土壓力理論分析方法

1. 土壓力有哪幾種,各種土壓力的大小及分布的主要影響因素是什麼,如何計算

土壓力分為靜止土壓力，主動土壓力和被動土壓力。主動土壓力最小，被動土壓力最大。
當擋土牆靜止不動，牆後土體處於彈性平衡狀態時，土對牆的壓力稱為靜止土壓力。
當擋土牆受牆後填土作用離開土體方向偏移至土體達到極限平衡狀態時，作用在牆背上的土壓力稱為主動土壓力。
當擋土牆受外力作用使牆身發生向土體方向的偏移至土體達到極限平衡狀態時，作用在牆背上的土壓力稱為被動土壓力。
根據彈性半無限體得應力和應變理論，z深度處的靜止土壓力的表達公式為：P0=K0*r*z
K0是靜止土壓力系數，可由泊松比v來確定，K0=v/(1-v)；
r是土的重度。
現在計算土壓力用的最多的兩種理論分別為朗肯土壓力理論和庫倫土壓力理論。
1.朗肯土壓力理論是利用應力的極限平衡來求解的，它的基本假設是：擋土牆牆背直立，牆後填土面水平，牆背光滑。
z深度處的主動土壓力基本表達式：Pa=Ka*r*z-2*c*(Ka)^1/2
其中：
Ka是主動土壓力系數，Ka=（tan(45-φ/2)^2，φ為土體的內摩擦角；
c是土體的粘聚力。
z深度處的被動土壓力基本表達式：Pp=Kp*r*z+2*c*(Kp)^1/2
其中：
Kp是被動土壓力系數，Kp=（tan(45+φ/2)^2
(註：對於分層填土，有地下水，地面超載的情況內容較多，介意你隨便找本土力學看看，應該都有）
2.庫倫土壓力理論是根據牆後所形成的滑動契體靜力平衡條件（土契體自重G，破裂面上的反力R，牆背對土契體的反力E）建立的土壓力計算方法。它的基本假設是：擋土牆和滑動土契體視為剛體，牆後填土為無粘性砂土，當牆身向前或向後偏移時，牆後滑動土契體是沿著牆背和一個通過牆踵的平面發生滑動。
至於具體的計算方法，現在國家已經將不同工況下的土壓力直接編入規范，你可以直接根據需要進行查詢。（JTGD30—2004
公路路基設計規范）
至於主要影響因素很明顯，你直接從公式中就可以看到了，我這就不必闡述了。

2. 土壓力的其他計算

確定土壓力還有圖解分析法和圖解法。圖解分析法是用作圖確定近似於滑動線的精確曲線，然後確定滑落棱體各部分的重量，藉助力的三角形，求出土壓力的數值。圖解法是以庫侖假設為基礎，即假設滑動線為直線，此法一般僅適用於確定主動土壓力，結果同精確解相近。確定被動土壓力則必須採用圖解分析法。圖解法和圖解分析法的優點在於能自行核對，避免較大誤差，可以用簡便的作圖方法計算復雜條件下的土壓力。
有地下水位時土壓力的計算
地下水位對土壓力的影響，具體表現在：
(1) 地下水位以下填土重量將因受到水的浮力而減小．計算土壓力時應用浮容重γ；
(2) 地下水對填土的強度指標c、j的影響。一般認為對砂性土的影響可以忽略；但對粘性填土，地下水將使c、j值減小．從而使土壓力增大；
(3) 地下水對牆背產生靜水壓力作用。

水土合算→粘性土
水土分算→無粘性土
連續均布荷載作用下土壓力計算
地表連續均布荷作用下，作用在牆背面的土壓力強度sa由兩部分組成：一部分由均布荷載q引起（常數），其分布與深度z無關; 另一部分由土重引起，與深度z成正比。總土壓力Ea即為梯形分布圖的面積。
地表局部荷載作用下土壓力計算
填土表面有局部荷載q作用下，則q對牆背產生的附加土壓力強度值仍可用朗肯公式計算，即sa=qKa ，但其分布范圍缺乏在理論上的嚴格分析。一種近似方法認為，地面局部荷載產生的土壓力是沿平行於破裂面的方向傳遞至牆背上的。
牆背設置卸荷平台時土壓力計算
為了減少作用在牆背上的主動土壓力．有時採用在場背中部加設卸荷平台的辦法。此時，平台以上Hl高度內，可按朗肯理論，計算作用在AB面上的土壓力分布。由於平台以上土重W已由卸荷台BCD承擔，故乎台下C點處土壓力變為零，從而起到減少平台下H2段內土壓力的作用。減壓范圍，一般認為至滑裂面與牆背交點E處為止。連接圖中相應的C和E，則圖中陰影部分即為減壓後的土壓力分布。顯然卸荷平台伸出越長，則減壓作用越大。