時間：2023-05-29 17:43:53
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇擋土墻設計，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
隨著經濟的飛躍式發展，城市建設也得到相當程度的發展，建筑空間和綠地的減少以及我國道路交通的快速發展，為了節約土地美化城市，擋土墻工程則成為極為重要的一部分。合理的擋土墻首先要有好的設計，好的設計較為關鍵的是要有好的選型，合理的選型關系到工程經濟與否，安全與否。在地勢復雜的高山地區，地勢高低不平，高差突出，在建設時，為了保證工程的安全經濟，美觀實用，這是采取設置擋土墻，擋土墻則成為工程建設中的重要部分。
擋土墻有重力式、減力板式、懸臂式、扶壁式錨桿式及板樁式等多種形式，這些形式各有優缺點，在實際應用中針對其各自特點合理運用，方能取得安全、合理、經濟的效果。
1、概述
工程中采用擋土墻的目的是用來抵抗土的側向壓力，防止邊坡滑塌或修建人工的邊坡，是一種對結構起穩定作用的輔助結構物。常見的一些按材料劃分的擋土墻有混凝土擋土墻、加筋擋土墻和磚（石）砌擋土墻等類型。按擋土墻的結構來進行劃分主要有重力式擋土墻、懸臂式（扶壁式）擋土墻、減力板式擋土墻和錨桿式擋土墻等形式。在進行擋土墻設計時必須考慮的因素便是，作用于擋土墻上的荷載，一般常見的荷載有土（水）壓力、地面荷載、施工荷載及溫度效應等。擋土墻設計時計算的內容包括以下幾項：（1）土（水）壓力的計算。（2）抵抗傾覆和抵抗滑移能力的檢驗。（3）地基對擋土墻承載力大小的檢驗。當前，計算土壓力的方法很多，但結合多方因素綜合考慮，W.J.M朗金（Ran Kine）理論和C.A庫倫（Coulomb）理論是用的比較廣泛的，其計算結果一般是偏于安全的。同時在計算是由于受到水的影響，因結合工程所在的地理位置、氣候條件及地質條件綜合考慮地下水的位置。
2、擋土墻的選型
選型是擋土墻設計中較為關鍵的一步，有了好的形式才能有好的設計，下面重點介紹按擋土墻結構進行分類的各種形式的擋土墻，如重力式擋土墻、懸臂式（扶壁式）擋土墻、減力板式擋土墻和錨桿式擋土墻等，在實際施工中應結合工程的類型，當地的土質狀況，以及擋墻材料的選擇等進行合理的選型，并對各種形式的擋土墻適用范圍和設計應注意的因素進行介紹。
2.1重力式擋土墻。重力式擋土墻是最為常用的一種形式，主要是用塊石砌筑而成，靠自身的龐大重力來抵抗土（水）的側壓力。由于其具有造型簡單，構造簡單，施工簡易等優點而得到較為廣泛的采納。一般根據擋土墻的墻背傾角的不同如仰斜、豎直和俯斜三種形式，因仰斜的受力較好一般優先選用，對俯斜重力式擋土墻則較為少用。但俯斜和豎直的重力式擋土墻由于其填土較為方便，特殊情況下可以采用，而仰斜式重力擋土墻由于填土不容易，但護坡時比較合理。設計時常在地面以下的部分做成臺階式的以便增加擋墻的抗傾覆能力。同樣為了提高擋墻的抗滑移能力，常在基底做成逆坡形式的。如果擋墻的高度超過一定的范圍則，這樣要保證擋墻穩定性則會耗費大量的材料和人力物力。
2.2減力板式擋土墻。減力板式擋土墻的是一種和重力式擋土墻的工作原理有共同點的一種形式的擋墻，起重要作用的常為擋墻中間部位的減力板，其作用為削減板側的土壓力，以使傳遞擋墻底部的土壓力減小，減力板擋土墻的截面斷面小，較重力式擋土墻節省材料。這種擋墻主要適用于高度介于五至八米的墻高，這種高度是比較合理適用的。設計減力板擋土墻時，擋墻的各部分尺寸是有一定聯系的，如墻的底寬為墻高的2/5，板寬為墻高的1/3，墻底的埋深應滿足一定要求如大于60cm等。
2.3錨桿擋土墻。錨桿擋土墻，顧名思義這種擋土墻是和錨桿的作用分不開的，主要是由混凝土墻板和地錨組成的。起主要作用的為地錨，其為錨固于土層的地錨，錨桿可通過鉆孔然后灌入漿液。錨桿的主要作用是將整個墻體所受到的土體壓力通過錨桿傳遞到土體中，將墻體與土體通過錨桿進行連接，同時也將土壓力進行分散，從而保證墻體的穩定。當然錨桿擋土墻也有不適合采用的工程，如附件有高層建筑和復雜建筑時，由于錨桿的影響，可能會給建筑地基造成相應影響，這時一般采用地下連續墻等進行擋土。
3、擋土墻的設計
通常進行擋土墻設計時考慮的因素為：擋墻的強度、擋墻的穩定性、擋墻基礎的穩定性等其他工程施工條件和環境因素。
3.1擋土墻的墻身強度驗算。對于擋墻自身的強度要達到能滿足抵抗土壓力的要求，在設計時常通過選取一些特殊的和代表性的截面進行驗算，如減力板擋墻的墻面板的部位、墻面變化的部位等。對重力式的擋土墻進行驗算時，主要是計算墻體的重力和土體的壓力，然后進行抗力驗算，以滿足設計要求。
3.2擋土墻的穩定性驗算。通常所指的擋墻穩定性主要包括兩個方面：擋墻抗傾覆的能力和擋墻抗滑移的能力。從以往的許多工程實例來看，擋墻的破壞，以傾覆的居多，擋墻在抗滑移方面還是有一定的安全儲備的。設計擋墻時，先通過工程的地質條件，土質的性質以及材料供應等方面來初步確定，試算擋墻的截面尺寸。初步確定截面后進行驗算，看是否滿足承載力要求，若滿足即可，若不滿足則進行截面調整或再次進行試算，以滿足設計要求為止。同時，在進行驗算時要考慮土的壓縮性，對軟弱地基的壓縮性可導致擋墻的抗傾覆能力下降。
3.3擋土墻的基底壓力驗算。擋土墻在自重及土壓力的垂直分力作用下，基底壓力按線性分布計算。其驗算方法及要求完全同天然地基淺基礎驗算方法。
擋土墻的基底壓力應小于地基承載力。否則，地基將喪失穩定性而產生整體滑動，擋土墻基底常屬偏心受壓情況。即要求墻底平均壓力小于地基承載力，且墻底邊緣最大壓力不大于1.2倍地基承載力。同時要求偏心距不大于擋土墻的墻身寬度的四分之一。對特殊地質情況，如場地為濕陷性黃土地基時，擋土墻基底應按濕陷性黃土規范進行地基處理。
結語
綜上所述，擋土墻無論從選型還是在具體設計或施工中都貫穿著安全、經濟、合理的原則，尤其在地形復雜的山區或丘陵地區，擋土墻工程復雜且占很大投資比重，因此，合理的選擇擋土墻的形式，做好擋土墻的優化設計，搞好施工要求是工程建設的首要任務，對工程的安全、經濟、合理、美觀意義深遠。
參考文獻
[1]吳湘興.土力學及地基基礎[M].武漢:武漢大學出版社,1922.
[2]陳希哲.土力學地基基礎[M].北京:清華大學出版社,1984.8.
關鍵詞：擋土墻類型；適用條件；選型
擋土墻是用來支承填土或山坡土體，防止填土或土體坍塌的一種構筑物。在地形比較復雜的工程設計中，為了減少不必要的場地整平與土方運輸，降低工程造價，常常因地制宜，設置高低錯落的臺地。根據工程要求和土質的不同，臺地邊界處理方式也會不同，有的場地條件允許自然放坡，不需要處理；有的則須設置擋土墻保證邊坡土的穩定。
擋土墻類型很多，按墻體剛度不同，可分為剛性擋土墻和柔性擋土墻兩大類。剛性擋土墻是指墻體本身剛度較大，在土壓力作用下墻體基本不變形或變形很小的擋土墻，如重力式擋土墻等；柔性擋土墻是指墻體的剛度較小，在土壓力作用下墻體本身會產生變形的擋土墻，如錨定式擋土墻等。下面就常見的幾種擋土墻類型分別分析。
一、重力式擋土墻
1、重力式擋土墻是幾種擋土墻中最為常見的，依靠墻身自身重量平衡土壓力，根據現場材料供應，可用磚、石、混凝土、鋼筋混凝土等材料建筑。重力式擋墻污工量較大，但其斷面型式簡單，施工方便，可就地取材，適應性較強，在工程實踐中應用最為廣泛。
2、重力式擋土墻一般適用于墻高≤5m的情況，高度較高的擋土墻如果采用重力式，要保證其穩定性，勢必造成很大的體量，材料用量較多，不太經濟，還可能造成肥大的基礎。重力式擋土墻應注意墻后填土料的選擇，一般應盡量選擇透水性好的土，比如砂土、碎石、礫石、礦渣等，不應采用淤泥、耕植土或膨脹土。另外應根據墻體頂部的地形、地貌及水體侵入情況修建截水溝、排水溝或封閉地表等排水設施，根據填料的透水性能，設置泄水孔、墻背反濾層等。重力式擋土墻應設置變形縫，一般墻長10-20m設置一道，墻越高，變形縫間距越小。
重力式擋墻的墻背，可采用仰斜、俯斜、垂直或折線型，為增加擋土墻的抗滑穩定性，基底宜做成逆坡。
二、懸臂式擋土墻
1、懸臂式擋土墻也屬于剛性擋土墻，是由立壁、趾板、踵板三個鋼筋混凝土懸臂構件組成的擋土墻。立壁固定于趾板、踵板上，主要靠踵板上填土的重量平衡立壁傳來的土壓力。懸臂式擋土墻為鋼筋混凝土結構，構造簡單，施工方便，工程量較重力式擋土墻小得多，有很好的適應變形的能力，在工程實踐中能很好的適應多種復雜的地質條件。
2、懸臂式擋土墻墻高一般不超過8m，墻高較大時，立壁下部的彎矩較大，鋼筋與混凝土的用量劇增，影響這種結構形式的經濟效果。懸臂式擋土墻的立壁、趾板、踵板均為挑板構件，一般采用變截面。同重力式擋土墻，懸臂式擋土墻也須設置截水、排水、泄水措施，避免墻后積水形成靜水壓力，減少寒冷地區回填土的凍脹壓力。消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力為滿足抗滑定性要求，懸臂式擋土墻底板可作成逆坡，也可在踵板底部設置抗滑鍵。
三、扶壁式擋土墻
1、扶壁式擋土墻是加強的懸臂式擋土墻，為了彌補墻高增加帶來的懸臂式擋土墻立壁太厚，配筋太多的缺陷，沿立壁每隔一定距離加一道梁式構件-扶壁，使立壁、踵板變為連續板，主要土壓力由扶壁傳給踵板。扶壁式擋土墻墻身斷面較小，自身質量輕，可以較好的發揮材料的強度性能。
2、扶壁式擋土墻可適應更高的擋土墻，一般經濟高度為6-13m。立壁、踵板一般取等厚，趾板取變截面厚，由于擋土墻高度較大，扶壁式擋土墻整體作為剛體，條調整土壓力向趾尖集中，一般要求地基承載力比較高。扶壁式擋土墻剛度很大，變形很小，適應地基能力強，更適合墻頂有重車的情況，變形縫一般不宜超過10m。過高的擋土墻扶壁彎矩急劇增加，鋼材用量也會驟增，影響其經濟性能。
四、加筋土擋土墻
1、加筋土擋土墻是柔性擋土墻，是由豎直墻面板、水平拉筋和墻內填料三部分組成的復合結構。依靠填料與筋帶的摩擦力來平衡面板所承受的水平土壓力。加筋土擋土墻的面板一般采用鋼筋混凝土預制塊件；筋帶有扁鋼帶、鋼筋混凝土帶、聚丙烯土工帶等。筋帶與面板的連結，可采用鋼筋焊接或螺栓結臺，結合點應作防銹處理；墻內填料宜采用透水性好的砂礫或碎石材料。
2、加筋土擋土墻一般應用于地形較為平坦且寬敞的填方地段，在挖方地段或地形陡峭的山坡，一般不宜使用。由于墻面板和拉筋可以預先制作，在現場用機械（或人工）分層填筑，這種裝配式的方法，施工簡便、快速，并且節省勞力和縮短工期。加筋土擋土墻是柔性結構物，特別適合在軟弱地基上修筑，地基的處理也較簡便。加筋土擋土墻造價較前幾種最低。
五、錨定式擋土墻
1、錨定式擋土墻是柔性擋土墻，分錨桿式擋土墻和錨定板式擋土墻兩種。
錨桿式擋土墻是由鋼筋混凝土墻面和錨固在穩定地層的錨桿組成的支擋構筑物，錨固與穩定地層的錨桿具有較大的抗拔力，可平衡填料的土壓力，它適用于墻高較大，缺乏石料或挖基困難地區，尤其適用于較完整巖石層不深的情況。
錨碇板式擋土墻一種適用于填方的輕型支擋構筑物，由墻面系、鋼拉桿、錨碇板組成，依靠埋置于填料中的錨碇板所提供的抗拔力維持擋土墻的穩定，主要特點是結構輕、柔性大。
2、錨桿擋墻結構形式主要有柱板式和板壁式兩種。柱板式一般由肋柱、擋土板及灌漿錨桿組成；板壁式一般由鋼筋混凝土和楔縫式錨桿組成，多用于邊坡防護。錨桿是錨桿擋土墻的主要受力構件，可為單根鋼筋或鋼絲束。錨孔內放置鋼筋或鋼絲束后，灌注水泥砂漿使其錨固于穩定地層，具有足夠的抗拔力。肋柱截面多為矩形，也有設計為T形，底端一般作成自由端或絞結，如基礎埋置深，且為堅硬巖石，也可作為固定端。擋土板可采用槽型板、矩形板和空心板。
錨碇板擋土墻主要有肋柱式和無肋柱式兩種。肋柱式由肋柱、擋土板、錨碇板、鋼拉桿、連接件和填料組成，一般還需設置基礎。無肋柱式的墻面因無肘柱，外形美觀，施工簡便，但受力狀況差于有肋柱式。錨碇板擋土墻單級墻高不宜高于6m;雙級的上、下兩級間宜設平臺，平臺寬度不小于1.5m，肋柱錯開布設。肋柱式錨碇板擋土墻與錨碇桿擋土墻相似。墻面板一般為鋼筋混凝土板；錨碇板通常采用面積不小于0.5m2的方形、矩形鋼筋混凝土板；拉桿宜采用螺紋鋼筋，鋼筋直徑不宜小于22mm，亦不宜大于32mm；肋柱基礎可采用條形。基礎設置要牢固，肋柱式錨碇板擋土墻變形量較小。錨碇板擋土墻的填料應與墻面板和錨碇板的施工同步進行，分層夯實。填料宜采用礫石土及細粒土。不得采用膨脹土、鹽漬土、有機土及巨粒土。
以上簡要總結了目前常用的擋土墻類型，實際工程實踐中，更應重視專業時間的分工與協作。擋土墻的布置與多個專業的設計是分不開的，如果能綜合考慮多方面的因素，即做到土方的挖填平衡，道路的坡道舒適，而且使房屋的布置合理，擋土墻的長度和高度控制在最少和最矮的數值之內，就能控制投資，節省造價。
參考方獻：
[1] 張鳳臣，劉長華.淺談擋土墻.黑龍江交通科技.2010，33（1）.
關鍵詞：重力式擋土墻；回填土；土壓力
在廠區、道路、河道等土建工程中，往往會遇到上下地面高差較大的情況，當不能采取放坡處理或為了節約用地時，通常采用擋土墻結構來支擋。而重力式擋土墻是實際工程中應用得較多的一種形式。重力式擋土墻可分為三種不同的形式，仰斜式、直立式和俯斜式。而普遍情況，選擇直立式擋土墻作為支擋結構的應用最多。
1 直立式擋土墻
直立式擋土墻是依靠墻體自重抵抗土壓力的一種擋土墻形式，其自身截面較大，一般由塊石與砂漿砌筑而成。因為能夠就地取材而且結構形式簡單、施工技術比較成熟等優點，直立式擋土墻在土建工程中通常被廣泛采用。當然由于擋土墻的開挖土方和自身體積都較大，其施工周期也會比較長。當擋土高度不超過6m、地質情況良好、周圍沒有相鄰的構建筑物時，適合采用直立式擋土墻。直立式擋土墻的頂寬大于500mm，底寬約為墻高的1/3。為了減少墻身自重和增加墻體的抗傾覆的能力，地面以下部分可做成臺階式。擋土墻底可做成逆坡或在基底設置混凝土凸榫來增大墻底的抗滑能力。墻底埋深必須大于500mm。
2 擋土墻墻身材料
擋土墻墻身材料通常選擇塊石。主要有花崗巖、砂巖、石灰巖等；泥質礫巖不宜用作石料。（1）塊石的石料要求新鮮、完整。風化和有裂縫的石料禁止使用。也不能使用軟化的巖石。對石料外形應力求規整。（2）膠結材料采用水泥砂漿、混合砂漿，小石子砂漿。砂漿的性能要求與水工砂漿相同；對所用砂和小石子的要求與水工混凝土相同。砌體常用的水泥砂漿的標號有M2.5、M5、M7.5、M10等。在水泥砂漿中加入小石子為小石子水泥砂漿。小石子的粒徑一般不超過2cm。小石子砂漿主要用于石料形狀不規則的較大砌體。與水泥砂漿相比，采用小石子砂漿可節約水泥和砂的用量，提高砌體強度。
3 擋土墻背后填土的選擇
直立式擋土墻的背后填土應盡量選用抗剪強度高和透水性強的礫石、砂土或石屑。如采用人工填土回填，則最好采用顆粒狀材料，這種土的抗剪強度與水無關。當采用粘性土作為回填土時，應注意排水。因為在寒冷的氣候下黏性土會發生凍結，從而使土壓力比設計中通常采用數值要大好幾倍，不利于排水。所以黏性土中宜適當摻入砂礫和碎石。墻后填土不得選用膨脹土，淤泥質粘土和耕植土。對于重要的擋土墻的填料內摩擦角，可以通過試驗取得。
4 擋土墻的施工
直立式擋土墻一般采用明挖法施工，當基底為軟弱土層時，可采用換填基礎或樁基礎。擋土墻墻身采用塊石砌筑。塊石宜分層砌筑且與里層砌塊咬接成一體，上下交錯排列。較大的塊石宜寬面朝下，塊石與塊石間以砂漿隔開。砌體中的片石應大小搭配，咬緊密實并配有小石塊，用作擠漿填縫。（1）漿砌塊石應平砌，每層石料高度應做到基本齊平。（2）料石砌筑每層鑲面料石均應事先按要求配好石料，再用鋪漿法順序砌筑。（3）基礎在軟弱土層地段時，不宜全長貫通，應采用跳槽辦法開挖，以防治上部失穩。當基底軟弱且墻身又超過一定高度時，可在墻趾伸出一臺階，以拓寬基礎。當地層為淤泥土或雜填土等，可采用砂礫、碎石等材料換填或者采用碎石樁、粉噴樁等方法處理。當巖層有空隙裂縫時，可以灌注水泥砂漿。基坑底面開挖寬度應比設計尺寸各邊寬0.5m，并保持一定開挖邊坡度。
5 構造要求
當擋土墻下地基為軟弱土層時，可采用砂礫、碎石或灰土等質量較好的材料換填，提高承載力和地基變形能力。為了滿足排水要求，應該對于漿砌塊石直立式擋土墻設置一排泄水孔。當墻較高時，可在墻上部加設幾排泄水孔。泄水孔采用圓孔，孔直徑大小約為10cm。孔眼間距2m，泄水孔呈梅花狀布置。在墻后做寬約500的碎石濾水層，便于排水。同時在墻頂和墻底標高處宜鋪設黏土防水層，墻頂防水層可減少地表水滲入填土中，墻底防水層可避免水流進墻底地基土而造成地基承載力和擋土墻抗滑移能力降低。直立式擋土墻應該每隔10m～15m設置一道沉降縫與伸縮縫，縫寬3cm。沉降縫與伸縮縫的設置是為了避免不均勻沉降導致墻身開裂。擋土墻的沉降縫和伸縮縫通常設置在一起，自墻頂做至基底，縫內宜用瀝青麻絲填塞，沿墻的內、外填塞，填塞深度不小于20cm。由于直立式擋土墻所受土壓力較大，所以為了滿足抗傾覆和抗滑移的要求。墻身材料一定要采用高強度的材料砌筑。
6 算例分析
選取一個直立式擋土墻。擋土高度3m，墻后填土為水平地面，地面堆載取10kN/m抗震設防烈度取6度，地下水較低或穩定，場地類別2類。填料內摩擦角=30。基底抹茶系數=30。地基承載力q=200kPa
墻高H=3.0m，頂寬B=0.6m，面坡度n=1：0.15，墻趾臺階b1=0.4m、h1=0.600（m），墻底坡率v=0.2：1，基底摩擦系數q=0.300。
（1）擋土墻滑動穩定性驗算
基底傾斜角度=11.3°，Wn=64.7kN，En=14.6kN，Wt=12.6kN，Et=26.6kN，滑移力=13.6kN，抗滑力=23.8kN，Kc=1.74>1.3滿足要求。
（2）擋土墻傾覆穩定性驗算
相對于墻趾點墻身重力力臂Zw=0.87m，相對于墻趾點Ey力臂，Zx=1.36m，Zy=0.82m，傾覆力矩W1=23.7kNm，抗傾覆力矩W2=70.5kNm。
K=2.97>1.6滿足要求。
（3）墻底截面強度驗算
墻身面積A=2.7m 重量G=61.8kN，相對于截面外邊緣，墻身重力力臂Zw=0.88m，Ey的力臂Zx=1.36m，Ex的力臂Zy=0.819m，法向應力檢算：豎向力=70.9kN，彎矩=42.9kNm。
相對于驗算截面外邊緣的力臂Zn=0.61m，截面寬度B=1.360m偏心距e1=0.075
（4）整體穩定驗算
圓心：-0.25，-0.5；半徑=2.8m，安全系數=1.665總的下滑力F1=63.9kN，總的抗滑力F2=106.5kN，土體部分下滑力F3=63.9kN，土體部分抗滑力F4=106.5kN，整體穩定：1.665>1.25滿足要求。
當在同等條件下選擇圖集時：擋土墻選用（04J008）P48的路肩墻，選用型號分別為ZJB4。墻身高：4m，墻頂寬：1.56m，面坡傾斜坡度：1：0.15，墻趾臺階b1：0.4m；h1：0.6m，墻底傾斜坡率：0.2：1。擋土墻墻身截面面積為7.09m。設計擋土墻截面面積為2.837m，遠小于選用圖集的擋土墻的截面面積。
7 結束語
設計人員在設計擋土墻的過程中，不能一味的追求選用圖集，在考慮重力式擋土墻設計要點時，應對方案進行技術經濟比較，分析其技術的可行性及造價的合理性，避免造成不必要的浪費。在滿足使用功能和安全性的情況下，通過計算與圖集進行對比分析。才能設計出更符合實際工程的擋土墻。
參考文獻
[1]鄭寬新.淺析擋土墻設計要點[J].中國水運，2010（4）.
按照不同的條件，設計規范可分為以下幾條：
1、按照擋土墻設置的位置：可分為路塹墻、路堤墻、路肩墻和山坡墻等類型；
2、按照修筑擋土墻的材料：可分為石砌擋土墻、磚砌擋土墻、混凝土擋土墻、鋼筋混凝土擋土墻和加筋土擋土墻等類型；
3、按照擋土墻的結構形式：可分為重力式、衡重式、半重力式、懸臂式、扶臂式、錨桿式、柱板式、垛式等類型；
4、按照擋土墻的傾斜方向墻身斷面形式：可分為仰斜、 垂直、 俯斜、凸形折形和衡重式幾種。
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關鍵詞:擋土墻、穩定性 、施工
一、檔土墻的結構分類
1、按結構分：
(1)重力式擋土墻。重力式擋土墻靠自身重力平衡土體，一般型式簡單、施工方便、圬工量大，對基礎要求也較高。依據墻背型式不同，其種類有普通重力式擋墻、不帶衡重臺的折線墻背式重力擋墻和衡重式擋墻；衡重式擋墻 屬重力式擋墻；衡重臺上填土使得墻身重心后移，增加了墻身的穩定性；墻胸很陡，下墻背仰斜，可以減小墻的高度和土方開挖；但基底面積較小，對地基要求較高。
(2)錨定式擋土墻
錨定式擋土墻屬于輕型擋土墻，通常包括錨桿式和錨定板式兩種; 錨桿式擋墻主要由預制的鋼筋混凝土立柱和擋土板構成墻面、與水平或傾斜的鋼錨桿聯合作用支擋土體，主要是靠埋置巖土中的錨桿的抗拉力拉住立柱保證土體穩定的;錨定板式則將錨桿換為拉桿，在其土中的末端連上錨定板。它不適于路塹，路堤施工容易實現。
(3)薄壁式擋墻
薄壁式擋土墻是鋼筋混凝土結構，包括懸臂式和扶壁式兩種主要型式。懸臂式擋土墻由立壁和底板組成，有三個懸臂，即立壁、趾板和踵板。當墻身較高時，可沿墻長一定距離立肋板（即扶壁）聯結立壁板與踵板，從而形成扶壁式擋墻；老路加固時，考慮扶壁難以在踵板側做，也可考慮將其做在趾板側，同樣可以發揮作用，但須進行設計計算確定。
(4)加筋土擋土墻
加筋土擋土墻是由填土、填土中的拉筋條以及墻面板等三部分組成，它是通過填土與拉筋間的摩擦作用把土的側壓力削減到土體中起到穩定土體作用的。
加筋土擋土墻屬于柔性結構，對地基變形適應性大，建筑高度也可很大，適用于填土路基；但須考慮其擋板后填土的滲水穩定及地基變形對其的影響，需要通過計算分析選用。
(5)其它擋土墻
柱板式擋土墻 （沿河路堤及基坑開挖中常用）;樁板式擋土墻 （基坑開挖及抗洪中使用）;垛式擋土墻（又稱為框架式擋土墻）
2、按作用分：
路肩墻：護肩及改善綜合坡度;路堤墻：收縮坡腳，防止邊坡或基底(對于陡坡路堤)滑動，沿河路堤則可防水流沖刷等;路塹墻：減少開挖，降低邊坡高度;山坡墻：支擋坡上覆蓋層，可兼起攔石作用;隧道及明洞口擋墻：縮短隧道或明洞口長度;橋梁兩端擋墻：護臺及連接路堤，作為翼墻或橋臺.
二、擋土墻的施工
在現場施工中應結合實際,從砌筑基礎前,應檢查基槽尺寸,基底標高,并清除槽內雜物。砌筑時應拉通基礎軸線,確保基礎寬度尺寸的準確。毛石砌體要求灰漿飽滿,毛石間上下錯縫,內外搭砌,無間縫和空縫。砌體砂漿的流動性一般采用5―7厘米,灰縫厚度為20―35毫米。毛石砌體第一層時應大面體下、轉角、交叉和洞口處,應用較大塊石砌筑。砌體茬和每天砌筑高,不能超過1.2米;臨時間斷處,就留階梯斜茬等等。擋土墻一般布置以下構造并對材料作了要求:
1、擋土墻的伸縮縫和沉降縫
當所設計的擋土墻較長時,應考慮墻身材料的脹縮性,即每隔10米―20米設置一道伸縮縫;當地基有變化,或由于墻高、土壓力的差異,還應設置沉降縫。伸縮縫和沉降縫可統一考慮,縫寬一般為2厘米―3厘米,縫的兩側要求平整,縫內嵌填如瀝青麻絲等柔性防水材料。
2、擋土墻防滲和排水設計
在雨季及地面大量滲水時,擋土墻背后填土容易積水,此時,擋土墻如排水不良,會使墻后的地下水位升高,增大墻背的靜水壓力,以及粘性回填土因含水量的增加而產生的膨脹力。如:高為6米的擋土墻,當地下水位上升至墻高的三分之一時,作用在擋土墻上的總壓力將增大47%左右,如果水位再上升,總壓力將更快地增大。故應消除地下水對擋土墻的不利影響。
首先應考慮排除大量的地面水。可將墻后的填土表面做成1:1.5左右的緩坡,以利排水。最后是在填土表面鋪筑一層厚約30厘米用粘土夯實的防水層,為防止墻前積水滲入地基,墻前回填土應分層夯實,并修筑散水坡或排水溝。
3、擋土墻的建筑材料的選擇
石料是擋土墻的主要材料,常用的石料有巖石類別有花崗巖、砂巖、石灰巖等;泥質紅砂巖、頁巖、泥質礫巖等,不宜用作石料。
(1)對石料的要求
①砌體石料要求新鮮、完整,風化、半風化、有裂縫的石料不能使用。②易于風化、軟化的巖石,不能使用。③對石料外形的要求應因地制宜,在可能條件下力求規整。④一般要求石料的飽和極限抗壓強度在40MPa以上。
(2)、膠結材料
在砌體的膠結材料中,對所用水泥的種類及性能要求與一般水工砂漿相同;對所用砂、小石子的質量要求也與一般水工砂漿或水工混凝土相同。砌體所用的膠結材料有水泥砂漿、混合砂漿,小石子砂漿和細石混凝土數種,多為水泥砂漿。
①水泥砂漿。應用比較廣泛,常用的標號有M2.5、M5、M7.5、M10等幾種；②混合砂漿。在水泥砂漿中摻人混合料,稱為混合砂漿,常用的標號有M2.5、M5、M7.5、M10,混合料有石灰、殼灰、粘土等。混合砂漿多用于不太重要的建筑部位。③、小石子水泥砂漿。在水泥砂漿中摻入粒徑小于2厘米的小石子,并用砂漿稠度儀控制其流動性時,稱為小石子水泥砂漿,簡稱小石子砂漿。小石子砂漿多用于石料形狀不規則、石塊間隙較大的砌體。與水泥砂漿相比,采用小石子砂漿可節約水泥和砂料,減小膠結料干縮率,提高砌體強度。
4、檔土墻施工工藝
1、基礎測量放線
根據設計圖紙，按圍墻中線、高程點測放擋土墻的平面位置和縱斷高程。精確測定出擋土墻基座主軸線和起訖點，伸縮縫位置，每端的銜接是否順直，并按施工放樣的實際需要增補擋土墻各點的地面高程，并設置施工水準點，在基礎表面上彈出軸線及墻身線。
2、基坑開挖
擋土墻基坑采用挖掘機開挖，人工配合挖掘機刷底。基礎的部位尺寸、形狀埋置深度均按設計要求進行施工。基礎開挖為明挖基坑，在松軟地層或陡坡基層地段開挖時，基坑不宜全段貫通，而應采用跳槽辦法開挖，以防止上部失穩。當基底土質為碎石土、砂礫土、砂性土、黏性土等時，將其整平夯實;基坑刷底時要預留10%的反坡（即內低外高）預留坡底的作用是防止墻內土的擠壓力引起擋土墻向外滑動;在基槽邊棄土時，應保證邊坡穩定。當土質好時，槽邊的堆土應距基槽上口邊緣1.2米以外，高度不得超過1.5m。
3、砂漿拌制
砂漿采用機械攪拌，投料順序應先倒砂、水泥，最后加水。攪拌時間宜為3~5min，不得少于90s。砂漿稠度應控制在50mm~70mm;砂漿配制應采用質量比，砂漿應隨拌隨用，保持適宜的稠度，一般宜在3~4h內使用完畢，氣溫超過30℃時，宜在2~3h內使用完畢。發生離析、泌水的砂漿，砌筑前應重新拌和，已凝結的砂漿不得使用;砂漿試塊：每工作臺班需制作立方體試塊2組（6塊），如砂漿配合比變化時，應相應制作試塊。
4、擴展基礎澆筑
開挖基槽及處理后，檢查基底尺寸及標高，報請監理工程師驗收，澆注前要檢查基坑底預留坡度是否為10%（即內低外高），預留坡度的作用是防止墻內土的擠壓力引起墻體向外滑動。驗收合格后澆注墊層;
進行放線擴展基礎，支模前放出基礎底邊線和頂邊線之間掛線控制擋土墻的坡度;支模：模板采用15mm厚覆膜光面多層木板，50×100木枋背楞。
5.片石墻身砌筑
基礎施工完進行墻身測量放樣，用全站儀找出擋土墻的控制線，并根據基礎測量放樣控制點測定出墻身內外邊線，以及各伸縮沉降縫的位置，檢查每端的銜接是否順直。基礎轉角和交接處應同時砌筑，對不能同時砌筑而又必須留置的臨時間斷處，應留成斜槎。基礎砌筑時，石塊間較大的空隙應先填塞砂漿，后用碎石塊嵌塞，不得采用先擺碎石塊，后塞砂漿或干填碎石塊方法。基礎灰縫厚度20mm～30mm，砂漿應飽滿，石塊間不得有相互接觸現象。
6、墻背填料
墻背填料響，臨近墻背1.0m的范圍內，應采用蛙式打夯機、內燃打夯機、手扶式振動壓路機、振動平板夯等小型壓實機具碾壓。
關鍵詞：山區公路擋土墻設計土壓力庫倫理論穩定截面強度措施
1前言
公路擋土墻是用來支承路基填土或山坡土體，防止填土或土體變形失穩的一種構造物。在路基工程中，擋土墻可用以穩定路堤和路塹邊坡，減少土石方工程量和占地面積，防止水流沖刷路基，并經常用于整治坍方、滑坡等路基病害。
擋土墻的形式多種多樣，按其結構特點，可分為：石砌重力式、石砌衡重式、加筋土輕型式、砼半重力式、鋼筋砼懸臂式和扶壁式、柱板式、錨桿式、錨定板式及垛式等類型；按其中路基橫斷面上的位置，又可分：路肩墻、路堤墻及路塹墻；按所處的環境條件，又可分為：一般地區擋墻、浸水地區擋土墻及地震地區擋土墻。考慮擋土墻設計方案時，應與其他工程方案進行技術經濟比較，分析其技術的可行性、可靠性及經濟的合理性，然后才確定設計方案，并根據實際情況進行擋土墻的選型。
在山區公路中，由于地形條件更為復雜，地勢更為陡峭，因此，擋土墻的應用更為廣泛。近幾年來，筆者參加了二十多段、共三百多公里的山區公路（二、三級）的設計，主要負責路基防護工程，特別是擋土墻的設計，對山區公路擋土墻的設計積累了一定的經驗與體會，在此提出，僅供同類工程設計時參考。
2擋土墻設計的基礎資料及設計參數
2.1基礎資料
擋土墻設計時，必須具備以下資料：路線平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖，地質資料（包括工程地質勘察報告、工程物探報告），地震勘探報告，水文資料，總體設計資料及構造物一覽表等。
2.2設計參數的選取
2.2.1墻背填料的物理力學性質對于山嶺重丘二、三級公路的擋土墻設計，當缺乏試驗數據時，填料的計算內摩擦角及容重可參照表1及表2選用：
表1填料內摩擦角ψ參考值
土的種類
塊石
大卵石、碎石類土
小卵石、礫石、粗砂、石屑
中、細砂、砂質土
粉砂
粘土
內摩擦角（°）
45
40
35
30
26
14-21
表2填料標準容重
土的種類
礫石、碎石、礫質土
砂、砂質土
粉土、粘性土
（ωl<50%）
石灰土
（石灰10%）
粉煤灰
容重（KN/m3）
20
19
18
18
15
2.2.2墻背摩擦角填土與墻背間的摩擦角δ應根據墻背的粗糙程度及排水條件確定。山區公路中，對于漿砌片石墻體、排水條件良好，均可采用δ=ψ/2。
2.2.3基底摩擦系數基底摩擦系數μ應依據基底粗糙程度、排水條件和土質確定。
2.2.4地基容許承載力地基容許承載力可按照《公路設計手冊·路基》及有關設計規范規定選取。
2.2.5建筑材料的容重根據有關設計規范規定選取。
2.2.6砌體的容許應力和設計強度根據有關設計規范規定選取。
2.2.7砼的容許應力和設計強度根據有關設計規范規定選取。
3擋土墻的選型
3.1材料選擇
漿砌片石擋土墻取材容易，施工簡便，適用范圍比較廣泛。山區公路中，石料資源較為豐富，在擋土墻高≤10米時，因地制宜，采用漿砌片石砌筑，可以較好地滿足經濟、安全方面的要求。
3.2截面形式選擇
根據擋土墻結構類型及其特點分析，當墻高＜5時，采用重力式擋土墻，可以發揮其形式簡單，施工方便的優勢。同時，由于山區公路地面橫坡比較陡峭，若采用仰斜式擋土墻，會過多增加墻高，斷面增大，造成浪費，采用俯斜式擋土墻會比較經濟合理。一般在路塹墻、墻趾處地面平緩的路肩墻或路堤墻等情況下，才考慮采用仰斜式擋土墻。當墻高≥5且地基條件較好時，采用衡重式擋土墻，可以有效地減小截面，節省材料。
3.3位置選擇
在挖方邊坡比較陡峭時，采用路塹擋土墻，可以降低邊坡高度，減少山坡開挖，避免破壞山體平衡；在地質條件不良情況下，還可以支擋可能坍滑的山坡土體。
對于采用路肩擋土墻或路堤擋土墻，應結合具體條件考慮，必要時應作技術經濟比較。因為路堤擋土墻承受荷載較大，受力條件較為不利，截面尺寸也較大，所以錄路堤墻與路肩墻的墻高或截面污工數量較為接近，基礎情況相仿時，采用路肩墻比較有利。
4土壓力的計算
擋土墻設計的經濟合理，關鍵是正確地計算土壓力，確定土壓力的大小、方向與分布。土壓力計算是一個十分復雜的問題，它涉及墻身、填土與地基三者之間的共同作用。計算土壓力的理論和方法很多。由于庫倫理論概念清析，計算簡單，適用范圍較廣，可適用不同墻背坡度和粗糙度、不同墻后填土表面形狀和荷載作用情況下的主動土壓力計算，且一般情況下計算結果均能滿足工程要求，因此庫倫理論和公式是目前應用最廣的土壓力計算方法。
4.1庫倫主動土壓力計算公式及計算簡圖
主動土壓力計算公式：
Eα=1/2γH2Ka
式中：Eα——主動土壓力(KN)，γ——土的容重（KN/m3），H——擋土墻高(m)，Ka——庫倫主動土壓力系數。
《公路設計手冊·路基》中，以庫倫理論為基礎，按墻后填土表面的形狀和車輛荷載分布情況的不同，推導出各種情況下的主動土壓力計算公式，設計時可根據實際情況查表計算。
4.2第二破裂面土壓力的計算
在擋土墻設計中，當墻背或假想墻背的傾角α1或α’1大于第二破裂面的傾角αi，或作用于墻背或假想墻背的土壓力對墻背法線的傾角δ’小于或等于墻背摩擦角δ時，就會出現第二破裂面，這種情況下，應按破裂面出現的位置來求算土壓力。
對于一般常用的俯仰式擋土墻，不會出現第二破裂面，對于衡重臺較寬的衡重式擋土墻，則較易出現第二破裂面。各種邊界條件的第二破裂面主動土壓力計算公式詳見《公路設計手冊·路基》。
因此設計過程中，應先采用試算的方法，判別第一破裂面出現的位置，計算破裂角，并根據計算所得的第二破裂面傾角判斷是否會出現第二破裂面，然后再選用合適的公式計算主動土壓力。
5擋土墻的穩定驗算及強度驗算
擋土墻的設計應保證其在自重和外荷載作用下不發生全墻的滑動和傾覆，并保證墻身截面有足夠的強度、基底應力小于地基承載力和偏心距不超過容許值。因此在擬定墻身斷面形式及尺寸之后，應進行墻的穩定及強度驗算。擋墻的驗算方法有二種：一種是采用分項安全系數的極限狀態法，另一種是總安全系數的容許應力法。目前國內多數應用容許應力法設計擋土墻。下面是采用容許應力法進行擋土墻驗算的簡介。
5.1滑動穩定驗算
擋土墻沿基底的滑動穩定系數Kc應不小于1.3。計算公式為：
Kc=（W+Ey）f/Ex
式中：W——擋土墻自重，衡重式時，包括衡重臺上的土重(KN)，Ex，Ey——主動土壓力的水平和垂直分力（KN），f——基底摩擦系數。
設計中，為增加擋土墻的抗滑穩定性，常將基底做成向內傾斜，以增大滑動穩定系數。基底斜坡坡度一般不超過1:5。
5.2傾覆穩定驗算
擋土墻繞墻趾的傾覆穩定系數Ko應不小于1.5。計算公式為：
Ko=（WZw+EyZx）/（ExZy）
式中：Zx——Ey對墻趾O點的力臂(m)，Zy——Ex對墻趾O點的力臂(m)，Zw——W對墻趾O點的力臂(m)。
5.3基底應力及偏心驗算
基底的合力偏心距e。計算公式為：
e=B/2-Zn=B/2-（WZw+EyZx-ExZy）/（W+Ey）
在土質地基上，e≤B/6；在軟弱巖石地基上，e≤B/5；在不易風化的巖石地基上，e≤B/4。
當e≤B/6時，墻趾和墻踵處的法向壓應力為：
σ1,2=（W+Ey）（1±6e/B）/B≤[σ]
式中，[σ]——地基土修正后的容許承載力（KPa）
[σ]=[σo]+K1γ1（B-2）
式中，[σo]——地基土的容許承載力（KPa），K1——地基土容許承載力隨基礎寬度的修正系數，γ1——地基土的天然容重（KN/m3）。
當e>B/6時，基底出現拉應力，考慮到一般情況下地基與基礎間不能承受拉力，故不計拉力而按應力重分布計算基底最大拉應力：
σ1=2（W+Ey）/3Zn≤[σ]
若出現負偏心，則上式的Zn改為（B-Zn）。
5.4墻身截面強度驗算
通常選取一、兩個截面進行驗算。驗算截面可選在基礎底面、1/2墻高處或上下墻交界處等。
墻身截面強度驗算包括法向應力和剪應力的驗算。剪應力包括水平剪應力和斜剪應力兩種，重力式擋土墻只驗算水平剪應力，而衡重式擋土墻還需進行斜截面剪應力的驗算。
6采取措施
完成了擋土墻截面設計及穩定、強度驗算之后，必須采取必要的措施，以保證擋土墻的安全性。
6.1基礎加固措施
6.1.1為減少基底壓應力，增加抗傾覆的穩定性，在墻趾處伸出一臺階，以拓寬基底。墻趾臺階的寬度不小于20cm，臺階高寬比可采用3:2或2:1。
6.1.2地基為軟弱土層時，可用砂礫、碎石、礦渣或灰土等質量較好的材料換填，以擴散基底壓應力，滿足設計要求。
6.2排水措施
對于漿砌石擋土墻，應在墻前地面以上設置一排泄水孔。墻較高時，可在墻上部加設泄水孔。泄水孔采用10×10cm的方孔或圓孔，孔眼間距2~3米，上下排泄水孔錯開設置。泄水孔進水口應設置反濾材料。
6.3沉降縫與伸縮縫的設置
為避免地基不均勻沉降引起墻身開裂，需按墻高和地基性質的變異，設置沉降縫，同時，為了減少圬工砌體因收縮硬化和溫度化作用而產生裂縫，需設置伸縮縫。擋土墻的沉降縫和伸縮縫設置在一起，每隔10~15m設置一道，縫寬2~3cm，自墻頂做至基底，縫內宜用瀝青麻絮、瀝青竹絨或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿墻的內、外、頂三側填塞，填塞深度不小于15cm。
6.4墻頂與路面的銜接
當墻頂寬大于土路肩寬度時，擋土墻侵入土路肩部分應預留出相當于路面結構厚度部分以鋪筑路面。
6.5車輛安全行駛保障措施
對于路肩墻，其墻頂面以下50cm采用C20砼澆筑，并預埋鋼筋，在其上設置防撞欄或防撞墻。
7材料要求
7.1石料須經過挑選，質地均勻，無裂縫，不易風化。
7.2石料的抗壓強度應不低于30MPa。
7.3盡量采用較大的石料砌筑，塊石應大致方正，其厚度不小于15cm，寬度和長度相應為厚度的1.5~2.0倍和1.5~3.0倍。
7.4采用7.5號砂漿砌筑，10號砂漿勾縫。
8設計體會
8.1設計參數的選取
因用于計算主動土壓力的庫倫理論較適用于砂性土，而對于粘性土的壓力計算會存在一定的誤差，所以對于以粘性土做填料的擋土墻計算，設計參數如填料的內摩擦角等的取值應相對保守。由于庫倫理論是一種簡化的土壓力計算方法，所以對于以砂性土做填料的擋土墻，設計參數也應根據實際情況取相對保守值。
8.2安全系數的選取
對墻高≥6m的擋土墻，實際設計時建議將安全系數提高20%，以保證其安全性。
8.3墻面坡的選取
出于美觀和施工方便的考慮，一段擋土墻通常都采用一個墻面坡。對于山區公路擋土墻，采用較陡的墻面坡，可有效減小墻高，節省材料。一般情況下，重力式擋土墻（俯傾式）、衡重式擋土墻墻面坡取1:0.05，仰斜式擋土墻的墻面坡取1:0.25，均能滿足設計要求。
8.4墻背坡的選取
仰斜式擋土墻的墻背坡一般不超過1:0.3，具體結合開挖的臨時邊坡選取。
俯斜式擋土墻的墻背坡一般取1:0.2，隨著墻高增加，墻頂寬度相應增大。
對于衡重式路肩擋土墻，當墻高≤8m時，上墻背坡取1:0.25，墻高＞8m而≤10m時，上墻背坡取1:0.3；下墻背坡取1:0.25。若為路堤墻，則上墻背坡應相應加大。
8.5設計控制重點
對于俯斜式擋土墻，由于所受土壓力較大，所以設計時應注意其穩定和抗傾覆的驗算。對于衡重式擋土墻，一般較容易滿足穩定要求，墻身斷面的強度成為擋土墻設計中主要的控制指標，所以一定要采用高強度的材料砌筑。
關鍵詞：薄壁變異式 擋土墻 斷面 穩定計算 沿海地區
1 基本情況
近年來，沿海地區修建，復建了較多的排水、防潮閘及橡膠壩等擋水建筑物。在運用過程中，出現質量問題較多的是建筑物兩岸及上下游的擋土墻。在對22座建筑物的統計中，有20％的擋土墻出現不同程度的沉降、滑坡、斷裂、傾斜現象。其主要原因是：1地質條件差，地震及其余震時常出現，地基沉降比較嚴重。海陸交互相地質經2000年復測沉降值達0．11m。2設計斷面不合理，安全系數偏低。3設計階段對施工質量及關鍵環節規范不足。因此，選擇合理的設計方案和嚴格的穩定計算是保證擋土墻安全運用的關鍵。
2 擋土墻設計
（1）擋土墻的形式
工程中基本采用重力式擋土墻，它具有墻背粗糙地基牢，穩定斜坡推力小的特點。墻背傾斜又分為3種形式：直立、前傾、后傾。如圖1中的（a）、（b）、（c）所示。
（2）擋土墻設計特點
沿海地區地基大部分呈流塑狀態，以上3種結構型式很難滿足設計規范要求。經過實踐，我們選擇了薄壁變異式擋土墻，如圖1中的（d）所示，即在原重力式擋土墻的基礎上，減小壁厚，加大基礎面積。這樣不僅減小了自身重量，還具有安全穩定減少工程投資的特點。
3 薄壁變異式擋土墻的結構及穩定計算
（1）墻體自重
計算簡圖如圖2所示。
其中W——墻體自重
W——墻體自重加上墻后土的重量
（2）墻側向土壓力
水平地震作用下的總土壓力P′：
P′=（1±KhCuCatgφ）P′ （1）
式中“＋”和“”號分別對應于主、被動土壓力
Cu——綜合影響系數，取1／4
Ca——地震動土壓力系數，查系數表得4．75
Kh——水平向地震系數，與設計烈度有關，7°以下取0．1，8、9度分 另取0．2和0．4
P——靜力土壓力
P=1／2rH2Ka （2）
式中r ——土的容重
H ——擋土墻的總高度
Ka——靜土壓力系數。通過試驗求得松砂土為0．4密砂土為0．7， 粘土為0．5，也可用近似公式計算
Ka=1sinφ′ （3）
式中φ′——填土的內摩擦角
P′作用在基底以上1／2H（矩形）或1／3H（三角形），作用方向與水平方向夾角為β：
β=ε＋φO （4）
式中ε——擋土墻背連線與豎直墻的夾角
φO——墻背面與土之間的內摩擦角，豎直混凝土墻背面 φO=1／3φ′～1／2φ′
（3）擋土墻抗傾覆抗滑動計算
采用規范公式：
式中b ——基底傾覆與墻體形心水平距離
a ——基底傾覆點與土壓力作用點距離
Ex、Ey ——土壓力的水平、豎直分力
h ——土壓力形心作用點與基底垂直距離
μ ——擋土墻基底摩擦系數
采用上述公式要考慮設計、施工、使用階段分別計算，取最不利階段值。
（4）擋土墻基底應力計算
式中A——墻底面積；
W——墻底面積對墻底垂直方向軸的面積矩W=bL2／b （8）
MO——最大變矩
MO=1／2qL2 （9）
式中q——荷載
L——集中荷載作用點與轉動點之距
（5）擋土墻最薄弱斷面強度計算
取墻趾最不利斷面，按《鋼筋混凝土結構設計規范》（TJ10—74）公式Mmax=1／2qL2 AO=KM／bh2O·RW進行強度配筋計算（強度計算略）。
4 擋土墻的穩定計算實例
（1）基本參數，見圖2。
墻后無粘性土的容重γ=1．8t／m3，內摩擦角φO=30°，粉土地基取摩擦系數μ=0．28，Ka=0．7。
（2）墻側向土壓力大小、方向、作用點1靜土壓力P=17．035t／m；2側向土壓力P1=18．203t／m（主動土壓力）；作用點高度h=1／2×5．2=2．6m；a=1．34＋tg44°×3．47=4．69m；β=44°＋1／3 φ1=54°（與水平面夾角）。
（3）抗傾覆、穩定計算
由以上公式求得：Ex=10．7t／m，Ey=14．73t／m，W=12．98t（取單位長度），W1=57．05t。擋土墻面積F=5．193m2，重心距b為2．087m。
Kq=3．45>1．5滿足規范要求。
Kh=1．88>1．35滿足設計要求。
轉貼于 5 計算過程中應注意的問題及處理方法
（1）薄壁變異式擋土墻抗滑穩定計算時，會出現小于允許值的現象，此時應檢查是否加上了墻背契形土的重量。
（2）當地基應力值偏大時，也可采取拉錨鎖定的方式，減小水平推力。具體做法是：在墻體H／2高度處設拉錨筋與填土側的錨塊連接，錨塊尺寸為1．5×0．75×0．2m，取上下兩個摩擦面，摩擦系數為0．2，錨塊上填土厚度為2．0m，則每個錨塊可增加2．0t的摩擦阻力，有效地改善了地基應力值和抗滑的問題。
（3）設計階段對施工階段的工程質量提出具體要求：1基礎開挖后要及時填筑，以免因地基回彈產生負面影響。2墻背側反濾層及排水口要保證其體積及粒徑要求，防止土、料混合使用。3混凝土鋼筋保護層和混凝土標號應滿足抗凍、抗滲的要求，以免因斷面較小、受凍融影響腐蝕損壞。
6 結語
薄壁變異式擋土墻結構是在重力式擋土墻的基礎上因地制宜發展而來的，實際工程中，可采取聯合的結構形式，其計算方法基本相同。對于多地震帶的地區，只要在地基應力允許的條件下，應盡量擴大抗滑計算值。唐山市黑沿子防潮閘擋土墻采用薄壁變異式結構，經過5年的運用未出現任何問題。實踐證明，薄壁變異式擋土墻具有抗傾、抗滑、平衡地基應力值、降低工程造價的特點，值得在沿海地區推廣應用。
參考文獻
【關鍵詞】 擋土墻 設計策略 施工技術
0 引言
擋土墻是一種能夠抵抗側向土壓力，用來支撐天然邊坡或人工邊坡，保持土體穩定的構筑物，廣泛應用于房屋、水利、水電、公路各類工程。特別是隨著我國城鎮化的快速發展，為了節約土地美化城市，擋土墻的設計與施工不僅要求美觀實用、安全經濟，而且關系主體工程的安全。因此，擋土墻建設應注重設計與施工，一方面，應慎重方案設計，精心計算，依據計算結果及現場的實際情況合理選擇斷面尺寸；另一方面，應根據設計圖紙，結合現場施工實際，精心選材、科學施工，確保工程既經濟安全又美觀實用。
1 擋土墻的設計策略
1.1 科學選型
選型是擋土墻設計中較為關鍵的一步。基于不同的視角，擋土墻有不同的分類。如從設置位置看，可分為路塹墻、路堤墻、路肩墻和山坡墻等類型；如從建筑材料看，可分為砌石、混凝土、鋼筋混凝土、鋼板等擋土墻；如從結構型式看，可分為重力式、減力板式、錨桿式等擋土墻。在具體設計和施工中，設計者應結合工程的類型、當地的土質狀況以及擋墻材料的選擇等進行合理的選型。由于重力式擋土墻材料來源廣、施工方便，因此設計者大多選用該類型擋土墻。但應充分其應用特點，如重力式擋土墻適用于高度小于6m、地層穩定，且開挖土石方時不會危及相鄰建筑物安全的地段，其頂寬不宜小于400mm，底寬約為墻高的1/2-1/3；同時，基底可做成逆坡或在基底設置混凝土凸榫，墻底埋深應不小于500mm，以增強墻底的抗滑能力。
1.2 優化方案
擋土墻的結構設計方案選擇得好，不但可以使擋土墻發揮有效的作用，確保工程安全，而且能夠節約工程投資。因此，在設計中，由于擋土墻的設置受到墻高、外力、地形、擋土墻后回填土類別、地基持力土層類別、水文條件、建筑材料、擋土墻的用途等影響，應根據工程實際需要，按照具體情況確定合適的擋土墻方案，對幾個方案進行比較，進而調整優化方案。方案比較一般包含兩個方面，即擋土墻和其他結構（如護坡、抗滑樁等）的比較和擋土墻本身結構形式的比較。筆者對某廠區進行擋土墻結構設計時曾設計3種方案：現場的廠區外自然地面與廠區內地面設計標高，兩者最大的高差達到6m多，而作為擋土墻持力層的粘性土層在自然地面以下約2-3m處，估算擋土墻高度約為8-10m高。第1個方案考慮的是擋土墻形式為扶壁式鋼筋混凝土擋土墻，擋土墻縱向長度約110m，此方案由于擋土墻體厚度較厚、混凝土用量較大，擋土墻工程造價高，經濟上不大合理；第2個方案的是考慮鋼筋混凝土錨桿式擋土墻，雖然減少了面板用的混凝土量，但在粘性土層中的錨桿單桿允許拉力較低，僅為330KN，而根據擋土墻的受力情況，需要布置較多的錨桿才能滿足要求，此方案不僅造價比較高，而且現場施工難度比較大；第3個方案則采用水泥砂漿砌毛石擋土墻，改變廠區地面排水走向，廠區地面做成一定比例的坡度，適當降低廠區內地面與廠區外自然地面的高差，使最大高差部分降至為5m，工程更加經濟合理。由此可見，擋土墻的結構設計，應根據現場的自然地形、地質及當地的經驗及技術條件，綜合考慮選定一個最優的設計方案，使之造價經濟、安全可靠、施工方便。
1.3 精心計算
擋土墻設計時計算的內容大致包括土（水）壓力的計算、抵抗傾覆和抵抗滑移能力的檢驗、地基對擋土墻承載力大小的檢驗。具體是：①擋土墻的穩定驗算。擋土墻的穩定驗算包括抗傾覆驗算和抗滑移驗算，作用在擋土墻上的荷載有墻體的自重、主動土壓力、墻底反力以及擋墻埋入土中部分所受被動土壓力，墻體按實際土的重度計算，荷載效應應按承載能力極限狀態下荷載效應的基本組合。②墻身截面強度驗算。驗算截面可選在基礎底面、1/2墻高處或上下墻交界處等。墻身截面強度驗算包括法向應力和剪應力的驗算。剪應力雖然包括水平剪應力和斜剪應力兩種，但重力式擋土墻只驗算水平剪應力。③基底壓力驗算。擋土墻在自重及土壓力的垂直分力作用下，基底壓力按線性分布計算。其驗算方法及要求完全同天然地基淺基礎驗算方法。擋土墻的基底壓力應小于地基承載力，否則地基將喪失穩定性而產生整體滑動，擋土墻基底常屬偏心受壓情況，即要求墻底平均壓力小于地基承載力，且墻底邊緣最大壓力不大于1.2倍地基承載力。同時要求偏心距不大于擋土墻的墻身寬度的1/4。需要指出的是，因用于計算主動土壓力的庫侖理論較適用于砂性土，而對于黏性土的壓力計算會存在一定的誤差，因此設計以黏性土做填料的擋土墻時，設計參數如填料的內摩擦角等的取值應相對合理。
2 擋土墻的施工技術與方法
2.1 施工技術
擋土墻的施工技術主要包括：①基槽挖土方。挖基槽土方采用挖掘挖機及人工配合進行開挖，在施工過程中，應根據實際需要設置排水溝及集水坑進行施工排水，保證工作面干燥以及基底不被水浸。②地基處理。當挖基發現有淤泥層或軟土層時，需進行換土處理，報請監理工程師及業主批準后才能進行施工。③碎石墊層施工。根據設計圖紙現澆鋼筋砼擋土墻，預制擋土墻的基礎墊層為C10砼墊層10公分厚。④鋼筋安裝。現澆鋼筋基礎先安裝基礎鋼筋，預理墻身豎向鋼筋，待基礎澆灌砼完后且砼達到2.5Mpa后，進行墻身鋼筋安裝。預制鋼筋砼擋土墻的基礎鋼筋分二次安裝，第一次安裝最底層的鋼筋，基礎達到一定強度，安裝好預制墻身后，再安裝第二階的基礎鋼筋。⑤現澆砼基礎。按擋土墻分段長，整段進行一次性澆灌，在清理好的墊層表面測量放線，立模澆灌。⑥現澆墻身砼。現澆鋼筋砼擋土墻與基礎的結合面，應按施工縫處理，即先進行鑿毛，將松散部分的砼及浮漿鑿除，然后架立墻身模板，砼開始澆灌時，先在結合面上刷一層水泥漿或墊一層2-3公分厚的1：2水泥砂漿再澆灌墻身砼。⑦伸縮縫、沉降縫及泄水孔的處理。以上技術，需要施工者熟練掌握并按照一定的工序進行施工。
2.2 施工方法
在具體施工中，應根據“開挖基坑-處理基底-砂漿的制作與運輸-填筑墻背-現澆擋土墻-模板制作與安裝-鋼筋綁扎-拌制混凝土-澆筑-養生-墻背填料且壓實”的工藝流程進行有組織、有步驟地施工作業。現以漿砌重力式擋土墻為例分析其操作方法：①對于基坑的開挖，首先要做好場地排水工作，挖至標高后不得長時間將坑底暴露、浸泡，避免消減基底的承載能力。在基坑開挖時不應破壞基底土的結構，若出現超挖現象，必須采用原土回填，且必須夯實或換填處理。②對于基底的處理，若基底為土質，應將其整平夯實；如是巖石地基，應根據空洞的大小用水泥混凝土或者碎石子來做填充處理；如是基底巖層有外露的軟弱夾層時，宜在墻趾前對此面層做特殊保護。3）對于砂漿的拌制，應以均勻、充分為準，配置精度不宜超過相應規定，如水泥、外加劑等以質量比為上下2%；對于砂漿的運輸，應檢查其稠度和是否分層。4）對于砌筑，在砌筑前應進行基底表面風化、松散土層予以清除干凈，在砌筑第一層砌塊時，應將表面洗凈、潤濕、再坐漿砌筑，以此保證砌體與基層間的抗拉彎能力和抗剪能力。若采用臺階式基礎時，臺階轉彎處不應砌筑成通縫，砌體與臺階壁間的縫隙應當插滿漿塞滿。基礎完成后，應立即做回填處理，應以小型機械進行壓實，并在表面留下3%的向外傾斜坡，以防積水滲入基底。5）對于沉降縫、伸縮縫等的砌筑，一般為2—3cm，兩種接縫應當垂直，并且在兩側的砌體表面需要平整，不能搭接，必要時需要加修槽工序。接縫中若需要做防水處理，當采用膠泥做填充材料時，應該沿著墻內、外、頂三邊填塞并搗實。但是無論采用任何一種填塞材料時，其填塞深度不得小于15cm，以此來滿足防水要求。
3 結語
合理選擇擋土墻的形式，做好擋土墻的優化設計，落實施工要求是工程建設的首要任務，對工程的安全、經濟、合理、美觀意義深遠。一方面，在工程建筑中不僅要考慮邊坡的穩定性，而且在擋土墻的選型上還要進行各種擋土墻方案比較，分析其技術的可行性、經濟的合理性；另一方面，應按照國家技術規范組織工程的實施，確保擋土墻工程優質、適用、經濟、安全，使之在建筑工程中充分發揮應有作用。
參考文獻：
[1]孫永祥.關于擋土墻的設計與施工淺析[J].城市建設理論研究，2011.12.
關鍵詞：懸臂式擋土墻 加筋土擋土墻 懸臂式擋土墻包裹式加筋體復合結構
Abstract: the station structure design general subject to the architectural layout, high-speed rail lines under side be born type usually requires at the station platform side high Settings upright retaining structures the slope to meet online type platform and line side of organic link under 18. A high-speed railway station as an example, the cantilever retaining wall packaged geotextile compound structure of the slope, give full play to the cantilever retaining wall and the advantages of the reinforced, which can meet the architectural layout requirements, and convenient packing rolling assignments, for similar engineering design to provide the reference.
Keywords: cantilever retaining wall reinforced soil retaining wall cantilever retaining wall packaged geotextile compound structure
中圖分類號： TU476+.4 文獻標識碼：A文章編號：
1 概述
車站結構設計一般服從于建筑布局，高速鐵路線側下式落地車站通常需要在站臺側設置高直立支擋結構收坡，以滿足線上式站臺與線側下式站房有機銜接。而往往為了滿足出站通道的凈空高度，站臺面與站房場坪高差較大，導致支擋結構難以設計。本文以某高速鐵路車站為例，介紹了懸臂式擋土墻包裹式加筋體復合結構的設計，較好的解決了上述難題，為類似的工程設計提供參考。
2 車站概況
某高速鐵路地面站，按照兩臺三線站場規模設計，站房位于線路的右側，采用線側下式站房形式。地質情況為：上覆第四系全新統人工填土（Q4ml）0～1m，上更新統冰水-流水堆積層（Q3fgl-al）及中更新統冰水-流水堆積層（Q2fgl-al）的粉質黏土0～2m、下伏卵石土。站場路基以填方通過，站臺頂高程為673.619m，場坪回填線高程為665.852m，高差7.767m，根據車站建筑總體布局及美觀要求，需在線路右側設置高直立支擋結構收坡。
3 支擋方案擬定
方案一：采用懸臂式擋土墻。根據TB10025―2006《鐵路路基支擋結構設計規范》5.1.2條:懸臂式擋土墻高度一般不宜大于6m。因此在場坪標高及站臺面標高不能改變的情況下，單純采用懸臂式擋土墻不滿足高差要求。
方案二：采用扶壁式擋土墻，扶壁式擋土墻結構高度可以達到10m，但鑒于以往工程實踐經驗，扶壁式擋墻由于肋板的存在，在靠近立壁處填料不易碾壓密實，本線為時速200km/h的無砟軌道鐵路，沉降標準高，故此方案未予采用。
方案三：采用在懸臂式擋土墻墻后設置包裹式加筋體，充分發揮加筋土限制側向變形和懸臂式擋墻美觀、穩定性好的優點，將懸臂式擋土墻高度適當提高，該方案既方便機械化填料碾壓作業，又滿足建筑布局及車站美觀要求，予以采用。
4 懸臂式擋墻包裹式加筋體復合結構的設計
懸臂式擋墻包裹式加筋體復合結構的設計包括：結構布置；懸臂式擋土墻的結構及穩定設計；墻后包裹式加筋體的內外部穩定性設計。
4.1 結構布置
懸臂式擋墻包裹式加筋體復合結構包括懸臂式擋土墻和在其立臂板內側分層填筑的填料，填料內水平、相間、成層地布置拉筋，各拉筋靠近立臂板的端部翻卷形成回折段，回折段內包裹有由壓實填料構成的包裹體。如圖1、圖2，懸臂式擋土墻包裹式加筋體結構代表性斷面見圖3。
圖1 懸臂式擋土墻包裹式加筋體復合結構 圖2加筋體填土詳圖
圖3懸臂式擋土墻包裹式加筋體結構代表性斷面圖
4.2 包裹式加筋體設計
包裹式加筋體主要進行內部穩定性檢算，內部穩定性計算主要包括拉筋強度檢算、抗拔穩定性檢算、包裹體的設計，按照《鐵路路基支擋結構設計規范》（TB10025-2006）中加筋土擋墻進行個別設計。
（1）設計活載：考慮站臺面上部荷載換算成均布荷載，荷載土柱高1.1m。
（2）包裹式加筋土擋墻墻高8m，根據內部穩定性檢算結果，設計拉筋采用單向拉伸聚丙烯高強土工格柵，拉筋長度為9.0m，拉筋豎向間距0.3m，單向拉伸聚丙烯高強土工格柵每延米拉伸強度160kN/m，縱向屈服伸長率不大于10%，拉筋高強度方向為橫斷面方向，靠近L型擋墻側包裹0.2m厚填土后回折長度不小于2.0m。
（3）經過檢算抗滑動穩定性Kc=1.32＞1.3，抗傾覆穩定性Ko=5.5＞1.6，滿足規范要求，地基承載力210kPa，結合懸臂式擋墻設計，地基承載力設計要求大于250kPa。
4.3懸臂式擋墻的設計
懸臂式擋土墻按《鐵路路基支擋結構設計規范》（TB10025-2006）進行個別設計。
（1）設計活載：軌道及列車荷載在懸臂上產生的側向土壓力及在踵板上產生的豎向土壓力按彈性理論條形勻布荷載作用下的土壓力進行計算。
（2）設計土壓力：填料采用抗剪強度較高的卵石土，由于土工格柵表面與土體摩擦作用，提高填料的強度和整體性，限制了土體變形，本文加筋卵石土填料物理力學指標按Φ＝40°,γ＝20kN/m3 進行檢算，同時將加筋土視為無筋土，產生的土壓力按庫侖土壓力理論計算，出現第二破裂面時，按第二破裂面法計算，第二破裂面不能形成時，用墻踵下緣與墻頂內緣的連線作為假想墻背進行計算。
（3）立臂、趾板、踵板均按懸臂梁計算內力，按極限狀態法進行結構設計。
4.4 地基處理及施工要求
（1）懸臂式擋墻包裹式加筋體填土結構基底徹底挖除松軟土、粉質粘土換填合格填料，懸臂式擋土墻基礎范圍內換填0.6m厚摻3%水泥改良的砂礫石墊層夾鋪一層土工格柵，并于砂礫石墊層頂澆灌一層C15素混凝土墊層，厚0.1m,要求地基承載力不小于250kPa。
（2）加筋體填土在懸臂式擋土墻施工完成后采用卵石土填筑，嚴禁采用塊石類土填筑。要求填料分層填筑壓實，壓實方式可采用振動式壓路機或重型碾壓機械充分碾壓，臨近墻身2.0m范圍內不能有大型機械行駛或作業，墻后2.0m范圍內宜采用小型機械壓實或人工夯實達到設計要求的密實度；填料的攤鋪、碾壓應從拉筋的中部開始平行于墻面碾壓，先向拉筋尾部逐步進行，然后再向墻面方向進行,嚴禁平行拉筋方向進行。填料中最大粒徑不大于10cm，且不大于單層填料壓實厚度的1/3。拉筋應平直鋪設于密實填土上，底部應與填土密貼，填料與筋帶直接接觸部分不能含有尖銳棱角的塊體。拉筋頂面填土時，嚴禁沿拉筋方向推土和施工車輛直接碾壓拉筋，碾壓前拉筋頂面的填土厚度不應小于0.2m。
（3）懸臂式擋土墻墻背設置一層復合排水網，沿墻長底部墻趾回填線以上設置一排泄水孔，間距2m，其余沿墻面每隔2～3m交錯設置，將墻后滲水排出，在墻頂以及地面附近應設置隔水層，采用混凝土封閉。為了防止表水下滲，施工完成后在站臺鋪裝面以下設置混凝土防水層將表水永久隔離。
5 結語
結合某高鐵車站高直立支擋結構的設計，采用懸臂式擋土墻包裹式加筋體復合結構進行收坡，充分發揮了加筋土限制土體側向變形和懸臂式擋土墻美觀、穩定性好的的優點，且方便填料的機械化碾壓作業，有效的解決了線上式站臺與線側下站房的有機銜接，為類似的工程設計提供參考。
參考文獻
關鍵詞:公路，擋土墻，設計
中圖分類號：X734 文獻標識碼：A 文章編號：
引言
為了保證道路的安全使用，減少滑坡、泥石流的危害，修建擋土墻具有重大的意義。由于擋土墻具有結構簡單、占地少、施工方便和造價低廉等諸多優點，在邊坡建設中得到廣泛的應用。擋土墻是穩固道路邊坡失穩的一種構造物。按使用位置分類，可分為路肩式擋土墻、路堤式擋土墻及路塹式擋土墻；按墻背傾斜方向分類，可分為俯斜墻、垂直墻和仰斜墻；按結構型式分類，可分為重力式、衡重式。在擋土墻設計時應參照規范合理選取擋土墻類型、材料、計算參數以及截面形式，同時嚴格的對擋土墻的穩定驗算，制定出可行性安全性及經濟合理性的方案。
1、前期資料準備及分析
擋土墻的設計應綜合考慮工程地質、水文地質、荷載作用情況、施工條件、工程造價等因素，在選擇擋土墻設計方案時，必要時應與橋隧等其他方案進行技術經濟比較，分析其技術的可行性、可靠性及經濟的合理性，然后再確定設計方案，并根據實際情況進行擋土墻的選型，以求工程經濟合理。
擋土墻設計前應盡可能進行較為詳細的現場踏勘，熟悉工程所處的地理環境，并對實地調查的情況及現有的資料進行整理、分析，這對正確地確定設計參數，合理選擇墻型，綜合考慮填料、排水的影響因素，具有重要的指導作用。設計計算時，還應考慮周圍建筑物荷載的影響。設計參數的確定應慎重，并盡量切合實際，這直接關系著設計墻體是否經濟合理、安全可靠。
2、擋土墻形式的選取
擋土墻按結構形式可以分為重力式、懸臂式、扶壁式、錨桿式、加筋式、樁板式等幾種，又可按材料的選用分為磚砌、毛石、混凝土和鋼筋混凝土等幾種，實際情況中可根據現場地質情況、材料供應、工程投資等因素合理選用。
重力式擋土墻一般在公路工程中應用比較廣泛，它具有構造簡單、施工方便和就地取材等優點，但其穩定性主要靠墻身自重來保證，因而墻身斷面尺寸較大，占地較多; 此外，擋墻的有效高度相對較小，在一些地形地勢受限的場所，不能充分發揮其優勢，也不易實行施工的機械化，故而重力式擋墻在經濟性、合理性、安全性方面存在一定的局限性。扶壁式擋土墻、錨桿式擋土墻、樁板式擋土墻等新型支擋結構彌補了這一局限性，這類擋墻利用鋼筋混凝土構件組成，墻身斷面較小，墻的穩定性不是或不全是依靠本身重量來維持，因而結構較輕巧、圬工量省、占地較少、投資省，隨著新型支擋結構理論研究和計算方法的不斷完善，新型擋土墻的應用日趨廣泛，這必將對提高擋土墻的安全性產生重要意義。
3、擋土墻截面形式選取
漿砌片石擋土墻墻頂寬度應大于0.5m，當墻高小于5m且使用位置是路堤或路肩時，采用重力式擋土墻，可以發揮其形式簡單、施工方便的優勢。至于是采用路肩擋土墻或路堤擋土墻，應結合用地條件考慮，必要時可作技術經濟比較。因為路堤擋土墻承受荷載比路肩擋土墻大，受力條件較為不利，雖然墻高減小，但是墻的寬度要增加，所以路堤墻與路肩墻的截面污工數量較為接近，基礎情況相仿時，采用路肩墻比較有利。當墻高大于5m且地基條件較好時，采用衡重式擋土墻，利用衡重臺上填土的下壓作用和全墻重心后移，增加墻身穩定，可以有效地減小截面和基礎開挖，節省材料。在挖方邊坡比較陡峭時，采用路塹擋土墻，可減少土方開挖避免破壞原狀土體；在地質條件不良情況下，還可以支擋可能坍滑的山坡土體。
4、增加擋土墻穩定性的措施
擋土墻的設計，一般利用有關土壓力的理論和公式，計算出作用于墻背的土壓力，并根據初始條件擬定擋土墻的截面尺寸，再對擬定尺寸的擋墻進行驗算，如果不滿足要求，需要改變擬定的截面尺寸再驗算，如此反復，直至滿足要求為止
擋土墻的驗算，一般包括地基承載力驗算、墻身強度驗算、穩定性驗算。地基承載力驗算與一般偏心荷載作用下基礎的計算方法相同，墻身強度驗算需根據材料的不同來計算，相對而言擋土墻的穩定性驗算比較復雜，它包括抗傾覆和抗滑移穩定驗算，因此在設計中應采取各種有效措施來增加墻體的穩定性。
4.1提高墻背填料的粗糙程度
提高墻背填料粗糙程度目的是增大墻背摩擦角，減少傾覆力，該方法是增加墻體穩定性的有效措施。
4.2設置向內傾斜的基底
該方法可以增加抗滑力和減少滑動力，從而增加了抗滑穩定性。
4.3采用凸榫基礎
在擋土墻基礎底面設置混凝土凸榫，與基礎連成整體，利用榫前土體產生的被動土壓力以增加擋土墻的抗滑穩定性。
4.4展寬墻趾
在墻趾處展寬基礎以增加穩定力臂，是增加抗傾覆穩定性的常用方法。
4.5改變墻高及墻背坡度
減緩墻面坡度可增加穩定力臂，加陡俯斜墻背或減緩仰斜墻背可減少土壓力，從而增加擋土墻的抗傾覆穩定性。
4.6改變墻身斷面類型
當地面橫坡較陡時，應使墻胸盡量陡立 這時可改變墻身斷面類型，如改用衡重式墻或墻后加設卸荷平臺，以減少土壓力并增加穩定力矩。
5、擋土墻設計考慮的因素
5.1受力分析要全面
擋土墻的形式不同，受力狀態亦不同，并且外在的附加荷載也不同。所以，設計時應全面考慮各種土壓力及附加荷載，如水壓力、周圍建筑物的附加應力等，以免造成荷載漏算，釀成工程事故。
5.2指標取值要準確
應根據現場實際情況通過調查、試驗和參考已有工程實踐經驗確定各種物理力學指標和參數，或者選用規范推薦值。特殊的，如粘土填料或高大擋土墻背填土，應盡可能由試驗取得。
5.3墻身材料要合理
擋土墻墻身材料應根據當地條件因地制宜，合理選用。砌筑擋土墻的石料應采用結構密實、質地均勻、不易風化且無裂縫的硬質石料，其抗壓強度不小于30MPa。在冰凍和浸水地區，應具有耐凍和抗腐蝕性能。當采用混凝土預制塊時，其規格應與料石相同，抗壓強度不小于C15。此外，依據規范，正確選用建筑材料的標準容重、石砌體的容許應力、砌體設計強度等設計參數。
5.4排水設施要齊全
擋土墻要有必要的排水措施。必須對擋土墻后有無排水設施及其排水走向調查清楚，正確分析雨季雨量及墻后的匯水面積，必要時應設置排水截水溝。同時必須在墻體上設置泄水孔及濾水構造。
5.5沉降縫設置要規范
應根據場地的地理條件及地質變化情況，合理地設置沉降縫，避免擋土墻因為沉降不均而開裂。沉降縫一般每隔10m～15m設置一道，縫寬2cm～3cm，自墻頂做至基底，縫內宜用瀝青麻絮、瀝青竹絨或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料沿墻的內、外、頂三側填塞，填塞深度不小于15cm。
結語
擋土墻在公路工程建設中應用十分廣泛，在設計中一定要依據復雜的地形、地質條件，合理選型、認真設計，必要時可針對現場情況將不同形式的擋土墻綜合比選，確定最佳形式，運用合適的理論計算土壓力，并進行穩定性和截面強度方面的驗算，采取合理、可行的措施，以保證擋土墻的安全性。這樣才能保證擋土墻設計的合理性、經濟性和安全性。在工程設計中，必須重視擋土墻的設計質量，盡量避免事故的發生，減小擋土墻事故造成的危害。
參考文獻:
［1］JTG D30-2004，公路路基設計規范［S］.
［2］述.路基路面工程［M］北京:人民交通出版社，2008.
［3］述.公路擋土墻設計［M］北京:人民交通出版社，2008.
關鍵詞：公路；擋土墻；抗傾穩定性設計；施工技術
公路是關乎我國經濟發展的重要因素，公路建設中，公路擋土墻作為其重要組成部分，建設技術要求也越來越高。要想提升公路的質量，就必須做好公路擋土墻抗傾穩定性設計，從而有效的促進交通運輸業的快讀發展。
一、公路擋土墻概述
擋土墻是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩的構造物。 擋土墻的布置是擋土墻設計的一個重要內容，通常是在路基橫斷面圖和墻趾縱斷面圖上進行，個別復雜的擋土墻尚應作平面布置。
橫向布置——橫向布置主要是在路基橫斷面圖上進行，其內容有：選擇擋土墻的位置、確定斷面形式、繪制擋土墻橫斷面圖等。擋土墻的位置選擇——路塹擋土墻，大多設置在邊溝的外側。路肩墻應保讓路基寬度布設。路堤墻應與路肩墻進行技術經濟比較，以確定墻的合理位置。當路堤墻與路肩墻的墻高或圬工數量相近，其基礎情況亦相仿時，宜做路肩，因為采用路肩墻可減少填方和占地；但當路堤墻的墻高數量比路肩墻顯著降低，且基礎可靠時，則宜做路堤墻。浸水擋土墑應結合河流情況布置，以保持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。山坡擋土墻應考慮設在基礎可靠處，墻的高度應保證墻后墻頂以上邊坡的穩定性。確定斷面形式，繪制擋土墻橫斷面圖，不論是路堤墻，還是路肩墻.當地形陡峻時，可采用俯斜式或衡重式；地形平坦時，則可采用仰斜式。對路塹墻來說，宜采用仰斜式或折線式。擋土墻橫斷面圖的繪制，選擇在起訖點、墻高最大處、墻身斷面或基礎形式變異處，以及其他必須樁號處的橫斷面圖上進行。
縱向布置——縱向布置主要在墻趾縱斷面圖上進行，布置后繪制擋土墻正面圖。確定擋土墻的起訖點和墻長，選擇擋土墻與路基或其他結構物的連接方式。路肩墻與路塹連接應嵌入路塹中2～3m；與路堤連接采用錐坡和路堤銜接；與橋臺連接時，為了防止墻后回填土從橋臺尾端與擋土墻連接處的空隙中溜出，應在臺尾與擋土墻之間設置隔墻及接頭墻。路塹擋土墻在擋土墻洞口比結合擋土墻洞門、翼墻的設置情況平順銜接；與路塹邊坡銜接時，一般將墻頂逐漸降低到2m以下，使邊坡坡腳不致于伸人邊溝內，有時也可用橫向端墻連接。按地基及地形情況進行分段，布置沉降伸縮縫的位置。布置各段擋土墻的基礎。沿擋土墻長度方向有縱坡時，擋土墻的縱向基底宜做成不大于5%的縱坡。當墻址地面縱坡不超過5%時.基底可按此縱坡市置；若大于5%時，應在縱向挖成臺階，臺階的尺寸隨地形而變化，但其高寬比不宜大于1：2。地基為巖石時，縱坡雖不大于5%，為減少開挖，也可在縱向做成臺階。
平面布置——對于個別復雜的擋土墻，如高的、長的沿河擋土墻和曲線路段的擋上墻.除了橫、縱向布置外，還應作平面布置，并繪制平面布置圖。在擋土墻設計圖紙上，應附有簡要說明，說明選用擋土墻設計參數的依據，主要工程數量，對材料和施工的要求及注意事項等.以利指導施工。根據具體情況，通過技術和經濟比較，確定墻趾位置；測繪墻趾處的縱向地面線，核對路基橫斷面圖，收集墻趾處的地質和水文等資料；選擇墻后填料，確定填料的物理力學計算參數和地基計算參數；進行擋土墻斷面形式、構造和材料設計，確定有關計算參數；進行擋土墻的縱向布置；用計算法或套用標堆圖確定擋土墻的斷面尺寸；繪制擋土墻立面、橫斷面和平面圖。
二、公路擋土墻抗傾穩定性設計施工
1、擋土墻施工工藝流程
施工準備基坑開挖報檢復核砌筑基礎基坑回填安設瀝青板沉降縫選修面石拌砂漿砌筑墻身填筑反濾層回填土清理勾縫竣工交驗
2、施工準備
施工測量準備——編制施工測量專項方案，根據施工組織設計的要求，熟悉、校核設計圖紙，編制測量方案，經技術負責人審批后，作為本工程測量施工的指導文件；施工測量方案應具有規范性、針對性、可操作性，一經批準，應認真檢查落實情況，確保施工過程自始至終受控。測量儀器、計算器具在使用前應按照《計量法》及測量儀器《檢定規程》進行校驗。
3、施工測量
復測應對照施工設計資料進行導線、中線、水準點的復測，根據現場實際情況增設必要的導線、水準點。驗線，測量人員應根據設計單位交底的控制點先進行聯測復測無誤后，經監理工程師審批后，方可進行施工放線，施工。使用高精度的全站儀和高精度水準儀，直接進行高精度的放樣和檢測，從而大幅度地提高測量的精度。
4、明挖基坑施工
開挖前在其頂部設置截水溝，根據地質情況確定其開挖線，嚴格按照開挖線按相關坡度進行開挖。擋墻基底均嵌入巖石中不小于1米，開挖嚴禁放大炮，以保證地基不受破壞。土質基礎主要用機械進行開挖，挖至石質基礎采用人工破碎開挖，人工清理、抬運。用人工準確修鑿至標高
5、塊石砌體施工
按設計圖紙標高、尺寸采用機械開挖基坑，人工配合，當擋土墻內路基為挖方且自然坡度能滿足擋土墻內邊坡，則挖土順坡后再行砌筑；當自然坡度不能滿足，則需挖臺階，擋墻施工完畢后，按要求分層回填。砌塊石基礎應雙面拉線，采用“鋪漿法”砌筑。砌第一皮最底層塊石基礎時，按所放的基礎邊線砌筑，先在基坑底鋪設砂漿，再將有較大平面的石塊面向下鋪砌在砂漿上；第二皮以上各皮則按準線砌筑；砌筑每一皮塊石時，應分皮臥砌，并應上下錯縫、內外搭砌，不得采用先砌外面的石塊后再進行中間填心的砌筑方法，石塊之間的較大縫隙不得采用先填塞碎石塊后塞砂漿或干填碎石塊的方法；塊石基礎的轉角處和交接處應同時砌筑，不能同時砌筑時應留斜槎，斜槎長度不應小于其高度，斜槎面上的塊石不得用砂漿找平；在斜槎處繼續接砌片石基礎時，應先將斜槎石面清理干凈、澆水潤濕后，方可砌筑。
6、擋土墻墻背回填施工
回填前清除現狀地面的雜填土、有機土及殘坡積粘性土等不良土層。墻背分層碾壓回填至墻頂規劃地坪高程。墻體強度達到70%后，方可進行墻背回填。墻背回填料采用路基開挖料，路基土應有良好的天然級配，填料必須進行分層夯實。
三、公路擋土墻抗傾穩定性設計施工注意事項
擋土墻是支擋土體的結構物，它的斷面尺寸與穩定性主要取決于土壓力；擋土墻的位移情況不同，可以形成不同性質的土壓力。
砌筑基礎時，應經常檢查和注意基坑邊坡的土體變化情況，有無開裂、位移現象。砌筑高度超過施工操作面相應高度以上時應搭設腳手架。腳手架上堆放材料不得超過規定荷載值，同一塊腳手板上操作人員不得超過兩人。不準用放不穩固的工具或物品在腳手板上墊高操作，更不準在未經計算和加固的情況下，在腳手板上再隨意疊搭一層腳手板。應按規定搭設安全網。在腳手架施工時，堆放材料、施工機具等物品不得超過使用荷載，否則，必須經過驗算并采取有效的加固措施后，方可堆放和施工。不準站在墻頂面上劃線、磚砌、刮縫、清理墻面和檢查大腳垂直度等工作；修石時應面向墻面砍，并要注意防止碎石跳出傷人，垂直往上、往下人工投遞石料時，要支搭站人用的腳手架，并認真傳遞，以防傷人。
結語：
公路施工技術的要求較高，按照應有的施工步驟和施工技術來進行施工是最基本的要求。施工管理者和施工人員要加強責任意識的培養，自覺嚴格遵守施工技術要求，建設質量優良的公路工程。
參考文獻：
[1] 張雷. 山區高速公路設計相關問題探討[J]. 才智， 2010（11）
【關鍵詞】擋土墻種類；擋土墻選型；擋土墻施工設計
General design of retaining wall of common problems and Solutions
Xue Song
(Qingdao Institute of Architectural Design Group Company LimitedQingdaoShandong266003)
【Abstract】On the design of retaining wall often encounter problems are discussed, combined with my practical experience for design of retaining wall, construction of the common problems of handling.
【Key words】Types of retaining walls;Retaining wall;Construction of the retaining wall design
1. 引言
在地形復雜的工程設計中，為了減少工程造價，常常因地制宜，設置高低錯落的臺地。臺地邊界的處理一般采用二種方式，第一種是自然放坡方式；第二種是當自然放坡處于不穩定狀態，或由于使用等原因，要求設計邊坡超過土體允許最大邊坡時，為防止土體坍塌或滑動，應設置不同形式的支擋構筑物，而擋土墻是最常見的形式。本文主要從以下五個方面進行擋土墻分析。
2. 選擇合理的結構形式
擋土墻按材料分，有磚砌、毛石、混凝土和鋼筋混凝土擋土墻等；按結構形式分，最常用的有重力式、懸臂式和扶臂式擋土墻。地下室和地下結構擋土墻常與建筑物的結構相結合，由水平的底板和頂板支撐。為增加擋土墻的穩定性，還可以采用錨桿將錨桿錨固在堅硬的土層中與擋土墻拉結。
在幾種擋土墻中，重力式擋土墻最為常用。一是施工簡便，二是材料來源多。但在具體設計中，還應視具體情況而定，影響選擇的因素有擋土墻的高度和擋土墻的材料，現在分別進行分析。
2.1擋土墻的高度。
高度較高的擋土墻，如果采用重力式，要保證其穩定性必然造成很大的體量，材料用量較多，不太經濟。還可能造成基礎過大，在總體布置比較緊湊的情況下，過大的基礎將影響到各種地下管線的布置及單體建筑工程基礎的設計和施工。因此，采用重力式擋土墻，土質邊坡擋土高度不宜大于6米，巖質邊坡高度不宜大于10米。對變形有嚴格要求的邊坡和開挖土石方危及邊坡穩定的邊坡也不宜采用重力式擋土墻。較高的擋土墻適宜采用鋼筋混凝土懸臂式和扶臂式。如墻體過高且條件允許，可以加設錨桿，這樣更為經濟。
2.2擋土墻的材料。
擋土墻材料的選用除了與受力有關外，主要應從經濟因素考慮。如果在場地平整時土石方工程中石方較大，就可就地取材，選用毛石或塊石擋土墻，以減少工程造價。
3. 配合總圖確定擋土墻的布置形式
目前在總圖設計中往往忽視擋土墻的布置形式，致使設計不合理，提高了工程造價。究其原因，主要是結構專業人員與其他專業人員缺乏配合。因此，在總圖設計時結構專業應密切配合，擋土墻的布置應注意以下三點。
3.1擋土墻的平面布置應有利于整個擋土墻結構的空間剛度，設計時可采用弧線型擋土墻或結合地形采用折線形擋土墻。
3.2當建筑物處于高差較大的場地時，應結合建筑結構及其基礎布置擋土墻，充分利用建筑的基礎底板、頂板和縱橫墻體組成的空間結構。
3.3注意擋土墻基礎與建筑物基礎及地下管線的間距。建筑物與擋土墻基礎間距可按下述方法確定。
（1）若建筑物基礎與擋土墻基礎的埋深相同，則應符合以下公式：
S>b+B/2
式中S為擋土墻定位軸線與建筑物基礎軸線的間距，b為擋土墻基礎寬，B為建筑物基礎寬。
（2）若建筑物基礎埋深低于擋土墻基礎底，則S的大小保證二者基礎不碰即可。
（3）若建筑物基礎埋深高于擋土墻基礎底，則應符合以下公式：
S>b+B/2+Ztga
式中Z為兩基礎底的高差，a為壓力擴散角，一般取22°
4. 在具體設計中應考慮的幾個問題
4.1工程地質勘察
首先應進行詳細的工程地質勘察，并進行以下幾方面工作：
（1）應對邊坡的穩定性做出準確的評價。
（2）對周圍環境的危害性做出預測。
（3）對巖石邊坡的結構面調查清楚，指出注意結構面的所在位置。
（4）提供設計所需要的各項數據，如墻背填土的種類及排水需求，施工方法，冰凍深度，地下水情況及分布等，并根據勘測資料確定填土重度，內摩擦角，地基承載力等。
4.2確定合理的斷面形式。
以重力式擋土墻為例，按其墻背傾斜情況分仰斜、垂直及俯斜三種。邊坡如果是挖方以仰斜較合理，若是填方則以垂直和俯斜較合理。按受力的合理性，重力式擋土墻應優先采用仰斜式，垂直次之，俯斜少用。對高擋土墻，還可以采用折線形墻背和減壓平臺。
4.3確定合適的墻頂荷載。
如擋土墻作為路堤，則要考慮汽車活載的作用。活載的計算可按以下方法：一般可采用“公路-Ⅰ”或“公路-Ⅱ”荷載等級（根據具體情況定），先算出10米間距的范圍內可能布置的最大活載，再假定其均勻分布在10米長的剛性整體上，即可求得每米長范圍內活載大小。一般情況擋土墻墻頂的荷載按施工堆載或其他堆載考慮，可取5～20KN/m2。
4.4擋土墻的排水設計。
對于可以向坡外排水的擋土墻，應在墻上設置排水孔。排水孔應沿橫豎兩個方向梅花型布置，其間距宜取2~3米，排水孔外斜坡度宜為5%，孔眼尺寸不宜小于100mm，排水孔后應設置反濾層，反濾層直徑不應小于300mm。擋土墻后面有山坡時，應在坡腳處設截水溝。對于不能向坡外排水的擋土墻，應在墻后設置排水暗溝。
4.5擋土墻后面的填土材料選擇。
擋土墻后面的填土材料選擇，應選擇透水性強的填料。當采用粘土作填料時，宜摻入適量碎石。在季節性凍土地區，應選擇爐渣、碎石、粗砂等非凍脹性填料。
4.6重力式擋土墻可在基礎底設置逆坡。
對于土質地基，逆坡坡度不宜大于1:10，對于巖質地基，逆坡坡度不宜大于1:5。
4.7擋土墻伸縮縫與沉降縫的設置。
重力式擋土墻應每隔10~20米設置一道伸縮縫，當地基有變化時宜加設沉降縫。
4.8必要時設計中應說明擋土墻的施工順序。
在地形比較復雜的區域，各種地下管線難免頻繁穿越擋土墻，此時擋土墻的施工應在管線施工之后。
5. 施工中常見問題及其處理方法
5.1擋土墻基底落在填土地基上時，應使填土地耐力滿足設計要求。
測試填土地耐力比較麻煩，對于不太高的擋土墻，可以通過限定填土的壓實系數來間接滿足地耐力的要求。在填土較深處，填土壓實系數可以分層次要求，上高下低。如擋土墻高度大于3米時，按每20米長取基底以下1米深度范圍內對填土的壓實系數進行檢驗，要求該范圍內壓實系數達到0.96（地基承載力特征值約為120KPa），該深度以下壓實系數需達到0.90（地基承載力特征值約為100KPa）。
5.2擋土墻基座落于淤泥時的地基選擇。
當擋土墻基底落在淤泥上時，采用拋石處理地基效果較好。拋石可選用250mm左右的塊石，分二層壓入淤泥中。實踐證明這種處理方法可以大大提高地基承載力并減少地基的沉降。
5.3相鄰兩段擋土墻基底高差較大時解決方法。
此種條件下，擋土墻應按高:長=1:2放階，階高可取0.5米。
5.4在重力式擋土墻砌筑過程中如遇到穩定的較大孤石的解決方法
應將孤石表面鑿毛并清除干凈，再在其上砌筑擋土墻。
5.5擋土墻的透水層設置。
擋土墻的透水層設置對緩解墻背水壓力及穩定土壤性質十分重要。透水層宜采用碎石或粗礫石，施工時不得采用淤泥、耕植土、膨脹性粘土等作填料。如有困難采用粘土作填料時，應保證緊貼墻背一層為碎石或粗礫石，厚度應大于200mm，并使透水層中碎石或粗礫石含量大于60%。
5.6基底墊層厚度。
基底墊層厚度不宜太厚，一般厚250mm即可，太厚不經濟。
6. 結論
綜上所述，擋土墻無論從選型、設計及施工等各個方面都貫穿著安全、經濟和合理的原則。尤其在地形復雜的山區，擋土墻工程復雜且占很大投資比重。因此，設計好擋土墻意義重大。
參考文獻
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