关于挡土墙设计论文

关于挡土墙设计的探讨
摘要：本文详尽的阐述了挡土墙的设计，对挡土墙的结构选型，设计以及加固处理各种因素进行了分析。

提出挡土墙无论从选型还在具体设计或施工中，都要遵守安全、经济的原则。

关键词：挡土墙种类；设计；选型
中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：
一、设计前期准备工作
在进行挡土墙设计前，必须充分做好准备工作，才能把挡土墙设计做好。

设计前需获得工程地点的平面地形图及相关的地形剖面图，同时去现场实地踏勘或测量，必要时对现场进行专门的地质勘察工作，获得工程地质勘察部门提交的工程地质勘察报告。

设计人员应根据工程特点及挡土墙设计需要，对勘察工作提出具体要求。

如勘察范围应根据开挖深度及场地的岩土工程条件确定，并宜在开挖边界外按开挖深度的1～2倍范围内布置勘测点，对于软土，勘察范围宜扩大；勘察的深度应根据挡土墙结构设计的要求确定，不宜小于1倍开挖深度，软土地区应穿越软土层；勘探点间距应视地层条件确定，可在15～30m内选择，地层变化较大时，应增加勘探点，查明其分布规律。

对于规模较小的工程和重要性较低的工程，如果没有专门的地质勘察资料，一般可按照当地或场地附近的相关地质资料作为参考设计。

如果因为挡土墙工程所占整个变电站工程的投资比例较小，不够重视而不进行专门的钻孔勘测是不对的。

实际提供的详细勘察报告表明，在东北角一处的挡土墙的持力层下卧
有淤泥软土层。

因此，在做挡土墙设计时由于考虑了淤泥层，做了提前预加固处理，避免了在未知有淤泥层存在的情况下，不做处理而引起挡土墙墙体下沉开裂等，工程地质灾害的出现。

二、挡土墙设计中的选型
选型是挡土墙设计中重要的一环，有了好的形式才能有好的设计，下面重点介绍按挡土墙结构进行分类的各种形式的挡土墙，如重力式挡土墙、悬臂式（扶壁式）挡土墙、减力板式挡土墙和锚杆式挡土墙等，在实际施工中应结合工程的类型，当地的土质状况，以及挡墙材料的选择等进行合理的选型，并对各种形式的挡土墙适用范围和设计应注意的因素进行介绍。

、重力式挡土墙
重力式挡土墙是最为常用的一种形式，主要是用块石砌筑而成，靠自身的庞大重力来抵抗土（水）的侧压力。

由于其具有造型简单，构造简单，施工简易等优点而得到较为广泛的采纳。

一般根据挡土墙的墙背倾角的不同如仰斜、竖直和俯斜三种形式，因仰斜的受力较好一般优先选用，对俯斜重力式挡土墙则较为少用。

但俯斜和竖直的重力式挡土墙由于其填土较为方便，特殊情况下可以采用，而仰斜式重力挡土墙由于填土不容易，但护坡时比较合理。

设计时常在地面以下的部分做成台阶式的以便增加挡墙的抗倾覆能力。

同样为了提高挡墙的抗滑移能力，常在基底做成逆坡形式的。

如果挡墙的高度超过一定的范围则，这样要保证挡墙稳定性则会耗费大量的材料和人力物力。

、减力板式挡土墙
减力板式挡土墙的是一种和重力式挡土墙的工作原理有共同点
的一种形式的挡墙，起重要作用的常为挡墙中间部位的减力板，其作用为削减板侧的土压力，以使传递挡墙底部的土压力减小，减力板挡土墙的截面断面小，较重力式挡土墙节省材料。

这种挡墙主要适用于高度介于五至八米的墙高，这种高度是比较合理适用的。

设计减力板挡土墙时，挡墙的各部分尺寸是有一定联系的，如墙的底宽为墙高的2/5，板宽为墙高的1/3，墙底的埋深应满足一定要求如大于60cm等。

、锚杆挡土墙
锚杆挡土墙，顾名思义这种挡土墙是和锚杆的作用分不开的，主要是由混凝土墙板和地锚组成的。

起主要作用的为地锚，其为锚固于土层的地锚，锚杆可通过钻孔然后灌入浆液。

锚杆的主要作用是将整个墙体所受到的土体压力通过锚杆传递到土体中，将墙体与土体通过锚杆进行连接，同时也将土压力进行分散，从而保证墙体的稳定。

当然锚杆挡土墙也有不适合采用的工程，如附件有高层建筑和复杂建筑时，由于锚杆的影响，可能会给建筑地基造成相应影响，这时一般采用地下连续墙等进行挡土。

三、挡土墙设计环节
（一）、挡土墙的墙身强度验算
对于挡墙自身的强度要达到能满足抵抗土压力的要求，在设计时常通过选取一些特殊的和代表性的截面进行验算，如减力板挡墙的
墙面板的部位、墙面变化的部位等。

对重力式的挡土墙进行验算时，主要是计算墙体的重力和土体的压力，然后进行抗力验算，以满足设计要求。

、挡土墙的稳定性验算
挡墙稳定性主要包括两个方面：挡墙抗倾覆的能力和挡墙抗滑移的能力。

从以往的许多工程实例来看，挡墙的破坏，以倾覆的居多，挡墙在抗滑移方面还是有一定的安全储备的。

设计挡墙时，先通过工程的地质条件，土质的性质以及材料供应等方面来初步确定，试算挡墙的截面尺寸。

初步确定截面后进行验算，看是否满足承载力要求，若满足即可，若不满足则进行截面调整或再次进行试算，以满足设计要求为止。

同时，在进行验算时要考虑土的压缩性，对软弱地基的压缩性可导致挡墙的抗倾覆能力下降。

、挡土墙的基底压力验算
挡土墙在自重及土压力的垂直分力作用下，基底压力按线性分布计算。

其验算方法及要求完全同天然地基浅基础验算方法。

挡土墙的基底压力应小于地基承载力。

否则，地基将丧失稳定性而产生整体滑动，挡土墙基底常属偏心受压情况。

即要求墙底平均压力小于地基承载力，且墙底边缘最大压力不大于1.2倍地基承载力。

同时要求偏心距不大于挡土墙的墙身宽度的四分之一。

对特殊地质情况，如场地为湿陷性黄土地基时，挡土墙基底应按湿陷性黄土规范进行地基处理。

四、设计中各项因素的处理措施
（一）、挡土墙的基础加固处理
挡土墙的使用寿命受基础处理的影响。

大部分挡土墙的损害主要由基础问题造成的。

挡土墙设计有三个重要指标：抗倾覆、基底承载力、抗滑移。

一般挡土墙设计时对于基底承载力都有要求，为减少基底压应力，增加抗倾覆的稳定性，在墙趾处伸出一个台阶，以拓宽基底。

墙趾台阶的宽度一般不小于20厘米，台阶高宽比可采用2:1或3:2。

因为表土常为松土，所以当基础埋置深度基底层为土层时，基础埋置深度不应小于1 米，并在基底夯碎石和砂砾石作垫层。

若基底为风化岩层时，应将其全部清除并应加挖0.15--0．25 米；若基底为基本岩层时，则挡土墙基础人岩层的尺寸满足jtg
d30-2004公路路基设计规范要求即可；若基底土壤为较弱土层时，则应根据实际情况将基础尺寸加宽、加深，采用换土桩基等加固。

（二）、伸缩缝与沉降缝的措施
由于地基不均匀，沉降时易引起墙身开裂。

为避免这种情况的产生，应按地基性质和墙高的变异，设置沉降缝。

并且，为了减少圬工砌体因温度变化和收缩硬化作用而产生裂缝，需设置伸缩缝。

挡土墙的伸缩缝和沉降缝需设置在一起。

每隔lo米—15米应设置一道，缝宽2厘米-3厘米，自墙顶做至基底，缝内宜用具有弹性的材料进行填塞。

沿墙的外、内、顶三侧填塞，填塞深度应不小于15
厘米。

（三）、排水处理措施
在进行挡土墙设计之前，应该对挡土墙后地面有无排水设施，地
表水的排除是否通畅等进行了解。

还需查明地下水和地表水的情况，若挡墙后为山坡，则最好在适当位置设置截水沟，及时排除地表水。

此外，还应该查明地下水的情况。

地下水可软化挡土墙地基，降低抗滑能力和承载能力，且事后不易处理。

特别对建于遇水容易软化岩层(如泥岩，粉砂岩等)上的高挡墙，必须做好基底防护措施，确保其不被地下水侵蚀破坏。

一般在墙身布置适当数量的泄水孔以促使墙后积水排出。

墙比较高时，可在墙上部加设泄水孔。

泄水孔采用10厘米×10厘米的方孔或圆孔。

孔眼间距2 米至3米，上下排泄水孔错开设置，最下排泄水孔应高出地面约30厘米。

浸水挡土墙主要泄水孔高度应高出墙外侧设计水位30厘米。

并且若墙后填料为透水性较差的土质时，应在墙背设置连续反滤层，以加速土体中水分的排除。

结束语
通过上面的论述了挡土墙的设计或施工中都要注意的原则，重要的是在地形复杂的山区，挡土墙设计的复杂时显而易见的，因此，合理的选择挡土墙的形式，做好挡土墙的优化设计，搞好施工要求是工程建设的首要任务。

参考方献：
[1]张凤臣，刘长华.浅谈挡土墙.黑龙江交通科技.2010，33（1）.
[2]毛景云.加筋土挡土墙的应用.价值工程.2010，29（1）
[3]王文栋.混凝土结构构造手册-3版.中国建筑工业出版
社.2003.。