第六章 挡土墙

第6章挡土墙

本章教学目标

1、了解挡土墙类型。

2、掌握重力式挡土墙设计内容、方法、原则。

3、了解土工合成材料加筋挡土墙设计内容、方法、原则。

树立同学工程意识培养解决实际问题的能力。

6.1概述

挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，在房屋建筑、桥梁、道路以及水利等工程中得到广泛

应用。

建成后的坡间挡土墙

对于不同倾斜方向墙背的挡土墙，如用相同的计算方法和计算指标进行计算，其主动土压力以仰斜为最小，直立居中，俯斜最大。因此，就墙背所受的主动土压力而言，仰斜墙背较为合理。

如在开挖临时边坡以后筑墙，采用仰斜墙背可与边坡紧密贴合，而俯斜墙背则需在墙背回填土，因此仰斜墙背比较合理。

如果在填方地段筑墙，仰斜墙背填土的夯实比俯斜墙背或直立墙背困难，此时，俯斜墙背和直立墙背比较合理。

从墙前地形的陡缓看，当墙前地形较为平坦时，用仰斜墙背较为合理。如果墙前地形较陡，则宜用直立墙背。因为俯斜墙背的土压力较大，而用仰斜墙背时，为了保证墙趾有一定的入土深度，就要加高墙身，使砌筑工程量增加。

因此，墙背的倾斜型式应根据使用要求、地形和施工等情况综合考虑确定：

a.仰斜墙背主动土压力最小，墙身截面

经济，墙背可与开挖的临时边坡紧密贴合，但墙后填土的压实较为困难，因此多用于支挡挖方工程的边坡；

b.俯斜墙背主动土压力最大，但墙后填土施工较为方便，易于保证回填土质量而多用于填方工程；

c.直立墙背介于前两者之间，且多用于墙前原有地形较陡的情况，如山坡上建墙，因此时仰斜墙身较高而入土较深，俯斜墙则土压力较大。

2.墙身剖面

b.墙的背坡和面坡的选择

•墙前地面较陡：墙面坡取1：0.05～1：0.2，也可直立。

•墙前地面较平坦：中高挡墙墙面坡宜缓，但不宜缓于1：0.4。

•仰斜墙背坡不宜缓于1：0.25

a.挡土墙的顶底宽

块石类挡土墙顶宽不宜小于0.0.4

4m ，钢筋混凝土挡土墙顶宽不小0.20.2m

m ，重力式挡土墙基础底宽为墙高1/3~1/2。

•c.基底逆坡坡度（增加抗滑性能）

•土质基底：逆坡坡度不宜大于0.1：1，地基承载力特征值折减系数0.9。

•岩质基底：逆坡坡度不宜大于0.2：1，地基承载力特征值折减系数0.8。

•d.墙趾台阶：

•墙趾高h和墙趾a宽比例2：1。 a不得小于20cm。

重力式挡土墙的构造

• 3. 挡土墙的埋置深度

•挡土墙的埋置深度应根据持力层地基土的承载力、冻结因素确定。

•土质地基：不小于0.5m。

•软弱土：按基础尺寸加深加宽或处理。

•岩石、大块碎石、砾砂、粗砂、中砂：埋置深度与冻深无关。

•风化岩石：清除后加挖0.15～0.25m。

•基岩：在软质岩地基中，基础埋置深度不宜小于0.3m。

5.填土质量要求

墙后填土宜选择透水性较强的填料，若采用粘土，应混入一定量的块石，增大透水性和抗剪强度，墙后填土应分层夯实。

• 6.沉降缝和伸缩缝

•沉降缝和伸缩缝同时设置，可把沉降缝兼作伸缩缝，每隔10～20m设置一道，缝宽约2cm。

•7.挡土墙的材料要求

•石料：在力学性质、颗粒大小和新鲜程度等方面要求一致，不应有过分破碎、风化外壳或严重的裂缝。

•砂浆：应采用水泥砂浆，除应满足墙身计算所需要求，在构造上还应符合有关规则要求。

•8.挡土墙的砌筑质量

•上下错缝、填缝紧密、灰浆饱满。

•式中： ——主动土压力（kN ）； ——主动土压力增大系数，挡土墙高

度小于5m 时宜取1.0，高度5m~8 m 时宜取

1.1，高度大于8 m 时宜取1.2；

• γ——填土的重度（kPa ）；• h——挡土结构的高度（m ）；

• ——

主动土压力系数。补充：作用在挡土墙上的土压力a E a ψa K

补充：作用在挡土墙上的土压力

•7.3.2地震时的土压力

•地震时在挡土墙上增加一个地震力。

•F=kG

•式中：k——水平地震系数，即地震时地面最大加速度与重力加速度之比；•G——挡土墙重力。

2.地基承载力验算

挡土墙地基承载力验算与一般偏心受压基础验算方法相同，先求出作用在基底上的合力及其合力的作用点位置。挡土培重力G与土压力E s的合力E可用平行四边形法则求得。

图地基承载力验算(一)

2.地基承载力验算

地基的承载力验算，

要求同时满足:

基底平均应力p≤f;

基底最大压应力

p

≤1.2fa（fa为地

max

基承载力特征值）。

3.墙身强度验算

根据墙身材料分别按砌体结构、素混凝土结构或钢筋混凝土结构的有关计算方法进行。

抗压验算

抗剪验算

f

A N a ⋅⋅⋅≤φγA

f Q u v a ⋅+≤)18.0(σγ

4.挡土墙的抗震验算

•计算地震区挡土墙时需考虑两种情况，即有地震时的挡土墙和无地震时的挡土墙。在这两种情况的计算结果中，选用其中墙截面较大者。

例题和习题

•讲解四校合编教材例题7-1

•某挡土墙高约为5m，墙背垂直光滑，墙后

填土面水平，挡土墙采用M5水泥砂浆，

MU10毛石砌筑，砌体重度γk＝22kN／m3，填土内摩擦角ϕ＝30°，粘聚力c=0，填土重度γk＝18kN／m3，地面荷载2.5kPa，基底摩擦系数µ＝0.5，地基承载力特征值

f a=200kPa，试验算挡土墙的稳定性及强度。