[摘要]挡土墙是一种能够抵抗侧向土压力，用来支撑天然边坡或人工边坡，保持土体稳定的构筑物。文章介绍了挡土墙的设计，对挡土墙的结构选型，材料选择以及对影响挡土墙安全性的各种因素进行了分析。提出挡土墙无论从选型还在具体设计或施工中，都要遵守安全、经济、合理的原则。
[关键词]挡土墙；选型；设计
随着经济的飞跃式发展，城市建设也得到相当程度的发展，建筑空间和绿地的减少以及我国道路交通的快速发展，为了节约土地美化城市，挡土墙工程则成为极为重要的一部分。合理的挡土墙首先要有好的设计，好的设计较为关键的是要有好的选型，合理的选型关系到工程经济与否，安全与否。在地势复杂的高山地区，地势高低不平，高差突出，在建设时，为了保证工程的安全经济，美观实用，这是采取设置挡土墙，挡土墙则成为工程建设中的重要部分。
挡土墙有重力式、减力板式、悬臂式、扶壁式锚杆式及板桩式等多种形式，这些形式各有优缺点，在实际应用中针对其各自特点合理运用，方能取得安全、合理、经济的效果。
1、概述
工程中采用挡土墙的目的是用来抵抗土的侧向压力，防止边坡滑塌或修建人工的边坡，是一种对结构起稳定作用的辅助结构物。常见的一些按材料划分的挡土墙有混凝土挡土墙、加筋挡土墙和砖（石）砌挡土墙等类型。按挡土墙的结构来进行划分主要有重力式挡土墙、悬臂式（扶壁式）挡土墙、减力板式挡土墙和锚杆式挡土墙等形式。在进行挡土墙设计时必须考虑的因素便是，作用于挡土墙上的荷载，一般常见的荷载有土（水）压力、地面荷载、施工荷载及温度效应等。挡土墙设计时计算的内容包括以下几项：（1）土（水）压力的计算。（2）抵抗倾覆和抵抗滑移能力的检验。（3）地基对挡土墙承载力大小的检验。当前，计算土压力的方法很多，但结合多方因素综合考虑，W.J.M朗金（Ran Kine）理论和C.A库伦（Coulomb）理论是用的比较广泛的，其计算结果一般是偏于安全的。同时在计算是由于受到水的影响，因结合工程所在的地理位置、气候条件及地质条件综合考虑地下水的位置。
2、挡土墙的选型
选型是挡土墙设计中较为关键的一步，有了好的形式才能有好的设计，下面重点介绍按挡土墙结构进行分类的各种形式的挡土墙，如重力式挡土墙、悬臂式（扶壁式）挡土墙、减力板式挡土墙和锚杆式挡土墙等，在实际施工中应结合工程的类型，当地的土质状况，以及挡墙材料的选择等进行合理的选型，并对各种形式的挡土墙适用范围和设计应注意的因素进行介绍。
2.1重力式挡土墙。重力式挡土墙是最为常用的一种形式，主要是用块石砌筑而成，靠自身的庞大重力来抵抗土（水）的侧压力。由于其具有造型简单，构造简单，施工简易等优点而得到较为广泛的采纳。一般根据挡土墙的墙背倾角的不同如仰斜、竖直和俯斜三种形式，因仰斜的受力较好一般优先选用，对俯斜重力式挡土墙则较为少用。但俯斜和竖直的重力式挡土墙由于其填土较为方便，特殊情况下可以采用，而仰斜式重力挡土墙由于填土不容易，但护坡时比较合理。设计时常在地面以下的部分做成台阶式的以便增加挡墙的抗倾覆能力。同样为了提高挡墙的抗滑移能力，常在基底做成逆坡形式的。如果挡墙的高度超过一定的范围则，这样要保证挡墙稳定性则会耗费大量的材料和人力物力。
2.2减力板式挡土墙。减力板式挡土墙的是一种和重力式挡土墙的工作原理有共同点的一种形式的挡墙，起重要作用的常为挡墙中间部位的减力板，其作用为削减板侧的土压力，以使传递挡墙底部的土压力减小，减力板挡土墙的截面断面小，较重力式挡土墙节省材料。这种挡墙主要适用于高度介于五至八米的墙高，这种高度是比较合理适用的。设计减力板挡土墙时，挡墙的各部分尺寸是有一定联系的，如墙的底宽为墙高的2/5，板宽为墙高的1/3，墙底的埋深应满足一定要求如大于60cm等。
2.3锚杆挡土墙。锚杆挡土墙，顾名思义这种挡土墙是和锚杆的作用分不开的，主要是由混凝土墙板和地锚组成的。起主要作用的为地锚，其为锚固于土层的地锚，锚杆可通过钻孔然后灌入浆液。锚杆的主要作用是将整个墙体所受到的土体压力通过锚杆传递到土体中，将墙体与土体通过锚杆进行连接，同时也将土压力进行分散，从而保证墙体的稳定。当然锚杆挡土墙也有不适合采用的工程，如附件有高层建筑和复杂建筑时，由于锚杆的影响，可能会给建筑地基造成相应影响，这时一般采用地下连续墙等进行挡土。
3、挡土墙的设计
通常进行挡土墙设计时考虑的因素为：挡墙的强度、挡墙的稳定性、挡墙基础的稳定性等其他工程施工条件和环境因素。
3.1挡土墙的墙身强度验算。对于挡墙自身的强度要达到能满足抵抗土压力的要求，在设计时常通过选取一些特殊的和代表性的截面进行验算，如减力板挡墙的墙面板的部位、墙面变化的部位等。对重力式的挡土墙进行验算时，主要是计算墙体的重力和土体的压力，然后进行抗力验算，以满足设计要求。
3.2挡土墙的稳定性验算。通常所指的挡墙稳定性主要包括两个方面：挡墙抗倾覆的能力和挡墙抗滑移的能力。从以往的许多工程实例来看，挡墙的破坏，以倾覆的居多，挡墙在抗滑移方面还是有一定的安全储备的。设计挡墙时，先通过工程的地质条件，土质的性质以及材料供应等方面来初步确定，试算挡墙的截面尺寸。初步确定截面后进行验算，看是否满足承载力要求，若满足即可，若不满足则进行截面调整或再次进行试算，以满足设计要求为止。同时，在进行验算时要考虑土的压缩性，对软弱地基的压缩性可导致挡墙的抗倾覆能力下降。
3.3挡土墙的基底压力验算。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，且墙底边缘最大压力不大于1.2倍地基承载力。同时要求偏心距不大于挡土墙的墙身宽度的四分之一。对特殊地质情况，如场地为湿陷性黄土地基时，挡土墙基底应按湿陷性黄土规范进行地基处理。
结语
综上所述，挡土墙无论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，尤其在地形复杂的山区或丘陵地区，挡土墙工程复杂且占很大投资比重，因此，合理的选择挡土墙的形式，做好挡土墙的优化设计，搞好施工要求是工程建设的首要任务，对工程的安全、经济、合理、美观意义深远。
参考文献
[1]吴湘兴.土力学及地基基础[M].武汉:武汉大学出版社,1922.
[2]陈希哲.土力学地基基础[M].北京:清华大学出版社,1984.8.
[3]GB5000722002,建筑地基基础设计规范［S］.
[4]陈忠达.公路挡土墙施工.人民交通出版社. 1999.
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