土压力的属性主要与墙体的位移、土的性质和墙高等因素有关。根据墙体的位移方向和大小的不同，将存在有三种不同极限状态的土压力，一般分为：静止土压力、主动土压力与被动土压力。如图1所示。
土压力的概念[1]如下：
1、当墙体建立在坚实的地基上，自身具有足够的刚度、强度和支撑力，墙体在土压力作用下不会移动，作用在墙上的土压力是静止土压力。
2、当墙体在土压力作用下发生绕墙趾向离开土体方向转动时，即图1(b)中墙体顺时针转动时，墙后的土体也随之变形，墙后的土压力就会逐渐减小。当墙后土体达到极限平衡状态时，土压力就达到了主动土压力，称为土体的主动极限平衡状态。
3、当墙体在外力作用下逆时针方向转动时，墙背作用的土压力逐步增加，当图1(c)土体达到极限平衡状态时，对应的土压力即为被动土压力，称为土体的被动极限应力状态。
图 1 三种不同极限状态的土压力
建筑物地下室的外墙由于横墙与楼板的支撑作用，墙体变形很小，可以忽略，所以作用于地下室外墙上的土压力可认为是静止土压力。作用在地下室外墙背面的静止土压力可视为天然土层和水自重应力的水平分量，计算方法和力的分布示意图如图2所示。
YJK-A软件在前处理计算参数的地下室信息中给出了计算土压力和水压力的相关参数详图3。工程师输入回填土容重、地坪标高关系及地下水位等参数后软件将自动计算荷载并施加到地下室的外墙。软件也提供工程师按静止压力公式计算的面外荷载，在上部结构建模的荷载布置中选择梁墙荷载的面外荷载自行施加荷载。本文主要介绍软件根据参数自动计算水、土压力分算的计算原理。
图 2 计算和力分布示意图
图 3 计算参数地下室参数
图 3中土压力、水压力计算的参数主要由回填土容重、室外地坪标高、地下水位标高、室外地面附加荷载、回填土侧压力系数和默认水容重等。软件参数详细说明详表 1。
静止土压力系数K0与土性、土的密实程度等因素有关，在一般情况下砂土K0＝0.35~0.5，黏性土K0＝0.5~0.7，需根据回填土的性质输入参数合适的数值，在初步计算时可采用表 2所列的经验值[2]。
软件根据输入的参数自动计算土压力和水压力并施加在墙壳元面外，荷载施加在单元各个角点，当土、水压力边界位置处于单元中部时，软件会将该单元内的荷载平均至4个角点，保证总值不变，对应在轴测简图中，会显示成一段平直线（详图4）。计算结果在前处理计算简图轴侧图可以查看，详图 5所示。
图 4软件计算土（水）压力施加墙体分布示意图
我们通过一个工程案例来验证软件土压力和水压力计算的正确性。一个地下管廊基础底标高－7.250，层高4.25米，室外标高±0.000。在软件中输入与土压力计算相关参数回填土容重18kN/m3，室外地坪标高3，地下水位标高2.5，室外地面附加荷载10kN/m2，回填土侧压力系数0.6。
根据静止土压力公式计算的结果如下：
图 5 YJK软件施加在墙面外的土压力和水压力
由上述计算可知手算和软件计算结果一致，说明软件计算科学，工程师可以放心使用。
[1] 顾晓鲁 刘刚《地基与基础》[M] 2019年07月 第四版
[2] 刘国彬 王卫东《基坑工程手册》[M] 2009年11月 第二版
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