墙后土压力计算是岩土工程领域的基本课题之一。目前土压力计算大多采用朗肯或库仑土压力等经典理论,但其前提是墙后土体宽度满足半无限假定。然而,实际工程中,往往遇到墙后土体宽度为有限宽度的情况,此时,经典土压力理论难以适用,因此,开展墙后有限宽度情况下土体破坏模式及土压力计算方法成为岩土工程急需解决的问题。本文在前人已有研究的基础上,对墙后有限宽度无粘性土主动土压力问题开展了室内试验、数值分析及理论研究,主要工作如下:(1)基于自制试验设备,对不同变位模式下墙后有限宽度无粘性土体的破坏模式及主动土压力分布规律进行了试验研究,并与经典土压力理论进行了对比分析。试验结果表明,墙后有限宽度土体的破坏面为一连续曲面,随着墙后土体宽度的增加,土体破坏面逐渐向外侧偏移,最终趋于某一固定位置,但始终位于库仑破坏面内侧。土压力值监测表明,库仑土压力理论并不适用于有限宽度土体。当填土宽度为有限宽度时,土压力值小于库仑主动土压力值,其差距随土体宽度减小而逐渐增大。当墙体平动时,土压力值沿墙高先增大后减小;墙体绕墙底转动时土压力值则呈线性增长趋势;而当墙体绕墙顶转动时,在挡墙上部出现了明显的土拱效应。(2)采用ABAQUS有限元软件,建立了墙后有限宽度无粘性土平面模型,模拟了刚性挡墙在三种经典变位模式下土压力分布问题。对于T模式,详细分析了墙后填土宽高比n、墙土之间的摩擦角δ、土体内摩擦角φ以及挡墙位移对挡墙上主动土压力的影响,在此基础上,进一步分析了相应固定挡墙上土压力强度分布的情况。结果表明:在T模式下,土体达到主动状态所需相对位移随着填土宽高比的增大而增大;且当填土宽高比逐渐增大,挡土墙主动土压力也逐渐增大;而当土体内摩擦角逐渐增大时,主动土压力则逐渐减小。同时可以看出,三种变位模式下土压力的强度分布规律与试验结果基本一致。(3)基于室内试验与变分极限平衡法,对墙后有限宽度填土情况下的无粘性土的滑裂面具体形态进行了深入研究。计算结果表明,在土体强度符合摩尔库仑准则的情况下,墙后有限宽度无粘性土的滑裂面实质上为对数螺旋线;在此基础上,采用薄层单元法和区域求最值的方法,导得了墙后有限宽度土体主动土压力的具体表达式,而后基于土压力值随填土宽高比的变化规律,提出了墙后填土有限宽度土体新的界定方法,该方法相比由库仑土压力理论得出的界定值更为合理。