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、按結構形式分：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，當墻身為混凝土澆筑時，不應小于40 cm。漿砌時不小于50cm；干砌時應不小于60cm。

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

基礎：當?shù)鼗休d力不足且墻趾處地形平坦時，為減少基底應力和增加抗傾覆穩(wěn)定性，常常采用擴大基礎。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。臺階高度按基礎材料的剛性角的要求確定，對于磚、片石、塊石、粗料石砌體，當用低于5號的砂漿砌筑時，剛性角（詳見下頁補充資料）應不大于35°；對混凝土砌體，應不大于40°。

當?shù)鼗鶋簯Τ^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，其厚度由剪力和主拉應力控制。

當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，臺階的高寬比應不大于2：1。臺階寬度不宜小于50cm。最下一個臺階的寬度應滿足偏心距的有關規(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，以石砌拱圈跨過，再在其上砌筑墻身。但應注意土壓力不宜過大。以免橫向推力導致拱圈開裂。設計時應對拱圈予以驗算。當?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，以擴散基底壓應力，使之均勻地傳遞到下臥軟弱土層中。

基礎埋置深度：

擋土墻基礎應視地形、地質條件埋置足夠的深度，以保證擋土墻的穩(wěn)定性。設置在土質地基上的擋土墻，基底埋置深度應符合下列要求：

①無沖刷時，一般應在天然地面下不小于1.0m；

②有沖刷時，應在沖刷線下不小于1.0m；

③受凍脹影響時，應在冰凍線以下不小于0.25m。非凍脹土層中的基礎，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。

擋土墻基礎設置在巖石上時，應清除表面風化層；當風化層較厚難以全部清除時，可根據(jù)地基的風化程度及其相應的容許承載力將基底埋在風化層中。當墻趾前地面橫坡較大時，基礎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。

排水設施通常內陸面排水和墻身排水兩部分組成。地面排水可設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，必要時可加設鋪砌；對路塹擋土墻墻趾前的邊溝應予以鋪砌加固，以防止邊溝水滲入基礎。

墻身排水主要是為了迅速排除墻后積水。漿砌擋土墻應根據(jù)滲水量在墻身的適當高度處布置泄水孔。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，上下交錯設置。最下排泄水孔的底部應高出墻趾前地面0.3m；當為路塹墻時，出水口應高出邊溝水位0.3m；若為浸水擋土墻．則應高出常水位以上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設置30cm厚的粘土隔水層，如圖a所示。

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

伸縮縫與沉降縫：在設計時，將沉降縫與伸縮縫合并設置。宜每隔10~15m設置一道沉降伸縮縫；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構。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力由鋼筋來承受。適用于6~8m高的填方邊坡，地基土質差且墻高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。

設計過程：根據(jù)支擋環(huán)境的需要擬定墻高，以及相應的墻身結構尺寸；根據(jù)所擬定的墻體結構尺寸，確定結構荷載(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； 墻身結構設計。

(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，當遇到地下水位高或軟弱地基時，B值應適當增大。

(3)伸縮縫的設置間距不應大于20m，沉降縫、泄水孔的設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一次澆灌完成，不宜在豎向上留縫。

扶壁式擋墻：當擋土墻的墻高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墻高設置一道扶壁。適用8~12m高的填方邊坡，地質條件差時，缺乏石料的地區(qū)及地震地區(qū)，墻高h>10m的重要工程。

設計過程：

1）根據(jù)支擋環(huán)境的需要擬定墻高，以及相應的墻身結構尺寸；

2）根據(jù)所擬定的墻體結構尺寸，確定結構荷載(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）墻身結構設計。

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，當遇到地下水位高或軟弱地基時，B值應適當增大。

伸縮縫的設置間距不應大于20m，沉降縫、泄水孔的設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一次澆灌完成，如設縫，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構形式。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)擬定的結構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造設計；

(6)提出施工技術要求，擬定施工方案，計算工程量，編制概(預)算等。

成孔方法：

鋼筋混凝土樁的構造要求：

(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，水下灌注混凝土時不小于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，應每隔2m左右設一道焊接加強箍筋。

(7)鋼筋的接長等符合鋼筋混凝土構件的構造要求。

擋土墻設計中的土壓力計算

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，

土體的應力應變狀態(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

（4）改進理論，優(yōu)化

朗肯土壓力假設：

（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)設計時，通常采用上表所列的各分項系數(shù)；當對擋土墻進行基礎合力偏心距和圬工結構合力偏心距計算時，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）基底應力、合力偏心距驗算

4） 墻身截面強度驗算