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对于实际工程中挡土结构物宽深比较小的情况,挡土墙上的被动土压力具有明显的三维空间效应。因此,开展挡土墙上三维被动土压力的相关研究工作是非常有意义的。首先建立无黏性土体中有限宽深比刚性挡土墙的数值模型,系统地研究了三种位移模式(平移、绕底旋转和绕顶旋转)下挡土墙上三维被动土压力系数Kpγ(3D)及墙后土体空间滑裂面的形态和范围,水平被动土压力沿挡土墙宽度方向(即坐标轴Y轴方向)和深度方向(即坐标轴Z轴方向)的分布规律及三维被动土压力的影响区域。提取了挡土墙上被动土压力的最大比值λmax。分析了模型中挡土墙宽深比b/h、土体内摩擦角?、墙土接触面摩擦角比值δ/?分别对上述所需研究内容的影响,提炼挡土墙上三维被动土压力的空间效应规律。研究结果表明:(1)在不同的位移模式下,挡土墙上三维被动土压力系数Kpγ(3D)随着挡土墙宽深比b/h的变大而不断减小,随着土体内摩擦角?及墙土接触面摩擦角比值δ/?的变大而不断增加,但是墙土接触面摩擦角比值δ/?的影响程度不及土体内摩擦角?。(2)挡土墙宽深比b/h及墙土接触面摩擦角比值δ/?均会对墙后土体空间滑裂面形态产生影响;土体内摩擦角?及墙土接触面摩擦角比值δ/?均会对墙后土体空间滑裂面范围产生影响,其中土体内摩擦角?影响最大,墙土接触面摩擦角比值δ/?次之。墙后土体空间滑裂面与挡土墙的最远距离不超过挡土墙高度h的3.6倍。(3)沿挡土墙宽度方向上,挡土墙上三维水平被动土压力基本均为非线性增加分布。沿挡土墙深度方向上,挡土墙上三维水平被动土压力在T位移模式下基本为非线性增加分布;在RB位移模式下基本为先线性增加后逐渐收敛分布;在RT位移模式下基本为先保持不变后非线性增加分布。(4)挡土墙宽深比b/h不会对挡土墙上三维被动土压力的影响区域、三维被动土压力的分布方式及分布值大小产生影响,但是会对挡土墙上三维被动土压力的影响区域所占挡土墙面积的比例产生显著影响。土体内摩擦角?和墙土接触面摩擦角比值δ/?均会对挡土墙上三维被动土压力的影响区域及其所占挡土墙面积的比例、三维被动土压力的分布方式及分布值大小产生影响。(5)挡土墙的自身位移模式会对挡土墙上三维被动土压力系数Kpγ(3D)、三维被动土压力的分布方式及分布值大小、墙后土体空间滑裂面的形态和范围大小均产生影响。研究成果可以为挡土墙上三维土压力的空间效应究和相关工程设计提供参考,也可以为工程设计中挡土墙上三维土压力的理论计算提供数值依据。