随着国家现代化建设的推进,重力式挡土墙、衡重式挡土墙和加筋土挡土墙等得到了大量的应用和快速的发展。主动土压力作为挡土墙设计的一个重要指标,也引起了相关学者的广泛关注。轻量土作为一种新型土工合成材料,具有轻质高强等优点,应用于路基工程中可以有效降低路面沉降,也可以有效减小挡墙土压力,具有重要的工程应用价值。目前对于轻量土的研究,主要是采用室内土工试验方法探究轻量土的强度、变形和稳定性等物理特性,而对于轻量土模型试验和主动土压力特性的研究仍较为少见。鉴于抗剪强度参数对主动土压力计算的重要性,开展相关直剪试验是十分必要的。本文采用室外大比尺模型试验和室内直剪试验相结合的方法,一方面,研究普通重塑黄土和轻量土在不同加卸载条件以及不同挡墙位移时的土压力分布规律。另一方面,通过理论计算与模型试验对比分析,推导适用于轻量土的主动土压力计算公式,具体研究内容和相关结论如下:（1）通过轻量土作为墙后填土时的模型试验,发现轻量土在养护期间的竖向土压力随着养护时间先增加后逐渐稳定,养护时间达到12d后竖向土压力近似不变;养护期间的侧向土压力随时间近似线性增大,养护时间越久,轻量土的侧向土压力越大,但是增幅随着时间而逐渐降低。此外,还发现填土中竖向应力较侧向应力达到稳定状态所需的时间更短,其中,填土中土压力盒在t=4h后读数稳定,而墙背处土压力盒在t=12h后读数稳定。（2）通过静止土压力模型试验,发现普通重塑黄土和轻量土的侧向土压力、竖向土压力与填土深度关系都呈近似线性分布,且随着上部荷载的增加而逐渐增大,其中轻量土的增加幅度较小。对比轻量土与普通重塑黄土在挡墙静止时的土压力,发现轻量土可以有效降低填土的侧向土压力和竖向土压力,其减压效果分别在挡墙中部和中下部达到最佳。（3）通过主动土压力模型试验,发现普通重塑黄土较轻量土的位移模式更加复杂。普通重塑黄土在挡墙位移量为1mm和2mm时,其位移模式为平动,之后位移模式转变为绕墙底转动,墙顶最大位移量为9mm。而轻量土中挡墙位移模式总为绕墙底转动,其墙顶的最大位移量为7mm,表明轻量土可以有效降低挡土墙的侧向位移。（4）通过主动土压力模型试验研究发现,当挡墙产生位移时,普通重塑黄土和轻量土的侧向土压力与填土深度都呈现抛物线型分布,且随着位移增大侧向土压力先降低后趋于稳定。对于普通重塑黄土,当挡墙位移量约为4mm时达到了稳定状态;当挡墙位移量约为3mm时,轻量土达到了稳定状态。对比发现,普通重塑黄土较轻量土的主动土压力大,表明轻量土可以降低挡墙主动土压力。（5）侧向土压力系数与挡墙位移状态以及荷载大小有关。当挡墙静止时,普通重塑黄土的侧向土压力系数整体在0.2-1.0之间波动,而轻量土的侧向土压力系数整体在0.4上下浮动。当挡墙产生移动时,普通重塑黄土与轻量土的侧向土压力系数随着位移量增大都呈先降低后趋近于稳定的趋势。普通重塑黄土的主动土压力系数在0.04上下波动,轻量土的主动土压力系数在0.1上下波动,表明轻量土与普通重塑黄土的主动土压力系数沿墙高变化较为稳定。（6）在直剪试验的基础上按照朗肯理论计算不同填土的主动土压力,对比发现普通重塑黄土朗肯主动土压力与试验值较为接近,朗肯理论所得的裂缝深度也与试验所得相差不大,可见朗肯理论在普通重塑黄土领域具有较高的应用价值。轻量土朗肯主动土压力理论值均为负值,远小于试验值,且朗肯理论所得的裂缝深度与试验所得也相差悬殊,表明朗肯理论在应用于轻量土领域时误差较大。（7）以模型试验为基础,对朗肯主动土压力计算公式进行了修正,将朗肯理论中的（?）修正为Kac/2,且与朗肯理论有着明显不同的是内摩擦角不再采用有效内摩擦角。经对比验证,发现该修正公式可以适用于轻量土的主动土压力计算,相比于朗肯理论计算值更加准确,可以为实际工程应用提供一定的理论参考。