GEO5挡墙模块土压力计算说明

本帖结合理正结果，对GEO5挡墙模块的土压力原理进行说明。对比包括无粘性土和粘性土两种情况，无粘性土给出两者的详细计算过程，粘性土介绍了GEO5的计算方法及与理正对比结果。

一、无粘性土：

（1）理正：

理正挡墙的虚拟墙背是从墙踵底，连到挡墙顶部。所以计算的土重是虚拟墙背以内的区域，土压力是以红线为墙背进行计算。所以，改变墙踵高度，只会影响土重，不会影响土压力大小。

Ea = 1/2γh^2Ka = 1/2*19*5.6^2*0.501= 149.26(误差来自于主动土压力计算时的取值)

（2）GEO5：

GEO5的虚拟墙背是从墙踵顶到挡墙顶，上面按虚拟墙背计算土压力，下面基础按实际墙背计算土压力，然后土压力求解矢量和。GEO5墙踵上的土重，就是按实际的土重进行计算：1/2*2*5*19=95.

因为假想墙背不同，墙背与竖直线的夹角不同，主动土压力系数也有细微差别，水平向分力是比较接近的。当底板较薄时（如0.1m），两者的土压力是几乎一样的，当基础底板较厚时，理正的虚拟墙背假设就不再适用。

0-5m：按虚拟墙背计算土压力，Ka = 0.526, 5m处土压力Pa_5m = 19*5*0.526=49.97 （误差来自于主动土压力系数保留位数，软件后台不是按三位计算的）

5-5.6m：按基础实际墙背计算，这时墙背与填土间的摩擦角按实际的取，不再按内摩擦角进行取值。Ka=1/3，5m处主动土压力 Pa_5m下 = 19*5*1/3=31.67（主动土压力取实际1/3，故和软件计算书结果没有误差）。

二、粘性土：

（1）理正：

理正帮助文档中讲计算出破裂角后利用力的多边形求解，不再赘述。

（2）GEO5：

GEO5利用公式进行计算，现在拿5m处的土压力进行说明。

Kac = Kahc = 0.577

Ka = 1/3

Pa_5m下 = 19*5*1/3 – 2*10*0.577 = 20.96

理正结果是99.443，GEO5基础厚度为0.5时的结果为94.03，GEO5基础厚度调整为0.1时的土压力为101.45。结果误差主要还是虚拟墙背的假设不同（无粘性土章节已详细论证）。