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挡土墙设计简介：

挡土墙是一种常见的土木工程结构，主要用于防止土壤或岩石的侧向位移，保护边坡稳定，防止水土流失，以及在某些情况下作为路基的一部分提供支撑。挡土墙设计主要包括以下几个关键步骤：

1. 地形和地质条件分析：这是设计的第一步，需要对现场的地质、土壤类型、地表水状况、气候条件等进行详细调查，以了解潜在的土压力和侧压力。

2. 边坡稳定性评估：通过计算边坡稳定系数，判断边坡是否稳定，如果不稳定，则需要设计挡土墙。

3. 设计任务：确定挡土墙的类型，如重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、锚杆挡土墙等，根据地形和工程条件选择最合适的结构形式。

4. 结构设计：计算挡土墙的尺寸，包括墙的高度、宽度、厚度等，以及墙后填土的稳定性。同时，也需要考虑墙的材料选择，如混凝土、砖石、土工格栅等。

5. 应力分析：通过结构力学计算，确定墙的承载能力和变形情况，以确保其在正常使用和极端条件下的安全性。

6. 防排水设计：考虑墙后排水设施的设置，以防止墙后土体过于湿软，影响墙的稳定。

7. 施工图设计：绘制详细的施工图纸，包括墙体结构、基础处理、排水系统等，以供施工人员参考。

8. 施工和维护：根据设计图纸进行施工，并考虑挡土墙的长期维护和监测，以防因环境变化或使用时间过长导致的损坏。

以上是一个大致的挡土墙设计流程，实际设计会根据具体项目的需求和条件进行细化。

挡土墙设计部分内容预览：

将上式整理化简即可得到计算破裂角的公式

将e代入Ea的表达式，即可求得主动土压力Ea

GB 50565-2010 纺织工程设计防火规范六、不同土层的土压力计算

土压应力图形为其土压力。

E=(,H,H, +H)Ka 式中：Kza 下一土层的土压力系数 土压力的作用点高度为

H2(1+ Y,H, 3 2H+,H,

七、有限范围填土的土压力计算

七、有限范围填土的土压力计算

土楔及其上荷载重； 滑动面的倾角，即原地面的横坡或月

一土体与滑动面的摩擦角；当坡面无地下水，并按规定挖台阶填 筑时，可采用土的内摩擦角Φ。

作用于墙后破裂棱体上的车辆荷载，使土体中出现附加的竖直应力，从而产 生附加的侧向压力。考虑到这种影响，可将车辆荷载近似地按均布荷载考虑，换 算成容重与墙后填料相同的均布土层。 车辆活载引起的附加土侧压力按等代均布土层厚度计算：

注：中间值可以表中数值直线内插计算。

路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙： （1）路基位于陡坡地段或岩石风化的路堑边缘地段； （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、滑坡的不良地质路段； （4）水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段 （5）为节约用地、减少拆迁或少占农田的地段； （6）为保护重要建筑物、生态环境或其它特殊需要的

挡土墙的布置，通常在路基横断面图和墙趾纵断面图上进行。布置前，应现 场核对路基横断面图，不足时应补测；测绘墙趾处的纵断面图，收集墙趾处的地 质和水文等资料。

L. 挡士墙位置的选定

路堑挡土墙大多数设在边沟旁。山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处，墙的高 度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定。 当路肩墙与路堤墙的墙高或截面工数量相近、基础情况相似时，应优先选 用路肩墙，按路基宽布置挡土墙位置，因为路肩挡土墙可充分收缩坡脚，大量减 少填方和占地。若路堤墙的高度或工数量比路肩墙显著降低，而且基础可靠时， 宜选用路堤墙，并作经济比较后确定墙的位置。 沿河路堤设置挡土墙时，应结合河流情况来布置，注意设墙后仍保持水流顺 畅，不致挤压河道而弓引起局部冲刷。 2.挡土墙的纵向布置 挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行，布置后绘成挡土墙正面图。 布置的内容有： （1）确定挡土墙的起迄点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接 方式。 路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中，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墙连接处的空隙中溜出，需在台尾与挡土墙 之间设置隔墙及接头墙。 路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门、翼墙的设置做到平顺衔接；与路堑 边坡衔接时，一般将墙高逐渐降低至2m以下，使边坡坡脚不致伸入边沟内，有 时也可与横向端墙连接。 （2）按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与沉降缝的位置。 （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，可沿纵向做成台阶。台阶尺寸 视纵坡大小而定，但其高宽比不宜大于1：2。 （4）布置泄水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等。 在布置图上注明各特征点的桩号，以及墙顶、基础顶面、基底、冲刷线、冰 东线、常水位线或设计洪水位的标高等。

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 须桩号处的横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料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

对于个别复杂的挡墙，如高、长的沿洞曲线挡主墙，应作平面布置，绘制 平面图，标明挡土墙与路线的平面位置及附近地貌与地物等情况，特别是与挡土 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，防护与加固工 程等。 在以上设计图纸上，可标写简要说明。必要时可另编设计说明书，说明选用 档土墙方案的理由、选用挡土墙结构类型和设计参数的依据、对材料和施工的要 求、注意事项以及主要工程数量等，如采用标准图，应注明其编号。

a）仰斜：b）垂直；c）俯斜：d）凸形折线；e）衡重式 仰斜墙背所受的土压力小，故墙身断面较经济。用于路堑墙时，墙身与开挖 面边坡较贴合，故开挖量与回填量均较小。但当墙趾处地面横坡较陡时，会使墙 身增高，断面增大。故仰斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或路堤 墙。仰斜墙背的坡度不宜缓于1：0.3，以免施工困难。 俯斜墙背所受的土压力较大。在地面横坡陡峻时，俯斜式挡土墙可采用陡直 的墙面，借以减小墙高。俯斜墙背也可做成台阶形，以增加墙背与填料间的摩擦 力。 垂直墙背的特点介于仰斜和俯斜墙背之间。 凸形折线墙背系将仰斜式挡土墙的上部墙背改为俯斜，以减小上部断面尺 寸，多用于路堑墙，也可用于路肩墙。 衡重式墙在上下墙之间设衡重台，并采用陡直的墙面。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。 (二)墙面 墙面一般均为平面，其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，墙面坡度一般为1：0.05～1：0.20，矮墙可 采用陡直墙面；地面平缓时，一般采用1：0.20～1：0.35较为经济。 (三）墙顶 墙顶最小宽度，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混凝土做成顶帽，厚40cm。如不做顶帽，对路堤墙和路 堑墙，墙顶应以大块石砌筑，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。 四）护栏 为保证交通安全，在地形险峻地段，或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、三级路不小于 0.75m，四级路不小于0.5m

当挡王墙位于地质不良地段，地基主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，或采用其它措施，以防止挡土墙滑 动。

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，或采用其它措施，以防止挡土墙滑 动。 3.排水设施 挡土墙应设置排水措施，以疏干墙后土体和防止地面水下渗，防止墙后积水 形成静水压力，减少寒冷地区回填土的冻胀压力，消除粘性土填料浸水后的膨胀 压力。

挡墙应设置排水措施，以疏干墙后土体和防止地面水下渗，防止墙后积水 形成静水压力，减少寒冷地区回填土的冻胀压力，消除粘性土填料浸水后的膨胀 压力。

为避免因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，需根据地质条件的变异和墙高、 墙身断面的变化情况设置沉降缝。为了防止工砌体因收缩硬化和温度变化而产 生裂缝，应设置伸缩缝。设计时，一般将沉降缝与伸缩缝合并设置，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。

三、挡土墙的荷载的计算方法

挡土墙设计按“分项安全系数极限状态”法进行。 挡土墙设计分承载力极限状态和正常使用极限状态。承载力极限状态是当挡 土墙出现以下任何一种状态，即认为超过了承载力极限状态：（1）整个挡土墙或 档十墙的一部分作为刚体失去平衡：（2）挡十墙构件或连接部件因材料强度超过 而破坏，或因过度塑性变形而不适于继续承载：（3）挡土墙结构变为机动体系或 局部失去平衡。正常使用极限状态是挡土墙出现下列状态之一时，即认为超过了 正常使用极限状态：（1）影响正常使用或外观变形；（2）影响正常使用或耐久性 的局部破坏（包括裂缝）；（3）影响正常使用的其它特定状态。 挡士墙构件承载能力极限状态采用下列表达式：

（2）正常使用极限状态 除被动土压力用0.5外，其它全部荷载系数规定采用1.0。 （3）当对挡土墙进行基础合力偏心距和工结构合力偏心距计算时，除被 动土压力用0.5外，其它全部荷载系数规定采用1.0。

除被动土压力用0.5外，其它全部荷载系数规定采用1.0。 （3）当对挡土墙进行基础合力偏心距和工结构合力偏心距计算时，除被 动土压力用0.5外，其它全部荷载系数规定采用1.0。

！、挡土墙稳定性验算

（一）抗滑稳定性验算 为保证挡土墙抗滑稳定性，应验算在土压力及其它外力作用下，基底摩阻力 抵抗挡土墙滑移的能力。

式中：Zc一墙身、基础及其上的土重合力 重心到墙趾的水平距离，m； Z,一一土压力垂直分力作用点到墙趾 的水平距离，m； Z,一一土压力水平分力作用点到墙趾 的水平距离，m； 在验算挡土墙的稳定性时，一般均未计趾 前土层对墙面所产生的被动土压力。验算结 果如不满足以上要求，则表明抗滑稳定性或 抗倾覆稳定性不够，应改变墙身断面尺寸重 新核算。

五、基底应力及合力偏心距验算

为了保证挡土墙基底应力不超过地基承载力，应进行基底应力验算；同时 为了避免挡土墙不均匀沉陷，控制作用于挡土墙基底的合力偏心距。 （1）基础地面的压应力 ①轴心荷载作用时

中：M 由填王恒载王压力所引起的弯矩； MG 由墙身及基础自重和基础上的土重引起的弯矩； MEl 由填土及汽车活荷载引起的弯矩； Mw 由静水压力引起的弯矩； M， 由地震土压力引起的弯矩： M。一 由地震惯性力引起的弯矩； 由浮力引起的弯矩。 上述弯矩均为绕基底形心轴旋转TB／T 2892-2018标准下载，正负号自已确定。 6 此情况可以不考虑地基拉应力，而压应力重新分布如下：

M。一一由地震惯性力引起的弯矩； M，一一由浮力引起的弯矩。 上述弯矩均为绕基底形心轴旋转，正负号自已确定。 此情况可以不考虑地基拉应力，而压应力重新分布如下

2N /max ,Pmin = 0 3C

式中：C=B (e ≤ B /2)

当挡土墙的基础宽度大于3m活埋置深度大于0.5m时，除岩石地基外，地基 承载应力抗力值按下式计算

A挡土墙构件的计算截面积《电工术语 电机、变压器专用设备 GB/T2900.39-2009》，

N≤YKaARK/r