我国的现代化经济飞速发展，工程界中的基础设施项目以及一些大型的重点工程项目在热风热浪的进行着。其范围涉及水利工程、市政工程，建筑工程，公路工程，桥梁工程以及铁路工程等多个领域。挡土墙作为重要的辅助工程，在这些基本工程中最为常见，对挡土墙及其土压力的研究显得十分重要。规范沿用经典的挡土墙土压力计算方法，其计算理论，虽然可以得到总土压力值，但其假设离工程实际较远。本文以水平位移下的刚性挡土墙作为研究对象，通过有限元软件ANSYS数值分析挡土墙后回填土体的相对位移区、土压力以及相对位移区内的土拱效应，研究土拱形状及其影响因素，结合水平微分单元分析法理论解析非极限状态土压力的分布、大小和作用点等。有限元数值计算和理论研究表明：(1)非极限状态下，刚性挡土墙发生背离填土的水平移动时，墙后土体存在相对位移区，靠近挡墙的土体水平位移最大，距墙体越远水平位移越小，直至位移为零的稳定土体。相对位移区土体，相互之间有沉降差和位移差，它们层层摩擦，层层传力，具有广泛的土拱效应。该区形状为倒梯形，墙体位移大、土体内摩擦角大、填土弹性模量小，相对位移区范围随之扩大。（2）非极限状态下墙后的相对位移区内，墙土之间的摩擦，使回填土体中的小主应力偏转，小主应力轨迹线——小主应力拱是以e为底的指数曲线。小主应力轨迹线受墙体位移、墙后填土中内摩擦角及其弹性模量的影响。墙体位移、填土内摩擦角、填土弹性模量增大，土拱曲线曲率减小，曲线越平缓。(3)挡土墙后非极限状态土压力受到墙体位移值、回填土体内摩擦角及回填土体弹性模量等影响。墙体位移增大，土压力分布曲线曲率减小，合力减小，合力作用点抬高，墙体位移超过一定值之后，土压力趋于极限状态土压力而稳定；回填土体内摩擦角增大，土压力分布曲率减小，土压力合力减小、作用点提高；回填土体弹性模量增大，土压力合力略有减小。(4)利用非极限状态下挡土墙后的小主应力拱，可以得到挡土墙侧压力系数，并结合水平层分析法，建立非极限状态挡土墙土压力计算理论。