挡土墙基本知识

• 挡土墙的分类 • 高边坡基本知识
挡土墙的分类
挡土墙指的是为防止路基填土或山坡岩土坍塌而修筑 的、承受土体侧压力的墙式构造物；或者说是用来支 撑路基填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的
一种构造物
按位置分
挡土墙
按结构特点分
路肩墙
路堤墙
路堑墙 重力式挡土墙 衡重式挡土墙 悬臂式挡土墙 扶臂式挡土墙 桩板式挡土墙 加筋土式挡土墙 锚杆式挡土墙 锚定板式挡土墙 土钉式挡土墙
二、高边坡的设计方法
高边坡设计目前尚无统一的方法，一般采用四种方法相结合： 1、工程地质比拟法——从自然稳定坡的调查中寻找可供比拟的坡形、坡 率和坡高。 2、力学计算法——选择符合坡体结构和破坏模式的计算方法对设计的坡 形进行稳定性计算，调整坡形或增加支挡工程以达到合理的设计。既保整体稳 定，又保局部稳定。 3、经验对比法——以类似地质条件下稳定的人工边坡作参考设计新的边 坡。 4、坡形坡率的设计：一般采用台阶状坡形。 每级台阶的高度：8～10m。 台阶（卸荷平台）宽度：一般2～3m；高度大于30m的边坡，在中部留4～ 6m的宽平台。
• 高边坡的设计方法
一、高边坡问题的提出
（一）高边坡的界定——何为高边坡 （二）高边坡的变形、破坏及其造成的损失 （三）高边坡的特征
（一）高边坡的界定
一般认为边坡高度大于20m的土质边坡，或高度大 于30m的岩质边坡。
（二）高边坡的变形、破坏及其造成的损失
高边坡早已存在，也曾造成过变形和损失。近年来， 高边坡数量越来越多，高度越来越高。变形量大，增加 投资、延误工期、造成灾害。 举例：
重庆万州－梁平高速公路K42砂泥岩顺层滑坡
西安秦岭某试验基地花岗岩高边坡滑坡
Байду номын сангаас 花岗岩中长100多m、宽80cm的张裂缝
(三)高边坡的特征
1、高边坡是将地质体的一部分改造成人为工程设施，因此其稳定性取决 于自然山坡的稳定状况(稳定、不稳定、极限平衡)、地质条件(地层岩性、地 质构造、坡体结构、岩体结构、水文地质条件、风化程度等)和人为改造的程 度(开挖深度、坡形、坡率等)。 • 2、由不同的地层、岩性、风化程度的岩土体构成的自然山坡，受地质构造 影响程度不同，水文地质条件不同，在自然应力作用下形成了各种形态的斜 坡，如直线坡、凸形坡、凹形坡、阶梯状坡，且具有不同的稳定状态，这是 在漫长的地质历史时期形成的，是动态的、变化的。自然斜坡是人工边坡的 基础。 • 3、人工边坡是对自然斜坡的改造，它也有直线坡、凸形坡、凹形坡，更多 的是阶梯状边坡。人工边坡改变了自然山坡的应力状态和地下水的渗流条件， 而且是在短短几个月内改造完成的。自然山坡的应力调整有一个过程，强度 低的软弱岩层调整较快，常在施工期就发生变形；强度高的坚硬岩层调整较 慢，或可自身稳定，或在1～3年后发生变形。只有当人工边坡顺应自然，对 其改变不大时，才可保持稳定，否则就会发生失稳，甚至引起自然山坡的破 坏。 • 4、自然山坡和人工边坡都处在各种自然应力的作用之下，如阳光照射、降 雨冲刷和下渗、风化和地震等。但人工边坡所造成的自然状态的改变使这种 作用更强烈，如开挖暴露风化加剧、破坏植被地表水容易下渗、坡体松弛、 爆破震动等都使边坡更容易发生变形。 • 5、自然条件千差万别，所以高边坡设计也变得十分复杂，每个工点都需单 独分析和计算，这也许就是目前高边坡设计尚无规范可循的原因。
云南澜沧江小湾电站边坡高达
云南元江－磨黑高速公路K259高110m的砂泥岩高边
深圳－汕头高速公路K101滑坡推倒桩板墙
云南元江－磨黑高速公路三菁公隧道进口高边坡发生滑坡，高130m， 推倒中隔墙
山西长治－晋城高速公路K31砂泥岩顺层滑坡，体积达25万m3
北京－珠海高速公路粤北段K108高边坡滑坡，三次变更设计，治 理费用2000余万元
利用较薄的墙身结构挡土，依靠墙后布置的
土工合成材料减少土压力以维持稳定的挡土 建筑物。
利用板肋式、格构式或排桩式墙身结构挡土， 依靠固定岩石在可靠地基上的锚 杆维持稳 定的挡土建筑物。
（8）锚定板式挡土墙
• 土钉与锚杆支护的区别：
1、锚杆支护是主动支护；土钉则是被动支 护，土钉一般不施加预应力。
一、按位置分的挡土墙
• 路肩墙:墙顶同路肩一样平 • 路堤墙:用于路堤坡脚，墙顶以上有一定填土
高度 • 路堑墙:用于稳定路堑边坡
• 根据墙背坡的倾斜方向，分俯斜、仰斜、垂 直三种形式；当墙背坡只有一个的为直线形 墙背，多于一个的为折线形墙背。
二、按结构特点分挡土墙
重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作 用下的稳定，它是我国目前最常用的一种挡土墙形式。 重力式挡墙多用浆砌片石砌筑，缺乏石料地区有时可 用混凝土预制块作为砌体，也可直接用混凝土浇筑， 一般不配钢筋或只在局部范围配置少量钢筋。 半重力式挡土墙由立壁和底板组成，按受力需要，不 设钢筋或在受拉区应力较大处局部设置钢筋而将墙背 建造成折线型的重力式挡土墙。在地下水位较高或较 软弱的地基上，不适宜采用重力式挡墙，可采用半重 力式挡土墙。
2、工作机理不同：土钉支护是与土体共同 作用产生相当于重力式挡墙的效果；锚杆就 是相当于在土体中找个支点受力拉住边坡的 效果，将拉力分散到土体深处。
3、土钉全长注浆；锚杆分自由段和锚固段
4、土钉一般要求坡面有倾角，而锚杆坡面 一般都直立
5、土钉与锚杆相比通常间距小、长度短
高边坡基本知识
• 高边坡问题的提出
坡率：土质边坡：1:1～1:1.5（黄土边坡除外）；类土质边 坡：1:1～1:1.5；
强风化岩边坡：1:0.75～1:1；弱风化岩边坡： 1:0.5～1:0.75；
微风化岩边坡：1:0.3～l:0.5。 5、加固工程的设计：对计算评价不稳定和欠稳定的边坡必 须设置一定的加固工程措施，常用者有挡土墙、抗滑桩、 预应力锚索抗滑桩、预应力锚索框架（地梁、墩），锚杆 框架（地梁）等，可根据边坡的具体情况单独或组合使用。 6、排水系统设计：（1）地面排水系统；（2）地下排水。 以下用一些图片实例作一说明。
墙背设有衡重台（减荷台）的重力式挡土建 筑物。
由底板及固定在底板上的悬臂式直墙构成，
主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土 建筑物。
由底板及固定在底板上的直墙和扶臂构成的，
主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土 建筑物。
利用板桩挡土，依靠自身锚固力或设帽梁、
拉杆及固定在可靠地基上的锚钉墙维持稳定 的挡土建筑物。