挡土墙设计范文精选

【摘 要】结合本人实践经验，本文对挡土墙设计中的挡土墙的类型以及设计要点进行分析，对挡土墙施工过程中产生的常见问题提出了相关处理措施。

【关键词】挡土墙种类；设计；措施

挡土墙是指用来支承山坡土体或填土，防止土体或填土变形失稳的一种构造物。挡土墙能够稳定边坡和场地，减少占地面积和土石方工程量。在塌方、滑坡等地质病害中经常采用挡土墙来整治。在建筑工程设计中，经常会遇到建筑场地高差较大、起伏不平的问题。为了解决这种问题，需设置挡土墙修筑多个平台，使建筑物错落有致。因此，搞好挡土墙的设计意义重大。

1 挡土墙的类型

A)锚杆式挡土墙

B）锚定板式挡土墙

锚定式挡土墙图

按照墙体材料，挡土墙可分为：钢筋混凝土挡土墙、混凝土挡土墙、石砌挡土墙、钢板挡土墙等。根据墙体刚度的不同，挡土墙又可分为柔性挡土墙和刚性挡土墙两类。柔性挡土墙是指墙体的刚度不大，在土压力作用下墙体本身会产生变形的挡土墙，如支撑墙，板桩墙，锚定板挡土墙等；刚性挡土墙是指墙体本身刚度较大，在土压力作用下墙体基本不变形或变形很小的挡土墙，如用砖、石、混凝土、钢筋混凝土等材料建筑的重力式挡土墙，悬臂式挡土墙，扶臂式挡土墙等。按照结构形式，挡土墙可分为：加筋土挡土墙、锚定式挡土墙、重力式挡土墙、薄壁式挡土墙等。

［摘　要］　文章结合笔者的设计实践经验，论述挡土墙结构设计的前期准备工作、挡土墙结构设计方案、挡土墙结构计算的一些要点以及挡土墙排水设计重要性等。

［关键词］　挡土墙；扶壁式钢筋混凝土挡土墙；钢筋混凝土锚杆式挡土墙；排水设计

［作者简介］　陆文斌，广西百源供电设计有限责任公司工程师，广西　南宁，530001

［中图分类号］ U417.1+1 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2012）03-0099-0003

近年来，随着城市的发展，新建城区的扩大，在设计施工中挡土墙的应用越来越大。挡土墙是指防止土体坍塌或截断土坡延伸，支承填土和物料并保证其稳定的构筑物，广泛用于各类工程，如水利、水电、公路、铁路、桥梁、房屋、矿山、码头、船坞等。作为土建设计人员，应充分重视挡土墙设计，做好前期准备工作，同时要慎重方案设计，精心计算，依据计算结果及现场的实际情况合理选择断面尺寸，既要确保工程安全，又不造成投资浪费。

一、挡土墙设计的前期准备工作

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。笔者做过的110KV古潭变电站的三通一平土建设计中，拟建变电站地处山坡地，坡度高差约有5m；同时按电力行业做法站内设计标高需比站外自然地面至少要高出0.5m，场地平整需部分开挖，部分回填，因此变电站四周围墙均需设置挡土墙。拟建变电站是在既有35KV古潭变电站站址附近上新建的。既有35KV古潭变电站占地约5000m2，拟建110KV古潭变电站占地约11000m2，用地面积是既有变电站的2倍，而且两个变电站是相邻的，仅一墙之隔，在做土建设计时虽然可以参考原有35KV古潭变电站的地质资料，但是同时需进行专门的地质勘察工作，并且针对挡土墙设计对勘察工作提出详细的要求。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、挡土墙结构设计方案的确定

摘要:衡重式挡土墙的常规设计需要经过反复的验算才能满足安全性与经济性的要求,这样就需要花费大量的时间和人力,设计过程还不能充分的考虑影响衡重式挡土墙设计的诸多因素,也就不能保证得出的设计结果是衡重式挡土墙设计的最优解。因此,对衡重式挡土墙的设计进行优化,得到满足各种条件的全局最优解,就显得比较重要。

Abstract: The design of balance weight retaining wall requires repeated checking to meet the demand of economy and security,so it takes a lot of time and manpower,the design process can not adequately consider the impact of weight retaining wall design factors,and the design also can not guarantee the result of weight retaining wall design is the optimal solution. Therefore,optimizing weight retaining wall design to meet the global optimal solution becomes more important.

关键词:衡重式挡土墙;结构;设计;材料选择

Key words: weight retaining wall; structure; design; material selection

中图分类号:TU22 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)09-0135-01

1土压力计算中等效内摩擦角的问题

在土压力的计算中,一般只考虑主动土压力。设计计算时一般使用库仑主动土压力公式计算,但是库仑理论假定墙后填土为砂性土(即c=0),当墙后填土为粘性土时,一般采用等效内摩擦角?准0,通常取?准0=35°。等效内摩擦角的确定可以采用三种不同的等效条件进行折算:①抗剪强度相等的条件;②朗肯总土压力相等的条件;③朗肯土压力对趾部力矩相等。这三种方法的计算结果都表明?准0随挡土墙高度的增大而减小,如不考虑这种减少的影响,对高挡土墙的设计是偏不安全的。使用等效内摩擦角的方法对填土高度6～8m时较为合适,用此角度计算高墙或低墙土压力时则产生低墙偏大,高墙偏小的缺陷,依据它所设计出的挡土墙截面则低墙保守,高墙危险。

通过分析三种等效内摩擦角算法,从中选择一种较为合理而又简便的等效内摩擦角的折算方法,便于直接采用库仑理论及其计算公式设计高挡土墙,即先按朗肯总土压力相等的条件折算等效内摩擦角,再用库仑理论及其计算公式计算土压力。

[摘要]系统分析了岩土工程勘察资料对挡墙工程设计极为重要，岩土工程参数为挡墙工程选型提供合理、经济、安全的设计方案，岩土工程设计是为建设工程提供准确科学的施工指导和依据，为施工提供有效可行的指导作用。岩土数据的准确性、客观性直接影响工程项目的安全、建造成本和施工进度。目前我国很多地方建筑规模密度越来越密，但在岩土工程设计、安全施工等方面仍存在着一系列技术问题，往往未经设计便野蛮开挖施工使得对周边建筑产生严重影响甚至导致开裂、倾斜或塌方等地质灾害的大量存在。从岩土工程勘察，分析岩土工程设计、支护施工等方面探讨挡土墙工程支护设计及施工的重点环节工作方法。

[关键词]岩土工程勘察 挡土墙支护设计 分析重要环节

[中图分类号] TU43 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-332-2

1引言

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）中所述内容，边坡类型分为岩质边坡和土质边坡。

边坡支护结构常用型式有：

①重力式挡墙，又分毛石挡墙和混凝土挡墙（适用於H≤8m土质边坡、H≤10m岩质边坡，并且场地有足够的放坡条件）；

②扶壁式挡墙（适用於H≤10m土质边坡，施工后需进行大面积填土的填方区）；

【捕要】：介绍了挡土墙的设计对挡土墙的结构选型、材料选择、合理的断面设计以及对影响挡土墙安全性的各种因素进行了分析，提出挡土墙设计施工中都要贯穿安全、经济、合理的设计原则。

【关键词】：挡土墙 设计 稳定计算 结构计算

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

挡土墙在水库枢纽、引水枢纽、水电站及各种渠系建筑物和市区段的河海堤防等水利工程中有着广泛应用，在几乎所有的水工建筑物设计中都会涉及到挡土墙的设计。广泛的应用和运用条件复杂是挡土墙的两个显著特点。在工作中碰到了很多种型式的挡土墙，为此参考了大量的资料，现就设计中的一点体会进行一下小结。

1 挡土墙的设计

1.1 挡土墙型式和断面的设计

挡土墙除可按结构型式划分为重力式、悬臂式、扶臂式、空箱式、板桩式等外，又可按材料的选用分为砖砌，毛石、混凝土和钢筋混凝土等几种。实际情况中的选用应根据工程需要、土质情况、材料供应、施工技术及造价等因素合理选择。

1.1.1 重力式挡土墙

摘要：根据沿海地区挡土墙破损的原因及特点，进行了分析研究，设计出薄壁变异式挡土墙，并介绍了计算方法及相应措施。

关键词：薄壁变异式挡土墙断面稳定计算沿海地区

1基本情况

近年来，沿海地区修建，复建了较多的排水、防潮闸及橡胶坝等挡水建筑物。在运用过程中，出现质量问题较多的是建筑物两岸及上下游的挡土墙。在对22座建筑物的统计中，有20％的挡土墙出现不同程度的沉降、滑坡、断裂、倾斜现象。其主要原因是：1地质条件差，地震及其余震时常出现，地基沉降比较严重。海陆交互相地质经2000年复测沉降值达0．11m。2设计断面不合理，安全系数偏低。3设计阶段对施工质量及关键环节规范不足。因此，选择合理的设计方案和严格的稳定计算是保证挡土墙安全运用的关键。

2挡土墙设计

（1）挡土墙的形式

工程中基本采用重力式挡土墙，它具有墙背粗糙地基牢，稳定斜坡推力小的特点。墙背倾斜又分为3种形式：直立、前倾、后倾。如图1中的（a）、（b）、（c）所示。

（2）挡土墙设计特点

【摘要】附属于水工建筑物的承受土压力、防止土俸塌滑的挡土建筑物就为水工挡土墙。本文通过对水工挡土墙设计的总结，简单介绍了设计中应注意的几个方面。

【关键词】水工挡土墙设计；衡重式挡墙；高度比；垫层法；水位差；地基承裁力；

中图分类号：TD229 文献标识码：A 文章编号：

l衡重式挡土墙上墙与下墙高度比

关于衡重式挡土墙上墙与下墙高度比的取值，在很多参考书中都提到，说法且比较统一，一般采用4:6时较为经济合理。其实这是一种经验取值，并不是每种情况下都采用4:6是经济合理的。那取值到底多少比较经济合理？实际上，衡重式挡土墙尺寸应根据结构稳定和地基强度的要求确定，根据结构计算和工程实例，总结出上墙高

为0.4-0.5倍墙高较为经济合理。这主要与地基的允许承载力有关，地基基础允许承载力较低时宜采用0.4，较高是宜采用0.5（允许承载力较低较高只是相对的，与挡墙的设计高度有关）。

2垫层法设计

2.1土垫层法概念

摘要：挡土墙作为一般土建工程的拦土建筑物常用在闸坝翼墙和渡槽、倒虹吸的进出口过渡段，它的优化设计问题常被忽视。实际上各类挡土墙间的技术和经济效益差别是相当大的。而一些工程的现实条件又使一些常用挡土墙呈现出诸多方面局限性。黄壁庄水库除险加固工程的混凝土生产系统的挡土墙建设在优化设计方面向前迈进了一步，在技术和经济效益方面取得明显效果，其经验可供同类工程建设参考。

关键词：减压式挡土墙优化设计风险决策研究黄壁庄水库

1问题与思路

1.1问题的提出

为建设黄壁庄水库副坝防渗墙，拟在副坝下游侧桩号2+000和3+750处的压坡平台上兴建2座产量200m3/h的大型混凝土生产系统，该系统含2个长×宽×高为60×60×8.4m一次储量7000m3的储料场和2座2×1.5m3的强制式机组的拌和楼见图1。由于副坝是整个水库工程存在隐患最多的部位，水库主管单位对在压坡平台上兴建工程严加限制：一不得深挖；二不得宽挖。保证在除险加固完成前副坝的安全度汛。在地形条件受限制的情况下，如何确保储料场按计划完成，关键在挡土墙设计。

如何在众多形式的挡土墙中选择一种适合现场条件的档土墙结构是当前必须研究的课题。档土墙作为一般拦土结构物，常用在闸坝的翼墙和渡槽、倒虹吸的进出口边墙及其他路堤挡土部位等。对这类工程的优化设计问题往往易被忽视。我们的实践表明，各类挡土墙的技术经济效益有着相当大的差别。本项研究，从工程实际出发，意图在如减压式挡土墙、重力式挡土墙、悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙等四种结构中进行双向优选，即进行本类的优选设计和各类之间的优选比较，最后确定一种技术、经济状况最优、现场适应性最好的挡土墙方案用于本工程。现将研究过程介绍如下。

1.2课题研究思路

该课题的研究思路分三步的研究思路。

【摘要】本文当中，主要是从这么多年以来的工程操作实践经验和各种理论的研究为前提，再结合地球引力场的概念，分析了挡土墙工作最为明确的工作方法，并对这些方法进行了一个切实可行的分析。发现得出在挡土墙当中，挡土墙的底部与接触岩土体之间的摩擦力是稳住挡土墙最关键的力量。并提出了相应的操作模式，以及对实际的工程操作例子进行了分析研究。

【关键词】挡土墙；工作机理；计算方法

中图分类号： S611文献标识码：A 文章编号：

引言

挡土墙是一种支撑阻挡的架构形式，一般是在土木工程和岩土工程当中使用的比较多。一个工程项目的架构支撑是否牢固，很大程度是取决于挡土墙是否稳定，挡土墙的稳定是通过科学的计算方法与设计工作共同得到的。计算挡土墙的时候，一般使用的方法是库仑理论、郎肯理论、瑞典圆弧法等等大约三十余种方法，这些所有的方法没有哪一个是最好的，也没有哪一个是最差的，都有各自的特点和优势，难以将这些方法进行排序，但是也没有哪一种方法可以完美的套用在任何一项工程当中，也就是没有哪一项理论是万能的。造成这种形式的出现原因是人们没有从本质上面了解清楚挡土墙所承受的侧压力到底从何而来。长期的土木工程与岩土工程的建设工作当中，经过人们不断的总结和分析，发现挡土墙遭受的侧压力实际上是来自于地心引力。以这个最为依据，本文当中对于挡土墙的新的设计思路提出了相应的策略，也给出了相应的计算办法。将地心引力场作为基本前提而进行的挡土墙的设计方法，在长期的工程应用当中收到了不俗的成效。

1.以地心引力作为引力场的挡土墙受力研讨

地心引力制约着地球上的每一项物质，是地球上各种力最基本的受力来源。以地心引力作为引力场的挡土墙的基本受力图可以参见下图（图1）挡土墙的标标准高度设为H1，挡土墙顶端的标准高度设为H3，在和岩土层交接地方的挡土墙的标准高度设为H2.为了把计算的过程简单处理，不要那么复杂，可以把地球看成一个正圆，这样子计算的时候考虑的外在因素就可以少一些，计算的过程会显得更加的简单。把挡土墙渗透在岩土层的那一部分设为AB，这一部分可以看成是岩土层的一部分，也就是认为挡土墙渗透在岩土层当中的那一段是岩土层本身的一部分，这样做的目的也是为了简化计算的过程，在分析侧压力的时候可以不用考虑这个部分。将地球平均半径设为R，R的值为6371000米，将地球的中心设为O。在受到地心引力的情况下，会对挡土墙产生侧压力的岩土层区域设为BCWXYB，在本文当中为了方便描述，将其简称为测压区。本文当中涉及到的所有单位一律为弧度[1]。

假设在测压区当中，有一个质量是dq的微型元素T，微型元素T遭受到的地心引力设为N，也就是说N=dq，那么就可以把N分解成和挡土墙的侧边压力非水平的一股dN’，以及这个侧边力的垂直切力dN’’，把这个切向力和非水平压力之间的夹的角度设为d8，，整个测压区就可以看成是由很多个像T一样的微型元素组成的，在测压区当中，每一个不一样的微型元素非水平压力与切向力之间构成的角度，变化区间都是在[0，θ]之间。这当中θ的值无限趋近于0，也就是说θ是一个非常小的数值，那么相应的表示这个角度的值也很小[2]。根据以上的分析，可以列出如下的一个式子：

摘要：挡土墙的设计截面一般按试算法确定，初步拟定截面尺寸，然后进行挡土墙的验算，算通常包括稳定性验算，基础的承载力验算，墙身强度验算。

关键词：挡土墙 稳定性 地基承载力 墙身强度 验算

中图分类号：TU476.4 文献标识码：A

挡土墙是用来挡土的结构和防止土体坍塌，在房屋建筑、水利工程、铁路工程以及桥梁工程中都会遇到需要采用挡土墙来防止土体坍塌，例如，挡土墙按其结构型式可分为重力式，悬臂式、扶臂式及格栅装配式等。按所用的材料可分为毛石、砖、素混凝土及钢筋混凝土等类型。挡土墙的主要受力特点是在与土体接触的墙背上作用有土压力。因此，设计挡土墙时首先要先确定土压力的性质、大小、方向和作用点。

挡土墙的截面一般按试算法确定，即先根据挡土墙所处的条件凭经验初步拟定截面尺寸，然后进行挡土墙的验算，如不满足要求，则应改变截面尺寸或采用其他措施。

挡土墙的计算通常包括下列内容：

1.稳定性验算，包括抗倾覆和抗滑移稳定验算；此时挡土墙自重及土压力分项系数均取1.0。

2.基础的承载力验算；设计重力挡土墙时土压力及基础自重分项系数均取1.0 ，并保证合力中心位于基础底面中心两侧1/6基宽的范围内；设计钢筋混凝土挡土墙时，土压力作为外荷载应乘以大于1.2的荷载分项系数。