挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。其广泛应用于土木建筑、水利水电、道路交通、铁路及桥梁工程等的加固。若岩土体在自然或者人为因素作用下出现了失稳破坏,就可能会产生严重的后果,甚至危及人的生命、财产安全。土压力是挡土墙后填土对墙背产生的侧压力,它是挡土墙设计的重要依据。目前,挡土墙土压力的计算多采用库仑土压力理论和郎肯土压力理论,至今在工程界得到广泛的认可与运用。这两种经典的土压力计算方法,都是在墙后土体达到极限状态的基础上建立的,然而在挡土墙正常工作的情况下,土体是达不到极限状态,而是处于静止土压力与主动土压力之间,即一种非极限状态,这一点可从已有的土压力监测资料中得到证实。随着近年来土木工程科学的发展和对土木工程安全性要求的提高,针对非极限状态下挡土墙土压力计算成为一个有重要意义的研究热点。本文从基本的力学方法出发,对挡土墙土压力在有安全系数控制的非极限状态下的计算方法进行了探讨和研究。本文完成的研究工作如下:(1)将挡土墙墙后填土视为一种边坡,引用边坡工程中的安全系数的概念,对挡土墙在非极限状态下的土压力进行研究。取挡土墙后楔形滑动块体与滑动破裂面为研究对象,将其视为一个边坡体系,容易证得在极限静力平衡状态下,挡土墙稳定安全系数为1.0。(2)本文运用边坡工程中的安全系数求解方法,推导出不同安全系数下的摩擦角发挥值的求解公式。(3)为稳定性考虑,本文求得安全系数控制在1.25时的填土内及墙土间摩擦角发挥值。将挡土墙及墙后填土根据不同的受力状态详细分三种情况,改进库伦极限平衡理论,推导出主被动土压力计算公式。运用本理论对不同类型的挡土墙进行分析,对比库仑土压力理论,证实本文研究的意义。(4)运用有限元分析方法对挡土墙进行数值模拟,进一步论证了本理论的正确性。