对于高大挡土墙，一般也不允许出现达到极限状态时的位移值，所以在土压力计算式中计入增大系数。

（2）土压力计算公式是在土体达到极限平衡状态的情况下推导出来的，当边坡支挡结构不能满足极限状态时，土压力设计值应取主动土压力与静止土压力的某一中间值。

（3）在山区建设中，经常会遇到60°～80°陡峻的岩石自然边坡，其倾角远大于库仑破坏面的倾角，这时若仍然采用古典土压力理论计算土压力，则会出现较大的偏差。

（4）当支护结构经受的侧向变形条件不符合主动、被动极限平衡状态条件时，按照上述计算的主动及被动土压力系数K_a、K_p，调整为K_ma、K_mp，或采用实际产生的土压力。

（5）主动压力系数K_a的调整值K_ma可根据下式确定：

（6）被动土压力系数K_p的调整值K_mp可根据下式确定：

K_mp=（0.5～0.7）K_p （8-3）