土压力计算是土力学三大经典问题之一,前人在墙后均质土的前提下推导了各样的挡土墙土压力计算方法。而对于成层土的计算问题,除了朗肯土压力理论外,其他均采用近似计算的方法如等效法和分层计算法等,这些方法在应用时存在很大的局限性。本文从极限平衡变分法出发,提出了成层土土压力计算的精确模型和计算方法,并应用于实际支挡工程的设计计算,具体如下:（1）采用考虑土体实际抗拉强度的强度包络线简化折线模型,推导了确定墙后土体开裂深度的计算公式,提出了考虑抗拉强度的土压力变分计算模型。通过方法讨论和算例对比验证了改进变分模型的准确性。在库仑或朗肯条件下,库仑解或朗肯解的土压力合力值在本文解范围内,但库仑解或朗肯解的土压力合力作用位置与本文解有所不同。（2）基于变分法理论,证明了自变量函数具有尖点时,泛函的极值存在,且自变量函数尖点两端均满足欧拉微分方程,且具有尖点的各段曲线等周常数相同。使极限平衡变分法理论用于解决成层土土压力问题成为可能,并据此推导了墙后成层土土压力的变分计算模型。（3）提出求解成层土土压力的计算方法,考虑滑裂面及其上正应力函数的连续性,考虑各段滑裂面上下端点的约束条件,获得了各层土体中滑裂面形状及其上正应力的分布情况,解决了传统成层土土压力对滑裂面假设的局限性。采用FLAC3D模拟了平动模式下的土压力,所得结果均与本文解接近,充分证明了本文方法的准确性。（4）对成层土变分计算影响因素进行了研究:1)分析了地下水作用对土压力变分模型的影响,结果表明无论是水土分算亦或水土合算原则只是取值参数不同,对变分模型没有影响;2)分析了层间过渡带存在对滑裂面的影响,并对滑裂面通过过渡带的两个情况进行了理论探讨;3)考虑成层土的土层性质对土压力变分计算结果的影响,揭示对土压力变分计算结果的主要影响因素。（5）结合MATLAB开发出了土压力的计算程序,程序考虑地下水作用的情况、可计算主、被土压力。并将本文方法应用于一抗滑桩工程实例的土压力计算中,为本文方法应用到工程设计中提供一个参考。