算建筑计算器 算量代做

土压力系数计算器

三个系数一次出,被动土压力是主动的几倍,差距就是支护省不省钱的地方。

速答

默认参数下:内摩擦角 φ 30° · 土的重度 γ 18 kN/m³ · 墙高 4 m 等每米墙长总推力 48.0 kN/m

改成你工地的尺寸 ↓

输入参数

°
kN/m³

计算结果

每米墙长总推力
48.0kN/m
静止土压力系数 K00.500
主动土压力系数 Ka0.333
被动土压力系数 Kp3.000
Kp / Ka 倍数9.0倍
本次采用系数0.333
底部土压力24.0kPa
合力作用点(自墙底)1.33m
这个数是怎么算出来的

三个系数对应墙的三种位移状态,选错会差好几倍。静止 K0 是墙完全不动(刚性基础墙、地下室侧墙)时的值,Jaky 式 K0 = 1−sinφ,它是三个里最保守的「不动」状态;主动 Ka 是墙向外让开、土体达到剪切破坏,Rankine 式 tan²(45−φ/2),这是挡土墙设计的常用值;被动 Kp 是墙压向土体、把土挤到破坏,tan²(45+φ/2),数值上等于 1/Ka。φ=30° 时 Ka=0.333、Kp=3.0,差 9 倍 —— 这就是为什么被动土压力不能随便用:它需要墙位移达到墙高的 2%~5% 才能发挥,基坑支护里支撑还没顶上时墙已经变形了,所以不能按 Kp 设计,一般按(K0+Ka)/2 或干脆用 Ka。另外 Kp 用 Rankine 式会高估,实际要打 0.5~0.7 的折减系数。

接着算:单桩承载力计算器 · 地基承载力计算器

计算公式

静止土压力系数K0 = 1 − sinφ(Jaky)
主动土压力系数Ka = tan²(45 − φ/2)
被动土压力系数Kp = tan²(45 + φ/2)
底部土压力p = K·γ·H
总推力P = 0.5·K·γ·H²
作用点y = H/3(自墙底)
φ=30°、γ=18 kN/m³、墙高 4 m、取主动工况:K0=0.500、Ka=0.333、Kp=3.000,Kp/Ka=9.0,底部土压力 24 kPa,每米墙长总推力 48 kN/m,合力在墙底以上 1.33 m。

内摩擦角速查(γ=18 kN/m³、墙高 4 m、主动工况,三个系数一次列出)

内摩擦角 φ (°)静止 K0主动 Ka被动 KpKp / Ka底部土压力 (kPa)每米墙长推力 (kN/m)
200.6580.4902.0404.235.370.6
250.5770.4062.4646.129.258.4
300.5000.3333.0009.024.048.0
350.4260.2713.69013.619.539.0
400.3570.2174.59921.115.731.3
450.2930.1725.82834.012.424.7

φ 从 20° 走到 45°,Ka 只从 0.490 掉到 0.172(差 2.8 倍),Kp 却从 2.040 涨到 5.828(差 2.9 倍)—— 因为 Kp = 1/Ka,分子分母同时变,倍数被拉平成平方。所以「摩擦角报高 5 度」对主动侧的推力影响是线性的(25° 到 30° 推力从 58.4 降到 48.0,省 18%),但对被动侧的抵抗是平方级的。勘察报告给的 φ 是峰值还是残余、是固结不排水还是固结排水,必须先问清 —— 同一层土两个值能差 10 度。

地下水位以下差多少:干土 / 水土合算 / 水土分算(H=6 m,水位在地面下 2 m,φ=30°)

工况底部土压力 (kPa)底部水压力 (kPa)合计 (kPa)对比干土
干土(天然重度 18,地下水位以下按同值算)36.00.036.0—
水下 · 水土合算(饱和重度 20 直接乘 Ka)40.0已含在土压力内40.0+11%
水下 · 水土分算(浮重度 10.19 + 静水压力)25.639.264.8+80%

水位以下拿饱和重度直接乘 Ka,是基坑算错最常见的一处。 土骨架承受的是有效应力,水只传静水压力,两者必须分开算(水土分算);上面这个例子:分算合计 64.8 kPa,合算只有 40.0 kPa,少算 38%,而合算在砂性土里根本不成立。黏性土可以用合算,但要取总应力强度指标(cu、φu),不能拿有效强度指标去配饱和重度。含水层、粉砂层、以及有承压水的坑底,还必须单独验算突涌和流土 —— 那是另一道关,不是这一行能量完的。

依据

常见问题

主动和被动土压力差多少?
数值上 Kp = 1/Ka,所以倍数就是 1/Ka²。φ=20° 时 Ka=0.49、Kp=2.04,差 4.2 倍;φ=30° 时差 9 倍;φ=40° 时 Ka=0.217、Kp=4.60,差 21 倍。摩擦角越大差得越夸张。这个差距有实际意义:基坑内侧墙前是主动、墙后是被动,两侧土压力互相抵消,所以只要墙能往土里挤一点,被动侧的抵抗会迅速上来 —— 但前提是位移允许。
有地下水时,土压力怎么算?
水土分算:水位以上用天然重度乘 Ka,水位以下用浮重度(饱和重度减 9.81)乘 Ka,再单独把静水压力按 γw·h 三角形加上去,两者相加才是墙上的总压力。本页那张 H=6 m、水位 2 m 的表里,分算合计 64.8 kPa,而拿饱和重度直接乘 Ka 只有 40.0 kPa。砂性土必须分算;黏性土的合算要配总应力强度指标,两者不能混搭。
被动土压力为什么不能直接拿来算锚固力?
因为它要求位移。被动状态要发挥到设计值,墙要往土里挤进墙高的 2%~5% —— 6 m 深的坑就是 12~30 cm。锚杆张拉时墙还没动那么多,用 Kp 算出来的锚固力偏大,实际拉不住。工程上取 Kp 时打 0.5~0.7 折减,或者干脆按静止土压力配安全系数。这一条在 JGJ 120 和多数基坑手册里都写着,但现场最容易漏。

算完这个,通常还要算

工地上这几件事是连着做的 —— 顺着点下去就是一条完整流程。

挡土:土压力到支护第 1 / 4 步

  1. 1土压力系数计算器
  2. 2挡土墙稳定验算器
  3. 3排桩支护计算器
  4. 4锚杆(锚索)支护计算器
土压力系数计算器:每米墙长总推力 48.0 kN/m
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引用本页

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建筑计算器. 土压力系数计算器[EB/OL]. 2026-10-25. https://jianzhujisuan.com/zh/earth-pressure

本页计算结果为工程量估算参考,不构成设计依据。实际施工与结算须以设计图纸、现行国家标准及经审批的专项施工方案为准。涉及结构安全、支护、模板支撑的计算,必须由具备相应资质的专业人员复核。