1、填方工程现状

随着我国基础建设的发展，我国对土地资源需求量越来越大，为了保护基本农田，国家对建设用地控制越来越来严，荒山、荒沟、荒丘等土地类型将为未来建设用地的主要方向，这些土地只有经过挖填整治才能满足建设用地的需要，由于用地面积有限不能采用大放坡的形式进行回填，只有采用支挡措施后才能最大限度的增大土地的使用面积、节约占用土地，因此高填方支挡工程在以后越来越多，支挡工程在场地回填中也越来越受到重视。

2、填方支挡方案选择

 填方工程一般采用挖填平衡的原则最大限度的减少挖方量的外运，就地消化，以节约工程造价，采用回填土一般结构松散，力学性能不稳定，斜坡地带回填土易沿交界面下滑，造成滑坡，故需对回填进行支挡才满足建设需要，回填土支挡措施常见的为重力式挡墙、桩板墙、扶壁式挡土墙，各种支挡方式分析如下：

(1)重力式挡墙

重力式挡墙指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙,保证边坡的稳定，对于较低的回填边坡采用重力式挡墙具有优势，结构简单，就地取材，施工容易、工程造价低,，经济效果好，安全稳定性较高，而对于高回填边坡如采用重力式挡墙，体积往往庞大，一般挡墙底面积为挡墙高度的0.9-1.3倍才能满足安全稳定要求，同时由于重力式挡墙为悬臂式结构，挡墙越高挡墙的抗倾覆性越差，如果墙后回填土在受到地表水的影响可能固结沉降及软化、致使填土重力、下滑力增加，很容易导致挡墙出现倾倒破坏，根据相关规范及地质条件分析对于回填土边坡，重力式挡土墙支挡6米以下的边坡具有较大的优势，而对于高回填边坡性价比较低，同时随着支挡高度的增加，占用场地的面积也会越来越大。

(2)桩板挡土墙

桩板挡土墙系钢筋混凝土结构，由桩及桩间的挡土板两部分组成,利用桩嵌入段的锚固作用和被动土抗力维护挡土墙的稳定，从该作用机理可以看出该结构为悬臂结构，挡土墙的稳定性主要受嵌入地层的力学性能限制，嵌入段地层力学性能越高，对支挡结构越有利，根据实际运用中，嵌入段越深造价越高，嵌入段在一定深度内边坡的稳定性随深度的增加而增加，在超过该深度后，对上部支挡的稳定性增加确微乎其微，上部悬臂部分随着支挡高度的增加，抵抗力确越来越差，从而可见，桩板挡土墙对于低边坡支挡具有较高的优势，对于高边坡由于结构的限制，性价比也就越来越低，虽然它可以节约占地面积，最大限度的增加场地使用范围，但随着高度的增加，它造价越来高，稳定性越来越差，对于高填方边坡也不具有优势，同时该种支挡不适应较差的地层，对地基要求较高。

（3）扶壁式挡土墙

扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁挡墙，断面尺寸较小，踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移，立板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力，相对重力式挡土墙、桩板墙来说受力好，其主要特点是构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量轻，可以较好的发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基，适用于缺乏石料及地震地区。一般在较高的填方场地、路段用来稳定边坡，以减少土石方工程量和占地面积，对于6~12m高的填方边坡，可有效地防止填方边坡的滑动，该种挡土墙对回填高边坡场地具有较大的优势及安全性，扶壁式挡土墙具有节省占地空间、缩短施工工期、美化环境、较易施工等优点。

3、扶壁式挡墙结构组成及受力分析

扶壁式挡土墙由立板、墙趾板、墙踵板及扶壁组成，如下图所示，立板主要限制回填的变形保证回填土的直立性，扶壁把立壁同墙踵板连接起来，起加劲的作用，以改善立壁和墙踵板的受力条件，提高结构的刚度和整体性，减小立壁的变形，墙趾板把墙身力的作用传递给地基土，地基土通过墙趾板提供反力给墙体，限制墙体变形，上部回填土重力及上部荷载等作用力传递给墙踵板，通过墙踵板限制挡土墙的变形，起到保证墙体的稳定作用。

 

扶壁式挡土墙体主要受回填土、上部荷载及地下水作用下产生的下滑力，一部力施加到挡墙立板上，一部分力施加到墙踵板，在下滑力推动立板扭转并使挡土墙滑移，挡墙自重、墙踵板上回填土重力、荷载的重力通过墙趾板、墙踵板施加到地基土上产生摩擦力，摩擦力限制挡墙的滑动，同时扶壁式挡墙自重、踵板上方回填土重力、荷载对墙踵板下压，产生与下滑力相反的扭矩，阻止挡墙倾覆，达到稳定挡墙，从以上受力分析，下滑力越大，墙趾板、墙踵板与地基的接触面积自墙踵板向墙趾板方向接触的面积越大，地基受到的压力越来越大，墙趾板端部应力越来越集中，如墙踵板上的扭矩小于下滑力形成的扭矩，挡墙将会出现前翘后沉的现象，从而形成挡墙破坏，综上分析墙趾板端处对地基的应力最为集中，墙踵板端处对地基应力为最小，而自墙趾板向墙踵板方向对地基的承载力要求越来越低，但当整个地基承载力小于挡墙自重时仍会出现挡墙整体下沉现象，因此承载力仍应满足整个挡墙稳定要求。

4、扶壁式挡土墙适用条件及优越性

扶壁式挡土墙适用于支挡高度6~12m高的填方边坡，在基础开挖不影响边坡稳定或对边坡采用简单的支护措施能够保证挡墙安全施工的条件下使用，边坡地质条件较好的地层距离挡墙较远或挡墙墙后有障碍物无法适用锚固措施的地形也可适用该种挡墙结构。

扶壁式挡土墙它适用于缺乏石料的地区，主要特点是构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量轻，可以较好地发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基。

5、扶壁式挡土墙结构分析

      扶壁式挡土墙由立板、墙趾板、墙踵板及扶壁组成，各组成是互相联系，密不可分的，是互相制约的，主要制约因素为边坡高度、扶壁间距及墙趾板和墙踵板的长度等。

（1）各组成与边坡高度关系

根据扶壁式挡墙结构可以看出边坡越高，立板、墙趾板、墙踵板、扶壁的长度越长，呈正比关系，随着边坡的高度增立板的高度及厚度、墙踵板和墙趾板的长度及高度、扶壁的长度及宽度相应变大，使用的材料相应增加。

      （2）立板高度及配筋与扶壁间距的关系

 立板与扶壁间距在整个挡土墙设计中占重要的地位，决定着挡土墙的稳定性，在立板高度和扶壁长度一定的条件下，扶壁间距越小挡土墙稳定性越好，扶壁间距越大，挡墙整体稳定越差，随着扶壁间距的加大会出现立板开裂或鼓胀现象，按照规范要求两扶壁之间的距离宜取挡墙高度的1/3~1/2;如支挡高度为6~12m的边坡，当边坡为6米时，扶壁间距为2m～3m,当边坡高度为12m时扶壁间距为4m～6m，从而看出边坡高度越高，扶壁间距越大，这与以上分析相矛盾，根据实践经验，挡墙板在厚度为30cm宽度超过4m时，墙身会出现裂缝现象，足见规范对于6m以下的挡墙比较适宜，对于超过6米的挡墙如果厚度较小，立板会随着扶壁间距的加大，导致墙体的开裂，破坏，影响挡墙的稳定性，而且扶壁间距越大，立板的厚度越大、钢筋配筋越多，性价比越来越低，扶壁间距如过小虽然稳定性增加，立板厚度变小，但扶壁过多，施工难度也会增大，考虑到挡墙稳定及施工难度、挡墙扶壁的布置，建议扶壁间距应不超过3-4米宜，挡墙低时取大值，而挡墙高取小值，这样可以达到最优化。

     （3）立板宽度及配筋与扶壁间距的关系

立板的宽度与扶壁间距呈正比关系，扶壁间距大立板的宽度也就增大，厚度增厚，配筋量增加，立板宽度如过大立板的厚度及配筋的增加，墙身的重量也会增加，挡墙的自身稳定就会变差，同时扶壁的数量的减少使挡墙整体结构性变差，稳定性变差，因此扶壁间立板的宽度不宜过大，立板宽度宜不超过3-4米，挡墙低取大值，而挡墙高取小值。

     （4）扶壁间距与扶壁厚度及配筋的关系

边坡高度及扶壁长度一定的条件下扶壁间距与扶壁厚度、配筋呈正比关系，扶壁间距越大扶壁厚度越大，扶壁配筋也越多，如扶壁间距过小，扶壁厚度、配筋量就会变小，扶壁数量变多，施工量增大，如扶壁间距过大，扶壁厚度、配筋量就会变大，扶壁数量变少，施工量变小，易于施工，为了施工简单及合理性，建议扶壁间距3-4米，挡墙低取大值，而挡墙高取小值。

（5）立板高度与墙趾板、墙踵板及配筋的关系

立板高度与墙趾板、墙踵板及配筋呈正比关系，立板越高墙趾板、墙踵板长度越长，墙趾板、墙踵板厚度越大，同时扶壁的长度也会边长，当选用合理的扶壁间距后墙趾板、墙踵板的长度也就确定，立板高度一定的条件下墙趾板、墙踵板的长度及厚度也就确定，立板高度、墙趾板、墙踵板的长度一定扶壁的长度也跟着确定，从上可以看出墙趾板、墙踵板、扶壁的长度由立板高度决定，只要边坡高度确定立板、墙趾板、墙踵板、扶壁的长度也就确定了，边坡高度是确定立板高度与墙趾板、墙踵板、扶壁的主要因素。

6、扶壁式挡土墙设计及施工

      根据扶壁式挡土墙各部件的相互作用可知，边坡高度决定着挡墙的整体结构、而扶壁间距对挡墙的稳定起着重要的作用，影响着立板的厚度、立板的配筋及施工的难易，对整个支挡结构的造价具有重要影响，设计时应充分考虑扶壁对挡墙的稳定性影响，施工时应加强扶壁的监督及检查。

（1）设计

1）扶壁式挡土墙扶壁间距宜取扶壁间距3-4米，挡墙低或墙后填土压力小时可取大值，挡墙高或墙后填土压力大时可取小值，通过减少扶壁间距，减少立板厚度，减少挡墙的整体重力，增加挡墙的稳定性。

2）扶壁式挡土墙立板厚度宜取300-800mm,挡土墙立板厚度的随着墙体的增高加大，防止立板厚度过小，下滑力过大，造成立板出现鼓胀或挡墙剪切破坏变形。

3）扶壁式挡土墙扶壁厚度宜取400-800mm,扶壁大些可以局部加强立板的强度，减少下滑力对立板的剪切破坏作用。

4）扶壁式挡土墙地基为非基岩时应对墙趾板处采用桩基础或采用混凝土进行换填处理措施，增加地基的抵抗力，对踵板采用锚拉措施，增加挡墙的抗倾覆性储备安全系数，通过桩、锚增加地基的摩擦力，可以减少墙趾板、墙踵板的长度，使整个扶壁式挡土墙体积更合理化，节约用地面积，增加挡墙的整体稳定性。

5）挡墙后填土应采用抗剪强度高和透水性强的碎石或卵石回填，当选用土夹石或砂夹石作回填料时，宜掺入适量的碎石或卵石（其中碎石、卵石占全重的30%～50%），不得选用膨胀土、淤泥质土、耕植土作回填料，要求压实系数不小于0.95；

6）挡墙必须要求设置泄水孔，减少墙后压力

7）墙后边坡应挖成台阶性回填，以改变边坡上回填土力的方向，以下滑力为主变为竖向作用力，减少挡墙的受力。

（2）施工

 

 

 

 

1） 画圈的部位为作用力重点部位，应严加管理，作为重点检查部位;

2）墙趾板处为应力集中区，关系到挡墙的整体安全，在施工时应为重点检查及检测部位,保证承载力符合要求；

3）内侧锚固筋主要起增加抗倾覆性及增加摩擦力作用，锚固筋应和墙趾板钢筋采用可靠焊接连接；

4）挡墙钢筋拉结钢筋部位受力大，关系整个挡墙结构的安全，应制作弯钩并进行焊接连接，以保证挡墙的整体性，也为重点检查部位；

5）挡墙应设置排泄水孔，起排泄水的作用避免墙后回填土软化以使墙后土压力增大，施工完成后应保证泄水孔通畅，也应进行重点检查；

6）墙后回填土应根据现场实际坡形按照相关规范挖成台阶回填，以改变墙后回填土作用力的方向，减少挡墙后的下滑力作用；

7）挡墙后填土应禁止水夯，防止墙背压力突然增加破坏挡墙结构；

8）挡墙后禁止大型机械碾压，应采用小型设备夯实，使挡墙逐渐加载，以保证墙体的稳定；

9）挡墙墙体应防止外倾，防止破坏墙体受力体系，从而破坏挡墙的稳定性。

7、扶壁式挡土墙病害处治

扶壁式挡土墙常见的主要病害为挡墙整体倾斜变形、立板鼓胀变形破坏、挡墙出现整体外移，针对以上病害提出以下建议：

            1）挡墙整体倾斜变形病害一般是由于地基承载力不能满足要求造成的，可以在墙趾板处增加桩基础进行加固，增加墙趾板的地基承载力，当挡墙后有稳定地层，且无建筑物基础影响时，可通过锚索+腰梁的方案进行加固。

          2）对于立板鼓胀变形病害，一般是由于板厚度过小或混凝土强度不够、配筋较少造成的，可以通过立板上增腰梁的方式进行补强。

          3）对于整个挡墙出现滑移的现象，可以采用墙趾板增加锚杆或桩的方式进行抗滑。

         8、结束语   

    本文章是工作之外结合相关规范、个别工程案例及经验进行编写，主要目的是进行技术交流使用，不作为法律上的依据，由于时间有限，难免出错，敬请谅解！

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