□ 刊发于《中外建筑》
2005年第3期
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挡土墙设计的体会
刘义平
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The experience of the design of retaining wall
刘义平
Liu Yiping
摘 要: 结合本人实践经验，本文对挡土墙设计中的挡土墙设计布置形式，选材、选型、设计要点进行探讨，对施工中常见的问题提出了处理意见，供同行参考。
关键词: 挡土墙种类; 选型; 设计要点; 处理方法
Abstract: To block soil design of wall assign form , select suitable mate－rials , person who select , design main point go on the discussion, com－bine one's own practical experience to blocking the design of wall of soil , the common problem has got the handling suggestion out of con－structing, consult while offering the design.
Key words: kinds of retaining wall, selecting type, main of design, question, ways of deal with
中图分类号：TU227
文献标识码：A
文章编号：1008-0422(2005)03-0054-02
１ 因地制宜，确定好挡土墙的布置形式
挡土墙的布置与总图的设计是分不开的，总图如果能综合考虑诸多方面的因素既做到土方的挖填平衡，道路的坡道舒适，而且使房屋的布置合理，挡土墙的长度和高度控制在最少和最矮的数值之内，就能控制投资，节省造价，我们曾遇到过一个实例，在第一次做方案时，由于只考虑了道路坡度舒适，挖填平衡，未考虑挡土墙的长度和高度，致使长距离的挡土墙高度达到10m多高，大大提高了综合造价，后经结构设计人员的配合，修改方案，综合平衡，把挡土墙的高度降低了，虽然增加了一部分土方工程量，但综合造价节省了约50多万，人们往往忽视挡土墙的布置形式，致使设计不合理，在挡土墙的平面布置中还应注意如下问题：
1）注意挡土墙基础与建筑物基础、地下管线的间距，当建构筑物位于挡土墙上方时，基础间距如图（1）所示：
则S＞B/2+b+htgθ，式中h为两基底之落差，θ为压力扩散角，htgθ＜1m时，取htgθ=1m（主要考虑到挡土墙背设置透水层），B，b由结构专业估算确定。
2）应结合建筑结构及其基础布
置挡土墙，充分利用基础底板、顶板，纵横墙体组成空间结构，如笔者设计的某专科学校的水池泵房。（见图2）
２ 挡土墙的结构型式及材料的合理选择
挡土墙按材料分为砖砌，毛石，混凝土和钢筋混凝土挡土墙，根据墙体刚度的不同，挡土墙又可分为刚性挡土墙和柔性挡土墙两类。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，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。但重力式挡土墙应用最广，是历史最长久的一种挡土墙，它具有结构简单，施工方便，能就地取材等优点，但在具体设计中，还应视具体情况而定，影响选择的因素有：
（1）挡土墙的高度，高度较高的挡土墙，如果采用重力式，要保证其稳定性，势必造成很大的体量，材料用量较多，不太经济，还可能造成肥大的基础，在总体比较紧凑的情况下，过大的基础将影响到各种地下管线的布置及单体建筑工程基础的设计和施工，因此，较高的挡土墙适宜用钢筋混凝土悬臂式或扶壁式，我们在某开发区的挡土墙设计中，对于墙体高度在5m以下的采用浆砌毛石挡土墙，墙体高度大于5m，小于10m的则用钢筋混凝土悬臂式挡土墙，这样更为经济。
（2）挡土墙的材料的选用除了与受力有关外，主要应从经济因素考虑，如果在场地平整时，土石方工程中石方较大，可以就地取材，选用毛石或块石挡土墙，以减少工程造价，如果地基土质差，当地缺少石材，又或是重要工程，选用截面尺寸较小的钢筋混凝土挡土墙则更为适合。
３ 挡土墙的设计要点
1） 首先应充分掌握的资料有：（1）场地资料，如墙背填土的种类及排水需求，施工方法，冰冻深度等；（2）地质资料，如地形、地貌、地质构造，地下水位情况及分布，根据勘察资料确定土壤重度r，内摩擦角θ，地基承载力[R]等；（3）可供作挡土墙砌筑的材料的石料或其它材料的名称、数量、运距等。
2）确定合理的剖面形式。以重力式挡土墙为例，按其墙背倾斜情况分仰斜，垂直和俯斜三种，如图（3）、（4）、（5）示，边坡如果是挖方以仰斜较合理，是填方则以墙背垂直或俯斜较合理。按主动土压力大小，重力式挡土墙要优先采用仰斜挡土墙，直立较次之，俯斜少用，对于高挡土墙，还可采用折线形墙背和减压平台作法，如图（6）、（7）表示。
3）确定合适的墙顶荷载，如挡土墙作为路堤，则要考虑汽车活载的作用，活载的计算可按如下方法，一般可采用“汽一10”，“拖一60”或“汽一15”、“拖一60”车辆荷载等级（根据具体情况定），先算出10m间距的伸缩缝范围内可能设置的最大活载，再假定均匀分布在10m长刚性整体的每延长米上而求得超载值，一般情况挡土墙的超载按施工堆载或其他临时堆载考虑，可取10~20KN/m2。
4）必要时，设计中应说明挡土墙的施工顺序，在地形比较复杂的区域，各种地下管线难免频繁穿越挡土墙，此时挡土墙的施工须在管线施工之后。
４ 施工中常见问题及其处理方法
我们承接的某“二所一队”工程的三通一平设计中，挡土墙工程量巨大，该工程地处一小山头，须推平，四周均须设挡土墙，经低洼地带与处界相通，因牵涉到占用农田的问题，道路不能自然放坡，也须设挡土墙，该工程的问题及处理方法如下：
（1）当挡土墙墙基底落在填土地基上时，应使填土地耐力满足设计要求，测试填土地耐力往往比较麻烦，对于不太高的挡土墙，可以通过限定填土的压实系数来间接满足地耐力的要求，在填土较深处，填土压实系数可以分层次要求，上高下低，我们在这个工程挡土墙施工中，对填土地基作了如下处理，当挡土墙结构高度≥3m时，按每20m长取基底以下1.0m深度范围内对填土压实系数进行检验，要求该范围内填土压实系数须达0.96（即f约为130kN/m2时，满足设计要求），该深度以下填土压实系数须达0.90（f约为100kN/m2）
（2）在路堤处，道路经过-池塘边，而池塘仍须最大限度的保留，因塘底长期被水浸泡，我们采用了打木桩加固处理，用φ150mm松木，就地取材，按间距1500×1500呈梅花形布置，打入深度为4~8m，实践证明这种处理方法可大大提高地基承载力并减少地基沉降。
（3）相邻二段挡土墙基底高差较大时（如在0.5m以上），应按高：长=1:2放阶，阶高0.5m。
（4）挡土墙的透水层设置对缓解墙背水压力及稳定土壤性质十分重要，透水层宜采用碎石或粗砾石，施工中不得用淤泥，耕植土，膨胀性粘土等作填料，应保证紧贴墙背一层为碎石或粗砾石，厚度应≥30cm，并使透水层中砾石或粗砾石含量大于60%。
（5）挡土墙除做好墙顶和墙底的排水外，挡土墙的排水至关重要，应设置泄水孔，其间距不大于3m，外斜5%，孔眼尺寸不宜小于φ100mm，上下左右交错成梅花状布置，泄水孔后应作直径不小于500mm的滤水堆襄。最下一排泄水孔的出口应高出地面或排水沟水面300mm，孔后底部应填大于200mm厚的粘土隔水层。
（6）重力式毛石挡土墙由于结构简单，施工方便，造价低廉等被广泛应用于挡土墙结构中，但由于毛石砌体是一种抗拉性能较差的脆性材料，设计时对易产生拉应力的拐角处应作适当的加固处理，根据工程的具体情况按如下两种情况处理：①当墙段的高度较小时，一般按小于4m时可采用的加固方法，在拐角附近两边墙段断面按承受静止土压力要求适当加大，且于拐角附近加设抗拉钢筋网。② 当墙段的高度较大时，按一般大于或等于4m时采用的加固方法不经济，可采用设缝的方法，解除拐角处相互的约束作用，但拐角处仍需做适当加固处理，这种处理主要为增加抗滑移能力，减少拐角处墙段的相互位移。
综上所述，由于城市化的快速发展，建筑空间拥剂和城市绿地的减少以及道路交通的迅速发展，挡土墙的设计在工程设计中遇到的机率日趋频繁，搞好挡土墙的设计又关系到工程险情，危及安全，经济损失等方面的大问题，尤其在地形复杂的山区或丘陵地区，挡土墙工程复杂且占很大投资比重，搞好挡土墙的设计意义重大。
参考文献：
［1］ 顾慰慈编．挡土墙土压力计算手册． 中国建材工业出版社．2005
［2］ 华南工学院编．地基及基础．中国建筑工业出版社． 1981
［3］ 陈希哲编．土力学地基基础．清华大学出版社．1982
作者单位：湖南省建筑设计院
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