关于“改进的库尔曼图解法及其在土压力计算中的应用”的讨论

 库尔曼图解法是一种遵循库伦土压力理论的原理、以图解方式确定土压力的方法。这种方法的优点是能用于地面不规则和填土面有荷载的情况(在这些情况下库伦土压力公式不适用),这种方法的缺点是计算和作图工作量大、精度较差。因此,当计算情况在库伦土压力公式适用范围内时,计算者考虑采用库伦土压力公式计算土压力而不会考虑采用库尔曼公式;只有当计算情况不在库伦土压力公式适用范围内时,计算者才会考虑采用库尔曼图解法。显然,在不减小库尔曼图解法适用范围的条件下,我们欢迎各种旨在减小计算和作图工作量、提高精度的改进库尔曼图解法的探索。《岩土工程学报》2003年第2期刊登的“改进的库尔曼图解法及其在土压力计算中的应用”一文     

粘性土的等值内摩擦角及主动土压力的计算

应用土的极限平衡理论，建立了等值内摩擦角的计算公式，然后按库伦理论计算粘性填土的主动土压力，实例计算表明，与按广义库伦理论计算的结果非常接近，从而论证了这一方法的正确性。     

土体应力状态下主动土压力分布研究

土压力问题一直是支挡结构设计的重要依据之一,经典土压力理论的假设条件会对实际工程的设计造成误差。在经典理论的基础上,分析了墙后土体的应力状态,推导了考虑墙背摩擦情况的侧土压力系数和土压力应力分布计算表达式,通过与Tsagareli砂性土模型试验实测土压力分布对比,说明了本文方法的合理性,并结合算例分别计算了平面破裂面假定和圆弧破裂面假定情况下土压力及其分布。计算结果表明,取库伦搜索真实破裂面的平面假定时,侧土压力系数为常数,土压力与库伦理论结果一致,为线性分布。取最危险圆弧滑动面的曲面假定时,侧土压力系数呈先增大后减小的变化特点,土压力为非线性分布。     

地震条件下成层黏土挡墙土压力及其分布的微分薄层法

研究了地震条件下分层土挡土墙土压力的计算方法,经与朗肯、库伦土压力理论公式的计算结果相比,有很好的吻合性。以往所研究的解析解均是针对单一、均质、各向同性填土推导的,而文中计算公式和方法则可适用于多层不同性质填土的挡土墙土压力的计算。并且与以往相关研究的结论—-即主动土压力合力的作用点位置高于朗肯、库伦土压力合力作用点位置,主动土压力合力的作用点位置高于朗肯、库伦土压力合力作用点位置是一致的。提出的方法适用于多层性质不一样填土的挡土墙土压力的计算,有一定实用意义。     

斜面土钉支护墙的土压力计算探讨

斜面土钉支护墙的主动土压力，习惯上仍然是采用传统的朗肯土压力理论来进行计算，其值偏于保守。本文根据库伦无粘性土坡的一般土压力理论计算公式及相应主动土压力公式，求出斜面土钉支护墙的滑裂面与水平面的夹角η值，并给出斜面土钉支护墙的土压力计算公式，文中还给出常用范围内对朗肯主动土压力的折减数ζ，可供实际设计中选用。对粘性土进坡，建议按等值内摩擦角法进行计算。     

运用AUTOCAD求解挡土墙主动土压力

图解挡土墙土压力是根据库伦基本理论和闭合力三角形的相似性，假设不同的滑动面，利用图解法和计算机中的AUTOCAD绘图工具，比较迅速，准确地求解最大土压力EA值和滑动面的位置。当墙后填土形状复杂时，有不可比拟的优越性。     

对“挡土墙土压力公式的修正”一文的几点意见

挡土墙受主动土压力与挡土墙的变形、土颗粒的性质、土的含水量、填土的过程以及墙前被动土压力等有关。解决土压力问题的计算方法甚多,但在设计工作中迄今都沿用朗金理论和库伦理论;由于其理论假定前提与实际不甚相符,在这方面作些实际研究和论证是有益的。     

对重力式挡土墙工程设计中的一些问题的探讨

对在实际工程中的如何应用库伦 ,朗肯土压力理论计算挡土墙的主动土压力提出了一些实用方法 ,并进行探讨。     

挡土墙黏性分层填土土压力及开裂深度的计算

挡土墙后分层填土过程中,土压力的生成与分布情况直接影响挡土墙的设计。利用Mohr-Coulomb屈服面非相关联的Drucker-Prager准则作为塑性势面,对墙后黏性分层填土过程中作用墙背上的土压力进行了有限元计算。将数值计算结果与广义土压力的计算结果进行比较,结果显示:有限元计算的土压力分布比广义土压力公式计算的更加合理;由广义库伦土压力公式计算出来的零压力区与塑性理论计算的开裂深度相吻合,进一步证实了分层填土使用塑性理论和有限元进行计算结果的可靠性。建议挡土墙后填土尽量考虑低塑性土进行分层填筑,降低填土的开裂深度。     

狭窄黏性填土刚性挡墙主动土压力研究

对于临近既有地下室或竖直基岩面的挡土墙,由于墙后填土宽度有限,采用经典的库伦、朗肯土压力理论计算挡土墙主动土压力是不合适的。采用有限元分析软件ABAQUS,对狭窄黏性填土刚性挡土墙的主动土压力问题进行研究,探讨了墙后土体的临界裂缝深度和滑裂面的发展规律。考虑墙土之间的黏着力和填土竖向裂缝,建立新的理论分析模型,得到了挡土墙水平主动土压力合力的求解方法和主动土压力分布的解析公式。土压力合力系数与土压力强度的理论解和数值解吻合较好,验证了本文理论解的合理性。研究表明,主动极限状态下,填土表面两侧均将产生竖向裂缝,且临界裂缝深度不随填土宽度变化,其值与朗肯裂缝深度接近;随着填土宽度的减小,填土内将产生一道甚至多道滑裂面,挡土墙主动土压力也从基于半无限土体假定的广义库伦土压力值逐渐减小。     

基坑工程桩墙结构主动土压力研究

基于极限平衡理论,利用单元分层法对基坑工程桩墙围护结构（水泥搅拌桩、地下连续墙等）主动土压力作了详细分析,推导出新的主动土压力强度、主动土压力系数的理论公式。对比朗肯、库伦主动土压力公式,结果表明新的主动土压力理论公式计算值较库仑主动土压力公式计算值略小。通过与室内砂土悬臂结构土压力实测值比较,表明采用本文方法计算的主动土压力更加接近实测值,具有较好的工程指导意义。     

无黏性有限土体主动破坏及土压力离散元分析

建立在半无限土体假定上的朗肯土压力理论和库伦土压力理论,在挡土墙后填土有限的情况下不再适用。针对墙后无黏性填土,采用离散元方法分别对光滑、粗糙墙面平动模式下墙后有限宽度土体主动破坏的过程进行研究,分析了挡土墙运动过程中滑裂带发展、土体位移规律以及墙后水平土压力分布的情况。研究结果表明,墙体光滑情况下,滑裂带呈直线,墙后填土宽高比较小时,可以观察到滑裂带的反射,墙后土体呈多折线破坏模式,滑裂带倾角基本与库伦理论滑裂带倾角相等,且与土体宽高比无关,水平土压力合力受土体宽高比影响亦不大。墙体粗糙情况下,滑裂带呈曲线,反射现象随墙体粗糙程度增加而减弱,滑裂带倾角随土体宽高比增大而减小,最终落于库伦理论滑裂带内侧。此时,存在一临界宽高比,当墙后土体宽高比小于此值时,主动土压力随宽高比增大而增大,大于此值时,主动土压力不受宽高比影响。而无论墙体粗糙与否,墙后土体宽高比越小,达到极限状态所需墙体位移均越小。     

基坑支护土压力计算

在软土深基坑土体压力的计算中,往往以朗肯公式作为计算土压力的基础,对与其假设条件不一致部分,也以各种方式简化,于是使得计算的结果与实际有较大出入。而库伦计算公式则综合考虑了挡墙墙背倾斜、粗糙、非水平填土、粘性土和砂性土等为朗肯公式所未顾及的因素,使得理论的计算与实际更接近。     

地震荷载下的土压力线性分布解

Mononobe-Okabe土压力理论广泛应用于地震效应下的土压力计算,但由于其理论基础为库伦理论,因而只能计算土压力合力。基于Mononobe-Okabe土压力理论的平面滑裂面假设,在拟静力分析法的基础上采用斜向条分法,推导了考虑多种复杂条件下的地震土压力合力及其作用点位置、土压力强度计算式,并给出临界破裂角的显式解答。分析表明:斜向条分法能够有效验证Mononobe-Okabe理论假设土压力强度沿墙高线性分布的合理性,且在相应简化条件下,该公式给出的土压力合力与Mononobe-Okabe理论的计算结果完全一致。通过探讨水平和竖向地震荷载对土压力的影响初步获得了地震土压力的变化规律。     

改进的库尔曼图解法在折线坡土压力计算中的应用

为简化折线形土坡的库尔曼图解法，在王奎华直线形土坡简化方法的基础上，以挡土墙后二折线、三折线土坡为分析模型，以库伦土压力理论为基础，根据几何三角形与力矢三角形相似的关系对折线坡的库尔曼图解法进行了改进，提出了一种新的土压力图解法。和原库尔曼图解法相比，改进后的方法无需计算滑动土体的自重和逐一按比例尺量取线段表示滑动土体自重，计算量小，作图简便，所得结果更加精确。     

库伦土压力理论在粘性土中的应用(英)

在库伦土压力学理论的实际应用中，特别是应用于粘性土时，还存在着若干观念模糊的问题。例如，在计算侧压力时，应该水土合算还是水土分算；应该考虑墙前后的静水压力还是考虑渗流力活虑上的凝聚力时是否会在挡墙附近的土面产生裂缝，并在墙土之间引起拉应力；如何考虑卸载对于土压力的影响等等。本文运用现代土力学概念，对上述这些问题进行了比较深入的剖析。     

库伦土压力理论在粘性土中的应用(英)

在库伦土压力学理论的实际应用中，特别是应用于粘性土时，还存在着若干观念模糊的问题。例如，在计算侧压力时，应该水土合算还是水土分算；应该考虑墙前后的静水压力还是考虑渗流力活虑上的凝聚力时是否会在挡墙附近的土面产生裂缝，并在墙土之间引起拉应力；如何考虑卸载对于土压力的影响等等。本文运用现代土力学概念，对上述这些问题进行了比较深入的剖析。     

对库仑土压力理论计算误差的探讨

分析了库伦土压力理论在计算回填土墙的土体侧压力计算值与实际值之间产生误差的原因,根据实际测试结果提出了库伦土压力计算公式的修正系数,使得设计的计算结果与实际结果相一致。     

挡土墙后粘性填土的主动土压力计算

根据库伦土压力的计算原理,从滑动楔体处于极限平衡状态时力的静力平衡条件出发,推导出了计算粘性土或无粘性土主动土压力的公式。该公式适用于均布荷载作用于挡土墙后任意位置。对重力式挡土墙设计中土压力的计算具有一定参考价值。     

扶壁码头刚性模型土压力量测

试验模型是以黄埔新港二期工程所用的扶壁作为原型,按照一定的比例进行制作,试验时,在模型的后面填砂,同时,进行土压力量测。通过试验,得到如下结果:1.由于回填砂和扶壁壁面之间的摩擦作用,作用在板壁的侧向土压力的实测值与按古典理论（库伦和朗金）计算的土压力值有很大的差别。2.扶壁肋的摩擦作用使得作用在立板上的侧向土压力大大降低,同时作用在底板上的垂直土压力也比其上载压力小得多。3.作用在肋背斜面上部和中部的实测土压力比朗金土压力稍有增加。