挡土墙设计与施工

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1、挡土墙设计与施工（《河南水利》2007年第6期）挡土墙作为保护线路、稳固堤坝、砌筑台阶建房的附属设施，在山区和丘陵地区的工程建设中，使用相当广泛。一挡土墙基底压力验算挡土墙的基底压力验算方法与一般偏心荷载作用下基础的计算相同，即：基底边缘的最大压应力≤1.2倍地基承载力设计值。二挡土墙稳定性验算挡土墙失稳是造成破坏的主要因素，通常有两种表现形式：一在土压力的水平分力作用下，沿基础底面发生滑动破坏：二在土压力作用下，挡土墙绕前趾外倾破坏。为保证挡土墙具有足够的稳定性，规范规定：抗滑安全系数（挡土墙基底的总摩擦阻力与

2、滑动力之比）≥1.3，抗倾覆安全系数（抗倾覆力矩与段覆力矩之比）≥1.5。三挡土墙设计一般先根据挡土墙所处的条件选定墙体材料和结构形式，初步拟定截面尺寸，然后进行验算。当其稳定性不足时，可采取适当措施予以提高。1.抗滑稳定性不足时，可选用①加大基础埋置深度（一般≥0.5m），利用墙前反向土压力抵抗水平滑动力；②将基础底面作成逆坡，利用逆坡反力抗滑；③加大断面，增加自重；或做砂石垫层，提高基底摩擦阻力；④墙后设置锚杆或锚板，与填土拉固，平衡滑动力。2.抗倾覆稳定性不足时，可选用①改垂直墙背为仰斜墙背，或采用向外折的

3、折线形墙背，以减小土压力；②伸长墙趾，设置台阶，增大抗倾覆力矩；③加大断面，增加自重，提高抗倾覆能力；④墙身较高，土压力较大时，可在墙背中部附近加做牛腿或设置减压平台，以分散和减小土压力。挡土墙设计的关键问题是确定作用在墙上的土压力。一般可使用规范推荐的公式计算。主动土压力非粘性土Pa=γhtan2（45ْ—φ）=γhKa粘性土Pa=γhtan2（45ْ—φ）—2ctan（45ْ—φ）=γhKa—2c√Ka被动土压力非粘性土Pp=γhtan2（45ْ+φ）=γhKp粘性土Pa=γhtan2（45ْ+φ）+2cta

4、n（45ْ+φ）=γhKp+2c√Kp必须注意墙后浸水的影响。挡土墙后排水不良，会使墙后土的抗剪强度降低，土的重度增加，土压力增大。例如：挡土墙高六米时，当地下水位升至墙高的1/3时，作用在墙上的总压力将增大47%左右，如果水位再上升，总压力将增加更快；还由于存在积水，使地基软化，墙体受力恶化，致墙体破坏。这就是挡土墙多在雨季发生倾塌的主要原因。因此应消除地下水对挡土墙的不利影响。1.排除地面水。将墙后填土表面作成1：1.5左右的缓坡，最好在填土表面铺筑一层约300㎜用黏土夯实的防水层，或用砼或水泥沙浆作成散水坡

5、，以防地面水渗入土中。墙后有山坡时应在坡下设置截水沟；墙前回填土应分层夯实，修筑散水坡或排水沟，防止墙前积水渗入地基。2.排除墙后积水。通常沿挡土墙长度和高度方向，每隔2-3米布置泄水孔。泄水孔可用直径≥100㎜的废旧破管道或通节的毛竹管作成，长度不小于所在处的墙厚，放置时外斜5%，泄水孔入口处应用易于透水的粗颗粒材料作滤水层，以免淤塞影响排水。四挡土墙的形式、砌筑挡土墙的形式较多，采用毛石砌筑的重力式挡土墙构造简单、施工方便，尤其在山区石才资源丰富，在工程中被广泛采用。毛石挡土墙一般采用铺浆法砌筑。沙浆一般采用

6、M7.5，厚度宜为30-50㎜。墙体应分层卧砌，与地基接触的第一层石块，应选较平整的大石块，大面朝下，铺满一层石块，再铺一层沙浆，灰缝厚度宜为20-30㎜，并应上下错缝，内外搭接。不得采用外面侧立石块，中间碎石填心。每日砌筑高度≤1.2米，以确保砌筑质量。挡土墙较长时应考率墙身材料的胀缩性，每隔10-20米设置伸缩缝一道，当地基变化或墙高、土压力差异时，应设置沉降缝。伸缩缝和沉降缝可统一考虑，缝宽一般为20-30㎜，缝的两侧要求平整，缝内嵌填柔性防水材料（如沥青麻丝等）。五挡土墙的回填1.避免边砌边填。新砌墙体沙

7、浆尚未硬化、强度低，难以抵抗填土传来的较大侧压力，应在砌体强度达70%时分层回填夯实，确保质量。2.填料应尽量选用透水性强的砂土、碎石、砾石等，这类土抗剪强度稳定，易于排水，土压力小。粘性土由于性能不稳定，干缩湿胀时产生较大的侧压力，这种侧压力往往比计算压力大许多倍，会产生难以预计的影响。当采用粘性土时，宜掺入适量的砂石，以改善其性能。当采用透水性不同的填料时，应分层填筑，将透水性大的填在下层，透水性小的置于上层，各种土不得混合使用，以防囊水对挡土墙造成不利影响。燕山水库防渗墙低弹黏土混凝土设计要求：强度等级C1

8、0，抗渗等级W8，弹性模量＜16GPa，物理性能要求：出机口塌落度20-24㎝；扩散度34-40㎝，析水率＜3%，初凝时间≥8h，终凝时间≥48h。配合比组成：河南汝州天瑞P.O32.5水泥284㎏，燕山河砂838㎏，燕山5~20㎜碎石838㎏，洛阳华威兴龙贸易公司的Ⅰ级膨润土95㎏，郑州浩源FDN高效减水剂3.79㎏，洁净水235㎏。物理性能：塌落度235㎜，扩散度38