论水工结构中的挡土墙设计

摘要：在水利工程建设中，修建挡土墙是比较常见的。但就因为常见，所以如果设计不当就会造成严重的工程质量问题。文章主要介绍了挡土墙的设计，并结合笔者多年的工作经验提出见解。

关键词：水利工程 挡土墙 设计

Abstract: in the water conservancy project construction, building a retaining wall is more common. But because of common, so if the improper design will cause serious engineering quality problems. The paper mainly introduces the design of the retaining wall, and combining the many years of work experience puts forward opinions.

Keywords: water conservancy project retaining wall design

0 引言

挡土墙是阻止土壤坍塌的建筑物，所以修建挡土墙是比较常见的。在工程建设中，挡土墙的设计及施工非常重要。因挡土墙质量不符合要求，轻则影响美观，重则需返工修复，甚至危及主体工程。因此说挡土墙设计是十分重要的，通常需要进行多项内容的计算。所以，在进行挡土墙设计时应要重视，不能草率了事。

1 挡土墙施工选位

1.1 纵向布置 纵向布置在墙址纵断面图上进行，布置后绘成挡土墙正面图，布置内容有：

1.1.1 确定挡土墙的起砌点和墙长，选择挡土墙与路基或砌体结构物的衔接方式。路肩挡土墙端部可以嵌入石质路堑中，或采用锥坡与路堤衔接；与桥台连接时，为了防止墙后回填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙溜出，需在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。

1.1.2 按地基、地形及墙身断面变化情况进行分段，确定伸缩缝和沉降缝位置。

1.1.3 布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，挡土墙的基底宜做成不大于5％的纵坡。但地基为岩石时，为减少开挖，可纵向做成台阶。台阶尺寸应随纵坡大小而定，但其高宽比不宜大于1:2。

1.1.4 布置泄水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等。

1.1.5 此外，在布置图上应注明各特征断面的桩号，以及墙顶、基础顶面、基底、冲刷线、冰冻线、常水位或设计洪水位的标高等。

1.2 横向布置 横向布置选择在墙高最大处、墙身断面或基础形式有变异处以及其它必须桩号的横断面图上进行。根据墙型、墙高、地基及填土的物理力学指标等设计资料，进行挡土墙设计或套用标准图，确定墙身断面、基础形式和埋置深度，布置排水设施等，并绘制挡土墙横断面图。

1.3 平面布置 对于个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河挡土墙和曲线挡土墙，除纵横向布置外，还应进行平面布置，绘制平面图，标明挡土墙与路线的平面位置及附近地貌和地物等情况，特别是与挡墙有干扰的建筑物的情况。沿河挡土墙还应绘出河道及水流方向、其他防护与加固工程等。

2. 选择结构形式要合理

挡土墙按材料分，有砖砌、毛石、混凝土和钢筋混凝土挡土墙；按结构形式分，有重力式、扶臂式、锚杆挡土墙。在几种挡土墙中，重力式挡土墙最为常用。一是施工方便，二是材料来源广。但在集体设计中，还应视具体情况而定。影响选择的主要因素有：

2.1 挡土墙的高度

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，材料用料较多，既不太经济，还可能造成肥大的基础，在总体布置比较紧凑的情况下，过大的基础将影响到各种地下管线的布置及单位建筑工程基础的设计与施工。因此，较高的挡土墙宜使用钢筋混凝土悬臂式或扶臂式。

2.2 挡土墙的材料

挡土墙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方工程中石方较大，就可以就地取材，选用毛石或块石挡土墙，以减少工程造价。

3 验算挡土墙的墙身强度

验算墙身的强度，一般选在截面突变处，例如墙底台阶的上截面。对于重力式挡土墙来说，验算时，先计算此截面以上的墙体重力和相应高度的主动土压力，求得该截面的内力，然后进行抗压强度和抗剪强度验算。对于混凝土挡土墙来说，可根据弯矩和剪力计算根部的截面大小，来决定配筋的多少。在构造上，可按钢筋混凝土悬挑板设计，根部截面厚，端部截面薄，钢筋的用量可根据内力包络图的结果，取上部钢筋量少，下部钢筋量大。

4 验算挡土墙的基底压力

挡土墙在自重及土压力的垂直分力作用下，基底压力按线性分布计算。其验算方法及要

求完全同天然地基浅基础验算方法。挡土墙的基底压力应小于地基承载力。否则，地基将丧失稳定性而产生整体滑动。挡土墙基底常属偏心受压情况，即要求墙底平均压力小于地基承载力f，且墙底边缘最大压力不大于1.2f，同时要求偏心距不大于b/4（b 为挡土墙的墙身宽度）。当挡土墙地基为特殊地基（如湿陷性黄土、膨胀土等）时，挡土墙基底还应按相应有关规范进行处理。

5 对挡土墙后背填土及排水的要求

根据调查资料显示，挡土墙后没有采取排水措施或者是排水措施失效，是挡土墙倒塌的主要原因之一。由于地表水流入填土中使填土的抗剪强度降低，并产生水压力作用。因此，墙身应设置单排或多排排水孔，其孔径一般不宜小于100mm，外斜坡度一般为5%，排距及间距1m～2m。一般常在墙后做反滤层，以利于排水和防止填土中细粒土的流失。墙后填土均应分层夯实。在墙顶和墙底标高处宜设置粘土防水层。墙顶处的防水层可阻止或减少地表水渗入填土中，墙底标高处的防水层可避免水流进墙底地基土而造成地基承载力和挡土墙抗滑移能力的降低。此外，挡土墙每隔10m～20m 可设置伸缩缝，缝宽20mm左右。相邻两段挡土墙基底高差较大时，应按高：长=1：2 放阶，阶高0.5m。

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