擋土墻設(shè)計精選(九篇)

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第1篇：擋土墻設(shè)計范文

關(guān)鍵詞擋土墻設(shè)計土壓力穩(wěn)定性

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

前言擋土墻是公路建設(shè)中廣泛使用的防止填土或土體變形失穩(wěn)的一種支擋防護構(gòu)造物。在路基工程中,擋土墻常設(shè)置在路堤和路塹邊坡、隧道洞口、橋梁兩端以及河流壁岸等，以減少土石方工程量和占地面積,防止水流沖刷路基, 并經(jīng)常用于整治塌方、滑坡等路基病害。近年來，我市國省干線公路建設(shè)發(fā)展迅速，特別是高等級公路的快速發(fā)展，在公路邊坡的設(shè)計上有了新的理念，常用的重力式擋土墻已不能滿足公路建設(shè)的需求，在引入新方法、新材料、新工藝以及公路設(shè)計的新理念，從而使我們更需要研究和發(fā)展新的擋土墻類型。本人結(jié)合工作中的229省道鹽都段部分河塘路段的重力式擋土墻、通榆河大橋橋頭段的懸臂式及扶壁式擋土墻、331省道拓寬工程沿朝陽河路段的高樁承臺結(jié)合懸臂式和扶壁式擋土墻等設(shè)計，從場地環(huán)境、結(jié)構(gòu)形式的選取、斷面尺寸的確定以及公用構(gòu)造這四個方面來淺析擋土墻設(shè)計。

一、場地環(huán)境

擋土墻設(shè)計必須考慮所處的場地環(huán)境，即在項目處于路線平面位置、縱斷面高程、原地面狀況、橫斷面、水文資料以及工程地質(zhì)情況等。在設(shè)計前應(yīng)盡可能地對現(xiàn)場進行較為詳細的踏勘，并對實地調(diào)查的情況及現(xiàn)有的資料進行整理，應(yīng)考慮諸多因素綜合分析路基的土石方填挖平衡、路基邊坡穩(wěn)定性以及占用土地資源等情況，這對正確的確定土壓力設(shè)計參數(shù)，合理選取結(jié)構(gòu)形式、控制基礎(chǔ)埋置深度等具有重要的作用，并盡量結(jié)合施工條件考慮，選取經(jīng)濟合理、結(jié)構(gòu)安全的墻形。如在沿朝陽河路段，結(jié)合朝陽河本身的水文情況，將承臺底標高控制在朝陽河水位之上，從而降低了施工難度，保證了施工工期。

二、結(jié)構(gòu)形式的選取

擋土墻按照承重方式可劃分為重力式、薄壁式（懸臂式、扶壁式），此外還有些特殊結(jié)構(gòu)如錨桿式、加筋式、樁板式等幾種，根據(jù)現(xiàn)場實際情況（填土高度、周圍建筑等），結(jié)合工程地質(zhì)、材料供應(yīng)以及工程投資等因素合理選取。

重力式擋墻在依靠墻身自重支撐土壓力來維持穩(wěn)定，因而墻身斷面尺寸較大，圬工數(shù)量較多，對地基承載力要求高；此外，擋土的有效高度相對較小，在一些地形地勢受限制的場所不能發(fā)揮其優(yōu)勢，故而在經(jīng)濟性、合理性、安全性等方面存在局限。薄壁式擋土墻的穩(wěn)定不是依靠本身的重量，主要依靠墻踵板上的填土重量來保重。它具有尺寸小，自重輕，能夠修建在較為薄弱得基礎(chǔ)上，其缺點就是施工工藝較為復(fù)雜。

一般我們鹽城地區(qū)石材缺乏，所以常以混凝土來替代，在229省道鹽都段部分河塘處，由于本身填土高度在3m左右，同時地基承載力相對較好，所以設(shè)置為重力式擋土墻，為素砼結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用碎石換填。而對于一些橋頭高填土路段來說，如通榆河大橋橋頭填土高度處在3m以上，考慮邊坡穩(wěn)定性及占用土地情況，所以我們采取的是懸臂式及扶壁式擋土墻，且考慮地基承載力要求設(shè)置濕噴樁以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

隨著新型支擋結(jié)構(gòu)理論研究和計算方法的不斷完善，新型擋土墻的應(yīng)用日趨廣泛，這必將對擋土墻的安全性產(chǎn)生重大的意義。

三、斷面尺寸的確定

當(dāng)擋土墻的位置、墻高和斷面形式確定后，擋土墻的尺寸可以通過試算的方式確定，其程序：①根據(jù)經(jīng)驗或標準圖，初步擬定斷面尺寸；②計算側(cè)向土壓力；③進行穩(wěn)定性驗算和基底應(yīng)力與偏心距驗算；④當(dāng)驗算結(jié)果滿足要求時，初擬斷面尺寸可作為設(shè)計尺寸；當(dāng)驗算結(jié)果不能滿足要求時，采取適當(dāng)?shù)拇胧┦蛊錆M足要求，或重新擬定斷面尺寸，重新計算，直至滿足要求為止。

一般我們重力式及薄壁式結(jié)構(gòu)的擋土墻，都有標準圖，可以初定出斷面尺寸。

常用作用力計算：土壓力、車輛荷載換算。

土壓力一般采用庫倫理論計算，即 ，H為擋土墻的總高(不管是直墻背還是斜墻背，均取實際高度), γ為墻后填土重度，Ka為庫倫主動土壓力系數(shù)，此處為常用表達式

車輛荷載：采用汽車荷載代換方式計算。

換算土層厚度,LO為墻后填料的破壞棱體長度，B為擋土墻的長度

綜上所述：總土壓力

擋土墻的設(shè)計應(yīng)保證其在自重和外荷載作用下不發(fā)生全墻的滑動和傾覆，并保證墻身截面有足夠的強度、地基應(yīng)力小于處理后地基容許承載力和偏心距不超過容許值。

穩(wěn)定性驗算因此在擬定完墻身尺寸，計算得出土壓力后，應(yīng)進行墻的穩(wěn)定性及強度驗算。擋土墻的驗算方式有兩種：一種是采用分項系數(shù)的極限狀態(tài)法；另一種是采用總安全系數(shù)的容許應(yīng)力法。

(1).驗算抗滑動穩(wěn)定系數(shù)

如計算值大于1.3，則滿足要求；反之則不符合。一般采用傾斜基底、凸榫基底、更換基底土層或者采用樁基礎(chǔ)錨固等措施增加抗滑動穩(wěn)定性。

(2).驗算抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)

傾覆力矩 其中力臂

如計算值大于1.6，則滿足要求；反之則不符合。一般采用擴展擋土墻基礎(chǔ)的前趾、調(diào)整墻面和墻背坡度、改變墻身形式等措施增加抗傾覆穩(wěn)定性。

(3).驗算偏心距

如計算值小于B/6，則滿足要求；反之則不符合。

(4).驗算基底應(yīng)力

如果地基承載力不滿足要求，則需要加強地基處理，提高地基承載力，例如減小濕噴樁間距或者采用小方樁處理。

(5).墻身斷面強度計算

通常選取一、兩個進行驗算。驗算截面可選在基礎(chǔ)底面、1/2墻高處或者上下墻交界處等。墻身截面驗算包括法向應(yīng)力和剪應(yīng)力驗算。剪應(yīng)力包含水平剪應(yīng)力和斜剪應(yīng)力兩種。重力式擋土墻只驗算水平剪應(yīng)力即可。

四、公用構(gòu)造

(1).沉降縫與伸縮縫的設(shè)置

各類擋土墻應(yīng)根據(jù)構(gòu)造特點設(shè)置容納構(gòu)件收縮、膨脹及適應(yīng)不均勻沉降情況下的變形縫構(gòu)造。沉降縫和伸縮縫設(shè)置在一起，每隔10~15m設(shè)置一道，縫寬2~3cm，自墻頂做至基底，縫內(nèi)宜用瀝青麻絮、瀝青竹絨或涂以瀝青的木板等彈性材料，沿墻的內(nèi)、外、頂三側(cè)填塞，填塞深度不小于15cm。

(2).墻背填料的要求

擋土墻宜采用滲水性強的砂性土、砂礫、碎（礫）石和粉煤灰等材料作為墻背填料。浸水擋土墻的檣背填料為黏土?xí)r，每隔1.0~1.5m的高度應(yīng)鋪設(shè)厚度不小于0.3m的排水墊層。填料應(yīng)分層夯實，并符合路基壓實度的規(guī)定。

(3).墻身和墻后排水構(gòu)造的設(shè)置

對于漿砌石擋土墻，應(yīng)在墻前地面以上設(shè)置一排泄水孔。墻較高時，可在墻上部加設(shè)泄水孔。泄水孔可采用10×10cm的方孔或圓孔，孔眼間距2~3m，上下排泄水孔錯開設(shè)置。泄水孔進水側(cè)應(yīng)設(shè)反慮材料。

結(jié)束語

公路擋土墻是路基防護工程的重要組成部分。在設(shè)計中一定要依據(jù)現(xiàn)場的地形、地質(zhì)條件，合理選型、認真設(shè)計，運用合適的理論計算土壓力，并進行穩(wěn)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。

參考文獻：

[1]公路設(shè)計手冊•路基.第二版

[2]薛殿基馮仲林等編《擋土墻設(shè)計實用手冊》，中國建筑工業(yè)出版社，2008

第2篇：擋土墻設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：荷載 裂縫 彎矩分配法 地下室側(cè)墻

地下室擋土墻設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容之一，它所承受的荷載主要分為側(cè)向壓力和豎向荷載，側(cè)向壓力包括土壓力、車輛荷載引起的側(cè)向壓力和作用在擋土墻上的水壓力等，而豎向荷載有上部及地下室結(jié)構(gòu)的樓蓋傳重和自重。風(fēng)荷載或水平地震作用對地下室外墻平面內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力較小。在實際工程設(shè)計中，豎向荷載及風(fēng)荷載或地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力一般不起控制作用。

一般的工程中，墻后填土選用砂類土，采取正確的排水措施，可以忽略地下水對擋土墻的影響，當(dāng)填土為黏性土?xí)r，土受水浸之后，其內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角均為明顯減少，增大對擋土墻的主動土壓力，當(dāng)墻厚的填土有地下水時，作用在墻背上的側(cè)壓力有土壓力和水壓力兩部分，計算土壓力時，假設(shè)地下水位以上和以下土的內(nèi)摩擦角和墻與土之間的摩擦角相同，土的重度對地下水位以下采用浮重度，對地下水位以上部分采用天然重度計算，而現(xiàn)實中則采用水土合算的方法，其適用于不透水和弱透水的黏土、粉質(zhì)黏土和粉土。其實質(zhì)就是不考慮水壓力的作用，認為土空隙中的水都是結(jié)合水，因此不形成水壓力。土顆粒與其空隙中的結(jié)合水是一整體，直接用土的飽和重度計算土體的側(cè)壓力即可。地下水位以下的土壓力采用飽和重度γsat和總應(yīng)力抗剪強度指標c和φ計算。顯然這一方法在理論上講僅適用于滲透系數(shù)為零的不透水層。然而，黏性土并不是完全理想的不透水層，因此在黏性土層尤其是粉土中，采用水土合算方法只是一種近似方法，可能低估了水壓力的作用。

地下室擋土墻，其頂部因受到樓板的限制而不能產(chǎn)生明顯的水平位移，在樓板支承處，地下室外墻沒有水平位移，而在樓層中部，則由于土壓力的作用，墻體發(fā)生彎曲變形，而外墻與頂板相連，頂板相對于外墻而言平面外剛度很小，對外墻的約束很弱，外墻頂部應(yīng)按鉸接考慮，地下室中間層可按連續(xù)鉸支座考慮，地下室外墻就如同下端嵌固，上端鉸支的連續(xù)梁。因此可視地下室樓板和基礎(chǔ)底板為地下室外墻的支點，沿豎向取 1m 寬的外墻按單、雙或多跨板（視地下室層數(shù)而定）來計算地下室外墻的彎矩配筋。墻體配筋主要由垂直墻面的水平荷載產(chǎn)生的彎矩確定，但是由于地下室擋土墻除應(yīng)滿足承載能力極限狀態(tài)要求外，還應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)要求，故還需驗算構(gòu)件的撓度跟裂縫寬度，按滿足兩個狀態(tài)要求下的結(jié)果來配筋。

以下是潮州市某住宅的地下室側(cè)墻算例：

該工程為地上十六層住宅樓，上部總建筑面積約18000m?，地下為二層地下室，功能為小型汽車停放庫，地下建筑面積4920m?。

設(shè)計參數(shù)：

1、地下室側(cè)壁土質(zhì)（淤泥）參數(shù)：容重γ=16kN/m?，內(nèi)摩擦角θ=7.77 ?，設(shè)防水位標高

H=-0.3m，地面堆載q=10 kN/ m?。

2、地下室側(cè)壁參數(shù)：地下一層層高h1=3600mm，地下二層層高h2=3400mm，側(cè)壁厚度t1=300mm。

3、材料參數(shù)：混凝土強度等級為C35，fc=16.7 N/mm?，鋼筋抗拉強度為fy=360N/m?。

計算過程：

1、荷載計算，土壓力按靜止土壓力計算：（水土合算）

地面堆載q= 10 kN/ m?，折合土厚度為H=q/γ =10/16≈0.6 m，

靜止土壓力系數(shù)Ko=1-sin7.77 ?≈0.85，

土壓力 qC=Ko×γ×（H-0.3）=0.85×16×（0.6-0.3）=4.10kN/ m ?，

土壓力 qB=Ko×γ×（H+H1）=0.85×16×（0.6+3.3）=53.1kN/ m ?，

土壓力 qA=Ko×γ×（H+H1+H2）=0.85×16×（0.6+3.3+3.4）=99.3kN/ m ?。

2、彎矩計算，取1m寬板帶，頂點按鉸支座，按多跨梁彎矩分配法計算：（如圖一）

3、配筋計算及裂縫驗算：

1）支座A的彎矩設(shè)計值MA=1.35×0.85MAK=1.35×0.85×83.05=95.3kN?m

因ho=h-as=300-50=250mm，b=1000mm。

ξb=β1÷[1+fy/（Es×εcu）]=0.8÷[1+360÷（20000×0.0033）]=0.517

受壓區(qū)高度 x=ho-√[ho-2×M/ （fc×b）]

=250-√[250?-2×95300000/（16.7×1000） ]

=24mm

縱向受拉鋼筋 As=（ fc×b×x）/fy =（16.7×1000×240）/360=1112mm，

圖一

實配鋼筋 14@180+12@180，鋼筋面積As=1483mm?

裂縫驗算：

彎矩標準值：0.85MAK=0.85×83.05=70.6KN?m

最大裂縫寬度 ωmax=αcr×ψ×σsk×（1.9×c + 0.08×deq / ρte ） / Es

帶肋鋼筋的相對粘結(jié)特性系數(shù) ：υ=1.0。

受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑 deq=∑（ni×di ?） / ∑（ni×υ×di）=13mm

矩形截面受彎構(gòu)件受力特征系數(shù) αcr = 1.9

砼強度等級：C35， ftk=2.20/mm ?

對矩形截面的受彎構(gòu)件：ρte =As / Ate =1483/（0.5×1000×300）=0.0099

當(dāng)ρte

縱向受拉鋼筋的等效應(yīng)力σsk=Mk / （0.87×ho×As）：

σsk=70600000/（0.87×250×1483） =219N/mm

鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ψ計算：

ψ =1.1-0.65×ftk / （ρte×σsk）=1.1-0.65×2.20/（0.01×219）=0.45

最大裂縫寬度 ωmax計算：

ωmax=αcr×ψ×σsk×（1.9×c + 0.08×deq / ρte ） / Es

=1.9×0.494×236×（1.9×30+0.08×13/0.01）/200000

=0.150mm

第3篇：擋土墻設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】水工擋土墻；設(shè)計要點；荷載；地基處理

1、常見的水工擋土墻的種類

1.1重力式水工擋土墻

重力式水工擋土墻的設(shè)計原理是利用墻體自身的重力來維持擋土墻的平衡和穩(wěn)定，具有設(shè)計形式簡單、取材簡單以及施工技術(shù)簡便等優(yōu)勢。根據(jù)實際工程需求，重力式水工擋土墻分為傾斜式擋土墻、仰斜式擋土墻等不同的類型，而且不同類型的重力式水工擋土墻所承受的土壓力也是不同的。

1.2 懸臂式水工擋土墻

立壁、趾板和踵板是懸臂式水工擋土墻的是三個重要組成部分，設(shè)計原理是依靠趾板和踵板上的填土重量來維持擋土墻的平衡和穩(wěn)定。懸臂式水工擋土墻的構(gòu)造相對比較簡單，而且施工工藝簡便，能夠在松軟的地基上發(fā)揮重要作用，因而被廣泛的應(yīng)用在石料缺乏的地區(qū)和地震多發(fā)地區(qū)的水利工程建設(shè)中。

1.3 扶壁式水工擋土墻

扶壁式水工擋土墻是在懸臂式水工擋土墻的基礎(chǔ)上設(shè)計的一種擋土墻形式，在扶壁式水工擋土墻的設(shè)計中，立壁和踵板是連接在一起的，整個設(shè)計結(jié)構(gòu)是由立壁、底板和扶壁三個主要部分構(gòu)成的，主要依靠底板上的填土重量來維持平衡和穩(wěn)定，除了在石料缺乏和地震多發(fā)區(qū)多采用這種擋土墻以外，扶壁式水工擋土墻還常常被應(yīng)用在大型水利水電工程中，并且高度一般都要超過10米。

2、水工擋土墻設(shè)計的構(gòu)造要點分析

2.1 水工擋土墻的墻身構(gòu)造

墻身構(gòu)造的確定主要由兩個步驟決定，首先是根據(jù)工程實際情況分析應(yīng)當(dāng)選擇的水工擋土墻形式是什么，然后根據(jù)選定的水工擋土墻形式確定墻身的構(gòu)造設(shè)計。在一般情況下，水工擋土墻的墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計為直線，而且墻體的坡度與墻體背面之間的傾斜關(guān)系比較協(xié)調(diào)，除非是特殊工程要求，一般情況下的墻頂寬度要大于0.5米。

2.2 水工擋土墻的排水功能設(shè)計

水工擋土墻的排水功能設(shè)計主要包括地面排水功能設(shè)計和墻身排水功能設(shè)計兩個主要方面。首先，在地面排水功能設(shè)計方面，一般是設(shè)計排水溝、截引地表水或者是防止雨水和地下水滲漏等功能設(shè)計，有的時候根據(jù)功能需求，還要進行鋪砌層設(shè)計。其次，在墻體排水功能設(shè)計方面，設(shè)計的重點是墻體后的泄水孔位置和布局設(shè)計，目的是解決墻體后的積水問題，另外，在墻體后的施工材料上要選擇透水性較好的材料，這樣才能保證讓墻體排水功能設(shè)計得到保障。

3、水工擋土墻荷載設(shè)計的要點分析

3.1 荷載的分析

水工擋土墻中荷載按照功能不同分為基本荷載和特殊荷載兩大類。基本荷載中，填料和永久設(shè)備自重主要考慮結(jié)構(gòu)和底板以上的部分，而考慮填土破裂體范圍的是車輛、人群荷載。另外，水重，主要考慮的是水位是否正常運行、洪水位的構(gòu)造設(shè)計以及擋土墻墻體后的地下水水位情況。而在特殊荷載中，水重、靜水壓力以及土壓力主要考慮的是擋土墻與洪水水位和擋土墻墻后地下水位之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。在風(fēng)浪較大的地區(qū)應(yīng)當(dāng)考慮校核洪水水位的情況，另外，地震荷載、地質(zhì)災(zāi)害荷載等也屬于特殊荷載的范疇。

水工擋土墻按照組成內(nèi)容不同分為基本荷載組合和特殊荷載組合。其中基本荷載組合是指由兩種或者是兩種以上的基本荷載組成的組合，而特殊荷載組合則是由基本荷載與一種或者是一種以上的特殊荷載組成的荷載組合。在進行水工擋土墻設(shè)計的時候，設(shè)計人員要根據(jù)擋土墻的穩(wěn)定性參數(shù)和施工驗算期、檢修期等狀況進行荷載設(shè)計。另外，根據(jù)水工擋土墻的用途不同，設(shè)計的重點也有所不同。位于行洪河道堤防上的水工擋土墻，除了要對施工驗算期、檢修期等進行計算以外，還要對水工擋土墻前的洪水水位進行設(shè)計，并且考慮到洪水水位由最高值驟降到正常值的過程中對水利工程產(chǎn)生的不利影響。而對于車輛、風(fēng)浪壓力等特殊荷載設(shè)計過程中，要確定其在各自最不利受力的情況下確定水工擋土墻是否具有疊加作用。

3.2 各種荷載的分布及計算

荷載的分布主要有五種，下面我們就淺談一下其中三種最常用荷載的分布；第一種最常用的是杠桿原理法――把橋面板和橫隔梁作為橫向結(jié)構(gòu)，把橫向結(jié)構(gòu)視作在主梁上斷開的簡支梁；第二種是剛性橫梁法是把橫隔梁看成剛度很大的梁，也叫做偏心壓力法，主要是修正偏心壓力；第三種方法叫做鉸接梁法，是傳遞剪力把相鄰之間的板子相鉸接。

3.3 水工擋土墻荷載設(shè)計參數(shù)

水工擋土墻的墻體結(jié)構(gòu)以及墻體上部應(yīng)當(dāng)按照幾何尺寸進行計算，用銘牌重量的計算方法對擋土墻中的永久性設(shè)備重量進行計算。按照國家相關(guān)設(shè)計參數(shù)標準，要對水工擋土墻墻后的填土破裂體范圍內(nèi)的超荷載進行計算，并且按照擋土墻底板上的水體產(chǎn)生的實際壓力和水體的重量對水重參數(shù)進行計算，如果工程位于泥沙較大的河流，還要考慮到河水含沙量對水重的影響。當(dāng)水重計算完成之后，要根據(jù)擋土墻的墻前和墻后水位條件進行測量，并且對這些參數(shù)在河流靜水狀態(tài)下的水工擋土墻壓力進行計算。另外，要按照工程地基情況、擋土高度、防滲和排水布置等數(shù)據(jù)對揚壓力和土壓力進行計算，明確水工擋土墻荷載的基底情況和墻上情況。水利工程涉及的河流都含有大量的泥沙，因此要考慮到河流淤泥的厚度以及泥沙的重度對水工擋土墻墻上壓力的影響，即要對水工擋土墻的淤泥壓力進行計算。

4、水工擋土墻的地基處理設(shè)計要點分析

4.1 水工擋土墻地基處理的主要目的

水工擋土墻的地基一般情況下是采用人工的措施對地基進行加固處理，在地基處理過程中，往往會出現(xiàn)地基結(jié)構(gòu)傾斜、歪斜的現(xiàn)象。這樣不僅對地基造成惡劣影響，而且會對水工擋土墻的建筑結(jié)構(gòu)安全造成影響，進而影響到工程安全。因此，采取正確的措施對水工擋土墻的地基進行處理有三個主要目的，首先，水工擋土墻地基處理能夠大大的增加地基的壓力承受力。其次，能夠增強地基的穩(wěn)定性，防止外來荷載對工程造成的損害。另外，對水工擋土墻的地基進行處理還能減少有害沉降對地基產(chǎn)生的不良影響，防止地基滲透變形。

4.2 水工擋土墻地基處理方式

不同的地基條件，水工擋土墻的地基處理方式是不同的。首先，對于土質(zhì)地基來說，土質(zhì)地基具有砂性土疏松的問題或者是粘性土軟弱的問題，要采用合適的方法對其進行處理，以滿足水工擋土墻對地基承載力和穩(wěn)定性的參數(shù)的要求。針對土質(zhì)地基，目前最常用的方法就是采用強力夯實的方法運用砂、碎石、素土和灰土等強度較高的材料對其進行處理，這樣能夠改善土質(zhì)地基的工程性質(zhì)，并且保證地基的滲透性、密實度、承載力和穩(wěn)定性的功能要求。其次，對于巖石地基來說，巖石地基的地層顆粒處于一種比較松散的狀態(tài)，因此在對巖石地基進行處理的時候，要根據(jù)水工擋土墻的受力條件和重要性對其進行處理。目前針對巖石地基，最常用的方法就是采用固結(jié)灌漿的方式對地基進行處理，如果是弱風(fēng)化的地基，只需對地基中的裂縫進行相應(yīng)的處理即可。另外，在其他地基的處理方式上，要根據(jù)具體情況選擇不同的處理方式。

結(jié) 語

荷載和地基處理是水工擋土墻的設(shè)計要點，在實際工程設(shè)計過程中，結(jié)合工程實際情況，運用先進的設(shè)計技術(shù)和質(zhì)量較好的水工擋土墻材料，根據(jù)國家相關(guān)標準進行設(shè)計，為工程設(shè)計質(zhì)量達標、水平較高的水工擋土墻。

參考文獻

[1]王敏.水工擋土墻設(shè)計中的關(guān)鍵問題分析[J].黑龍江水利科技，2014，（5）

[2]王海旭，付子剛，金旭曄.淺談水工擋土墻設(shè)計應(yīng)注意的問題[J].企業(yè)導(dǎo)報，2011，（9）

第4篇：擋土墻設(shè)計范文

1、按照擋土墻設(shè)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(jié)構(gòu)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；

第5篇：擋土墻設(shè)計范文

關(guān)鍵詞: 鋼筋混凝土懸臂式擋墻，復(fù)合地基，設(shè)計

Abstract: aiming at the tianjin port area a heavy soft soil foundation under the condition of railway subgrade invaded the limit, this paper analyzes the conditions of soft soil foundation of all the disease problem and its reason, the study design using reinforced concrete cantilever retaining wall retaining structure, adopts two-way cement mixing pile in the treatment of foundation. Reinforced concrete cantilever retaining wall occupies little space, beautiful, construction period is short, cost moderate, facilitating the construction process control and management can better meet the engineering actual requirements.

Keywords: reinforced concrete cantilever retaining wall, composite foundation, the design

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

1 引言

懸臂式擋土墻作為擋土墻結(jié)構(gòu)的主要形式之一，主要作用為支撐天然邊坡或人工填土邊坡，以保持土體穩(wěn)定。其具有斷面簡單，施工方便，墻身斷面小等優(yōu)點。一般情況下，墻高 6m以內(nèi)采用懸臂式，6m以上采用扶壁式，適合于缺乏石料及地震地區(qū)。現(xiàn)已越來越多的使用在公路、鐵路、城市道路支檔、防護工程設(shè)計中[1]。但位于深厚層軟弱地基下的擋土墻病害發(fā)生率較高，如何采用合理、切合實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計是設(shè)計人員面臨的問題之一。

2 工程概述

天津港區(qū)某貨運鐵路工程設(shè)計為國鐵I級雙線，線路以路基填方的形式穿過港區(qū)內(nèi)某段環(huán)保渠，渠深1.5m，水深1.0m左右。為盡可能少侵占渠道、并滿足美觀和環(huán)保的要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟方案比選，采用鋼筋混凝土懸臂式擋土墻支擋結(jié)構(gòu)，擋墻基底由于地處天津港深厚層軟弱地層，為確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及沉降滿足要求，采用復(fù)合地基加固處理，鋼筋混凝土懸臂式擋土墻結(jié)合復(fù)合地基形式能夠較好地滿足工程實際要求。

3 懸臂式擋土墻設(shè)計

懸臂式擋土墻由立壁( 墻板) 和墻底板( 包括墻趾板和墻踵板) 組成，呈似“L”形，具有三個懸臂，即立壁、墻趾板和墻踵板（圖2）。擋土墻高度由路基填土高度確定，而其他部位的尺寸既要滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求，也要滿足設(shè)計規(guī)范的要求，設(shè)計流程如圖1。各部位設(shè)計要點如下：

1）、立壁的墻背和墻面具體坡度根據(jù)立臂的強度和剛度要求確定，當(dāng)擋土墻墻高不大時，立臂可做成等厚度。墻頂?shù)暮穸韧ǔ２恍∮?0cm。

2）、墻踵板長度由墻身抗滑穩(wěn)定驗算和剛度確定，且不小于30cm；墻趾板的長度應(yīng)根據(jù)全墻的傾覆穩(wěn)定、基底應(yīng)力（即地基承載力）和偏心距等條件來確定，其厚度可與墻踵板相同。浸水地區(qū)擋土墻不宜設(shè)傾斜基底。

3）、懸臂式擋土墻主要依靠墻踵板以上的土體重量擋土，基礎(chǔ)埋深不小于1m。當(dāng)懸臂式擋土墻的抗滑移、抗傾覆不能滿足要求時，可適當(dāng)增大墻趾板尺寸或墻踵板尺寸。

4) 、鋼筋混凝土擋土墻分段長度為10m，段間設(shè)置沉降縫和伸縮縫。本工程采用的懸臂式擋土墻結(jié)構(gòu)和鋼筋斷面尺寸見圖2。

4 復(fù)合地基設(shè)計

工程實際中，懸臂式擋土墻在軟土地基條件下常出現(xiàn)各種病害（表1），其主要原因在于軟土天然地基承載力低，工程性質(zhì)差，難以滿足擋土墻穩(wěn)定和沉降的要求，必須進行地基處理。而復(fù)合地基種類繁多，其中鉆孔灌注樁、高壓旋噴樁等造價較高，施工周期長，使用較少；CFG樁成樁周期長且成樁過程難控制，難以達到預(yù)期效果。而水泥攪拌樁施工成本相對較低、易于操作和施工控制，是采用較多的形式。

按照規(guī)范要求并結(jié)合理正軟件檢算，本設(shè)計采用雙向水泥攪拌樁加固，樁徑0.5m，樁間距1.0m，加固深度12.5m。雙向水泥攪拌樁體抗剪強度為300 kPa，樁身強度大于1.2 MPa。試塊標準養(yǎng)護28 d 立方體無側(cè)限抗壓強度應(yīng)不小于1.0 MPa，單樁承載力不小于180 kN，復(fù)合地基承載力不小于150 kPa[3]，能夠較好的滿足懸臂式擋土墻對地基承載力的要求[2]。

5 結(jié)構(gòu)驗算

鋼筋混凝土懸臂式擋土墻設(shè)計，包括墻身構(gòu)造設(shè)計、墻身截面尺寸的擬定、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和基底應(yīng)力驗算以及墻身配筋計算、裂縫配筋計算、裂縫開展寬度驗算等[4]。本工程結(jié)構(gòu)驗算時，包括有地震和無地震情況下的無荷、雙線單荷、雙線雙荷等共8種情況。采用理正巖土工程計算分析系列軟件5.5版，設(shè)計得到墻體的具體尺寸見圖3。

經(jīng)分析驗算，在所有荷載都作用的情況下，墻底抗滑力131.611 kN，滑移力97.752 kN，擋土墻抗滑穩(wěn)定系數(shù)Kc為1.346，不小于1.300[1]；而雙線單荷的情況下抗傾覆安全系數(shù)最不利，抗傾覆力矩419.150 kN?m，傾覆力矩142.141 kN?m，擋土墻抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0為2.949不小于1.600[1]，均滿足規(guī)范要求。地震時無荷載的情況下作用于基底的合力偏心距驗算最不利，其驗算值為0.26，滿足支擋規(guī)范要求土質(zhì)地基e不應(yīng)大于B/6；地基最大壓應(yīng)力為108.943小于150.000kPa，滿足復(fù)合地基承載力條件。

墻趾和踵板截面剪力最不利情況為地震時所有荷載都作用，截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋。截面彎矩分別為37.314 kN?m和78.748 kN?m，配筋面積均為1125 mm2，可滿足實際要求。立墻截面剪力最不利情況為地震時所有荷載都作用，在距離墻頂4.5m處的截面剪力為130.429 kN，截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋。截面彎矩為193.458 kN?m，配筋面積為1561 mm2。裂縫已控制在允許寬度以內(nèi)，以上配筋面積為滿足控制裂縫控制條件后的面積。

經(jīng)驗算，鋼筋混凝土懸臂式擋土墻的墻身構(gòu)造設(shè)計、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和基底應(yīng)力以及墻身配筋、裂縫配筋、裂縫開展寬度等均滿足相關(guān)規(guī)范和工程實際要求。

6 結(jié)語

1）在支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不但要考慮地震和浸水等條件的影響，同時也應(yīng)充分考慮到軟土地基自身特點和擋土墻常見病害，因地制宜，采取安全合理的支擋措施和復(fù)合地基形式。

2）采用雙向水泥攪拌樁加固懸臂式擋土墻地基，具有施工操作簡單，優(yōu)化投資成本、便于施工控制的優(yōu)點。但應(yīng)加強設(shè)計及施工控制管理，確保擋土墻安全。

3）設(shè)計的鋼筋混凝土懸臂式擋土墻占地少，簡潔美觀，工期快，較好的滿足了工程實際需要和盡量少侵占防洪渠的實際要求，為同類型工況下鋼筋混凝土懸臂式擋土墻設(shè)計提供了經(jīng)驗和參考。

參考文獻

[1] 中華人民共和國鐵道部,TB10025-2006 鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范. 2006.

[2] 中華人民共和國鐵道部,TB10106-2010鐵路工程地基處理基礎(chǔ)規(guī)程. 2010.

[3] 葉書麟.地基處理工程實例應(yīng)用手冊[K].北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 1998.

[4] 尉希成,周美玲.支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊(第二版) [K].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.

Cantilever Retaining Wall Design in Soft Soil Condition

Peng Wen

Abstract: Aiming at the problem that the invade limiting subgrade of some Heavy Load Railway in the soft soil condition in Tianjin Port. The cement treated composite foundation and a kind of cantilever retaining wall with the consideration of earthquake and submergence were adopted, which could prevent all diseases effectively, and the construction period is short, cost is suitable, which is also easy to control and manage in construction process, so as to decrease or avoid retaining wall disease. The design can meet the engineering practices well and it could be further extended．

Key words: cantilever retaining wall, composite foundation, design

第6篇：擋土墻設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：水電站；軟基擋土墻；設(shè)計；借鑒

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

水利樞紐工程發(fā)電廠房尾水出口外接尾水擋土墻，以便形成廠區(qū)地面，擋墻后面為回填土。由地質(zhì)勘查得知地質(zhì)條件較差，尾水擋土墻座落砂礫石基礎(chǔ)之上，軟基上的擋土墻設(shè)計和巖基上擋土墻設(shè)計不同，既要復(fù)核其的抗傾覆穩(wěn)定性、抗滑穩(wěn)定性，還要保證基礎(chǔ)應(yīng)力的不均勻系數(shù)不大于允許值。土壓力是擋土墻設(shè)計的主要基本荷載，土壓力的大小直接影響擋土墻需用材料數(shù)量、結(jié)構(gòu)斷面尺寸及其工程總造價。所以合理的擋土墻設(shè)計其關(guān)鍵問題之一是關(guān)于土壓力計算方法的研究，已經(jīng)成為設(shè)計的研究熱點。

對軟基上擋土墻后傾問題作一試探性研究，因軟基上的擋土墻后傾結(jié)果，使擋土墻及地基變形情況與理論公式假定的邊界變形不相同，這時無論用主動土壓力、被動土壓力或靜止土壓力顯然均不合理，因此產(chǎn)生了各種不同論點。軟基上擋土墻后傾主要由地基不均勻沉降所引起，其與拱橋側(cè)推力等而造成的擋土墻后傾性質(zhì)是完全不同的，應(yīng)當(dāng)用主動土壓力進行擋土墻的設(shè)計，且填土相對于墻的下沉結(jié)果，在一些情況下對墻的穩(wěn)定變得有利，這一因素設(shè)計時應(yīng)予考慮。

目前擋土墻的壓力計算方法，工程中較普遍應(yīng)用的就是庫、朗二氏公式，但兩公式的應(yīng)用條件和理論土壓力與實際發(fā)生的土壓力差距等，在工程的設(shè)計中沒有達成一致。庫倫公式與朗肯公式都是目前通用的公式均是可行的，這已經(jīng)被國內(nèi)外大量的工程實踐所證實，是無可非議的。與此同時也應(yīng)對存在的問題作進一步的研究，使土壓力計算方法能向前推進一步，達到所設(shè)計的擋土墻更加經(jīng)濟合理，并在技術(shù)上保證其可靠性。本文著重介紹半重力式擋土墻設(shè)計過程，包括設(shè)計、校核、檢修、地震等各種情況下整體穩(wěn)定計算及其強度計算，以便以后同類工程具有可借鑒之意義。

擋土墻型式的選擇

擋土墻有很多種型式:重力式、衡重式、扶壁式、懸臂式、半重力式等。衡重式擋土墻主要適合于能開挖成較陡邊坡的地基條件，一般以不宜超過6m高。扶臂式擋土墻是輕型鋼筋混凝土擋墻的一種型式，該類型式擋墻雖然施工較復(fù)雜，但在墻高大于9-10 m時經(jīng)濟效果比較好。懸壁式擋土墻是輕型鋼筋混凝土擋墻的主要型式之一，墻高在6 m以下時較為經(jīng)濟合理。重力式擋土墻，一般設(shè)計時首先考慮的，其主要優(yōu)點是施工方便，但由于在軟基上往往受地基承載力及其不均勻系數(shù)的要求，其建筑高度受到限制。從經(jīng)濟的角度講，墻高不宜超過6m。

半重力式擋土墻，是將重力式擋土墻的底腳放大，而截面減小，這樣可以減小地基應(yīng)力以適應(yīng)軟弱地基的要求。這種型式的主要優(yōu)點是: 施工流程及其工藝簡單，體積約比重力式擋土墻減小40%～50%，能充分利用混凝土的抗拉強度。地基應(yīng)力小并且均勻，適用于軟弱地基，可不用或僅用少量鋼筋，可采用較低標號的混凝土。

某水利樞紐工程尾水擋墻的特點：最大墻高12. 80 m，最小墻高6m，地基承載力390 kN/m，混凝土和砂礫石間的摩擦系數(shù)為0.52，回填土的內(nèi)摩擦角為31.9°，基礎(chǔ)按中等密實考慮。

半重力式擋土墻、扶壁式擋土墻及其懸壁式擋土墻均可行，但由于底板出口有1∶4. 2的反坡，其墻體底高程是漸變的，因此墻高也隨之變化從11. 78-5. 96 m， 如果選用混合式，會給施工帶來麻煩；若選擇扶壁式擋土墻，墻高大于9-10m的較為經(jīng)濟；如選懸臂式擋土墻，有一半以上擋土墻高大于8m，經(jīng)濟效益不佳。最后根據(jù)本工程的特點及各種型式擋墻的優(yōu)缺點，選擇半重力式擋土墻較為合適。

擋土墻斷面的選擇

半重力式擋土墻主要由底板和立板組成，其穩(wěn)定性是依靠底板上的填土重量來平衡的。為使地基應(yīng)力均勻、墻體穩(wěn)定，在立板和底板間應(yīng)該設(shè)置兩個折點，將墻做成折線形截面，并加大底板尺寸。具體的尺寸確定主要是驗證以下內(nèi)容是否滿足要求: （1）關(guān)于地基承載力，一般包括的內(nèi)容：一是地基應(yīng)力不應(yīng)該超過容許的承載力，保證地基不出現(xiàn)過大的沉陷；二是地基應(yīng)力大小比不應(yīng)大于允許值，保證擋土墻不因過大不均勻沉陷而產(chǎn)生前傾或者變位。（2）抗滑穩(wěn)定，保證擋土墻不產(chǎn)生滑動破壞。

以滿足基底應(yīng)力分布不均勻系數(shù)的容許值，在計算的過程中最麻煩的是調(diào)整各部位尺寸?？刂频装遢^小時最有效方法是加寬前趾板，當(dāng)加寬至2.42m時，最大斷面處= 226.7 kN/m， =93.71kN/ m，不均勻系數(shù)= 2. 42< [] 。這時雖然地基承載力及不均勻系數(shù)均滿足其容許值，但在配筋計算和強度驗算時，強度不滿足，配筋量需要加大。把前趾板減小至1.52m，后趾板也相應(yīng)加寬后效果很好，前趾板配筋也減少了一半。由于后趾板加寬需增加部分開挖量。

擋土墻的穩(wěn)定計算

半重力式擋土墻主要由底板和立板組成，其穩(wěn)定性是依靠底板上的填土重量來平衡的。為使地基應(yīng)力均勻、墻體穩(wěn)定，在立板和底板間應(yīng)該設(shè)置兩個折點，將墻做成折線形截面，并加大底板尺寸。具體的尺寸確定主要是驗證以下內(nèi)容是否滿足要求: （1）關(guān)于地基承載力，一般包括的內(nèi)容：一是地基應(yīng)力不應(yīng)該超過容許的承載力，保證地基不出現(xiàn)過大的沉陷；二是地基應(yīng)力大小比不應(yīng)大于允許值，保證擋土墻不因過大不均勻沉陷而產(chǎn)生前傾或者變位。（2）抗滑穩(wěn)定，保證擋土墻不產(chǎn)生滑動破壞。

在斷面選擇的中軟基上的擋土墻穩(wěn)定計算已經(jīng)考慮，現(xiàn)在僅需計算抗滑穩(wěn)定，其抗傾覆穩(wěn)定已不是控制條件，因為軟基上的擋土墻易于產(chǎn)生前傾破壞時，在前趾基底會產(chǎn)生很大的土壓應(yīng)力，以使前趾應(yīng)力和后趾應(yīng)力比值過大，而其應(yīng)力大小比在軟基上擋土墻的設(shè)計中受到嚴格控制。當(dāng)應(yīng)力大小比滿足要求時，同時抗傾穩(wěn)定也必然要滿足要求，其安全系數(shù)遠遠大于容許值?？够€(wěn)定計算按局部抗剪公式計算，計算工況下抗滑穩(wěn)定如下：（1）設(shè)計洪水工況：墻體自重+設(shè)計洪水靜水壓力+揚壓力+地面活荷載+土壓力。（2）施工工況：墻體自重+ 施工時靜水壓力+ 揚壓力+ 地面活荷載+土壓力。（3）校核洪水工況：墻體自重+ 校核洪水靜水壓力+ 揚壓力+ 土壓力。（4）地震工況：墻體自重+ 設(shè)計洪水靜水壓力+揚壓力+地震力+土壓力。其中地震工況中，用擬靜力法計算了作用在墻體上的土壓力，此方法是計算土壓力時考慮一地震角，八度地震時的地震角為水上三度，水下五度。也就是將庫侖理論土壓力公式中的：

改變?yōu)椋?/p>

其中：是土的內(nèi)摩察角；是填土的容重；是擋土墻的高度；是墻背的傾斜角；墻后填土表面的傾斜角； 墻背與填土間的摩察角； 是地震角。

各種工況條件下的應(yīng)力計算按常規(guī)方法計算，計算結(jié)果如表1所示。

表1應(yīng)力計算結(jié)果表

擋土墻的排水設(shè)計

擋土墻后面的填土內(nèi)常有地下水，這不僅增加了擋土墻水平方向的外荷載，而且使回填土的強度大大降低，側(cè)向土壓力也增大。為使墻后填土中積水及時排出，使其土體處于非飽和狀態(tài)，在墻身每隔2.52m設(shè)一排水孔，在高擋墻處需要設(shè)兩排，低擋墻處設(shè)一排。排水圓孔直徑設(shè)置為100mm。另外為了防止土體發(fā)生管涌，在排水孔進口處設(shè)置反濾層，反濾料主要根據(jù)粒徑大小分為三層，第一層是迎水層宜為粗砂，第二層是20-50mm的碎石層，第三層是50～80 mm的碎石層。為避免排水孔的堵塞，宜在排水孔進口處需設(shè)置一層孔眼為30mm的鋼筋網(wǎng)。

結(jié)論

本文主要介紹了擋土墻的土壓力及其擋土墻設(shè)計過程，主要介紹擋土墻形式的選擇，截面的選擇、穩(wěn)定計算及其排水計算，同時也考慮了地震等各種情況下整體穩(wěn)定計算和各部位的強度計算，以便以后同類工程具有可借鑒之意義。

參考文獻：

[1] 楊念江.軟基上擋土墻土壓力的近似計算方法[J]. 湖南水利水電. 2000(06)

[2] 顏承柱.擋土墻選型與設(shè)計[J]. 東北水利水電. 2011(06)

[3] 宋仕珠.淺談?chuàng)跬翂Φ脑O(shè)計與施工[J]. 西部探礦工程. 2006(06)

第7篇：擋土墻設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：水工；擋土墻；設(shè)計要點

中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A

一、水工擋土墻設(shè)計考慮因素

在工程實際應(yīng)用中，水工擋土墻作為一種浸水擋土墻，其與一般的擋土墻的應(yīng)力分析有所不同。水工擋土墻的斷面布置不僅需選擇合適的工況、幾何學(xué)、物理學(xué)參數(shù)，計算出較切合實際的土壓力，還要考慮擋土墻在浸水條件下，浸水對墻后土壓力的影響，而這一影響要依照特征水位和水文條件進行綜合考慮。

二、水工擋土墻的浸水作用原理

由于考慮水工擋土墻必須有浸水效果，因此水對擋土墻的作用力以及水工擋土墻在有水條件下運用的影響情況分析，必須作為水工擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮的重點。根據(jù)建模分析及水工試驗表明，水工擋土墻在浸水之后，將會收到以下各種因素的影響：①主動土壓力減少。②砂性土的內(nèi)摩擦角在浸水情況下保持不變，受水的影響不大；但是粘性土在浸水后，其粘性指標值將會降低，造成主動土壓力的增加。③浸水部分的水工擋土墻墻背和墻面都受到靜水壓力作用，當(dāng)擋土墻前后水位一致時兩者相互平衡，靜水壓力作用相互抵消；但是如果兩者之間出現(xiàn)水位落差時，墻身會受到靜水壓力差的作用，水工擋土墻的基底將受揚壓力的作用。④如果墻外水位發(fā)生驟降，或者雨后雨水下滲在墻后填料內(nèi)出現(xiàn)滲流時，土層填料還會受到滲流動水壓力的作用。綜合以上這四種情況，除了按照非水工環(huán)境條件下的擋土墻進行土力學(xué)分析計算以外，還要考慮這四種情況同時出現(xiàn)或者部分出現(xiàn)時，對于擋土墻安全系數(shù)的確認，取得最優(yōu)值參數(shù)。

三、水工擋土墻的設(shè)計演算

水工擋土墻的設(shè)計布置計算一般分為荷載組合選取及計算、工況條件分析等等，必須經(jīng)過多種環(huán)境因素的建模分析，才能最終得出最優(yōu)化的參數(shù)值。

1．水工擋土墻在浸水條件下的荷載及組合情況分析

作用在水工擋土墻邊墻上的荷載可分為基本荷載和特殊荷載，基本組合由基本荷載組成，特殊組合由基本荷載和一種或幾種特殊荷載組成。對水工擋土墻而言，基本荷載主要包括土壓力、墻頂有效荷載、墻身自重、填土自重、正常蓄水或設(shè)計洪水位時的靜水壓力及揚壓力、設(shè)計洪水位情況下泄流時的動水壓力。而特殊荷載則主要包括校核洪水位時的靜水壓力及揚壓力、相應(yīng)于校核洪水時的動水壓力。如果是在地震影響范圍內(nèi)，還需要包括地震荷載。每一種荷載組合對應(yīng)一種計算工況。特別是在水電站溢洪道擋土墻而言，其控制段上下游部位的水工擋土墻的計算工況不完全相同，需要根據(jù)具體情況進行具體分析。

2．水工擋土墻在浸水條件下的計算工況

對于進水渠和水位控制段的擋土墻，考慮的計算工況主要有：完建情況、正常蓄水位情況、設(shè)計洪水位情況、施工情況、檢修情況、校核洪水情況、地震情況。前面的3種工況相應(yīng)的荷載為基本荷載組合，后面的4種工況相應(yīng)的荷載為特殊荷載組合。對于正常蓄水位情況，若考慮排水失效，也要按照特殊荷載組合進行計算。

3．水工擋土墻在浸水條件下的荷載計算

對于自重荷載和水壓力荷載，可以按照常規(guī)方法進行計算。如果是采用重力式擋土墻的設(shè)計結(jié)構(gòu)，除凸形折線和衡重式情況外，土壓力可以直接按庫倫土壓力理論計算。如果重力擋墻是采用凸形折線或衡重式結(jié)構(gòu)時，由于土壓力計算較為復(fù)雜，則需要分別計算上墻土壓力和下墻土壓力。計算上墻土壓力時，先判別是否會出現(xiàn)第二破裂面，如有第二破裂面，則按第二破裂面法計算上墻土壓力；下墻土壓力計算較為復(fù)雜，目前普遍采用延長墻背法和力多邊形法的簡便方法進行計算。

四、水工擋土墻的構(gòu)造設(shè)計要點

1．墻身構(gòu)造

采用重力式擋土墻結(jié)構(gòu)的墻背坡度一般采用1：0.25仰斜，且不宜緩于1：0.3；衡重式擋墻下墻墻背坡度多采用1：0.25～1：0.3仰斜，上墻墻背采用1：0.25～1：0.45。仰斜式擋墻的墻面一般與墻背坡度一致或緩于墻背坡度。水工擋土墻的墻面設(shè)計一般為直線形，其坡度應(yīng)與墻背面相互協(xié)調(diào)，采用平行于墻背或略緩于墻背的坡度設(shè)計。在確定擋土墻的斷面構(gòu)造指標時，應(yīng)當(dāng)與施工位置的地面坡度一起綜合考慮，最終確定仰斜式擋土墻的墻背和墻面坡度。水工擋土墻在浸水條件下，一般會采用漿砌石或混凝土擋土墻的設(shè)計模式，墻頂寬度一般≥0.5m。

為了避免由于地基的不均勻沉降而引起的擋土墻墻身開裂，在進行擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡鼗刭|(zhì)條件變化以及墻高、墻身斷面的變化設(shè)置相應(yīng)的沉陷縫。為防止砌體因收縮硬化和溫度變化而且產(chǎn)生裂縫，還應(yīng)設(shè)置伸縮縫。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中一般將沉陷縫和伸縮縫合并設(shè)置，沿擋土墻軸線方向每隔15m～25m設(shè)置一道，最長不超過30m。伸縮縫可采用瀝青麻絲或瀝青木板做填縫，有時候也可以不設(shè)置填縫而采用砂漿直接填塞的方式。

2．水工擋土墻的排水措施

水工擋土墻排水設(shè)施作用在于快速疏干墻后土體的水分，防止地表水下滲后或墻前水位快速下降后墻后土體積水。擋土墻的排水設(shè)施一般由地面排水和墻身排水兩部分組成①地面的排水結(jié)構(gòu)設(shè)計一般有設(shè)置地面排水溝、截引地表水、夯實回填土頂面和地表松土、防止雨水和地面水下滲等措施，必要時可設(shè)鋪砌層。②墻身排水則是為了排除墻后積水，通常在墻身的適當(dāng)高度處布置一排或數(shù)排泄水孔，墻后設(shè)透水性材料。泄水孔的尺寸可視泄水量的大小分別采用5cm×10cm、1Ocm×10cm、15cm×20cm的方孔或直徑5cm～10cm的圓孔。孔眼間距一般為2m～3m，浸水部分的水工擋土墻為1m～1.5m，在不同水平層的排水孔眼應(yīng)相互交錯設(shè)置，孔眼呈梅花形布置。墻后泄水孔的進口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以防止孔道淤塞。對于衡重式擋土墻則可以采用下墻后設(shè)排水層，上墻后設(shè)砂礫填料并夯實到設(shè)計要求壓實度的方式進行設(shè)計。

五、水工擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化要注意的問題

1．由于水工擋土墻所處的工況環(huán)境較為復(fù)雜，由于水位經(jīng)常變化，浸水部分的水工擋土墻計算工況較多。對于溢洪道進口水工擋土墻，其特征水位包括枯水位、正常蓄水位、設(shè)計洪水位和校核洪水位，對泄槽段、消力池的水工擋土墻，特征水位與進口水工擋土墻相同，只是正常蓄水位情況下，墻外水深一般為零。相應(yīng)地，可以分出6種計算工況。對于洪水驟降，因大壩出現(xiàn)險情時才會有此種工況，因此，對一般的水工擋土墻則無需考慮這種工況，而對于重要設(shè)施保護部分的水工擋土墻，則需要根據(jù)實際情況來確定結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

2．采用土壓力計算浸水擋土墻的土壓力應(yīng)考慮水對填土的影響。即水工擋土墻及背后的填土浸水后，一方面浮力使土壓力減小，另一方面抗剪強度降低。一般浸水擋土墻，尤其是溢洪道水工擋土墻，一般不使用粘土回填，而采用砂礫料按一定壓實度回填。此時，可認為墻后填土φ值不變，影響不大。如果墻后為原土層而且是粘土?xí)r，土壓力計算將變得更加復(fù)雜，要使用等效內(nèi)摩擦角法和力多邊形法來確認。根據(jù)大量的工程實踐和計算研究表明，使用等效內(nèi)摩擦角法來計算高墻或低墻土壓力并不適用，而且墻背傾斜度對庫倫公式計算值影響很大。在其他條件相同時，土壓力仰斜墻背較俯斜墻背小，后仰愈大，壓力愈小。但是如果后仰過大將使計算出土壓力誤差偏大，從而使設(shè)計出的擋土墻穩(wěn)定性不足，后仰過大還將使墻身重心后移，使基底負偏心過大和墻踵壓應(yīng)力過大，造成施工困難，因此，在規(guī)范中規(guī)定下墻墻背一般不緩于1：0.3的指標。

六、結(jié)束語

由于水電站工程等施工條件的限制，在浸水條件下的水工擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計，必須重視墻身構(gòu)造和墻后排水設(shè)計措施，采用多種建模方式進行校核驗算，才能避免事故發(fā)生，達到水電站可靠運行、安全經(jīng)濟的最優(yōu)化效果。

參考文獻

第8篇：擋土墻設(shè)計范文

1滑面的產(chǎn)生類型

在山區(qū)環(huán)境中，地形、地質(zhì)、水文條件等各因素都極為復(fù)雜，采用陡坡?lián)跬翂Γ瑹o論是路堤式還是路肩式，從其所處的地形和受力體系來看，都具有各自的特殊性。陡坡?lián)跬翂蟮奶钪馏w具有滑坡的性質(zhì)，極易沿既有地面陡坡下滑，一般有如下三種下滑可能:

(1)墻后土體沿擋土墻基底接觸面滑動;

(2)墻后土體連同山坡覆蓋層沿基巖面下滑;

(3)當(dāng)基底巖層的產(chǎn)狀與墻后土體下滑的方向相同時，擋土墻及填土的加載使巖層沿軟弱層面下滑。

2滑坡推力的計算原則

確定了潛在的滑面后，作用在擋墻上的荷載就是松弛區(qū)沿潛在滑面所產(chǎn)生的滑坡推力。對滑坡推力的計算，當(dāng)前國內(nèi)外普遍采用的做法是利用極限平衡理論計算每米寬滑動斷面的推力，同時假定斷面兩側(cè)為內(nèi)力而不計算側(cè)向摩阻力。原則上滑坡推力計算與穩(wěn)定性分析保持一致，但不同的滑移面形式(例如滑面為單一平面、圓弧面、折線等等)，有不同的計算方法，每一種滑坡推力計算方法均與相應(yīng)的坡體穩(wěn)定性計算方法相對應(yīng)，計算原理、假定均與各相應(yīng)穩(wěn)定性分析方法相同。

3主動土壓力與滑坡推力的比較

滑坡推力的計算一般按剩余下滑力求得，其方向可假定與靠近墻背的滑面平行，其壓力分布圖形近似為矩形，合力作用點位于滑面以上1/2墻高處。而主動土壓力一般采用庫侖公式計算，壓力分布為三角形，其合力作用點位于填土以上1/3墻高處。經(jīng)比較可知，滑坡推力的合力作用點比主動土壓力高，對擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性更為不利。如果在設(shè)計陡坡?lián)跬翂r僅按常規(guī)只考慮主動土壓力，沒有考慮可能比主動土壓力大的滑坡推力，就會為設(shè)計的陡坡?lián)跬翂Φ陌踩裣码[患。此外，地面水和地下水的不利影響也是影響下滑的重要因素，所以在計算滑坡推力時要全面考慮這些不利因素，并提出適當(dāng)?shù)拇胧﹣肀M量減小不利影響。

4案例說明

如圖1為我院所設(shè)計某煤礦礦井運煤公路陡坡路堤擋土墻，公路等級為三級公路，路基寬度8.5m，設(shè)計荷載為公路—I級，其設(shè)計推力計算如下。

第9篇：擋土墻設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】擋土墻；噴錨；格構(gòu)梁；預(yù)應(yīng)力錨索

1、工程概況

江門市氣象局5層辦公樓及停車場前擬建一高陡、毛石砌筑的檔土墻，擋土墻總長約50米，高約8.7米，走向為南北走向，墻體分兩級，從下至上一次為第1、2級，高度分別為5.5米、3.2米，兩級之間有約3米寬的建筑平臺。距離頂部位置約1.4米為擬建5層業(yè)務(wù)用房及單層停車場，距坡底不到10米有一棟7層的辦公樓，邊坡安全等級為2級；房屋建造施工和使用階段顯著改變地下邊坡和地基土的應(yīng)力分布狀態(tài)，為了避免坡頂建筑地基不穩(wěn)，徹底消除安全隱患，需要對該建筑邊坡進行加固。

2、擋土墻現(xiàn)狀

2.1場地地形地貌與區(qū)域地址構(gòu)造

該建筑場地的原始地貌屬于丘陵地貌，坡面走向45°，各級邊坡坡腳寬約800mm。坡體主要地層：淺部數(shù)米至5多米為素填土層、砂質(zhì)粘性土層，深部則為全風(fēng)化巖層，強風(fēng)化巖層，節(jié)理裂隙發(fā)育。經(jīng)地址調(diào)查，巖層成份單一，巖層傾角較緩，約10°至30°，在鉆探所達深度范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)有巖溶、土洞或斷層、斷裂等不穩(wěn)定地質(zhì)構(gòu)造；整個場地也不存在滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害。

2.2 支檔結(jié)構(gòu)質(zhì)量

原邊坡采用重力式毛石擋土墻，原設(shè)計

時候坡頂并無考慮有建筑物或者堆載等，按照坡頂無建筑物及堆載設(shè)計計算，因此原邊坡結(jié)構(gòu)不能滿足擬建物穩(wěn)定性的要求。

3、加固設(shè)計方案

3.1 加固方法

根據(jù)地形，地質(zhì)及周邊環(huán)境，采用插筋，掛網(wǎng)錨噴，預(yù)應(yīng)力錨索外加格構(gòu)梁等措施對該擋土墻進行綜合加固。

3.2 設(shè)計范圍

原毛石擋土墻需要加固區(qū)段如圖1所示

圖1 邊坡支護平面圖

3.3 設(shè)計參數(shù)

土層名稱 土質(zhì)參數(shù)

未飽和參數(shù) 飽和參數(shù)

粘聚力c 內(nèi)摩擦角φ 重度λ 粘聚力c 內(nèi)摩擦角φ 重度λ

①砂質(zhì)粘性土 30.3 KPa 19.5° 20.1KN/m3 18.9 KPa 10.7° 19.8KN/m3

②全分化花崗巖 31.2 KPa 19.2° 20.3KN/m3 15.7 KPa 10.4° 20.1KN/m3

③強風(fēng)化花崗巖 33.8 KPa 22.3° 20.7KN/m3 15.7 KPa 10.4° 20.1KN/m3

3.4設(shè)計原則

1）考慮以距坡面和地面3米的土的狀態(tài)分為天然狀態(tài)和飽和狀態(tài)分別進行設(shè)計，計算，計算內(nèi)容包括驗算土層在不同狀態(tài)下的穩(wěn)定性，天然狀態(tài)下土層穩(wěn)定性的安全系數(shù)取1.3，飽和狀態(tài)下取1.1。 滑裂面形狀取圓弧滑動法法，圓弧穩(wěn)定分析方法采用瑞典條分法?？紤]錨桿的切向抗力和法向抗力。

2）在圖1中設(shè)置格構(gòu)梁之前擋土墻面層清洗，插筋釘入石堤，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)后噴設(shè)混凝土，沿原毛石擋土墻設(shè)置鋼筋混凝土格構(gòu)梁，肋柱頂部設(shè)置壓頂梁，底部設(shè)置柱下獨立基礎(chǔ)。坡頂、坡底，平臺設(shè)置排水溝。格構(gòu)內(nèi)設(shè)置泄水管。

3）采用預(yù)應(yīng)力錨索對邊坡進行支護加固，如圖2所示。采用2束φs15.2鋼絞線約13米。錨束間距2500mm，錨固段長度超過潛在滑動面1.5m的范圍約6.5米，承載力設(shè)計值符合計算值約為145KN，鎖定荷載約110KN。

4）格構(gòu)梁，冠梁，肋柱的設(shè)計計算采用連續(xù)梁模型，以格構(gòu)梁和肋柱的交點作為鉸支座，錨桿垂直坡面的反力平均均勻分布到格構(gòu)梁，肋柱和冠梁上，計算彎矩和剪力，格構(gòu)梁，肋柱的配筋滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50010-2010）的要求。

5）肋柱基礎(chǔ)設(shè)計采用柱下獨立基礎(chǔ)，根據(jù)軸力，彎矩，剪力計算、設(shè)計基礎(chǔ)的配筋、尺寸、埋深，并且滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

圖2 邊坡支護剖面圖

3.5設(shè)計計算

本工程采用理正深基坑計算軟件計算

圖3 支護剖面計算簡圖

[控制參數(shù)]：

采用規(guī)范： 通用方法 計算目標： 安全系數(shù)計算

滑裂面形狀： 圓弧滑動 地震烈度： 7 度

水平地震系數(shù)： 0.100 地震作用綜合系數(shù)： 0.250

地震作用重要性系數(shù)： 1.000 地震力作用位置： 質(zhì)心處

水平加速度分布類型：矩形

鋼筋代號 錨固抗拔力（KN） 材料抗拉力（KN） 計算采用值 有效錨固長度（m） 滑動面角度（度） 切向抗力（KN） 法向抗力（KN）

1 48.000 85.000 抗拔力 6.000 34.042 39.774 26.870

2 48.000 85.000 抗拔力 6.000 43.913 34.579 33.291

3 35.020 85.000 抗拔力 4.377 50.620 22.219 27.06

4 48.000 85.000 抗拔力 6.000 61.258 23.082 42.086

5 30.585 85.000 抗拔力 5.735 66.774 12.062 28.107

總的下滑力 = 839.265（kN） ， 總的抗滑力= 1158.817（kN）