(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210472016.7 (22)申请日 2022.04.29 (71)申请人 西南交通大 学 地址 610031 四川省成 都市二环路北一段 (72)发明人 罗强　熊诗杰　黄豫　张良　 郭增瑞　蒋良潍　刘宏扬　王腾飞　 吕鹏举　裴臻豪　 (74)专利代理 机构 北京正华智诚专利代理事务 所(普通合伙) 11870 专利代理师 吕春艳 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) E02D 29/02(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种衡重式挡土 墙的主动土 压力确定方法 (57)摘要 本发明公开了一种衡重式挡土墙的主动土 压力确定方法， 包括S1、 确定衡重式挡土墙结构 和墙背填土参数； S2、 计算衡重式挡土墙上墙破 裂棱体的第一破裂面剪切角； S3、 计算得到衡重 式挡土墙上墙破裂棱体的第一破裂面倾角和第 二破裂面倾角； S4、 计算得到第一破裂面土压力 和第二破裂面土压力； S5、 根据第二破裂面与上 墙背间的衡重台上土体的自重， 计算衡重式挡土 墙上墙背土压力和衡重台土压力； S6、 根据下墙 破裂棱体的自重， 计算衡重式挡土墙下墙破裂面 倾角及下墙背土压力。 本发明方法的衡重式挡土 墙墙背土体破坏模式更符合工程实际， 土压力计 算精度更高， 且能考虑墙顶以上路堤高度的影 响， 完善了衡重式挡土墙结构设计方法和稳定性 评价技术。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114818070 A 2022.07.29 CN 114818070 A 1.一种衡重式挡土墙的主动土 压力确定方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 确定衡重式挡土墙结构和墙背填土参数； S2、 根据衡重式挡土墙结构， 计算衡重式挡土墙上墙破裂棱体的第一破裂面剪切角； S3、 根据衡重式挡土墙结构、 墙背填土参数和第 一破裂面剪切角， 构建力多边形闭合的 静力平衡方程， 并计算得到衡重式挡土墙上墙破裂棱体的第一破裂面倾角和 第二破裂面倾 角； S4、 基于计算所得的衡重式挡土墙上墙破裂棱体的第一破裂面倾角和第二破裂面倾 角， 计算得到第一破裂面土 压力和第二破裂面土 压力； S5、 根据第二破裂面与上墙背间的衡重台上土体的自重， 计算衡重式挡土墙上墙背土 压力和衡重台土 压力； S6、 根据下墙破裂棱体的自重， 计算衡重式挡土墙下墙破裂面 倾角及下墙背土 压力。 2.根据权利要求1所述的衡重式挡土墙的主动土压力确定方法， 其特征在于， 所述步骤 S1中确定衡重式挡土墙结构和墙背填土参数， 包括： 量测确定的衡重式挡土墙的上墙高度H1、 下墙高度H2、 衡重台宽度L、 上墙背倾角 α1和下 墙背倾角 α2、 墙顶以上路堤边坡高度h和边坡倾角 λ； 以及采用土 工试验获得的墙背土体容重γ、 综合内摩擦角 墙土摩擦角 δ。 3.根据权利要求2所述的衡重式挡土墙的主动土压力确定方法， 其特征在于， 所述步骤 S2中计算衡重式挡土墙上墙破裂棱体的第一破裂面剪切角， 包括： 根据墙顶以上路堤边坡高度h， 计算上墙破裂棱体的第一破裂面剪切角发挥系数 η： η＝0.841 ‑0.478e‑0.505h 根据综合内摩擦角 计算上墙破裂棱体的第一破裂面剪切角 ζ： 且h≤8m。 4.根据权利要求3所述的衡重式挡土墙的主动土压力确定方法， 其特征在于， 所述步骤 S3中构建力多边形闭合的静力平衡方程， 并计算得到衡重式挡土墙上墙破裂棱体的第一破 裂面倾角和第二破裂面 倾角， 包括： 构建力多边形闭合的静力平衡方程： 其中， W′为基于破裂棱体自重， R1为第一破裂面土压力， E ′为第二破裂面土压力， ζ为第 一破裂面土压力R1及与法线夹角， 为第二破裂面土压力E ′及与法线夹角， β、 α 分别为衡重 式挡土墙上墙破裂棱体的第一破裂面 倾角和第二破裂面 倾角； 将静力平衡方程对β 、 α 求 导， 得到极限方程， 求 解极限方程以求 解得到β 、 α 。 5.根据权利要求4所述的衡重式挡土墙的主动土压力确定方法， 其特征在于， 所述步骤 S5中计算衡重式挡土墙上墙背土 压力和衡重台土 压力， 包括： 根据第二破裂面与上墙背间的衡重台上土体的自重W、 第二破裂面土压力E ′及与法线 夹角 衡重台土 压力P、 上墙背土 压力E1， 构建力多边形闭合的静力平衡方程组：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114818070 A 2求解该力多边形闭合的静力平衡方程组， 以得到上墙背土 压力E1和衡重台土 压力P。 6.根据权利要求5所述的衡重式挡土墙的主动土压力确定方法， 其特征在于， 所述步骤 S6中计算衡重式挡土墙下墙破裂面 倾角 θ和下墙背土 压力E2， 包括： 根据下墙破裂棱体的自重W ″、 第一破裂面土压力R1及与法线夹角 ζ、 下墙破裂面土压力 R2及与法线夹角 θ、 下墙背土 压力E2及与法线夹角 δ2， 构建力多边形闭合的静力平衡方程组： 对该力多边形闭合的静力平衡方程组的θ求导， 以得到极限方程， 求解极限方程得到下 墙破裂面 倾角 θ， 将下墙破裂面 倾角 θ代入该静力平衡方程组， 以得到下墙背土 压力E2。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114818070 A 3