土力学及地基基础第17讲挡土墙设计

三、重力式挡土墙的构造措施
1.墙背倾斜形式
重力式挡土墙按墙背倾斜方向分为仰斜、直立和俯斜三种形式，三种形 式应根据使用要求、地形和施工情况综合确定。
武都东江栈道仰斜式浆砌挡墙 施工中
俯斜式挡土墙施工中
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2. 挡土墙截面尺寸
•砌石挡土墙顶宽不小于0.5m，混凝土墙 可缩小为0.20m～0.40m，重力式挡土墙 基础底宽约为墙高的1/2～1/3。
反滤层 500mm
泄水孔
粘土夯实200mm
粘土夯实 截水沟 粘土夯实
泄水孔
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4. 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。季 节性冻土地区，应选用非冻胀性填料（如炉渣、碎石、粗砂 等）。
挡土墙设计
刘忠玉 教授
郑州大学远程教育学院
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本讲知识点： 一、挡土墙类型选择 二、重力式挡土墙的设计计算 三、重力式挡土墙的构造措施
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一、挡土墙类型选择
1. 重力式挡土墙
块石或素混凝土砌筑而成，靠墙身自重抵抗土 压力引起的倾覆弯矩。墙身截面尺寸大，一般 用于低挡土墙。
逆坡
•为了增加挡土墙的抗滑稳定性，将基底
做成逆坡。
墙趾台阶
•当墙高较大，基底压力超过地基承载力 时，可加设墙趾台阶。
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3. 墙后排水措施
挡土墙常因排水不良而大量积水，使土的抗剪强度降低，土压力增 大，导致挡土墙破坏，因此挡土墙应设置很好的排水措施，增加其 稳定性。
6. 其他形式的挡土墙（一）
锚杆格构式挡土墙
加劲挡土墙
格栅式锚索挡土 墙
土层锚杆
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6. 其他形式的挡土墙（二）
小截面现浇式锚索桩板墙 小截面分离式锚索桩板墙
面板式加筋土挡墙
包裹式加筋土挡墙
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• 设计时，波浪力、冰压力和冻胀力不同时计算。注意填料浸水时的减 重作用和动水压力。
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•挡土墙失稳照片
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•基坑支护工程失效照片
郑东新区某基坑支护失败
杭州地铁基坑支护失败
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•提高抗倾覆稳定性的措施
• 在软弱地基上验算倾覆稳定性时，要注意力矩中心的内移。
• 不满足抗倾覆要求时，可采用的措施：
1. 增大挡土墙断面尺寸，使重量增大；
重力式挡土墙计算内容
1. 稳定性验算：抗倾覆稳定和抗滑稳定、圆弧滑动验算（同土坡） 2. 地基承载力验算（后续章节） 3. 墙身强度验算（钢混或砌体讲授）
（1）抗倾覆稳定验算 •挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾O点向外
倾覆。所以抗倾覆稳定条件
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•提高抗滑移稳定性措施：
1. 修改挡墙尺寸，增大重量； 2. 墙底做砂石垫层，提高摩擦系数； 3. 基底逆坡，土质地基0.1:1；岩质地基0.2:1； 4. 墙踵后加拖板，利用其上的土重抗滑。
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立壁 墙趾
钢筋 墙踵
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3. 扶壁式挡土墙
针对悬臂式挡土墙立臂受力后弯矩和挠度 过大缺点，增设扶壁，扶壁间距 (0.3~0.6)h，扶壁间填土可增加墙体抗滑 和抗倾覆能力，多用于大型土建工程。 墙趾
扶壁 墙踵
京石项目部涿州车站扶壁式挡墙
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二、挡土墙计算
• 荷载按承载力极限状态和正常使用极限状态进行荷载效应组合，并取 最不利组合进行设计。
• 基底尺寸及埋深按地基承载力确定，荷载效应取正常使用极限状态下 荷载效应的标准组合，计算方法见后续章节。
• 土压力计算采用承载能力极限状态荷载效应基本组合，但分项系数均 为1.0；计算挡墙内力、确定配筋和验算材料强度时，上部荷载和基底 反力，采用承载能力极限状态荷载效应基本组合，采用相应的分项系 数，即永久荷载对结构不利时，分项系数取1.35，否则取1.0。
4. 锚定板式挡土墙
预制钢筋混凝土面板、立柱、钢拉杆和埋在土 中锚定板组成，依靠填土与结构的相互作用维 持其自身稳定，特别适用于地基承载力不大的 地区。
锚定板 墙板
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5. 板桩
混凝土板桩
钢板桩
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2. 伸长墙趾，增大抗倾覆力的力臂；
3. 墙背仰斜，减小土压力；
4. 作卸荷台。
卸荷台
土压力
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（2）抗滑稳定验算
挡土墙在土压力作用下可能沿基础底面发
生滑动。所以抗滑稳定条件
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墙顶
墙面
墙背
仰斜
E2
E3
E1
直立
俯斜
E1＜E2＜E3
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墙趾 墙基
•重力式挡土墙照片
砌体挡土墙
绿化生态挡土墙
石笼网挡土墙
砌体生态挡土墙
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2. 悬臂式挡土墙
钢筋混凝土建造，由立臂、墙趾悬臂和墙 踵悬臂三块悬臂板组成，稳定主要靠墙踵 悬臂上的土重维持，墙体内拉应力由钢筋 承担，墙身截面尺寸小，可充分利用材料 特性，市政工程及仓储中常用。