庫倫理論

理論要點

計算土壓力的理論和方法很多，目前，套用最廣的是庫倫理論和公式。庫倫理論的要點為：

1.假設牆背填料為均值散粒體，僅有內摩擦力，而無粘聚力。

2.當牆身向外移動或繞牆趾外傾時，牆背填料內會出現一通過牆踵的破裂面；假設次破裂面為一平面。

3.破裂面上的土楔，視作剛性體，根據靜力平衡條件，確定次土楔處於極限平衡狀態給予牆背的主動土壓力：

E=Gsin(90°-θ-φ)/sin(θ+ψ)

式中：G——土楔重（土楔上有荷載時，包括荷載重）；

θ——破裂面與垂線的夾角，稱作破裂角；

φ——土的內摩擦角；

ψ——φ+α+δ；

α——牆背的傾角，仰斜時α取負值，俯斜時α取正值；

δ——牆背與填料間的摩擦角。

4.通過牆踵，假擬若干個破裂面，其中使主動土壓力值達到最大的那個破裂面即為最危險的破裂面。由此可按下式：

(dE)/(dθ)=0

這一條件，求得破裂面的位置和主動土壓力值。

5.假設土壓應力沿牆高呈直線分布，土壓力作用在牆高的下三分點處（土楔上無荷載作用時，與牆背的法線夾角為δ）。

1.庫倫理論雖有不夠嚴密完整之處，但概念簡單明了，適用範圍較廣，可用以結算各種牆背情況（但必須為平面或近似平面），不同牆後填料表面形狀和荷載作用情況下的主動土壓力。

2.庫倫理論較適用於砂性土，計算所得之主動土壓力值與情況較接近。庫倫理論套用於粘性土時，以破裂面為平面代替曲面的假設所引起的計算誤差並不太大。但是，影響粘性土強度的不定因素很多，難於為之確定恰當的抗剪強度計算指標；同時，目前也缺乏計算粘性土土壓力的實踐經驗。

3.庫倫理論僅適用於剛性擋土牆。柱板式、錨桿式和錨定式等柔性擋土牆，目前尚無成熟的理論和方法計算土壓力，可在某些近似的假設（忽略牆身柔性和錨桿的存在對牆背土壓應力分布的影響）後，暫且按本章的方法計算。