岩土工程之位移土压力研究

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伴随着城市化进程的加快，城市建设快速发展，城市人口急剧膨胀，城市规模不断扩大，城市土地供需矛盾愈来愈突出。充分利用有限的土地资源为人们提供舒适便捷的的居住生活环境，是目前城市发展建设的当务之急，而对地下空间的大规模开发利用无疑是解决当下土地资源日趋紧张的必由之路。 

从上图可以对我国大部分的城市发展现状有一个了解,城市道路拥挤,车辆保有量的快速增加使得原本宽敞的道路变得狭窄拥堵,这就要求我们在进行设计时候，进行地下停车场的设计。 

而大型地下空间的构筑物主要受到周围的土压力作用，土压力是土与挡土结构相互作用的结果，与结构自重、岩土自重、以及活荷载等荷载相比，土压力的大小和作用方向具有明显的区域性、显著的个性和很大的不确定性。而且我们知道，一般这些土都是非极限土压力，但是我们现在的设计所依据的理论都是在极限土压力理论的基础上进行的，这就对实际工程的设计施工等产生一定的硬性影响。 

所以对位移土压力进行研究，可以进一步完善土压力理论和地下工程荷载理论，改进基坑支护等地下工程设计方法将产生积极作用，可望为地下工程施工组织方案的制定和实施提供理论依据和切实可行的方法，对节约土地资源、合理利用地下空间、正确利用土压力具有积极意义。 

目前国内外研究现状分析：

近年来，随着地下工程的发展，位移土压力研究逐渐成为岩土工程的一个热点。 

陈宾等基于塑性流动理论和虚功原理，建立了有限土压力计算模型。 

王元战和张永兴基于改进的库仑极限平衡理论和滑动楔体微元体平衡条件，建立了非极限主动土压力基本方程，得到了侧压力系数的表达式。 

饱和非饱和土的极限和非极限应力状态 

针对未达到极限位移的刚性挡土墙，卢坤林等基于库仑土压力理论，利用卸荷应力路径的三轴试验进行了类比分析，得到了摩擦角与位移的关系，从而得到了非极限主动土压力计算公式。 

根据土压力的大小随挡土墙位移的变化特点，梅国雄等给出了一个可以考虑变形的土压力计算方法，并与离心机试验结果进行了对比。 

通过改进库仑土压力理论，徐日庆等根据静力平衡条件，推导出了在刚性挡土墙平动模式下被动阶段位移土压力强度、土压力合力和位移土压力系数的理论公式。他们发现，被动阶段土压力及其土压力系数随位移的发展而增大，且在任一位移时位移土压力沿墙高近似线性分布。 

吴剑敏等的实测表明，即使在较高饱和度条件下，基质吸力对土压力、支护结构内力、土的张拉深度也有显著影响。 

黄雪峰等通过现场大型原位测试，对非饱和原状黄土垂直高边坡土压力分布特征进行了现场实测。发现实测土压力数据与朗肯、库仑土压力的计算结果相差很大，其中朗肯理论计算值是实测值的22倍。 

李加贵、陈正汉等对兰州市一Q3黄土边坡进行了现场位移、土压力、基质吸力和含水率测试，观测了边坡的破坏过程。他们发现非饱和黄土的表观黏聚力和有效摩擦角与吸力之间存在非线性依赖关系。与朗肯土压力计算结果相比，实测黄土边坡的土压力远小于计算值。浸水条件下，非饱和黄土的土压力增速较大，说明饱和度对土压力影响很大。 

最近，陈铁林等根据变形等效原则，给出了一个基于折减吸力计算静止土压力的方法，该方法可以反映非饱和土土压力和膨胀量的分布规律。 

基于极限平衡条件，采用统一强度理论和非饱和土双应力状态变量抗剪强度，在考虑中间主应力效应和考虑基质吸力不同分布情况下，张常光等给出了非饱和土主动土压力和被动土压力的统一解。 

可见，国内外学者对土压力这一古老而应用广泛的课题倾注了大量心血，也取得了许多有价值的成果，这些都是很值得我们去学习参考的。 

在这里想说一句话：不积跬步，无以成千里；不积小流，无以成江河。算是对大家在工作和学习中的鼓励吧，难道我们的每一项学科、每一项新技术不是在这种积累的过程中成长壮大的呢？