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。
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
计算结果
| 静止土压力系数 K0 | 0.500 |
| 主动土压力系数 Ka | 0.333 |
| 被动土压力系数 Kp | 3.000 |
| 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。
反算:已知结果,求其中一个参数
填一个目标结果,其他参数不变,反推这个输入。
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) |
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 Kp | Kp / Ka | 底部土压力 (kPa) | 每米墙长推力 (kN/m) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 0.658 | 0.490 | 2.040 | 4.2 | 35.3 | 70.6 |
| 25 | 0.577 | 0.406 | 2.464 | 6.1 | 29.2 | 58.4 |
| 30 | 0.500 | 0.333 | 3.000 | 9.0 | 24.0 | 48.0 |
| 35 | 0.426 | 0.271 | 3.690 | 13.6 | 19.5 | 39.0 |
| 40 | 0.357 | 0.217 | 4.599 | 21.1 | 15.7 | 31.3 |
| 45 | 0.293 | 0.172 | 5.828 | 34.0 | 12.4 | 24.7 |
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) | 36.0 | 0.0 | 36.0 | — |
| 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) | 25.6 | 39.2 | 64.8 | +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
- 朗肯土压力理论 —— 竖直墙背、水平填土时 Ka = (1 − sinφ)/(1 + sinφ)
- GB 50007-2011 表 6.7.5-1 —— 墙背摩擦角 δ 按 φk 的倍数取值
- GB 50007-2011 第 6.7.5 条 —— 用这些系数做的抗滑与抗倾覆验算
常见问题
主动和被动土压力差多少?
有地下水时,土压力怎么算?
被动土压力为什么不能直接拿来算锚固力?
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土压力系数计算器
- 2挡土墙稳定验算器
- 3排桩支护计算器
- 4锚杆(锚索)支护计算器

引用本页
写方案、写交底、做课程作业时按这段格式引用,链接永久有效。
建筑计算器. 土压力系数计算器[EB/OL]. 2026-10-25. https://jianzhujisuan.com/zh/earth-pressure