1. 庫倫土壓力理論
朗肯土壓力理論是根據(jù)半空間的應(yīng)力狀態(tài)和土單元體的極限平衡條件而得出的土壓力古典理論之一。而庫倫土壓力理論是以整個(gè)滑動(dòng)土體上力系的平衡條件來求解主動(dòng)土壓力，被動(dòng)土壓力計(jì)算的理論公式
朗肯土壓力的使用范圍：假設(shè)墻背光滑，直立，填土面水平。
庫倫土壓力的使用范圍：墻后填土是理想的散粒體，滑動(dòng)破壞面為一平面，滑動(dòng)土楔體視為剛體。
2. 庫倫主動(dòng)土壓力解釋
傾倒破壞是反傾邊坡的一種常見破壞模式,其中次生傾倒是反傾巖質(zhì)邊坡傾倒破壞的主要誘因。
建立了反傾巖層在坡后土體作用下次生傾倒破壞的地質(zhì)力學(xué)模型,基于室內(nèi)物理模擬試驗(yàn),分析了反傾巖層上覆土壓力分布規(guī)律、巖層的破壞模式和整體破壞面的形狀與位置。
根據(jù)庫侖主動(dòng)土壓力理論得到下臥巖層表面各點(diǎn)法向壓力的理論值與實(shí)測值基本相符,土體中存在土拱效應(yīng)導(dǎo)致兩者存在差異,隨著上覆土體厚度及堆載作用的加大,土拱效應(yīng)越明顯。
各巖層可能的破壞模式包括彎拉破壞、彎滑破壞和滑動(dòng)破壞。
下臥反傾巖層的整體破壞面是一通過坡腳的近似平面,整體破壞面與巖層層面法線方向呈0°～25°的夾角。
基于疊合懸臂梁模型,引入巖層橫截面上節(jié)理面的黏聚力和巖石抗拉強(qiáng)度隨巖層嵌入深度的折減系數(shù),改進(jìn)了反傾巖層的極限平衡分析方法,推導(dǎo)了坡體任意巖層下推力的理論公式,定義了任意巖層變形破壞的安全系數(shù)和邊坡整體傾倒破壞的綜合安全系數(shù)。
提出了下臥反傾巖層潛在整體破壞面的理論計(jì)算方法,并確定了影響潛在整體破壞面位置的敏感因素。
3. 庫倫土壓力理論適合擋土墻
朗肯土壓力理論基本假定：擋土墻結(jié)構(gòu)，墻背豎直、光滑，其后填土表面水平并無限延伸。
庫倫土壓力理論基本假設(shè)：擋土墻和滑動(dòng)土契體視為剛體，墻后填土為無粘性砂土，當(dāng)墻身向前或向后偏移時(shí)，墻后滑動(dòng)土契體是沿著墻背和一個(gè)通過墻踵的平面發(fā)生滑動(dòng)。
如果墻背傾斜，具有傾角α；墻背粗糙，與填土摩擦角為β；墻后填土面有傾角δ。
當(dāng)α=β=δ=0時(shí)，兩者理論計(jì)算的土壓力結(jié)果一致，郎肯是庫倫的特例。
而庫倫土壓力理論是可以解決墻背傾斜，填土表面傾斜的一般土壓力問題
4. 土力學(xué)庫倫土壓力
土力學(xué)(Soil mechanics)是研究土體在力的作用下的應(yīng)力-應(yīng)變或應(yīng)力-應(yīng)變-時(shí)間關(guān)系和強(qiáng)度的應(yīng)用學(xué)科，是工程力學(xué)的一個(gè)分支。
為工程地質(zhì)學(xué)研究土體中可能發(fā)生的地質(zhì)作用提供定量研究的理論基礎(chǔ)和方法。主要用于土木、交通、水利等工程。土力學(xué)是應(yīng)用工程力學(xué)方法來研究土的力學(xué)性質(zhì)的一門學(xué)科。土力學(xué)的研究對(duì)象是與人類活動(dòng)密切相關(guān)的土和土體,包括人工土體和自然土體,以及與土的力學(xué)性能密切相關(guān)的地下水。奧地利工程師卡爾·太沙基(1883-1963)首先采用科學(xué)的方法研究土力學(xué)，被譽(yù)為現(xiàn)代土力學(xué)之父。土力學(xué)被廣泛應(yīng)用在地基、擋土墻、土工建筑物、堤壩等設(shè)計(jì)中，是土木工程、巖土工程、工程地質(zhì)等工程學(xué)科的重要分枝。土力學(xué)的發(fā)展大致可分為三個(gè)階段:遠(yuǎn)在古代，由于生產(chǎn)和生活上的需要，人們已懂得利用土來進(jìn)行工程建設(shè)。例如中國很早就修建了萬里長城、大運(yùn)河、靈渠和大型宮殿等偉大建筑物;古埃及和巴比倫也修建了不少農(nóng)田水利工程;古羅馬的橋梁工程和腓尼基的海港工程也都具有重要意義。由于社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展水平和技術(shù)條件的限制，發(fā)展極慢。直到18世紀(jì)中葉，這門學(xué)科仍停留在感性認(rèn)識(shí)階段。這是本學(xué)科發(fā)展的第一階段。第二階段開始于產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期。大型建筑物的興建和有關(guān)學(xué)科的發(fā)展，為研究地基與基礎(chǔ)問題提供了條件，人們開始從已得的感性認(rèn)識(shí)來尋求理性的解釋。不少學(xué)者從工程觀點(diǎn)來進(jìn)行土的力學(xué)問題的理論和試驗(yàn)研究。法國科學(xué)家C.-A.de庫侖發(fā)表了著名的土的抗剪強(qiáng)度和土壓力理論(1773)，英國W.J.M.蘭金也發(fā)表了土壓力理論這兩種土壓力理論至今還被廣泛應(yīng)用。18世紀(jì)中期以前﹐人類的建筑工程實(shí)踐主要是根據(jù)建筑者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的。18世紀(jì)中葉至20世紀(jì)初期﹐工程建筑事業(yè)迅猛發(fā)展﹐許多學(xué)者相繼總結(jié)前人和自己實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)﹐發(fā)表了迄今仍然行之有效的﹑多方面的重要研究成果。例如法國的 C.-A. de庫侖發(fā)表了土壓力滑動(dòng)楔體理論(1773)和土的抗剪強(qiáng)度準(zhǔn)則(1776)﹔法國的H.P.G.達(dá)西在研究水在砂土中滲透的基礎(chǔ)上提出了著名線性滲透定律(1856)﹔英國的W.J.M.蘭金分析半無限空間土體在自重作用下達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)的應(yīng)力條件﹐提出了另一著名的土壓力理論﹐與庫侖理論一起構(gòu)成了古典土壓力理論﹔法國的J.V.博西內(nèi)斯克(1885)提出的半無限彈性體中應(yīng)力分布的計(jì)算公式﹐成為地基土體中應(yīng)力分布的重要計(jì)算方法﹔德國的O.莫爾(1900)提出了至今仍廣泛應(yīng)用的土的強(qiáng)度理論﹔19世紀(jì)末至20世紀(jì)初期瑞典的A.M.阿特貝里提出了黏性土的塑性界限和按塑性指數(shù)的分類﹐至今仍在實(shí)踐中廣泛應(yīng)用。19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)初期，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，基礎(chǔ)工程有了很大進(jìn)步，樁基和深基礎(chǔ)的理論和施工方法也大有發(fā)展。人們在工程實(shí)踐中積累了大量有關(guān)土的實(shí)際觀測和模型試驗(yàn)的資料，并對(duì)土的強(qiáng)度、土的變形和土滲透性等專門課題作了某些理論探討。從20世紀(jì)初以來是本學(xué)科發(fā)展的第三階段。巨大工程的興建、地基勘探、土工試驗(yàn)和現(xiàn)場觀測技術(shù)的發(fā)展，促使人們開展理論研究并系統(tǒng)地總結(jié)實(shí)驗(yàn)成果。于是，土力學(xué)逐步形成了一門獨(dú)立學(xué)科。奧地利學(xué)者K. 泰爾扎吉(又譯太沙基)于1925年出版第一本土力學(xué)專著《土力學(xué)》，是土力學(xué)作為一個(gè)完整﹑獨(dú)立學(xué)科已經(jīng)形成的重要標(biāo)志﹐在此專著中﹐他提出了著名的有效壓力理論。蘇聯(lián)學(xué)者H. M. 格爾謝瓦諾夫于1931年出版《土體動(dòng)力學(xué)原理》。后來陸續(xù)出版了一些著作。但是，以古典彈性力學(xué)和塑性力學(xué)為基礎(chǔ)的土力學(xué)不能滿足實(shí)踐要求，有些學(xué)者便把相鄰學(xué)科的新概念引入土力學(xué)，如50年代E. C. W. A. 蓋茲和中國陳宗基將流變學(xué)基本概念引進(jìn)土力學(xué)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，大批土力學(xué)專著紛紛問世，現(xiàn)代物理學(xué)、物理化學(xué)和膠體化學(xué)、流變學(xué)、塑性力學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，更為土力學(xué)開辟了許多新的研究途徑。土體是一種地質(zhì)體。這就決定了這一學(xué)科的研究工作必須采用在地質(zhì)學(xué)研究基礎(chǔ)上的實(shí)驗(yàn)研究和力學(xué)分析方法。土力學(xué)的研究內(nèi)容分為基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用兩個(gè)方面: 基礎(chǔ)理論研究主要是研究土在靜載荷和動(dòng)載荷作用下的力學(xué)性質(zhì)，并結(jié)合大型工程進(jìn)行數(shù)值分析和理論探討。在靜載荷下主要研究:①土的變形特性。通常利用固結(jié)儀、三軸壓縮儀研究土的固結(jié)和次時(shí)間效應(yīng)，以確定相應(yīng)的參量;②土的強(qiáng)度。通常利用直剪儀、三軸壓縮儀、單剪儀等測定土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，確定抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，研究和建立強(qiáng)度準(zhǔn)則和強(qiáng)度理論;③土滲透性。通常利用滲透儀，研究土孔隙中流體(水或空氣)的流動(dòng)規(guī)律，并確定其滲透系數(shù)等。在動(dòng)力載荷作用下，主要研究土動(dòng)力性質(zhì)。通常利用動(dòng)力三軸儀研究土在動(dòng)力條件下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系(包括阻尼、動(dòng)力強(qiáng)度等與頻率的關(guān)系)，應(yīng)力波在土中的傳播規(guī)律以及砂土液化規(guī)律等。另外，通過試驗(yàn)主要研究土流變性能，建立應(yīng)力-應(yīng)變時(shí)間關(guān)系，長期強(qiáng)度和相應(yīng)的極限平衡理論。具體包括以下方面﹕研究土的滲透性和滲流;研究土體的應(yīng)力-應(yīng)變和應(yīng)力-應(yīng)變-時(shí)間的本構(gòu)關(guān)系﹐以及強(qiáng)度準(zhǔn)則和理論﹔研究在均布荷載或偏心荷載以及在各種形式基礎(chǔ)的作用下﹐基礎(chǔ)與地基土體接觸面上的和地基土體中的應(yīng)力分布﹐地基的壓縮變形及其與時(shí)間的關(guān)系﹐以及地基的承載能力和穩(wěn)定性等。工程應(yīng)用研究主要是通過現(xiàn)場試驗(yàn)和長期觀測，研究解決土工建筑物、地基、地下隧道和防護(hù)抗震工程等的穩(wěn)定性及其處理措施以及土體作用于擋土結(jié)構(gòu)物上的側(cè)壓力，即土壓力的大小和分布規(guī)律等工程實(shí)際問題;根據(jù)極限平衡原理用穩(wěn)定性系數(shù)評(píng)價(jià)天然土坡的穩(wěn)定性和進(jìn)行人工土坡的設(shè)計(jì)﹔計(jì)算在自重和建筑物附加荷載作用下土體的側(cè)向壓力﹐為設(shè)計(jì)擋土結(jié)構(gòu)物提供依據(jù)﹔改進(jìn)和研制為進(jìn)行上述研究所必需的技術(shù)﹑方法和儀器設(shè)備。由于土的性質(zhì)是極其復(fù)雜的，因而理論的發(fā)展是艱難的。關(guān)于土的理論，經(jīng)過不少學(xué)者的艱辛研究和探討，已取得不少成果，但進(jìn)一步的發(fā)展還遠(yuǎn)沒有結(jié)束。我認(rèn)為，土力學(xué)的發(fā)展少不了三樣法寶:理論、試驗(yàn)、計(jì)算機(jī)。作為當(dāng)今科技的驅(qū)動(dòng)器，計(jì)算機(jī)是不可或缺的，發(fā)展數(shù)值分析是土力學(xué)的一個(gè)研究方向。數(shù)學(xué)是一切自然學(xué)科的基石，數(shù)學(xué)的發(fā)展必將促進(jìn)土力學(xué)的發(fā)展，作為一個(gè)工程師，扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底是其巨大的優(yōu)勢。天然土是復(fù)雜的，不可能按某種配方將其制作出來，因此數(shù)值模擬和理論分析不能解決所有問題，試驗(yàn)對(duì)土力學(xué)的發(fā)展是必不可少的，是相當(dāng)重要的，經(jīng)不起實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的理論，即使再完美也是沒有任何實(shí)際工程意義的。只有合理利用這三樣法寶，土力學(xué)才能走得更遠(yuǎn)。高大建筑物﹑核電站以及近海石油探采平臺(tái)等世界性地興建﹐不斷對(duì)土力學(xué)提出更高的要求。裂隙對(duì)土體力學(xué)性能的控制性﹑非線性應(yīng)力-應(yīng)變的本構(gòu)關(guān)系以及新的測試技術(shù)和設(shè)備等方面的研究將會(huì)有新的進(jìn)展。
5. 庫倫土壓力理論的假定
庫倫土壓力計(jì)算公式為：
E=(Atgθ-B)cos(θ+θ1)/sin(θ+θ2)
式中：A=γH(H+2h0)/2
B=(Ch0-H(H+αho)tgα/2)γ
θ1=ψ
θ2=α+δ+ψ
γ——填料容重；
H——墻高；
h0——墻背填土表面活載折算土柱高度,
h0=q/γ土；
θ——破裂面與垂直線夾角；
ψ——填料內(nèi)摩擦角；
α——墻背與垂直面夾角；
δ——墻背與墻后填料摩擦角,取δ=ψ/2；
C——墻背頂點(diǎn)至墻背填土表面活載分布邊緣的距離.
6. 庫倫土壓力理論的計(jì)算公式是根據(jù)滑動(dòng)土體各點(diǎn)
朗肯土壓力理論的基本假設(shè)是墻背直立、光滑，墻后填土面水平。
庫侖土壓力理論的基本假設(shè)是1、墻后填土為均勻砂性土；2、華東破裂面通過墻角的兩組平面；3、滑動(dòng)土體為楔形的剛性體
7. 庫倫土壓力理論基本假設(shè)
庫侖土壓力理論是根據(jù)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)并形成一滑動(dòng)楔體時(shí)，從楔體的靜力平衡條件得出的土壓力計(jì)算理論。
其基本假設(shè)如下：(1)墻后的填土是理想的散顆粒體(黏聚力c=0)。(2)滑動(dòng)破壞面為一平面。一般擋土墻的計(jì)算均屬于平面問題，故在下述討論中均沿墻的長度方向取1m進(jìn)行分析，當(dāng)墻向前移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)而使墻后土體沿某一破壞面BC破壞時(shí)，土楔ABC向下滑動(dòng)而處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài)。此時(shí)，作用于土楔ABC上的力有：(1)土楔體的自重W=△ABCγ，γ為填土的重度，只要破壞面BC的位置一確定，W的大小就是已知值，其方向向下。(2)破壞面BC上的反力R，其大小是未知的，但其方向則是已知的。反力R與破壞面BC的法線N1之間的夾角等于土的內(nèi)摩擦角φ，并位于N1的下側(cè)。(3)墻背對(duì)土楔體的反力E，與它大小相等、方向相反的作用力就是墻背上的土壓力。反力E的方向必與墻背的法線N2成δ角，δ角為墻背與填土之間的摩擦角，稱為外摩擦角。當(dāng)土楔下滑時(shí)，墻對(duì)土楔的阻力是向上的，故反力E必在N2的下側(cè)。土楔體在以上三力作用下處于靜力平衡狀態(tài)。
8. 庫倫土壓力理論可以于計(jì)算墻背傾斜和填土傾斜的情況嗎
采用庫侖土壓力理論，擋土墻的主動(dòng)土壓力是由墻后填土在極限平衡狀態(tài)下出現(xiàn)的滑動(dòng)楔體產(chǎn)生的假設(shè)，建立關(guān)于擋土墻上土壓力強(qiáng)度的一階微分方程，并求得精確解，分別給出了墻體水平變位、墻體繞地基轉(zhuǎn)動(dòng)、墻體繞墻頂轉(zhuǎn)動(dòng)三種變位模式下，土壓力強(qiáng)度、土壓力合力和土壓力合力作用點(diǎn)的理論公式，并與庫侖土壓力公式和有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較分析。
結(jié)果表明，三種墻體變位模式下的土壓力合力等于庫侖土壓力公式計(jì)算結(jié)果，但土壓力合力作用點(diǎn)有顯著差別。結(jié)合工程設(shè)計(jì)，對(duì)擋土墻主動(dòng)土壓力的大小和分布，以及作用點(diǎn)的取值等問題進(jìn)行了討論，并提出建議。
9. 簡述庫倫土壓力理論
朗肯土壓力理論從一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)出發(fā)，先求出壓力強(qiáng)度,再求出總壓力，屬于極限應(yīng)力法；而對(duì)于庫倫土壓力理論，是從整個(gè)滑動(dòng)楔體的靜力平衡出發(fā)，直接求出總圖的壓力。兩者出發(fā)點(diǎn)的不同在于朗肯從微觀出發(fā)，庫倫從宏觀出發(fā)。
朗肯土壓力理論是根據(jù)勻質(zhì)的半無限土體的應(yīng)力狀態(tài)和土處于極限平衡狀態(tài)的應(yīng)力條件推導(dǎo)的；庫倫土壓力理論是根據(jù)墻后所形成的滑動(dòng)契體靜力平衡條件（土契體自重G,破裂面上的反力R,墻背對(duì)土契體的反力E）建立的土壓力計(jì)算方法。而且，兩者都利用了莫爾-庫倫強(qiáng)度理論。
庫侖土壓力理論是根據(jù)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)的力系平衡條件，并且形成一滑動(dòng)體楔體時(shí)，從楔體的靜態(tài)平衡條件得出的土壓力計(jì)算理論。其基本假設(shè)是：墻后的填土是理想的散粒體（粘聚力c=0）；滑動(dòng)破壞面為一平面。