重力式挡土墙及衡重式挡土墙
土力学-土压力
5. 有地下水时土压力的计算
水土分算
q
1 1
按浮重度计算得 到的主动土压力
静水压
2 2 3 3
Hw
w Hw
（1）水土合算：采用饱和重度计算土压力。 适用于黏性土。
（2）水土分算：采用浮重度计算土压力，再计算水压力，并叠加。 适用于无黏性土。 • 问题：分算和合算，哪种算法得出的主动土压力较大？
（1）重力式挡土墙
墙顶 墙 后 土 压 力
衡重式挡土墙
墙
墙 前 面
墙 背
墙趾
墙 跟 (踵 )
（2）各类桩支护（柔性支护）
钢板桩
钢筋混凝土桩（基坑）
钢筋混凝土桩（边坡）
（3）加筋土挡墙和土钉墙
土 钉 面 板 拉筋 填土 基 坑
加筋土挡墙
土钉墙
3. 土压力与刚性挡墙位移的关系
（1） 刚性位移
形式：平动和转动。 方向：朝向土体和背离土体。
第七章 土压 力
一、概 述
1. 土压力的概念
土压力earth pressure：挡土结构背后土体的自重或外荷载在结构上 产生的侧向作用力。
2. 挡土结构的类型
刚性（重力式）：结构截面大，因此刚性大，故计算时可忽略其 自身变形，只考虑刚性位移（平动和转动）。土压力分布形式相对简 单。 柔性：结构自身变形较大，如各类桩、地下连续墙。因位移对 土压力有直接影响，故其土压力的分布形式较刚性挡土结构复杂。 锚拉型：通过在土中锚（埋）入土钉、拉筋等保证土体的稳定 性，如土钉墙、加筋土挡墙。其土压力分布形式更为复杂。
2
五、小 结
1. 两种土压理论的比较
（1）所针对的都是墙后土体均处于极限状态的土压力。
（2）Rankine土压理论通过土中一点的极限平衡方程得到土压力计算公式 ， 可得到土压力的分布形式。Coulomb理论通过滑动楔体的极限平衡方程得到土 压力计算公式，得到的是土压力合力。
1103 第3章 重力式挡土墙 悬臂式挡土墙
增大抗倾覆稳定性有显著效果。 • 但要注意趾部长度和厚度的协调，避免展宽的趾部
被折断。
增加挡土墙稳定性的措施
2. 增大抗倾覆稳定性的措施 • 改变墙面及墙背坡度：改变墙面和墙背的坡度，可能
有两方面的作用，一是使墙身的重心后移；二是减少 土压力。
衡重式挡土墙设计
• 衡重式挡土墙与一般重力式挡土墙设计没有本质区别，计算稍有 差异，
– 一是上墙俯角大，计算的是假想墙背的土压力，另需计算实际墙背的土 压力；
– 二是需要验算衡重台处墙身斜截面的强度，在验算斜截面时，需要寻找 最危险斜截面，计算最大剪应力。验算方法与一般重力式挡土墙一致。
增加挡土墙稳定性的措施
H——墙高；
k
1 s
2H B
2H B
1
3
1
16
e0 B
2
αs——与材料有关的系数。
增加挡土墙稳定性的措施
1. 增加抗滑稳定性的措施
• 设置倾斜基底 – 倾斜基底的倾斜程度越大，抗滑稳定性越高； – 土质地基，基底倾斜不超过1:5；岩石地基，不超过1:3； – 验算挡土墙抗滑稳定性时，除验算基底抗滑稳定性外，对于 倾斜基底，还应验算通过墙踵的水平面的抗滑稳定性。
抗力值。地基承载力抗力值按《公路桥涵地基 与基础设计规范》的规定采用。
墙身截面强度验算
1. 强度计算 • 计算断面选择
墙身截面强度验算
1. 强度计算 • 正截面强度验算
0Nd
k ARa f
Nd——验算截面上的轴向力组合设计值； γ0——结构重要性系数； γf——圬工构件或材料的抗力分项系数； Ra——材料抗压极限强度；
道路工程常用挡土墙简析
道路工程常用挡土墙简析摘要：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。
随着公路事业的飞速发展，公路挡土墙的应有日益规范。
公路挡土墙是公路施工中的一项重要内容。
挡土墙在修筑或者使用时，由于荷载的作用、土体自重作用及外部自然环境的影响，存在着诸多的病害现象。
关键词：挡土墙；类型与特点；常见病害；施工工艺1、挡土墙的常见类型与其特点1.1重力式挡土墙重力式挡土墙主要由墙身、基础、排水设施、沉降缝和伸缩缝等组成，依靠墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推理（土压力），一般用浆砌片（块）石砌筑，缺乏石料地区可用混凝土切块或现场浇筑混凝土；也可在墙背设少量钢筋，并将墙趾展宽（必要时设少量钢筋）或基底设凸抵抗活动。
重力式挡土墙形式简单、就地取材，施工简便，可减薄墙体厚度，节省混凝土用量。
但是由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。
如果墙太高（6m以上），所消费的材料比较多，并且不经济合理。
1.2衡重式挡土墙衡重式挡土墙主要组成为上墙、衡重台、下墙，衡重式挡土墙的墙背在上下墙间设衡重台，上墙砾岩衡重台上填土的下压作用和全墙重心的后移增加墙体稳定，墙熊坡，下腔倾斜，可降低墙高，减少基础开挖。
衡重式挡土墙的缺点与重力式挡土墙的基本相同。
1.3钢筋混凝土悬臂式挡土墙钢筋混凝土悬臂式挡土墙主要组成部分为立壁、墙趾板、墙踵板。
结构简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量轻，可以较好的发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基，适用于缺乏石料及地震地区。
由于墙踵板的施工条件，一般用于填方路段作路肩墙或路堤墙使用。
但是墙高时，立壁下部弯矩大，配筋多，成本比较高。
1.4钢筋混凝土扶壁式钢筋混凝土扶壁式由墙面板、扶壁、墙趾板、墙踵板组成。
沿墙长，每隔一定距离加筑肋板（扶壁），使墙面与墙踵板连接，壁悬臂式受力条件好，在高墙时选择钢筋混凝土扶壁式比钢筋混凝土悬臂式更加经济。
重力挡土墙设计方案
重力挡土墙设计方案1.1编制依据《工程结构通用规范》GB55001-2021《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-2021《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《挡土墙（重力式、衡重式、悬臂式）》17J008材料及构造1.采用混凝土重力式挡土墙，混凝土强度等级为C25o2.挡土墙基底应置于满足承载力要求的地基上，基底逆坡应符合设计要求，以保证墙身稳定，如开挖后不满足设计要求，则应立即告知设计单位，以便作相应调整。
3.如若开挖遇到软土、液化土等特殊性岩土时，应按有关规定，对地基妥善处理后方可施工挡土墙。
4.陡坡地段、若地基为完整坚硬基础岩石、采用台阶基础：台阶基础采用C15片（块）石混凝土。
5.基底埋置深度应满足地基强度与稳定性、根据现场开挖基底在满足承载力要求的情况下，可适当调整基础标高。
泥岩、页岩等地质岩石基础开挖至设计标高后立即以M7.5砂浆封面，不得暴露于雨水、空气中太久，以免加快风化。
6.挡土墙背后填料根据附近土源，尽量选用抗剪强度高和透水性强的砾石或砂土。
当选用粘性土为填料时，宜掺入适量的砂石或砾石；不得选用膨胀土、淤泥质土、耕植土做填料。
对于挡土墙填料的内摩擦角，宜通过试验取得。
7,墙背回填待强度达到设计强度的75%时进行，并分层填筑夯实，注意墙身不要受到冲击的影响。
8,挡土墙墙背与岩石分界线交界位置处，浸水挡土墙常水位以上30cm,坡脚地面线以上30cm设置最低一排泄水孔，其上则分层设置泄水孔,泄水孔间距2至3m,上下左右交错布置，孔内预埋5cmPVC管。
PVC管应长出墙背20cm,其端部30cm用土工布包裹。
在泄水孔进水口处设置粗颖粒材料（大粒径碎石或片石）堆囊以利于排水。
9.在最低一排泄水孔底部铺设一层机织防渗土工布隔高层，以防止基底层受水侵蚀。
挡墙基坑（最低一排泄水孔以下部分）采用石灰土回填用安要求夯实，墙背（指最低一排泄水孔以上部分）回填则采用透水性材料，如碎石、碎砾石、砂片石、砂岩碎刷等。
重力式挡土墙的类型
重力式挡土墙的类型嘿，你们知道吗？我觉得重力式挡土墙呀，就像一个个守护土地的小卫士呢，它们有好几种不同的模样哦。
有一种是仰斜式的重力式挡土墙呀，它呀就好像是一个微微往后仰着身子的大哥哥一样哦。
它的墙背是朝着填土那一边倾斜的呢，倾斜的角度呀，就像是大哥哥靠在墙上很放松的那种感觉啦。
比如说在我们村子边的那条小路上呀，就有这样的仰斜式挡土墙哦。
那土墙靠着后面的小土坡，稳稳地站在那儿呢，它可以挡住那些可能会滑下来的土呀，让我们走在路上可安全啦，每次从那儿经过呀，我都觉得它可厉害啦。
还有俯斜式的重力式挡土墙哦，它跟仰斜式可不一样啦，它的墙背呀是朝着外面倾斜的呢，就好像是一个弯着身子向前看的小弟弟一样呀，时刻准备着挡住前面来的东西哦。
我记得去外婆家的时候呀，路过一个小山坡，山坡下面就有这么个俯斜式的挡土墙呢。
它牢牢地守在那儿，把山坡上的土呀、小石块呀都给挡住了，不让它们掉到路上去呢，要是没有它呀，那路估计早就被埋起来啦，车子都没办法走咯。
垂直式的重力式挡土墙也很常见哦，它呀就像一个站得笔直的小士兵一样，墙背是直直的呢。
它可厉害啦，不管是在城市里的一些小花园边上呀，还是在一些建筑工地的旁边哦，都能看到它的身影呢。
像我们学校旁边在修一个新的操场的时候呀，就用了垂直式的重力式挡土墙呢。
它把操场旁边的土都挡得好好的呀，这样我们在操场上玩耍的时候呀，就不用担心土会塌下来啦，它就那样直直地站在那儿，守护着我们的小天地呢。
还有衡重式的重力式挡土墙呀，它可有点特别哦，就好像是一个身上背着小背包的小朋友一样呢，它的墙背呀有个小小的转折，分成了上下两部分哦，看起来很独特啦。
在一些比较高的山坡那里呀，常常能看到衡重式的重力式挡土墙哦。
我上次跟着爸爸妈妈去爬山呀，在山腰上就看到了它呢，它靠着那高高的山壁，把山上的那些土啊石头啊都管得好好的呀，让从那儿经过的人呀，都能安安全全的呢，要是没有它在那儿使劲儿挡着呀，那些土和石头说不定就会滚下来，那可太危险啦。
铁道工程施工第二章
(二)砌筑基础 1.砌筑前，应将基底表面风化、松软土石清除。 2.硬石基坑中的基础，宜紧靠坑壁砌筑，并插浆塞满间 隙，使与地层结为一体。 3.雨季在土质或易风化软石基坑中砌筑基础，应于基坑 挖好后，立即满铺砌筑一层。 4.采用台阶式基础时，台阶转折处不得砌成竖向通缝; 砌体与台阶壁间的缝隙应插浆塞满。 (三)砌筑墙身 1.砌出地面后应立即回填夯实，并作好其顶面排水、防 渗设施。
第二节 锚轻型支挡形式，适 宜于墙高较大、石料缺乏、地基不良以及挖基困难地区具 有锚固条件的路基挡土墙和岩石路堑，一般多用于路堑挡 土墙。
一、杆挡土墙的构造 锚杆挡土墙由立柱、挡板和钢锚杆三部分组成。立柱 和挡板承受土的侧压力，同时利用锚杆与土的抗拔作用维 持挡土墙的垂直稳定。使用的锚杆主要有楔缝式和灌浆锚 杆两种。 楔缝式锚杆俗称小锚杆，是对锚杆施加一定压力后， 使杆端楔缝的楔子张开、从而将锚杆卡紧在岩石中。孔内 压注水泥砂浆，用来防锈和提高锚杆抗拔力。 灌浆锚杆又称大锚杆，要用钻机钻孔。当用于土层时， 因土层与锚杆间的锚固能力较差，尚需采用加压灌浆或内 部扩孔的方法提高其抗拔力，称为预压锚杆或扩孔锚杆。
二、锚杆挡土墙施工 锚杆挡土墙的主要施工工序包括:边坡开挖、施工放 线及钻孔、洗孔、锚杆安装及防锈、灌浆、安装立柱及挡 板。 (一)边坡开挖 锚杆挡土墙边坡开挖，一般要求跳槽开挖，如要全面 开挖，除尽量缩短施工工期外，还应根据情况考虑设置临 时支撑，以免引起山坡坍塌，影响锚杆抗滑力。 (二)施工放线及钻孔 首先用仪器定出肋柱的基线桩和各个锚孔的位置，并 设置孔口方向桩，以便校核孔位。
2.碎石、砾石、砂类地基 不考虑冻胀影响，但基础埋深不宜小于1 m。 3.岩石地基 若墙基落在基岩上，应将基岩表层的风化部分、松软 土石清除干净，并按规定嵌入基岩。如果基础位于较完整 稳定的硬质岩石斜坡上时，可采用台阶式基础。 (三)排水设施 排水设施主要包括： 1.设置地面排水沟，引排地面水。 2.设置墙身泄水孔，排除墙后水。 3.纵向排水设备。
公路常用挡土墙的选型及设计要点
公路常用挡土墙的选型及设计要点公路挡土墙是路基设计工作的重点和难点；本文根据笔者的经验和体会，谈谈公路常用挡土墙的选型及设计要点，希望能对相关设计人员有所帮助。
标签：挡土墙挡墙选型挡墙设计1公路常用挡土墙的主要类型、特点及适用范围挡土墙是承受土压力，防止土体滑塌的墙式构造物。
常用挡土墙形式大致为：重力式挡土墙、悬臂式和扶壁式挡土墙、桩板式挡土墙、锚杆挡土墙、加筋挡土墙、锚定板挡土墙等。
各类型挡墙的特点不同，适用范围也不完全相同，其特点及适用范围分述如下：1.1重力式挡土墙重力式挡土墙是依靠墙体自重来抵抗土体侧压力的挡土墙，具有结构简单、受力单一、施工技术成熟、取材方便等特点。
可细分为仰斜式、垂直式、俯斜式、折线式、衡重式、台阶式等；其中垂直式、折线式、台阶式这三种形式的代表性不强，在此不做专门分析。
1.1.1仰斜式挡土墙仰斜式挡土墙是最常用的重力式挡土墙，其面坡、背坡均内倾，面坡一般不宜缓于0.3，背坡不宜缓于0.25。
与其他重力式挡墙相比，其优点为每延米圬工最省、抗滑、抗倾覆稳定性好，地基承载力要求低。
缺点是当地形陡峻时，墙高增加过快，其占地面积较大，墙背坡率内倾，墙背填土不易压实，墙高不能做太高，最大墙高不宜超过10m，墙高过大则抗滑稳定性将明显降低。
适用于地形平缓，地面横坡缓于1：2须限制放坡的路段；挡墙高度较小，最大墙高小于10m 的路段；地质条件一般，地基承载力尚可的路段。
1.1.2俯斜式挡土墙俯斜式挡土墙与仰斜式挡土墙最大区别是其面坡垂直、背坡外倾，坡率1：0.25～0.4，不宜缓于0.4。
其优点是结构简便易施工，墙背坡率外倾，墙背填土易压实。
缺点是抗滑、抗倾覆稳定性不如仰斜式和衡重式挡土墙；背坡外倾，墙踵向路基内延伸，地形较陡时挖基量大；因受力条件限制，适用于低矮挡墙，最大墙高不宜超过6m。
适用于墙高不超过6m，地形平坦，老路改扩建需要限制放坡的路段（如穿越农田区）。
1.1.3衡重式挡土墙利用作用于墙背衡重台构造上的填土重力和墙体重心后移而抵抗土体侧压力的挡墙称为衡重式挡土墙。
挡土墙类型(一)2024
挡土墙类型（一）引言概述：挡土墙是一种常见的地下工程结构，用于抵抗土壤的压力、防止土体滑动或坍塌，保护基础设施的安全稳定。
挡土墙类型繁多，本文将从五个大点进行阐述：重力式挡土墙、基础式挡土墙、承台式挡土墙、悬臂式挡土墙和土工格栅挡土墙。
正文：1. 重力式挡土墙- 原理：依靠墙身本身的重量抵抗土壤压力。
- 小点1：墙身采用混凝土或石材等重型材料建造。
- 小点2：适用于土体稳定性较好的场地，不宜使用在软土地区。
- 小点3：建造简单，成本相对较低。
2. 基础式挡土墙- 原理：通过增加挡土墙的基础面积，提高墙体稳定性。
- 小点1：常见的基础形式包括摊铺混凝土基础和沉井基础。
- 小点2：适用于基础承载力较弱的场地，能提高墙体的稳定性。
- 小点3：施工难度较大，需要考虑深挖和基础排水等问题。
3. 承台式挡土墙- 原理：挡土墙上设置一道水平承台，均匀分布土壤压力。
- 小点1：承台通常采用钢筋混凝土结构。
- 小点2：适用于较高的挡土墙，能减小土壤的局部集中应力。
- 小点3：施工复杂，需要充分考虑承台的设置和墙体连接等问题。
4. 悬臂式挡土墙- 原理：挡土墙上设置一定长度的悬臂梁，改变土壤压力的传递路径。
- 小点1：悬臂梁通常采用预应力钢筋混凝土。
- 小点2：适用于挡土墙高度较大的情况，能减小土壤的侧向推力。
- 小点3：施工难度较大，需要考虑悬臂梁的刚度和连接方式等问题。
5. 土工格栅挡土墙- 原理：利用土工格栅的抗拉强度和土体的摩擦力共同抵抗土壤压力。
- 小点1：土工格栅通常由高强度聚合物或金属材料制成。
- 小点2：适用于土壤稳定性差、水土流失严重的场地。
- 小点3：施工相对简便，具有较好的柔性和适应性。
总结：挡土墙类型繁多，每种类型都有其适用的场合和特点。
根据具体工程要求和土体条件，选择合适的挡土墙类型是确保土体稳定和工程安全的关键。
土木工程知识点-一个表格就让你清楚认识挡土墙
土木工程知识点-一个表格就让你清楚认识挡土墙一、常见挡土墙的结构形式及特点在城市道路桥梁工程常见的有现浇钢筋混凝土结构挡土墙、装配式钢筋混凝土结构挡土墙、砌体结构挡土墙和加筋土挡土墙。
按照挡土墙结构形式及结构特点，可分为重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、自立式、加筋土等不同挡土墙；其结构形式及结构特点简述见表：重力式挡土墙依靠墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推力(土压力)，以维持土体稳定，多用料石或混凝土预制块砌筑，或用混凝土浇筑，是目前城镇道路常用的一种挡土墙形式。
衡重式挡土墙的墙背在上下墙间设衡重台，利用衡重台上的填土重量使全墙重心后移增加墙体的稳重。
挡土墙基础地基承载力必须符合设计要求，并经检测验收合格后方可进行后续工序施工。
施工中应按设计规定施作挡土墙的排水系统、泄水孔、反滤层和结构变形缝。
挡土墙投入使用时，应进行墙体变形观测，确认合格要求。
二、挡土墙结构受力挡土墙结构会受到土体的侧压力作用，该力的总值会随结构与土相对位移和方向而变化，侧压力的分布会随结构施工程序及变形过程特性而变化。
挡土墙结构承受土压力有：静止土压力、主动土压力和被动土压力。
静止土压力：若刚性的挡土墙保持原位静止不动，墙背土层在未受任何干扰时，作用在墙上水平的压应力称为静止土压力。
其合力为E0( kN/m)、强度为P0( kPa)。
主动土压力：若刚性挡土墙在填土压力作用下，背离填土一侧移动，这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐减小，当墙后土体达到极限平衡，土体开始剪裂，并产生连续滑动面，使土体下滑。
这时土压力减到最小值，称为主动土压力。
合力和强度分别用EA (kN/m)和PA (kPa)表示。
被动土压力：若刚性挡土墙在外力作用下，向填土一侧移动，这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐增大，当墙后土体达到极限平衡，土体开始剪裂，出现连续滑动面，墙后土体向上挤出隆起，这时土压力增到最大值，称为被动土压力。
三种土压力中，主动土压力最小；静止土压力其次；被动土压力最大，位移也最大。
挡土墙基本知识(挡墙分类)
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
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。
二、高边坡的设计方法
挡土墙(衡重式、重力式、悬臂式)计算软件
下墙背高（H2'） 4.18 基础力臂Z3(m) 0.26
下墙底宽 （B21） 2.28
上墙土体重 量W4(t)
基础底坡 （n3） 0.10
前墙趾高 （DH） 0.70
上墙土体力 挡土墙体积 臂Z4(m) V(立方米）
7.72
3.58
14.22
Hd
λ a 0.59
墙顶内边与荷载间距 （m)
车道宽度 L0（m) 9.00
0.40 1.30 3.53
判断
满足
2：抗倾覆稳定性验算
Σ My 92.34 Σ M0 26.33 ΣN 46.74 容许系数 [K0] 1.50 计算系数K 3.51 判断 满足
3：基底应力验算
偏心距e C 计算应力σ σ 1(t) σ 2(t)
B/6/COS(a0)
判断
判断
(0.02)
1.41
H2'
Hd
H1
H3 0.75
下墙高 （H2） V3(立方 （t) W2(t) 0.37 5.77 26.10
四：上墙破裂面计算
填料内摩擦 计算内摩擦 第一破裂角 第二破裂角 与平台夹 角（φ ） 角（δ ） （θ 1） （α i） 角（α ） 35.00 17.50 27.50 27.50 38.09
第一破裂 第二破裂面 面位置(m) 位置(m) 3.44 1.55
第一破裂 第二破裂面 面判断 判断 满足 满足
0.50
下墙破裂面位置(m) 5.76
第一破裂面判断 满足
B1 ÆÆÆÆ C1 P ù ÆÆÆÆ
H1
B11
B2
H2
1:n1
1:n 2
DL
1:n1
1103 第3章 重力式挡土墙 悬臂式挡土墙
1，悬臂式路肩挡土墙（如下图），墙高H=5m，顶宽b=0.25m，立壁面坡坡1:m=1:0.05， 基础埋深h=0.7m。
墙趾
钢筋 墙踵
扶臂式挡土墙
特点及适用范围
• 钢筋混凝土结构由墙面板、墙
趾板和扶肋组成，即沿悬臂式
挡土墙的墙长，每隔一定距离
墙
增设扶肋，把墙面板与墙踵板 连接起来。
面 板
• 适用于缺乏石料的地区和地基 承载力较低的地段，墙较高时， 较悬臂式挡土墙经济。
墙趾板
扶 肋
墙踵板
第二节 薄壁式挡土墙土压力计算
• 一般用于填方路段作路肩墙或路堤墙使用。
悬臂式挡土墙
特点及适用范围
• 钢筋混凝土结构由立臂、墙趾板和 墙踵板三个悬臂部分组成，墙身稳
定主要依靠墙踵板上的填土重力来 保证。
• 断面尺寸较小，但墙较高时，立臂 下部的弯矩大，钢筋与混凝土用量 立壁 大，经济性差。
• 多用作墙高小于6米的路肩墙，适用 于缺乏石料的地区和承载能力较低 的地基。
抗力值。地基承载力抗力值按《公路桥涵地基 与基础设计规范》的规定采用。
墙身截面强度验算
1. 强度计算 • 计算断面选择
墙身截面强度验算
1. 强度计算 • 正截面强度验算
0Nd
k ARa f
Nd——验算截面上的轴向力组合设计值； γ0——结构重要性系数； γf——圬工构件或材料的抗力分项系数； Ra——材料抗压极限强度；
2. 增大抗倾覆稳定性的措施 • 展宽墙趾：展宽宽墙趾增大了抗倾覆力的力臂，对
增大抗倾覆稳定性有显著效果。 • 但要注意趾部长度和厚度的协调，避免展宽的趾部
被折断。
增加挡土墙稳定性的措施
挡土墙形式及地基处理方法
第1章绪论1.1路基挡土结构概述路基挡土结构是用于支挡路堑边坡或路堤填土的侧面，承受土体的侧向土压力以防止坍塌的构筑物。
在铁路、公路工程中，挡土结构是支承路基或路堑边坡、隧道洞口、支撑桥台台后填土，以减少土石方量和占地面积，防止流水冲刷路基的常用建筑，并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害。
挡土结构是岩土工程中一个重要组成部分，随着我国国民经济水平的提高与基本建设的不断发展，以及支挡结构技术水平的提高和减少环境破坏、节约用地观念的加强等，挡土结构在岩土工程中的使用越来越广泛，特别是在铁路、公路路基工程中所占的比重也越来越大。
1.2挡土墙的用途挡土墙用来支撑陡坡以保持土体稳定，承受的主要荷载是土压力。
在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；与墙背相对的、临空的部位称为墙面；与地基直接接触的部位称为基底；与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；基底的前端称为墙趾；基底的后端称为墙踵。
挡土墙用途简要归纳如下：(1)降低挖方边坡高度，减少挖方数量，避免山体失稳滑塌(2)收缩路堤坡脚，减少填方数量和占地面积，保证路堤稳定(3)避免沿河路基挤缩河床，防止水流冲刷路基(4)防止山坡覆盖层下滑和整治滑坡1.3挡土墙形式根据在路基横断面上的位置，挡土墙可以分为路肩墙、路堤墙及路堑墙。
当墙顶置于路肩时，称为路肩式挡土墙。
若挡土墙支撑路堤边坡，墙顶以上尚有一定的填土高度，则称为路堤式挡土墙，又称为坡脚式挡土墙。
如果挡土墙用于稳定路堑边坡，称为路堑式挡土墙。
设置在山坡上用于防止山坡覆盖层下滑的挡土墙称为山坡挡土墙。
根据所处环境和作用可分为一般地区挡土墙、浸水地区挡土墙、地震地区挡土墙，还有用于整治滑坡的抗滑挡土墙。
挡土墙的类型一般以结构形式划分为主，常见的挡土墙形式有重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式、锚定板式和桩板式。
此外，还有垛式、竖向预应力锚杆式以及土钉式等。
各类挡土墙的适用范围，取决于墙址地形、工程地质、水文地质、建筑材料、施工方法、技术经济条件及当地的施工经验等因素。
挡土墙的类型有什么5种挡土墙各显神通(2024)
引言概述：挡土墙是一种用于抵御土方推力的结构工程，在土木工程中被广泛应用。
它们可以有效地控制山体滑坡、土方塌方及其他土质边坡的稳定性问题。
本文将探讨五种常见的挡土墙类型，包括重力式挡土墙、深层锚杆挡土墙、悬臂挡土墙、挠性挡土墙和抗滑桩挡土墙。
对于每一种类型，我们将详细介绍其原理、适用条件、结构特征以及设计要点。
正文内容：1.重力式挡土墙1.1原理：重力式挡土墙依靠自身重量抵抗土体推力。
1.2适用条件：适用于土本身具有一定的稳定性，且土体自身重力足以抵抗推力的情况。
1.3结构特征：通常采用混凝土或砌石作为挡土墙的材料，底部增设反滑板以增加稳定性。
1.4设计要点：考虑土体重力、水平推力、墙底反滑板设计、墙体稳定性等因素。
2.深层锚杆挡土墙2.1原理：深层锚杆挡土墙通过拉索或锚杆将土体与墙体连接，增加整体稳定性。
2.2适用条件：适用于土体较松软、坚硬土层较深或挡土墙高度较大的情况。
2.3结构特征：墙体内部设置锚杆或者锚索，并与土体相互连接。
2.4设计要点：考虑土体深层锚杆设计、墙体稳定性、锚杆和拉索的受力等因素。
3.悬臂挡土墙3.1原理：悬臂挡土墙利用悬臂力抵抗土体推力。
3.2适用条件：适用于较高挡土墙、土体层厚度不一致或者需要在挡土墙后进行无障碍施工时。
3.3结构特征：挡土墙体前倾，通常设置悬臂或者悬臂墙脚。
3.4设计要点：考虑悬臂设计、墙体稳定性、悬臂墙脚受力等因素。
4.挠性挡土墙4.1原理：挠性挡土墙通过其柔性特性来抵抗土体推力。
4.2适用条件：适用于土体较软、水平推力较大或需要考虑地震荷载的情况。
4.3结构特征：挡土墙采用钢筋混凝土构造，设置水平和垂直挡板以增加刚度。
4.4设计要点：考虑挠性墙体的设计、刚度、水平和垂直挡板的作用等因素。
5.抗滑桩挡土墙5.1原理：抗滑桩挡土墙通过桩与土体的摩擦力抵抗土体推力。
5.2适用条件：适用于土体边坡较陡、推力较大或需要在有限空间内进行施工的情况。
5.3结构特征：土体前方设置桩墙，桩与土体通过摩擦力相互作用。
重力式挡土墙及衡重式挡土墙
重力式挡土墙重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙.重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体,或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑.半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑.重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成,一般都做成简单的梯形.它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。
所以,重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用.常见的重力式挡土墙高度一般在5～6 m以下，大多采用结构简单的梯形截面形式,对于超高重力式挡土墙（一般指6m以上的挡墙）即有半重力式、衡重力式等多种形式，如何科学地、合理地选择挡土墙的结构形式,是挡土墙技术中的一项重要内容。
由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。
如果墙太高，它耗费材料多，也不经济。
当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。
重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋,墙高在6m 以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段,其经济效益明显。
重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。
重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1：0。
2~1：0.3，仰斜墙背坡度愈缓，土压力愈小。
但为避免施工困难及本身的稳定,墙背坡不小于1：0.25，墙面尽量与墙背平行。
对于垂直墙，当地面坡度较陡时,墙面坡度可有1：0.05～1:0.2，对于中、高挡土墙,地形平坦时,墙面坡度可较缓，但不宜缓于1：0.4。
采用混凝土块和石砌体的挡土墙，墙顶宽不宜小于0。
4m;整体灌注的混凝土挡土墙，墙顶宽不应小于0.2m；钢筋混凝土挡土墙，墙顶不应小于0.2m。
通常顶宽约为H／12,而墙底宽约为（0.5～0.7）H，应根据计算最后决定墙底宽。
当墙身高度超过一定限度时,基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。
为了使地基压应力不超过地基承载力，可在墙底加设墙趾台阶.加设墙趾台阶时挡土墙抗倾覆稳定也有利。
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重力式挡土墙重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。
重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。
半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。
重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。
它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。
所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。
常见的重力式挡土墙高度一般在5～6 m以下，大多采用结构简单的梯形截面形式，对于超高重力式挡土墙（一般指6m以上的挡墙）即有半重力式、衡重力式等多种形式，如何科学地、合理地选择挡土墙的结构形式，是挡土墙技术中的一项重要容。
由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。
如果墙太高，它耗费材料多，也不经济。
当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。
重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部围配以少量的钢筋，墙高在6m以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益明显。
重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。
重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1：0.2～1：0.3，仰斜墙背坡度愈缓，土压力愈小。
但为避免施工困难及本身的稳定，墙背坡不小于1：0.25，墙面尽量与墙背平行。
对于垂直墙，当地面坡度较陡时，墙面坡度可有1：0.05～1：0.2，对于中、高挡土墙，地形平坦时，墙面坡度可较缓，但不宜缓于1：0.4。
采用混凝土块和石砌体的挡土墙，墙顶宽不宜小于0.4m；整体灌注的混凝土挡土墙，墙顶宽不应小于0.2m；钢筋混凝土挡土墙，墙顶不应小于0.2m。
通常顶宽约为H／12，而墙底宽约为（0.5～0.7）H，应根据计算最后决定墙底宽。
当墙身高度超过一定限度时，基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。
为了使地基压应力不超过地基承载力，可在墙底加设墙趾台阶。
加设墙趾台阶时挡土墙抗倾覆稳定也有利。
墙趾的高度与宽度比，应按圬工（砌体）的刚性角确定，要求墙趾台阶连线与竖直线之间的夹角θ（图6—3），对于石砌圬工不大于35°，对于混凝土圬工不大于45°。
一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一，也不应小于0.1m。
墙趾高应按刚性角定，但不宜小于0.4m。
墙体材料：挡土墙墙身及基础，采用混凝土不低于C15，采用砌石、石料的抗压强度一般不小于MU30，寒冷及地震区，石料的重度不小于20kN/m3，经25次冻融循环，应无明显破损。
挡土墙高小于6m砂浆采用M5；超过6m高时宜采用M7.5，在寒冷及地震地区应选用M10。
1 常见重力式挡墙的墙背与墙正面结构形态1.1 挡土墙墙背结构形态重力式挡土墙可按墙背的坡度分为仰斜式、垂直式与俯斜式3种形式。
挡土墙土压力计算是一个复杂的课题，目前工程上应用较多的有库伦理论和朗肯理论，但郎肯理论假定墙背和填土间没有摩擦力，即设墙摩擦角d=0，计算得出的主动土压力偏大，设计偏于保守，可以认为朗肯理论是库伦理论中的一种特例。
库伦理论揭示了挡墙各种受力因素的规律，即墙摩擦角、墙背仰斜角及填土表面倾角越小，产生的主动压力越小，反之，主动土压力就越大。
据此可知仰斜式墙背所产生的主动压力最小，俯斜式最大，垂直式介于两者之间。
当然，不能单凭主动土压力的大小来选择挡墙形式，需要结合工程实际情况来综合考虑。
如挡土墙建造时需要挖方，因仰斜式墙背可与开挖临时边坡结合，施工方便，而俯斜式须在墙背回填土，因此仰斜式比较合理；反之，如墙背需回填土则宜采用俯斜式和垂直式，使填土易于夯实。
在水利工程中，由于有一些特定条件（如水流等）的限制，实际运用中常采用俯斜式挡墙，并且一般把挡土墙的下部做成底板形式，底板有利于其稳定性，从而可相应减小挡土墙的结构尺寸，达到经济、适用的目的。
1.2挡土墙的正面结构形态挡土墙就正面形态而言可分为挡墙外墙垂直与仰斜两种。
在同等条件下，采用外墙面垂直的挡墙基底压力大，稳定性较差，而外墙面仰斜的则要好些。
因此在公路挡土墙中普遍采用的是外墙面仰斜的挡土墙。
但是用于城市市政建设中的挡土墙是以外墙面垂直居多，这是因为：①墙面垂直形式挡土墙占地面积小，节约宝贵的城市用地，相对来讲更经济；②外墙面垂直的挡墙在外观上与周围城市建筑物更显得和谐统一；③在水闸、船闸闸室岸墙以及其他一些水利工程中，由于设置闸门或水流等条件的限制，挡土墙外墙面必须做成垂直形式。
2 超高重力式挡土墙的结构形式及其适用性2.1 半重式挡土墙半重力式挡土墙墙身截面较小，常用混凝土建造，并在强度不够的地方配置钢筋，可进一步提高挡土墙的高度，但其底板需要有足够的宽度来满足稳定性，其耗钢量比较大、造价较高，而且其墙体均为立模现浇，装模难度大，施工不易，因此工程实际中较少使用。
2.2衡重式挡土墙衡重式挡土墙的最大优点是可利用衡重平台上的填土重、迫使墙身整体重心后移，使基底应力趋于均衡，增加了墙身的稳定性、这样可适当提高挡土的高度，但从另一方面来讲，衡重式挡墙的构造形式又限制了其基底不可能做得很大，因此就扩散挡墙基底应力而言，衡重式挡土墙反而不如其他形式的挡土墙，其提高挡土的高度也是比较有限的。
2.3 带卸荷板的重力式挡土墙带卸荷板的重力式挡墙，既可以利用卸荷板上的填土重来迫使墙整体重心后移使基底压力趋于均衡，又在很大程度上减小了土体对挡墙的主动土压力，如能科学地、合理地使用，可大提升挡墙的高度，因此在港口工程中此种挡土墙得到广泛的应用。
可以说在墙背为填方的超高挡土墙中，这是一种非常经济和适用的挡土墙。
1996年，市重点建设工程之一的市区20万t/d供水工程，其泵站厂区建于一山坡处，最高填土超过8m，需建长达100 m、高8.5 m的挡土墙。
经过多个方案比较后，采用了带卸荷板形式的重力式挡土墙，此挡土墙建成至今已运行7年多，使用效果非常好。
3重力式挡土墙的构造措施挡土墙的构造措施对其质量有举足轻重的影响，绝对不可掉以轻心，现实中有些挡土墙的计算方法并无差错，砌筑方法又遵规守法，可是一旦雨季来后，就出现挡土墙失稳，甚至崩塌事故，原因是忽视了挡土墙构造措施的规定。
在挡土墙前无水的情况为了降低挡土墙墙后的水压力，通常在墙身布置适当数量的泄水孔，使墙后积水或地下水易于排出，墙后泄水孔进口位置要求做反滤体，以免淤塞。
另外，由于墙高、墙后土压力以及地基压缩性的差异必须设置沉降缝，同时为避免因混凝土及砖石砌体的收缩与温度变化等作用引起的破裂，需要设置伸缩缝。
通常将这两种缝结合在一起，每隔15N25 m设一道，缝宽约20 mm，填沥青油毛毡或嵌入沥青砂板等材料用以防止墙后填料流失。
对高度较高或特别重要的挡土墙，施工时要慎重选定回填土容量、摩擦角以及回填土的含水量。
为了防止墙后积水渗入基础，应在最低泄水孔下部设粘土层并夯实，同样为了防止墙前积水渗入基础，应将墙前回填土分层夯实。
在靠近挡土墙处不宜采用大型机械碾压，可用人工分层夯实，以免机械碾压时对墙体产生不利影响。
只有这样，才能确保挡土墙的工程质量。
挡土墙设计1 重力式挡土墙的一般形式及常用结构尺寸①重力式挡上墙主要依靠墙体自重，来保持墙体在土压力作用下的稳定。
因体积和自重较大，不宜修筑太高，一般不超过5m为宜。
根据墙背的坡度分成仰斜式、垂直式及俯斜式。
这3种形式中，仰斜式及垂直式受力条件较好，但实际应用要根据具体条件拟定。
比如墙背要与开挖的临时边坡相结合．宜采用仰斜式挡土墙；若墙背需填土，用地紧，宜采用俯斜式较好。
a．俯斜式挡土墙，墙底宽约为墙高的1／2左右．墙预宽度按构造确定，一般为30cm～50cm。
b.垂直式挡土墙，墙面坡度可采用20:1~5:1c．仰斜式挡土墙，墙背坡度愈缓，土压力愈小，但墙背不宜缓于4:1．墙面与墙背应保持平行．d．挡土墙基础，墙基伸入地面下80cm～100cm．这样对平面滑移及防冲有一定保障．2 应用假定断面的基本设计理论从重力式挡土墙的受力分析看，挡土墙设计主要考虑下列3种情况需要满足：①基础满足基上压应力，合力作用点不超出底宽中心1/3。
重力式挡土墙一般均属于偏心受压，故截面强度应按偏心受压构件进行验算：通常选择一两个控制性断面进行墙身应力和偏心距验算，如墙身底部、二分之一墙高和断面形状突变处。
1.法向应力验算如图2-5-17所示，断面1—1为验算截面。
若截面以上墙背受的主动土，其水平与压力为E1当墙身断面出现拉应力时．应考虑裂缝对受剪面积的折减。
一般情况下，由于墙身截面的切应力远小于其容许值，可不进行这方面的验算。
②满足倾倒安全性，如图2挡土墙的倾斜，以绕A 点可能性为最大，土压力E 对A 点的力矩为主动旋转力矩E M ，所有垂直力（1G 2G 为挡墙自重．G3为墙背竖直上方堆土重量）对A 点的力矩总和G M ∑为反抗旋转力矩，只要反抗旋转力矩G M ∑大于主动旋转力矩E M ，则墙不致倾倒。
③满足滑移安全性，如图2．水平力E 的作用，可使墙滑移，只要所有垂直力G 对基础底面产生的摩擦阻力R 大于E ，则墙不致滑移。
3 假定断面的简易验算方法及举例 3.1验算公式①基土压应力26()6N d e d δ=±小于基础的安全载重。
其中：N ——垂直总力∑G; d ——墙底宽度。
合力作用点与底脚中心线的偏心距e<6d （即作用点要在核心3分点）。
②倾倒安全率/ 1.5G E M M ∑>（通常取1.5可以，取2.0足够）。
③滑移安全率/ 1.5R E >>1.5。
3.2应用举例（假定断面的数据如图3）已知：土壤容重a γ.=1750kg ／m3浆砌块石容重b γ=2400kg/m3土壤的天然坡角33ϕ=。
土壤的安全载重δ=2kg/cm2验算如下：土压力：21tan(45)64.522a E h KN ϕγ=-= 土压力作用点对A 点的垂直距离．L= 1/3×h=1.667m则主动旋转力矩：E M E L ==64.5×1.667=107.5kN -m1G =3.0×0.9×2.40=64.8kN2G =0.5×4.1×2.40=49.2kN3G = 1/2×2.1×4.1×2.40=103.3kN4G = 1/2×2.1×4.1×1.75=75.3kN5G =0.2×4.1×1.75=14.35kN∑G=306.95kN对A 点的力矩：11G M G =×1.5=97.2 kN m22G M G =×0.45=22.1 kN m33G M G =×1.40=144.6 kN m44G M G =×2.1=158.2 kN m55G M G =×2.9=41.6 kN -mG M ∑ =463.7 kN -m合力离A 点的垂直距离：/X X M G =∑=(463.7-107.5)÷306.95=1.16m合力作用点的偏心距：e=1.50-1.16=0.34< d,/6=0.5m(作用点在核心3分点)基上压应力：26()6N d e d δ=±= 171.9÷ 32.7kN/m2<200 kN/m2（土壤的安全载重） 倾倒安全率：/G E M M ∑=463.7/107.5 =4.31>2滑移安全率：R/E= nN/E=0.5×306.95/64.5=2.38>1.5其中摩擦系数n=0.5，以上假定断面经验算完全合格。