； Di —— 第i个条块滑体中动力水头产生的下滑力（kN/m）
； Si —— 第i个条块滑体中动力水头在滑床上产生的浮托力（kN/m）
3
； γw —— 水的重力密度（kN/m）
2
； Ωi —— 第i个条块滑体的饱水面积（m）
ni —— 第i个条块滑体土的孔隙度； 。 αi —— 第i个条块的滑面倾角（度）
3．裂隙水压力作用（暂未做）
（5.1.4-7）
（5.1.4-8）
（5.1.4-9）
（5.1.4-10）
式中：
K1 —— 抗滑计算时，考虑所需要的安全系数；
当（Pw(i-1)-Pwi）?0时，取K1=K； 当（Pw(i-1)-Pwi）<0时，取K1=1；
； Pw(i-1) —— 第i-1个条块滑体与第i个条块滑体之间的裂隙静水压力（kN/m）
； Pwi —— 第i个条块滑体与第i+1个条块滑体之间的裂隙静水压力（kN/m）； hw(i-1) —— 第i-1个条块滑体与第i个条块滑体之间裂隙静水位到滑面的高度（m）； hwi —— 第i个条块滑体与第i+1个条块滑体之间裂隙静水位到滑面的高度（m）
其它符号同前。 4．承压水压力作用
仅在（5.1.3-1）式右侧第三项中增加承压水作用荷载，表达式如下：
（5.1.4-11）
（5.1.4-12）
式中：
； Si —— 第i个条块滑体所受的承压水的浮托力，方向与滑体的反力相反（kN/m）； Hw0 —— 第i个条块滑体所受的承压水头的高度（m）
； l0 —— 有效的滑动面长度（m）
其它符号同前。
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5．地震荷载作用
仅在（5.1.3-1）式右侧第一项增加地震作用荷载，表达式如下：
（5.1.4-13）
（5.1.4-14）
式中：
K1 —— 抗滑计算时，考虑所需要的安全系数；
当Ehsi?0时，取K1=K； 当Ehs<0时，取K1=1；
； Ehs —— 作用第i个条块滑体的地震力（kN/m）
Ci —— 第i个条块滑体地震力计算的重要性系数，由用户交互； Cz —— 第i个条块滑体地震力计算的综合影响系数，取Cz =0.25；
Kh —— 水平地震系数；
，有地下水时，采用饱和重度； Gi —— 第i个条块滑体的重力（kN）
其它符号同前。
注：
1. E1、E2、E3、E4的定义是本系统做的；
2. 参考铁路工程技术手册《路基》第十二章第三节； 3. 地震作用Eshi按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）第三章第3.1.3条中的3.1.3式计算，水平地震系数Kh引自《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）表1.0.7。
5.1.5 最不利滑面的计算
根据用户确定的计算不利滑动面的段（在图形窗口中该段显示红色），在数据交互窗口输入不利滑动面段可变化的点数（要求点数小于4）和相应的抗剪强度指标，系统将自动搜索并确定最不利的滑动面。
5.1.6 反算滑动面的抗剪强度指标
由用户给定滑动面上的抗剪强度指标c或θ值，根据下滑力为零的条件通过试算法反算滑面上的θ或c值。本系统提供了两种功能：已知c反算θ、已知θ反算c。同时求解c、θ的情况需要提供两组不同的滑动面，本版本中暂时没有考虑。
注意：
1.输入“0”可以反算所有滑面的综合θ或c指标；
2.输入滑面边号可以反算此滑面的θ或c值。
5.2 系统土压力理论
本系统土压力采用库仑理论计算。除特别说明外，均不考虑墙前被动土压力作用。
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5.2.1 库仑土压力理论
5.2.1.1 库仑土压力的基本假定
1．墙后填料为匀质散粒体，仅有内摩擦力，而无粘聚力（按无粘性土考虑）。
2．当墙身向外移动或绕墙趾外倾时，墙背填料内会出现一通过墙踵的破裂面，假设此破裂面为一平面，竖向夹角ζ叫做破裂角（如图5.2.1-1）。
图5.2.1-1 破裂角简图
3．破裂面上的土楔，视为刚性土体，根据静力平衡条件，土楔在自重W、墙背反力Ea
和破裂面反力R的作用下维持静力平衡。由于土楔与墙背及土体间具有摩阻力，故Ea与墙背法线成δ角、R与破裂面法线成φ角，并均偏向阻止土楔滑动的一侧。
4．通过墙踵，假定若干个破裂面，其中使主动土压力最大的那个破裂面即为最危险的破裂面。根据这一条件，求得破裂面的位置和主动土压力值。
5．假设土压力沿墙高呈分段线性分布，其形状与坡面线叠加超载后的形状相似，作用点位置位于此分布力图形的重心。当墙后土坡为一直线时，土压力呈线性分布，作用于墙高下三分点处。
5.2.1.2 有关第二破裂面的基本假定
1．俯斜墙背（或假想墙背）的坡度平缓时，墙后填料内有可能出现第二破裂面，土楔不沿墙背或假想墙背滑动，而沿着第二破裂面滑动（如图5.1-2）。
2．必须满足下列条件，才可出现第二破裂面： 墙背的倾角必须大于第二破裂面的倾角。
作用于墙背或假想墙背上的土压力对墙背法线的倾角应该小于等于墙背摩擦角。
图5.2.1-2 破裂角简图
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图中：
； ζ —— 第一破裂角（度）。 α —— 第二破裂角（度）
5.2.2 本系统中土压力计算基本方法
在本系统中，从最基本的土压力计算原理出发，充分利用计算机快速运算的优势，采用优化的数值扫描法计算第一、第二破裂面及相关的土压力，计算方法如下：
5.2.2.1 第一破裂面
当只有第一破裂面时，土压力只为第一破裂角函数，利用计算机搜索第一破裂角角度与
土压力关系。寻找其中最大的土压力Ea即为所求的土压力，相应的角度为第一破裂角。在搜索过程中，为了提高计算速度，我们采用了优化的方法寻找此极值点，计算结─果表明，此种方法非常有效。图5.2.2-1为土压力随破裂角度变化图。
图5.2.2-1 第一破裂角变化时土压力变化曲线
图中：
（度）； ζ —— 挡土墙土楔体的第一破裂角（与铅垂线的夹角）
； Ea —— 作用挡土墙上的土压力（kN）
； Ex —— 作用挡土墙上土压力的水平分力（kN）。 Ey —— 作用挡土墙上土压力的竖向分力（kN）
5.2.2.2 第二破裂面
当俯斜墙背（或假想墙背）的坡度比较平缓时，就会出现第二破裂面。此时土压力为第一、第二破裂角的函数，利用计算机求出第二破裂角及第一破裂角角度与土压力的变
化关系，搜索到最大的水平土压力Ex即为所求的土压力，相应的角度为第二破裂角及第一破裂角。5.2.2-2图为土压力随第二破裂角角度变化图。
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图5.2.2-2 第二破裂角变化时土压力变化曲线
图中：
（度）； α —— 挡土墙土楔体的第二破裂角（与铅垂线的夹角）
； Ea —— 作用挡土墙上的土压力（kN）
； Ex —— 作用挡土墙上土压力的水平分力（kN）。 Ey —— 作用挡土墙上土压力的竖向分力（kN）
5.2.3 浸水挡墙土压力
浸水挡墙土压力计算原理与非浸水时相同，只是求算破裂楔体的重力G时，浸水部分
采用浮重度，其它计算原理与普通挡土墙相同。
5.2.4 抗震挡墙土压力
抗震区挡墙的地震力影响主要表现在两个方面：
1. 用库仑理论计算土压力时破坏楔体要考虑地震力的作用，参见5.2.4.1、5.2.4.2节； 2. 在计算墙体受力时要考虑墙体所受的地震作用，参见第5.2.4.3节。
5.2.4.1 计算方法
计算抗震地区挡墙土压力时，在力平衡多边形中，需要增加一个水平地震力E，E的大小等于G乘地震角的正切即：
（5.2.4-1）
其它计算原理与普通挡土墙相同。如图5.2.4-1所示：
图5.2.4-1 地震力参与计算简图
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