岩土力学 2017, 38(8) 2182-2188 DOI:     ISSN: 1000-7598 CN: 42-1199/O3

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曲线滑裂面
挡土墙
土拱效应
主动土压力
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基于曲线滑裂面的挡墙主动土压力分析
杨 贵1, 2,王阳阳1, 2,刘彦辰1, 2
1. 河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏 南京 210098;2. 河海大学 安全与防灾工程研究所,江苏 南京 210098
摘要: 土体滑裂面形状对挡土墙主动土压力有重要影响。以无黏性填土挡墙为研究对象,假设在考虑土拱效应时,极限状态下墙后土体的滑裂面为曲线,基于水平微分单元法推导出平动模式下挡土墙主动土压力的分布。首先将计算与模型试验结果及已有理论研究成果进行对比分析,验证了方法的可靠性;其次,研究土体内摩擦角和墙-土摩擦角对主动土压力分布、合力大小和作用点高度的影响。结果表明:基于曲线滑裂面假设得到的滑动楔体范围略大于采用直线滑裂面的假设;对于不同高度的挡土墙,建议的计算结果与模型试验结果更为符合;对于不同的土体内摩擦角和墙-土摩擦角,土压力的分布形式和合力作用点与Paik解较为接近,但合力略大于Paik解。
关键词 曲线滑裂面   挡土墙   土拱效应   主动土压力  
Analysis of active earth pressure on retaining walls based on curved sliding surface
YANG Gui1, 2, WANG Yang-yang1, 2, LIU Yan-chen1, 2
1. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing, Jiangsu 210098, China; 2. Institute of Engineering Safety and Disaster Prevention, Hohai University, Nanjing, Jiangsu 210098, China
Abstract: The shape of sliding surface has important influence on the active earth pressure of retaining wall. A new active earth pressure formulation is proposed based on horizontal differential element method assuming retaining wall backfilled with cohesionless soils is under horizontal translation model. The assumption of formulation is that the sliding surface is curved when backfill behind a retaining wall reaches limit equilibrium and that the soil arching is considered. First, the reliability of the formulation is verified based on the compared calculation results of the formulation, model test and classical theory. Second, the influences of the different internal frictional angles of soil and wall-soil friction angles on the distribution, resultant and loading position of active earth pressure are analyzed. The results show the regions of sliding wedge obtained from curved sliding surface assumption are slightly bigger than the regions of plane assumption. The results by the proposed formulation are more consistent with model test results for retaining walls of different heights. The distribution form and loading position of active earth pressure are close to Paik’s solutions in different inner friction angles and friction angles on the soil-wall interface. However, the magnitudes of active earth pressure are greater than Paik’s solutions slightly.
Keywords: curved sliding surface   retaining wall   soil arching effect   active earth pressure  
收稿日期 2015-09-21 修回日期  网络版发布日期  
DOI:
基金项目:

国家自然科学基金(No. 51479059);中央高校基本科研业务费专项资金(No.2013B31914)。

通讯作者: 刘彦辰,男,1988年生,博士,主要从事土石坝静动力分析和土压力计算研究。E-mail: ycliuivip@163.com
作者简介: 杨贵,男,1977年生,博士,副教授,主要从事土石坝抗震及抗震措施方面的研究工作。
作者Email: ygheitu@163.com

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