# 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。

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- 数据校核：2026-10-25

## 快速结果

按默认参数（内摩擦角 φ 30 °、土的重度 γ 18 kN/m³、墙高 / 开挖深度 4 m、计算工况 主动（墙向土移动））：**每米墙长总推力 48.0 kN/m**

## 输入参数

| 参数 | 类型 | 默认值 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 内摩擦角 φ | 数值 | 30 | ° |  |
| 土的重度 γ | 数值 | 18 | kN/m³ |  |
| 墙高 / 开挖深度 | 数值 | 4 | m |  |
| 计算工况 | 下拉 | 主动（墙向土移动） | — |  |

## 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）

## 算例

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 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。


## 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。


## 相关工具

- [单桩承载力计算器](https://jianzhujisuan.com/zh/pile-capacity)：砂土用 N 值，黏土用 cu，分别算侧阻和端阻，再除以安全系数。
- [地基承载力计算器](https://jianzhujisuan.com/zh/bearing-capacity)：三个承载力系数由内摩擦角算出，极限承载力再除以安全系数。
- [挡土墙稳定验算器](https://jianzhujisuan.com/zh/retaining-wall)：土压力和超载分开算力矩，两个安全系数都要过关。

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本页由建筑计算器（BuildCalc）生成，结果在浏览器本地计算，数据不上传。公式依据国家规范与常见施工做法，实际取值以本单位实测或当地定额为准。