挡墙土压力类型及原理

挡墙土压力的类型

1. 主动土压力

主动土压力是指挡墙未发生移动时，挡土墙后土体对挡墙的压力。它是由于土体自重产生的，其大小取决于土体的重力、摩擦力和内聚力。主动土压力的计算方法有很多种，常用的有库仑土压力理论、朗肯土压力理论和贾格布土压力理论。

2. 被动土压力

被动土压力是指挡墙向后移动时，挡土墙后土体对挡墙的压力。它是由于挡墙的移动而产生的，其大小取决于挡墙的移动量、土体的重力、摩擦力和内聚力。被动土压力的计算方法也有很多种，常用的有库仑土压力理论、朗肯土压力理论和贾格布土压力理论。

3. 静止土压力

静止土压力是指挡墙未发生移动时，挡土墙后土体对挡墙的压力等于主动土压力。当挡墙向后移动时，挡土墙后土体对挡墙的压力大于主动土压力，等于被动土压力。

土压力原理

1. 库仑土压力理论

库仑土压力理论是计算主动土压力和被动土压力的经典理论。该理论认为，土体是一个连续介质，具有均匀的重量、摩擦角和内聚力。挡土墙后土体的土压力是土体自重、摩擦力和内聚力的共同作用结果。库仑土压力理论的计算方法如下：

主动土压力：

$$P_a=\frac{1}{2}K_a\gamma H^2$$

被动土压力：

$$P_p=\frac{1}{2}K_p\gamma H^2$$

其中，$K_a$为主动土压力系数，$K_p$为被动土压力系数，$\gamma$为土体的重力，$H$为挡墙的高度。

2. 朗肯土压力理论

朗肯土压力理论也是计算主动土压力和被动土压力的经典理论。该理论认为，土体是一个均匀、各向同性的连续介质，具有均匀的重量和摩擦角。挡土墙后土体的土压力是土体自重和摩擦力的共同作用结果。朗肯土压力理论的计算方法如下：

主动土压力：

$$P_a=\frac{1}{2}K_a\gamma H^2$$

被动土压力：

$$P_p=\frac{1}{2}K_p\gamma H^2$$

其中，$K_a$为主动土压力系数，$K_p$为被动土压力系数，$\gamma$为土体的重力，$H$为挡墙的高度。

3. 贾格布土压力理论

贾格布土压力理论是计算主动土压力和被动土压力的半经验理论。该理论认为，土体是一个非均匀、各向异性的非连续介质，具有不均匀的重量、摩擦角和内聚力。挡土墙后土体的土压力是土体自重、摩擦力和内聚力的共同作用结果。贾格布土压力理论的计算方法如下：

主动土压力：

$$P_a=\frac{1}{2}\gamma H^2\left(1+\frac{2K_a-1}{4K_a-2}\tan\alpha\right)$$

被动土压力：

$$P_p=\frac{1}{2}\gamma H^2\left(1-\frac{2K_p-1}{4K_p-2}\tan\alpha\right)$$

其中，$\alpha$为挡墙后土体的摩擦角，$K_a$为主动土压力系数，$K_p$为被动土压力系数，$\gamma$为土体的重力，$H$为挡墙的高度。