时间：2013-11-29 分类：建筑设计
摘要：在水利工程建设中，修建挡土墙是比较常见的。但就因为常见，所以如果设计不当就会造成严重的工程质量问题。文章主要介绍了挡土墙的设计，并结合笔者多年的工作经验提出见解。
关键词：水利工程 挡土墙 设计
Abstract: in the water conservancy project construction, building a retaining wall is more common. But because of common, so if the improper design will cause serious engineering quality problems. The paper mainly introduces the design of the retaining wall, and combining the many years of work experience puts forward opinions.
Keywords: water conservancy project retaining wall design
0 引言
挡土墙是阻止土壤坍塌的建筑物，所以修建挡土墙是比较常见的。在工程建设中，挡土墙的设计及施工非常重要。因挡土墙质量不符合要求，轻则影响美观，重则需返工修复，甚至危及主体工程。因此说挡土墙设计是十分重要的，通常需要进行多项内容的计算。所以，在进行挡土墙设计时应要重视，不能草率了事。
1 挡土墙施工选位
1.1 纵向布置 纵向布置在墙址纵断面图上进行，布置后绘成挡土墙正面图，布置内容有：
1.1.1 确定挡土墙的起砌点和墙长，选择挡土墙与路基或砌体结构物的衔接方式。路肩挡土墙端部可以嵌入石质路堑中，或采用锥坡与路堤衔接；与桥台连接时，为了防止墙后回填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙溜出，需在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。
1.1.2 按地基、地形及墙身断面变化情况进行分段，确定伸缩缝和沉降缝位置。
1.1.3 布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，挡土墙的基底宜做成不大于5％的纵坡。但地基为岩石时，为减少开挖，可纵向做成台阶。台阶尺寸应随纵坡大小而定，但其高宽比不宜大于1:2。
1.1.4 布置泄水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等。
1.1.5 此外，在布置图上应注明各特征断面的桩号，以及墙顶、基础顶面、基底、冲刷线、冰冻线、常水位或设计洪水位的标高等。
1.2 横向布置 横向布置选择在墙高最大处、墙身断面或基础形式有变异处以及其它必须桩号的横断面图上进行。根据墙型、墙高、地基及填土的物理力学指标等设计资料，进行挡土墙设计或套用标准图，确定墙身断面、基础形式和埋置深度，布置排水设施等，并绘制挡土墙横断面图。
1.3 平面布置 对于个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河挡土墙和曲线挡土墙，除纵横向布置外，还应进行平面布置，绘制平面图，标明挡土墙与路线的平面位置及附近地貌和地物等情况，特别是与挡墙有干扰的建筑物的情况。沿河挡土墙还应绘出河道及水流方向、其他防护与加固工程等。
2. 选择结构形式要合理
挡土墙按材料分，有砖砌、毛石、混凝土和钢筋混凝土挡土墙；按结构形式分，有重力式、扶臂式、锚杆挡土墙。在几种挡土墙中，重力式挡土墙最为常用。一是施工方便，二是材料来源广。但在集体设计中，还应视具体情况而定。影响选择的主要因素有：
2.1 挡土墙的高度
较高的挡土墙，如果采用重力式，要保证其稳定性势必造成很大的体量，材料用料较多，既不太经济，还可能造成肥大的基础，在总体布置比较紧凑的情况下，过大的基础将影响到各种地下管线的布置及单位建筑工程基础的设计与施工。因此，较高的挡土墙宜使用钢筋混凝土悬臂式或扶臂式。
2.2 挡土墙的材料
挡土墙材料的选用除了与受力有关外，主要应从经济因素考虑。如果在场地平整时土方工程中石方较大，就可以就地取材，选用毛石或块石挡土墙，以减少工程造价。
3 验算挡土墙的墙身强度
验算墙身的强度，一般选在截面突变处，例如墙底台阶的上截面。对于重力式挡土墙来说，验算时，先计算此截面以上的墙体重力和相应高度的主动土压力，求得该截面的内力，然后进行抗压强度和抗剪强度验算。对于混凝土挡土墙来说，可根据弯矩和剪力计算根部的截面大小，来决定配筋的多少。在构造上，可按钢筋混凝土悬挑板设计，根部截面厚，端部截面薄，钢筋的用量可根据内力包络图的结果，取上部钢筋量少，下部钢筋量大。
4 验算挡土墙的基底压力
挡土墙在自重及土压力的垂直分力作用下，基底压力按线性分布计算。其验算方法及要
求完全同天然地基浅基础验算方法。挡土墙的基底压力应小于地基承载力。否则，地基将丧失稳定性而产生整体滑动。挡土墙基底常属偏心受压情况，即要求墙底平均压力小于地基承载力f，且墙底边缘最大压力不大于1.2f，同时要求偏心距不大于b/4（b 为挡土墙的墙身宽度）。当挡土墙地基为特殊地基（如湿陷性黄土、膨胀土等）时，挡土墙基底还应按相应有关规范进行处理。
5 对挡土墙后背填土及排水的要求
根据调查资料显示，挡土墙后没有采取排水措施或者是排水措施失效，是挡土墙倒塌的主要原因之一。由于地表水流入填土中使填土的抗剪强度降低，并产生水压力作用。因此，墙身应设置单排或多排排水孔，其孔径一般不宜小于100mm，外斜坡度一般为5%，排距及间距1m～2m。一般常在墙后做反滤层，以利于排水和防止填土中细粒土的流失。墙后填土均应分层夯实。在墙顶和墙底标高处宜设置粘土防水层。墙顶处的防水层可阻止或减少地表水渗入填土中，墙底标高处的防水层可避免水流进墙底地基土而造成地基承载力和挡土墙抗滑移能力的降低。此外，挡土墙每隔10m～20m 可设置伸缩缝，缝宽20mm左右。相邻两段挡土墙基底高差较大时，应按高：长=1：2 放阶，阶高0.5m。#p#分页标题#e#
6 预防、预测挡土墙工程
挡土墙属于隐蔽工程,施工过程完成后,其施工质量难以检验,而挡土墙与人们的生产生活密切相关,一旦出现问题后果不堪设想。因此,在设计过程中,需要考虑各类型挡土墙的施工可行性及施工质量的可靠性。如某工程砌石挡土墙的施工,水泥砂浆严重缺失,石块堆积在一起,也没有作好反滤层和泄水孔。而毛石混凝土和钢筋混凝土的质量则较容易得到保证。所以,挡土墙设计尤其是采用砌石挡土墙时,宜考虑施工的不确定性,适当增加挡土墙的安全储备。并且,大部分挡土墙为永久性工程,承受载荷主要是土压力和相关的外来载荷,随着其使用时间的增长,尤其是在频繁的外部载荷和地震、水灾等自然因素作用下,挡土墙的稳定性就会减弱。因此,挡土墙的时效性问题也应引起设计人员的重视。
7 案例简述
在某工程的挡土墙设计中，根据现场实际情况设置了以块石为材料的重力式和以钢筋混
凝土为材料的扶壁式两种形式的挡土墙。
在墙高4m以下时，采用块石砌筑的重力式挡墙。在墙高为2m左右时，墙顶宽600mm，墙底宽1450mm；在墙高4m 左右时，墙顶宽已加至800～1000mm， 墙底宽度已增至1700mm～1900mm，地面埋深均为1000mm。可见，随着墙高的增加，材料用量也变得非常可观。
在墙高5m～13m 时，采用了扶壁式挡土墙，墙顶厚度仅为300mm，墙底厚度仅为500mm～700mm，底板厚度为600mm，扶壁厚度300mm，此时其材料用量相对少得多。同时，地基处理造价也节省了很多。
8 结束语
综上所述，挡土墙是阻止土壤坍塌的建筑物，所以修建挡土墙是比较常见的。挡土墙无论是从选型还是在具体设计或施工中都贯穿着安全、经济、合理的原则。因此，设计好挡土墙的意义重大。
参考文献：
[1] 易芳，刘高成.衡重式挡土墙优化设计方法及其实现分析[J].中国高新技术企业，2008（20）.
[2] 吴华勋.重力式挡土墙设计浅析[J].山西建筑，2006（14）.
[3] 王庆峰,刘凌云. 浅谈挡土墙的设计[ J ]. 技术与市场,2009, (01) : 87
[4] 张大辉. 对水工挡土墙设计与探讨[ J ]. 黑龙江科技信息, 2009, (14) : 225
[5] 潘磊,刘明. 挡土墙的类型和适用条件[ J ]. 黑龙江交通科技, 2009, (04) : 68, 70
建筑设计论文发表http://www.uuqikan.com/jzsjlw/
