挡土墙设计(很全面)讲解.docx

挡土墙设计一、挡土墙的分类及用途为防止路基填土或山坡土体坍塌而修建的承受土体侧压力的墙式构造物，称为挡土墙在大路工程中，它广泛地 用于支撑路堤填土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口和河流堤岸等处路基工程中，挡土墙的建筑费用较高，故路基设计时，应与其他可能的工程方案进展技术经济比较，择优选定 大路工程中的挡土墙主要按下述几种方法进展分类依据挡土墙设置的位置，挡土墙可分为：路堑墙、路堤墙、路肩墙和山坡墙等类型，如图2-5-1 所示依据构造形式，挡土墙可分为：重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙、加筋土挡土墙等依据墙体材料，挡土墙可分为：石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、钢板挡土墙等挡土墙各局部名称如图 2-5-1a)所示靠回填土或山体的一侧面称为墒背；外露的一侧面称为墙面．也称墙胸； 墙的顶面局部称为墙顶；墙的底面局部称为基底或墙底；墙面与墙底的交线称为墙趾；墙背与墙底的变线称为墙踵； 墙背与铅垂线的夹角称为墙背倾角a挡土墙设置位置不同，其用途也不一样路堑墙设置在路堑边坡底部，主要用于支撑开挖后不能自行稳定的山坡，同时可削减挖方数量，降低挖方边坡 的高度(图 2-5-1a)。

路堤墙设置在高填土路提或陡坡路堤的下方，可以防止路堤边坡或路堤沿基底滑动，同时可以收缩路堤坡脚， 削减填方数量，削减拆迁和占地面积(图 2-5-1b)路肩墙设置在路肩部位，墙顶是路肩的组成局部，其用途与路堤墙一样它还可以保护接近路线的既有的重要 建筑物(图 2-5-1c)沿河路堤，在傍水的一侧设置挡土墙，可以防止水流对路基的冲刷和侵蚀，也是削减压缩河床的有效措施(图 2-5-1d)山坡墙设置在路堑或路堤上方，用于支撑山坡上可能坍滑的掩盖层、裂开岩层或山体滑坡(图 2-5-1e、图 2-5-1f)10 / 20为一个整体在这个整体中起掌握作用的是填土与拉筋之间的摩擦力面板的作用是阻挡填土坍落挤出，迫使填土与拉筋结合为整体加筋土挡土墙属于柔性构造，对地基变形适应性大，建筑高度大，具有省工、省料、施工便利、快速等优点， 适用于填土路基3. 锚定式挡土墙锚定式挡土墙可分为锚杆式和锚定板式两种锚杆式挡土墙是由预制的钢筋混凝土立柱、挡土板构成墙面，与水平或倾斜的钢锚杆联合组成，如图 2-5-3a)所示锚杆的一端与立柱连接，另一端被锚固在山坡深处的稳定岩层或土层中墙后侧向土压力由挡土板传结立柱，由锚杆与稳定岩层或上层之间的锚固力，使墙获得稳定。

它适用于墙 高较大，缺乏石料或挖基困难地区，具有锚固条件的路堑挡土墙锚定板式挡土墙是由钢筋混凝土墙面、钢拉杆、锚走板以及其间的填土共同形成的一种组合挡土构造，如图2-5-3b)所示它借助于埋在填土内的锚定板的抗拔力抵抗侧土压力，保持墙的稳定锚定式挡土墙的特点在于构件 断面小，工程量省，不受地基承载力的限制，构件可预制．有利于实现构造轻型化和施工机械化它适用于缺乏石 料地区的路肩墙或路堤墙；4. 薄壁式挡土墙薄壁式挡土墙属于钢筋混凝土构造，可以分为悬臂式和扶壁式两种第 8-2 节 重力式挡土墙的构造与布置常用的重力式挡土墙，一般由墙身、根底、排水设施和沉降、伸缩缝等几局部组成一)墙身1．墙背依据墙背倾斜方向的不同，墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线式和衡重式等几种．如图 2-5-5所示以仰斜、垂直和俯斜式三种不同的墙背所受的土压力分析，在墙高和墙后填料等条件一样时，仰斜墙背所受的 土压力为最小，垂直墙背次之，俯斜墙背较大；因此仰斜式的墙身断面较经济用于路堑墙时，墙背与开挖的临时 边坡较贴合，开挖量与回填量均较小但当墙趾处地面横坡较陡时，承受仰斜式墙背会增加墙高，断面增大故仰 斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或路堤墙。

仰斜墙背的坡度愈缓，所受的土压力愈小，但施工愈困 难，故仰斜墙背的坡度不宜缓于 1：0.3俯斜墙背所受的土压力较大，相对而言，俯斜墙背的断面比仰斜式要大但当地面横坡较陡时，俯斜式挡土墙可 承受陡直的墙面，从而减小墙高俯斜墙背的坡度缓些固然对施工有利，但所受的土压力亦随之增加，致使断面增 大，因此墙背坡度不宜过缓，通常掌握a<21°48′(即 1：0.4)垂直墙背的持点介于仰斜和俯斜墙背之间凸形折线墙背系将仰斜式挡土墙的上部墙背改为俯斜，以减小上部断面尺寸，故其断面较为经济，多用于路堑 墙，也可用于路肩墙衡重式墙背可视为在凸形折线式的上下墙之间设一衡重台，并承受陡直的墙面上墙俯斜墙背的坡度通常为 1：0.25~1：0.45，下墙仰斜墙背的坡度一般在1：0.25 左右，上下墙的墙高比一般为2：3适用于山区地形陡峻处的路肩墙和路堤墙，也可用于路堑墙2. 墙面墙面一般为平面，墙面坡度除应与墙背的坡度相协调外，还应考虑到墙趾处地面的横坡度(影响挡土墙的高度) 当地面横坡度较陡时，墙面可直立或外斜1：0.05~1：0.20，以削减墙高；当地面横坡平缓时，一般承受1：0.20~1：0.35 较为经济。

3. 墙顶重力式挡土墙可承受浆砌或干砌圬工墙顶最小宽度，浆砌时边不小于50cm；干砌时应不小于 60cm干砌挡土墙的高度一般不宜大于 6m浆砌挡土墙墙顶应用 5 号砂浆抹平，或用较大石块砌筑，并勾缝浆砌路肩墙墙顶宜承受粗料石或混凝土做成顶帽，厚度取40cm干砌挡土墙顶部 50cm 厚度内，宜用 5 号砂浆砌筑，以求稳定4. 护栏为增加驾驶员心理上的安全感，保证行车安全，在地形险峻地段的路肩墙，或墙顶高出地面6m 以上且连续长度大于 20m 的路肩墙，或弯道处的路肩墙的墙顶应设置护栏等防护设施护栏分墙式和柱式两种，所承受的材料， 护拦高度、宽度，视实际需要而定护栏内侧边缘距路面边缘的距离，应满足路肩最小宽度的要求二)根底地基不良和根底处理不当，往往引起挡土墙的破坏，因此，应重视挡土墙的根底设计根底设计的程序是：首 先应对地基的地质条件作具体调查，必要时须做挖探或钻探，然后再来确定根底类型与埋置深度1. 根底类型当地基承载力缺乏且墙趾处地形平坦时，挡土墙大多数都是直接砌筑在自然地基上的浅根底为削减基底应力和增加抗倾覆稳定性，常常承受扩大根底，如图2-5-6a)所示，将墙趾局部加宽成台阶， 或墙趾墙踵同时加宽，以加大承压面积。

加宽宽度视基底应力需要削减的程度和加宽后的合力偏心距的大小而 定，一船不小于 20cm台阶高度按根底材料的刚性角的要求确定，对于砖、片石、块石、粗料石砌体，当用低于 5 号的砂浆砌筑时，刚性角应不大于35°；对混所示台阶的高宽比应不大于 2：1．台阶宽度不宜小于 50cm最下一个台阶的宽度应满足偏心距的有关规定，并不宜小于 1.5~2.0m如地基有短段缺口(如深沟等)或挖基因难(如局部地段地基脆弱等)，可承受拱形根底，如图 2-5-6d)所示，以石砌拱圈跨过，再在其上砌筑墙身但应留意土压力不宜过大以免横向推力导致拱圈开裂设计时应对拱圈予以验 算当地基为脆弱土层，如淤泥、软粘土等，可承受砂砾、碎石、矿渣或石灰土等材料予以换填，以集中基底压应 力，使之均匀地传递到下卧脆弱土层中2. 根底埋置深度挡土墙根底，应视地形、地质条件埋置足够的深度，以保证挡土墙的稳定性设置在土质地基上的挡土墙，基底埋置深度应符合以下要求：①无冲刷时，一般应在自然地面下不小于1.0m；⑦有冲刷时，应在冲刷线下不小于1.0m；⑦受冻胀影响时，应在冰陈线以下不小于 0.25m非冰胀土层中的根底，例如岩石、卵石、砾石、中砂或粗砂等，埋置深度可不受冻深的限制。

挡土墙根底设置在岩石上时，应去除外表风化层；当风化层较厚难以全部去除时，可依据地基的风化程度及其 相应的容许承载力将基底埋在风化层中当墙趾前地面横坡较大时，根底埋置深度用墙趾前的安全襟边宽度l 来掌握，以防地基剪切破坏襟边宽度见表2-5-1三)排水设施挡土墙的排水处理是否得当，直接影响到挡土墙的安全及使用效果因此，挡土墙应设置排水设施，以疏干墙 后坡料中的水分，防止地表水下渗造成墙后积水，从而使墙身免受额外的静水压力；消退粘性土填料因含水量增加 产生的膨胀压力；削减季节性冰冻地区填料的冻胀压力挡土墙的排水设施通常内地面排水和墙身排水两局部组成地面排水可设置地面排水沟，引排地面水；夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水和地面水下渗，必要时可加 设铺砌；对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固，以防止边沟水渗入根底墙身排水主要是为了快速排解墙后积水浆砌挡土墙应依据渗水量在墙身的适当高度处布置泄水孔如图 2-5-7 所示泄水孔尺寸可视泄水量大小分别承受5cm×10cm、10cm×10cm、15cm ×20cm 的方孔， 或直径 5~10cm 的圆孔泄水孔间距一般为 2~3M，上下穿插设置最下排泄水孔的底部应高出墙趾前地面0.3m； 当为路堑墙时，出水口应高出边沟水位0.3m：假设为浸水挡土墙．则应高出常水位以上0.3m，以避开墙外水流倒灌。

为防止水分渗入地基，在最下一排泄水孔的底部应设置30cm 厚的粘土隔水层在泄水孔进口处应设置粗粒料反滤层，以避开堵塞孔道当墙背填土透水性不良或有冻胀可能时，应在墙后最低一排泄水孔到墙顶 0.5m 之间设置厚度不小于 0.3m 的砂、卵石排水层或承受土工布干砌挡土墙围墙身透水可不设泄水孔四)沉降缝和仲缩缝挡墙排水孔为了防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应依据地基的地质条件及墙高、墙身断面的变化状况设置沉降缝； 为了防止圬工砌体因砂浆硬化收缩和温度变化而产生裂缝，须设置伸缩缝通常把沉降缝与伸缩缝合并在一起，统 称为沉降伸缩缝或变形缝沉降伸缩缝的间距按实际状况面定，对于非岩石地基，宜每隔10~15m 设置一道沉降伸缩缝；对于岩石地基，其沉降伸缩缝间距可适当增大沉降伸缩缝的缝宽—般为2~3cm浆砌挡土墙的沉降伸缩缝 内可用胶泥填塞，但在渗水量大、冻害严峻的地区，宜用沥青麻筋或沥青木板等材料，沿墙内、外顶三边填塞，填 深不宜小于 15m；当墙背为填石且冻害不严峻时，可仅留空隙，不嵌填料对于干砌挡土墙，沉降伸缩缝两侧应选平坦石料砌筑，使具形成垂直通缝二、挡土墙的布置沉降缝挡土墙的布置是挡土墙设计的一个重要内容，通常是在路基横断面图和墙趾纵断面图上进展，个别简单的挡土墙尚应作平面布置。

一)横向布置横向布置主要是在路基横断面图上进展，其内容有：选择挡土墙的位置、确定断面形式、绘制挡土墙横断面图 等1. 挡土墙的位置选择路堑挡土墙，大多设置在边沟的外侧路肩墙应保让路基宽度布设路堤墙应与路肩墙进展技术经济比较，以确定墙的合理位置当路堤墙与路肩墙的墙高或圬工数量相近，其根底状况亦相仿时，宜做 路肩，由于承受路肩墙可削减填方和占地；但当路堤墙的墙高或圬工数量比路肩墙显著降低，且根底牢靠时，则宜 做路堤墙浸水挡土墒应结合河流状况布置，以保持水流顺畅，不致挤压河道而引起局部冲刷山坡挡土墙应考虑 设在根底牢靠处，墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定性2. 确定断面形式，绘制挡土墙横断面图不管是路堤墙，还是路肩墙．当地形陡峻时，可承受俯斜式或衡重式；地形平坦时，则可承受仰斜式对路堑 墙来说，宜承受仰斜式或折线式挡土墙横断面图的绘制，选择在起讫点、墙高最大处、墙身断面或根底形式变异处，以及其他必需桩号处的横 断面图上进展依据墙身形式、墙高和地基与填料的物理力学指标等设计资料，进展设计或套用标准图，确定墙身。