擋土墻是支撐天然斜坡或人工邊坡保持土體穩(wěn)定而修筑的墻式構(gòu)造物。高矮錯落的擋土墻， 可直可曲、可滑可糙、可以彩色也可以用泥土色系。設(shè)計得好，不但讓人看著愉悅，更讓人倍兒有安全感！

擋土墻有哪幾種？

1、按作用位置分：路塹墻 、路堤墻、路肩墻。

路塹墻

路堤墻

2、按建筑材料分：石砌擋土墻、混凝土擋土墻、鋼筋混凝土擋土墻、鋼板擋土墻。

3、按結(jié)構(gòu)形式分：重力式 、錨定式、薄壁式、加筋土、樁板式、錨釘式。

&重力式擋土墻：

適用于地層穩(wěn)定、開挖土石方時不會危及相鄰建筑物安全的地段，墻高h<6m且地基承載力較高地段>

仰斜墻背主動土壓力最小，墻身截面經(jīng)濟，墻背可與開挖的臨時邊坡緊密貼合，但墻后填土的壓實較為困難，因此多用于支擋挖方工程的邊坡；俯斜墻背主動土壓力最大，但墻后填土施工較為方便，易于保證回填土質(zhì)量而多用于填方工程；直立墻背介于前兩者之間，且多用于墻前原有地形較陡的情況，如山坡上建墻，因此時仰斜墻身較高而入土較淺，俯斜墻則土壓力較大。

墻頂寬度，當(dāng)墻身為混凝土澆筑時，不應(yīng)小于40 cm。漿砌時不小于50cm；干砌時應(yīng)不小于60cm。

墻面：當(dāng)墻前地面較陡時，墻面坡度可取1：0.05～1：0.2，或采用直立的墻面；當(dāng)墻前地面較為平坦時，對于中、高擋土墻，墻面坡度適當(dāng)放緩，不宜緩于1：0.4。

基礎(chǔ)：當(dāng)?shù)鼗休d力不足且墻趾處地形平坦時，為減少基底應(yīng)力和增加抗傾覆穩(wěn)定性，常常采用擴大基礎(chǔ)。將墻趾部分加寬成臺階（路塹墻），或墻趾墻踵同時加寬（路堤或路肩墻），以加大承壓面積。加寬寬度視基底應(yīng)力需要減少的程度和加寬后的合力偏心距的大小而定，一船不小20cm。臺階高度按基礎(chǔ)材料的剛性角的要求確定，對于磚、片石、塊石、粗料石砌體，當(dāng)用低于5號的砂漿砌筑時，剛性角（詳見下頁補充資料）應(yīng)不大于35°；對混凝土砌體，應(yīng)不大于40°。

當(dāng)?shù)鼗鶋簯?yīng)力超過地基承載力過高時，需要的加寬值較大，為避免加寬部分的臺階過高，可采用鋼筋混凝土底板基礎(chǔ)，其厚度由剪力和主拉應(yīng)力控制。

當(dāng)擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為較為穩(wěn)定的堅硬巖石時，為節(jié)省圬工和基坑開挖數(shù)量，可采用臺階形基礎(chǔ)，臺階的高寬比應(yīng)不大于2：1。臺階寬度不宜小于50cm。最下一個臺階的寬度應(yīng)滿足偏心距的有關(guān)規(guī)定，并不宜小于1.5~2.0m。

如地基有短段缺口(如深溝等)或挖基困難(如局部地段地基軟弱等)，可采用拱形基礎(chǔ)，以石砌拱圈跨過，再在其上砌筑墻身。但應(yīng)注意土壓力不宜過大。以免橫向推力導(dǎo)致拱圈開裂。設(shè)計時應(yīng)對拱圈予以驗算。當(dāng)?shù)鼗鶠檐浫跬翆?，如淤泥、軟粘土等，可采用砂礫、碎石、礦渣或石灰土等材料予以換填，以擴散基底壓應(yīng)力，使之均勻地傳遞到下臥軟弱土層中。

基礎(chǔ)埋置深度：

擋土墻基礎(chǔ)應(yīng)視地形、地質(zhì)條件埋置足夠的深度，以保證擋土墻的穩(wěn)定性。設(shè)置在土質(zhì)地基上的擋土墻，基底埋置深度應(yīng)符合下列要求：

①無沖刷時，一般應(yīng)在天然地面下不小于1.0m；

②有沖刷時，應(yīng)在沖刷線下不小于1.0m；

③受凍脹影響時，應(yīng)在冰凍線以下不小于0.25m。非凍脹土層中的基礎(chǔ)，例如巖石、卵石、礫石、中砂或粗砂等，埋置深度可不受凍深的限制。

擋土墻基礎(chǔ)設(shè)置在巖石上時，應(yīng)清除表面風(fēng)化層；當(dāng)風(fēng)化層較厚難以全部清除時，可根據(jù)地基的風(fēng)化程度及其相應(yīng)的容許承載力將基底埋在風(fēng)化層中。當(dāng)墻趾前地面橫坡較大時，基礎(chǔ)埋置深度用墻趾前的安全襟邊寬度來控制，以防地基剪切破壞。

排水設(shè)施通常內(nèi)陸面排水和墻身排水兩部分組成。地面排水可設(shè)置地面排水溝等引排地面水，夯實回填土頂面和地面松土，防止雨水和地面水下滲，必要時可加設(shè)鋪砌；對路塹擋土墻墻趾前的邊溝應(yīng)予以鋪砌加固，以防止邊溝水滲入基礎(chǔ)。

墻身排水主要是為了迅速排除墻后積水。漿砌擋土墻應(yīng)根據(jù)滲水量在墻身的適當(dāng)高度處布置泄水孔。如圖所示。泄水孔尺寸可視泄水量大小分別采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm ×20cm的方孔，或直徑5～10cm的圓孔。泄水孔間距一般為2 ～ 3m，上下交錯設(shè)置。最下排泄水孔的底部應(yīng)高出墻趾前地面0.3m；當(dāng)為路塹墻時，出水口應(yīng)高出邊溝水位0.3m；若為浸水擋土墻．則應(yīng)高出常水位以上0.3m，以避免墻外水流倒灌。為防止水分滲入地基，在最下一排泄水孔的底部應(yīng)設(shè)置30cm厚的粘土隔水層，如圖a所示。

在泄水孔進口處應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以避免堵塞孔道。當(dāng)墻背填土透水性不良或有凍脹可能時，應(yīng)在墻后最低一排泄水孔到墻頂0.5m之間設(shè)置厚度不小于0.3m的砂、卵石排水層或采用土工布。

伸縮縫與沉降縫：在設(shè)計時，將沉降縫與伸縮縫合并設(shè)置。宜每隔10~15m設(shè)置一道沉降伸縮縫；沉降伸縮縫的縫寬—般為2~3cm。

錨桿、錨碇式擋土墻：錨定板擋土墻由預(yù)制的鋼筋混凝土墻面板、立柱、鋼拉桿和埋在填土中的錨定板所組成 。錨桿擋土墻通常由立柱、墻面板和錨桿三部分組成的輕型支擋結(jié)構(gòu)。適用于地基承載力較低的重要工程，可做成多級高邊坡，能夠使邊坡坡度做成80~90度之間，墻高可達27m。

薄壁式擋土墻可分為懸臂式和扶壁式：

懸臂式擋土墻多用鋼筋混凝土做成，它的穩(wěn)定性主要靠墻踵懸臂以上的土 所受重力維持，它的懸臂部分的拉應(yīng)力由鋼筋來承受。適用于6~8m高的填方邊坡，地基土質(zhì)差且墻高h>5m的重要工程，或缺乏石料的地區(qū)及地震地區(qū)，常用作填方路段作路肩墻或路堤墻。

設(shè)計過程：根據(jù)支擋環(huán)境的需要擬定墻高，以及相應(yīng)的墻身結(jié)構(gòu)尺寸；根據(jù)所擬定的墻體結(jié)構(gòu)尺寸，確定結(jié)構(gòu)荷載(墻身自重、土壓力、填土重力)，由此進行墻體的抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性驗算，確認是否需要底板加凸設(shè)計； 底板地基承載力驗算，確認底板尺寸是否滿足要求； 墻身結(jié)構(gòu)設(shè)計。

(1)墻身截面尺寸：墻頂寬可選用200mm。墻背取豎直面，墻面取1:(0.02～0.05)的傾斜面，因而定出立臂的截面尺寸；

(2)底板在與立臂相接處厚度為(1/12～1/10)H，而墻趾板與墻踵板端部厚度不小于300mm；其寬度B可近似取(0.6～0.8)H，當(dāng)遇到地下水位高或軟弱地基時，B值應(yīng)適當(dāng)增大。

(3)伸縮縫的設(shè)置間距不應(yīng)大于20m，沉降縫、泄水孔的設(shè)置與重力式擋土墻相同；

(4)墻身混凝土強度等級不宜低于C30；受力鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm；榫槽混凝土必須與底板混凝土同時灌注；

(5)擋土墻墻身混凝土應(yīng)一次澆灌完成，不宜在豎向上留縫。

扶壁式擋墻：當(dāng)擋土墻的墻高h>10m時，為了增加懸臂的抗彎剛度，沿墻長縱向每隔1/3~1/2墻高設(shè)置一道扶壁。適用8~12m高的填方邊坡，地質(zhì)條件差時，缺乏石料的地區(qū)及地震地區(qū)，墻高h>10m的重要工程。

設(shè)計過程：

1）根據(jù)支擋環(huán)境的需要擬定墻高，以及相應(yīng)的墻身結(jié)構(gòu)尺寸；

2）根據(jù)所擬定的墻體結(jié)構(gòu)尺寸，確定結(jié)構(gòu)荷載(墻身自重、土壓力、填土重力)，由此進行墻體的抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性驗算，確認是否需要底板加凸設(shè)計； 3）底板地基承載力驗算，確認底板尺寸是否滿足要求；

4）墻身結(jié)構(gòu)設(shè)計。

墻身鋼筋混凝土配筋(示意)：

扶壁間距為1/3~1/2墻高；墻頂寬可選用200mm，墻背取豎直面，地板厚度大于等于200mm；底板在與立臂相接處厚度為(1/12～1/10)H，而墻趾板墻踵板端部厚度不小于300mm；其寬度B可近似取(0.6～0.8)H，當(dāng)遇到地下水位高或軟弱地基時，B值應(yīng)適當(dāng)增大。

伸縮縫的設(shè)置間距不應(yīng)大于20m，沉降縫、泄水孔的設(shè)置與重力式擋土墻相同；墻身混凝土強度等級不宜低于C30；受力鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm；榫槽混凝土必須與底板混凝土同時灌注；擋土墻墻身混凝土應(yīng)一次澆灌完成，如設(shè)縫，則必須保證新舊混凝土面有效連接。

加筋擋土墻：加筋擋土墻由面板、拉筋組成。依靠填土、拉筋之間的摩擦力使填土與拉筋結(jié)合成一個整體。適用于加固河堤、路堤、圍堰等。

土工格柵加筋建成5～6.5m高的加筋擋土墻。

樁板式（抗滑樁）擋土墻：樁板式擋土墻由錨固樁和擋土板組成，它是以錨固樁（分為錨固段和懸臂段）為主體，擋土板相輔共同受力擋土的結(jié)構(gòu)形式。適用于先保護后開挖的深基坑，以及需要直立削坡的土質(zhì)挖方邊坡，或需要對已建建筑進行保護，嚴格控制土體位移。

設(shè)計過程：

(1)進行樁群的平面布置，確定樁位、樁間距等平面尺度；

(2)擬定樁型、樁埋深、樁長、樁斷面尺寸；

(3)根據(jù)擬定的結(jié)構(gòu)確定作用于抗滑樁上的力系；

(4)確定樁的計算寬度，選定地基反力系數(shù)，進行樁的受力和變形計算；

(5)進行樁截面的配筋計算和一般的構(gòu)造設(shè)計；

(6)提出施工技術(shù)要求，擬定施工方案，計算工程量，編制概(預(yù))算等。

成孔方法：

鋼筋混凝土樁的構(gòu)造要求：

(1)混凝土強度：一般采用C20，不低于l5，水下灌注時不低于C20；

(2)主筋保護層厚度：一般不小于35mm，水下灌注混凝土?xí)r不小于50mm；

(3)主筋不宜小于8φ10(／Ix樁徑)，常用12φ16以上(D600以上)，縱向主筋沿樁身周邊均勻布置(圓樁)，鋼筋凈距不應(yīng)小于60mm；

(4)配筋長度(滑面以下)宜采用4／a，通長配筋；

(5)配筋率一般不低于0．65％～0．20％(小樁徑取高值，大樁徑取低值)；

(6)箍筋率一般不低于φ6@200mm，宜采用螺旋箍筋或焊接環(huán)式箍筋；鋼筋骨架中，應(yīng)每隔2m左右設(shè)一道焊接加強箍筋。

(7)鋼筋的接長等符合鋼筋混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求。

擋土墻設(shè)計中的土壓力計算

土壓力分類：

E0：靜止土壓力

計算方法

Ea：主動土壓力

Ep：被動土壓力

由于墻身位移不同的影響，

土體的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)不同，

使土壓力的大小和方向產(chǎn)生

變化。由右圖可見

Ea<><>

計算方法：

（1）庫侖理論

（2）朗肯理論

（3）有限元計算技術(shù)

（4）改進理論，優(yōu)化

朗肯土壓力假設(shè)：

（1）墻背是光滑的，不考慮墻與填土之間的摩擦力。

（2）填土表面水平。

（3）墻的剛性很大。

庫侖土壓力理論的基本假定

（1） 擋土墻是剛性的，墻后填土為無粘性砂性土；

（2） 當(dāng)墻產(chǎn)生一定位移時，墻后的土體將形成一個滑動楔體，并沿墻背和土中的破裂面滑動，土中破裂面為一平面；

（3）將墻身和滑動楔體視作剛體。

（4）力的方向：Ea,δ；R,φ

大俯角墻背的主動土壓力—第二破裂面法

有時土體并不沿墻背滑動，而是沿另一滑動面滑動，這一般是折線形重力墻背、懸臂墻墻背或帶衡重臺的墻背，其傾角大于第二破裂面的傾角αi、且墻背面上的抗滑力大于下滑力的情況。

出現(xiàn)第二破裂面的條件：

1、墻背或假想墻背的傾角α或α’必須大于第二破裂面的 傾角αi，即墻背或假想墻背不妨礙第二破裂面的出現(xiàn)；

2、在墻背或假想墻背面上產(chǎn)生的抗滑力必須大于其下滑力，即NR>NG，或Ex tan(α+ δ)>Ey+ G，使破裂棱體不會沿墻背或假想墻背下滑。

一般俯斜擋土墻為避免土壓力過大，很少采用平緩背坡，不易出現(xiàn)α>αi的情況，不出現(xiàn)第二破裂面；衡重式擋墻的上墻或懸臂式墻，因采用的是假想的墻背，δ=φ，只要α>αi，即存在第二破裂面。

設(shè)計原則：極限狀態(tài)分項系數(shù)法

按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，通常采用上表所列的各分項系數(shù)；當(dāng)對擋土墻進行基礎(chǔ)合力偏心距和圬工結(jié)構(gòu)合力偏心距計算時，除被動土壓力采用0.3外，其他全部荷載系數(shù)采用1.0。

3）基底應(yīng)力、合力偏心距驗算

4） 墻身截面強度驗算