挡土墙设计与施工

来源：结构设计

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一、挡土墙的介绍

1.定义

挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。

2.各部分的名称

在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背;与墙背相对的、临空的部位称为墙面;与地基直接接触的部位称为基底;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵。

3.应用范围

路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙

1.陡坡地段；

2.为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段；

3.可能产生塌方、滑坡的不良地质地段；

4.高填方地段；

5.水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段；

6.为节约用地、减少拆迁或者少占用农田的地段；

7.为保护重要建筑物、生态环境或其他特殊需要的地段。

二、挡土墙的分类

1.按挡土墙的位置来分划分，我们一般将挡土墙分为以下几种类型：

路堑挡土墙：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，同时可减少挖方数量，降低挖方边坡的高度。

路肩挡土墙：设置在路肩部位，墙顶是路肩的组成部分，其用途与路堤墙相同。它还可以保护临近路线的既有的重要建筑物。

路堤挡土墙：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，减少填方数量，减少拆迁和占地面积。

山坡挡土墙：设置在路堑或路堤上方，用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层、破碎岩层或山体滑坡

浸水挡土墙：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，也是减少压缩河床的有效措施

2.按照挡土墙的结构形式划分，我们一般将挡土墙分为以下几种类型（这里只涉及几种常见的挡土墙）：

重力式挡土墙：是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。它是我国目前常用的一种挡土墙。常见的重力式挡土墙高度一般在5～6 m以下，大多采用结构简单的梯形截面形式，对于超高重力式挡土墙（一般指6m以上的挡墙）即有半重力式、衡重力式等多种形式。

重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为以下几种类型（如下图）：

重力式挡土墙和悬臂式挡土墙的示意图（如下图）：

薄壁式挡土墙：包括悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙两种；一般墙高6m以内采用悬臂式，6m以上采用扶壁式

• 悬臂式挡土墙：是由立板（墙面板）和底板（墙趾板和墙踵板）两部分组成，一般形式为如下图所示：

• 扶壁式挡土墙：当挡土墙的墙高h>10m时，为了增加悬臂的抗弯刚度，沿墙长纵向每隔0.8-1.0m，设置一道扶壁

锚定式挡土墙：包括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。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

• 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结构。

加筋土挡土墙：是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。由面板、拉筋组成，依靠填土、拉筋之间的摩擦力使填土与拉筋结合成一个整体。

各挡土墙的适用条件：

3.按照墙体的材料划分，我们一般将挡土墙分为以下几种类型：

石砌挡土墙：

混凝土挡土墙：

钢筋混凝土挡土墙：

钢板挡土墙：

三、挡土墙的构造组成

（一）墙身构造

1 墙背

• 仰斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或者是路堤墙，仰斜墙背的坡度不宜缓于1:0.3，通常在1:0.15——1:0.25
• 俯斜墙背适用于路堤墙、路肩墙，常用1:0.15——1:0.25，不超过4m的低墙可以用垂直墙背
• 凸形折线墙背多用于路堑墙，也可以用于路肩墙，上下墙的墙高比一般采用2:3
• 衡重式墙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，上墙俯斜墙背的坡度1:0.25——1:0.45，下墙仰斜墙背在1:0.25左右，上下墙的墙高比一般采用2:3

2.墙面

墙面一般均为平面，起坡度应与墙背坡度相协调，墙面坡度直接影响挡土墙的高度，因此，在地面横坡较陡时，墙面的坡度一般为1:0.05——1:0.20，矮墙可采用陡直墙面；地面较平缓时，一般采用1:0.20——1:0.35较为经济

3.墙顶

墙顶宽度最小，浆砌挡土墙不小于50cm，干砌不小于60cm。浆砌路肩墙墙顶一般宜采用粗石料或者混凝土做成顶帽，厚度为40cm，如不做顶帽，对路肩墙和路堑墙，墙顶应以大石块砌筑，并用砂浆勾缝，或用5号砂浆抹平顶面，砂浆厚2cm。干砌挡土墙墙顶50cm高度内，应用25号砂浆砌筑，以增加墙身稳定，干砌挡土墙的高度一般不宜大于6m

4.栏杆

为保证交通安全，在地形险峻地段或者过高过长的路肩墙的墙顶应设置护栏，为保持土路肩最小宽度，护栏内侧边缘距路面边缘的距离，二、三级路面不小于0.75m，四级路不小于0.5m。护栏分墙式和柱式两种，所采用的材料，护拦高度、宽度，视实际需要而定。

（二）基础结构

1.基础类型

大多数挡土墙都直接修筑在天然地基上

• 当地基承重力不足且墙趾处地形比较平坦，而墙身又超过一定高度时，为了减小基底压应力和增加抗倾覆稳定性，常常采用扩大基础
• 当地基压应力超过地基承载力过多时，需要加宽值较大，为避免加宽部分的台阶过高，可采用钢筋混凝土底板
• 地基为软弱土层时，可采用砂砾、碎石、矿渣或者灰土等材料予以换填
• 当挡土墙修筑在陡坡上，而地基又为完整、稳固、对基础不产生侧压力的坚硬岸石时，可设置台阶基础，以减少基坑开挖和节省圬工
• 如地基有短段缺口（如深沟等）或挖基困难（如需水下施工）可采用拱形基础

2.基础埋置深度

• 对于土质地基，基础埋置深度应符合下列要求：

（1）无冲刷时，应在天然地面以下至少1m；

（2）有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；

（3）受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m，当冻深超过1m，采用1.25m，但地基应夯填一定厚度的砂石或者碎石垫层，垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m

• 碎石、砾石和砂类地基，不考虑冻胀影响，但地基埋深不宜小于1m
• 对于基石地基应清除表面风化层，将基底嵌入岩层一定深度，当风化层较厚难以全部清除表面时，可依据地基的风化程度及容许承载力将基底埋入风化层中
• 当挡土墙位于地质不良地段，地基土内可能出现滑动面时，应进行地基抗滑稳定性验算，将基础底面埋置在滑动面以下，或采用其他措施以防止挡土墙滑动
• 基础应采用明挖基础，当基底位于大于5%的纵向斜坡上，基底应该设置成台阶形。当基底位于横向斜坡上，前趾埋入地表的深度和距离地表的水平距离要满足下表的规定：

（三）排水设施

挡土墙的排水措施通常由地面排水和墙身排水连部分组成

地面排水主要是防止地表水渗入墙后土体或者地基，地面排水有以下几种方法：

1.设置地面排水沟，截引地表水

2.夯实回填土顶面和地表松土，防止雨水和地面水下渗，必要时可设铺砌层

3.路堑挡土墙趾前的边沟应予以铺砌加固，以防边沟水渗入基础

墙身排水：

• 浆砌块（片）石墙身应在墙前地面以上设一排泄水管（图a）；墙高时可在墙上部加设一排泄水孔（图b），泄水孔尺寸可视泄水量大小分别采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm ×20cm的方孔，或直径5~10cm的圆孔。孔眼间距一般为2-3m；对于浸水挡土墙孔眼间距一般1.0——1.5m，干旱地区可适当加大，孔眼上下错开布置，下排水孔的出口应高出墙前地面或墙前水位0.3m
• 为防止水分渗入地基，下排泄水孔进入的底部应铺设30cm后的粘土隔水层，泄水孔的进水口部分应设置粗粒料反滤层，以免孔道阻塞，当墙背填土透水性不良或可能发生冻胀事，应在最低一排泄水孔至墙顶以下0.5m的范围内铺设厚度不小于0.3m的砂卵石

（四）沉降缝合伸缩缝

设计时，一般将沉降缝和伸缩缝合并设置，沿路线方向每隔10——15m设置一道，兼起两者的作用，缝宽2-3cm，缝内一般可用胶泥填塞，但在渗水量大、填料容易流失或冻害严重地区，则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料，沿内、外、顶三方填塞，填深不宜小于0.15m，当墙后为岩石路堑或填石路堤时，可设置空缝。

干砌挡土墙缝的两侧应选用平整石料砌筑使成垂直通缝。

四、挡土墙处理高差应用

地形的塑造过程中，势必会遇到高差问题。放坡、台阶、挡土墙都是常用消化场地高差的方式。实际处理过程中，需要综合充分考虑场地的地基条件、景观风格、高差大小以及与周边环境协同性等多种因素，进而选择合适高差处理方式。

景观挡土墙是一种快速、有效的高差处理方法。合理、美观地设置景观墙，能有效的成为景观中的亮点，为项目增色不少。

挡土墙，顾名思义，是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。当你漫步在公园或者绿道之中，形态优美、简约却又富含趣味性的景观挡土墙，往往能给你带来一份惊喜与安全感。

挡土墙在选择过程中，首先要对其承载力进行分析，根据地貌、水文、高差选择合适的挡墙形式和材质，确保挡土墙在日后使用安全稳定，不发生倾斜，保证景观效果的最佳性。

挡土墙风格尽量朴素，材质的使用尽量简约、单一，以周边环境融合为佳。过分的装饰往往会将高差突兀于景观之中，打破景观空间稳定性，取得适得其反的效果。

挡土墙可直可曲、可滑可糙，低矮的挡土墙可当作种植床，为庭院增加情趣。下面，就通过一些优秀的案例图片，加深一下对景观挡土墙使用的理解。

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秋刀鱼：

结构工程硕士、常年在甲级设计院从事结构设计工作。擅长砖混结构、混凝土框架结构、混凝土剪力墙结构、无梁楼盖、人防结构设计。

课程优势：以实际操作视频讲授、真正做到手把手的传授建模和画图技法。将设计理念和设计依据融入到计算绘图当中，做到识图、懂图，能够向施工人员解释为什么这样画。

学习效果：完成本期课程后，学员可以做到可以独立承接简单的框架结构设计，主体及基础的计算、施工图绘制等技能。

适用人群：初次接触结构设计的新手。

2、 梁通常300x600（核6常6 ）。

     梁通常300x800（核5常5 ）。