挡土墙结构受力形式

1.挡土墙类型

在城市道路桥梁工程中常见的挡土墙有现浇钢筋混凝土结构挡土墙、装配式钢筋混凝土结构挡土墙、砌体结构挡土墙、锚杆式挡土墙和加筋土挡土墙。按照挡土墙结构形式及结构特点，可分为重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、自立式、加筋土等不同挡土墙。

1）重力式砌体挡土墙结构特点

① 依靠墙体自重抵挡土压力作用。

② 一般用浆砌片（块）石砌筑，外观有天然之美。

③ 形式简单，就地取材，施工方便造价低。

④ 人工耗用量大，工效低，工期长，挡土墙高度受限

2）重力式混凝土挡土墙结构特点

① 依靠墙体自重抵挡土压力作用。

② 一般采用现场浇筑混凝土或片石混凝土。

③ 形式简单，就地取材，施工简便

3）重力式钢筋混凝土挡土墙结构特点

① 依靠墙体自重抵挡土压力作用。

② 在墙背设少量钢筋，并将墙趾展宽（必要时设少量钢筋）或基底设凸榫抵抗滑动。

③ 可减薄墙体厚度，节省混凝土用量

4）衡重式挡土墙结构特点

① 上墙利用衡重台上填土的下压作用和全墙重心的后移增加墙体稳定。

② 墙胸坡陡，下墙倾斜，可降低墙高减少基础开挖

5）钢筋混凝土悬臂式挡土墙结构特点

① 采用钢筋混凝土材料，由立壁、墙趾板、墙踵板三部分组成。

② 墙高时，立壁下部弯矩大，配筋多，不经济

6）钢筋混凝土扶壁式挡土墙结构特点

① 沿墙长，隔相当距离加筑肋板（扶壁），使墙面与墙踵板连接。

② 比悬臂式受力条件好，在高墙时较悬臂式经济

7）带卸荷板的柱板式挡土墙结构特点

① 由立柱、底梁、拉杆、挡板和基座组成，借卸荷板上的土重平衡全墙。

② 基础开挖较悬臂式少。

③ 可预制拼装，快速施工

8）锚杆式挡土墙结构特点

① 由肋柱、挡板和锚杆组成，靠锚杆固定在岩体内拉住肋柱。

② 锚头为楔缝式或砂浆锚杆

9）自立式（尾杆式）挡土墙结构特点

① 由拉杆、挡板、立柱、锚锭块组成，靠填土本身和拉杆、锚锭块形成整体稳定。

② 结构轻便、工程量节省，可以预制、拼装，施工快速、便捷。

③ 基础处理简单，有利于地基软弱处进行填土施工，但分层碾压需慎重，土也要有一定选择

10）加筋土挡土墙结构特点

① 加筋土挡墙是填土、拉筋和面板三者的结合体。拉筋与土之间的摩擦力及面板对填土的约束，使拉筋与填土结合成一个整体的柔性结构，能适应较大变形，可用于软弱地基，耐震性能好于刚性结构。

② 可解决很高（国内有3.6～12m的实例）的垂直填土，减少占地面积。

③ 挡土面板、加筋条定型预制，现场拼装，土体分层填筑，施工简便、快速、工期短。

④ 造价较低，为普通挡墙（结构）造价的40%～60%。

⑤ 立面美观，造型轻巧，与周围环境协调

3.挡土墙结构受力形式

（1）挡土墙结构会受到土体的侧压力作用，该力的总值会随结构与土相对位移和方向而变化，侧压力的分布会随结构施工程序及变形过程特性而变化。挡土墙结构承受的土压力有：静止土压力、主动土压力和被动土压力。

（2）静止土压力（见图1.4-1a）：若刚性的挡土墙保持原位静止不动，墙背土层在未受任何干扰时，作用在墙上水平的压应力称为静止土压力；其合力为Eo（kN/m）、 强度为Po（kPa）。

（3）主动土压力（见图1.4-1b）：若刚性挡土墙在填土压力作用下，向背离填土一侧移动，这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐减小，当墙后土体达到极限平衡，土体开始剪裂，并产生连续滑动面，使土体下滑。这时土压力减到最小值，称为主动土压力。合力和强度分别用Ea （kN/m）和Pa （kPa）表示。

（4）被动土压力（见图1.4-1c）：若刚性挡土墙在外力作用下，向填土一侧移动，这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐增大，当墙后土体达到极限平衡，土体开始剪裂，出现连续滑动面，墙后土体向上挤出隆起，这时土压力增到最大值，称为被动土压力。合力和强度分别用Ep（kN/m）和Pp（kPa）表示。

（5）三种土压力中，主动土压力最小；静止土压力其次；被动土压力最大，位移也最大。

1、挡土墙施工一般要求

挡土墙基础地基承载力必须符合设计要求，并经检测验收合格后方可进行后续工序施工。施工中应按设计要求施作挡土墙的排水系统、泄水孔、反滤层和结构变形缝。墙背填土应采用透水性材料或设计要求的填料。当挡土墙墙面需立体绿化时，应报请建设单位补充防止挡土墙基础浸水下沉的设计。挡土墙投入使用时，应进行墙体变形观测，并依据观测成果确认挡土墙可否安全使用。

2、挡土墙施工要点

1）挡土墙基础施工要点

（1）挡土墙钢筋混凝土基础下的桩基础施工方法与设备选择参见本书2.2.2中相关内容。

（2）挡土墙基坑分段开挖，距基坑底30cm，采用人工辅助清底，严禁超挖。达到设计标高后，基坑内施作临时排水沟和集水井，井内安装排水泵抽排地下水，确保基坑底不被水浸泡。对地基承载力进行检测，经验收合格后及时浇筑混凝土垫层。基坑边严禁堆土及堆放建筑材料。

（3）挡土墙基坑采用放坡开挖时，依据地质水文条件，确定边坡坡比，确保基坑边坡稳定。当地下水位较高时，要采取降水排水措施，将地下水位控制在基坑底以下50cm。基坑顶四周设置挡水矮墙和集水沟，防止地表水进入基坑。当挡土墙基坑没有条件放坡开挖时，要采用围护结构对基坑进行支护。

（4）挡土墙基础按设计要求设置结构变形缝。基础与墙身连接应按设计要求设置石榫、插筋，接触面要凿毛，用压力水冲洗干净（人工凿毛时强度宜为2.5MPa，机械凿毛时强度宜为10MPa）。

（5）基础混凝土浇筑前，钢筋、模板应验收合格。模板内污物、杂物应清理干净，积水排干，模板缝隙封闭。混凝土分层浇筑，振捣密实，连续浇筑成型。脱模后及时覆盖保湿养护。

2）现浇（钢筋）混凝土挡土墙施工要点

（1）依据《施工脚手架通用规范》GB 55023-2022要求，搭设施工用脚手架，便于立模和浇筑混凝土施工。

（3）模板使用前应检查，表面起皮有裂纹、边角破损的模板禁止使用，模板与混凝土接触面要打磨清理干净，刷脱模剂备用。禁止在施工现场采用拌制砂浆通过切割成型等方式制作的钢筋保护层垫块，应使用专业化压制设备和标准模具生产的钢筋保护层垫块。挡墙预埋泄水管要可靠固定，防止在浇筑混凝土时出现位移，造成泄水管排水功能失效。

（4）挡墙浇筑混凝土要水平分层浇筑，分层振捣密实，分层厚度≤300mm，混凝土要通过导管送入模内，导管出料口距离浇筑面高度≤2m，防止混凝土在落料时离析，影响墙身混凝土质量。大体积混凝土施工要符合《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008中7.10条的要求；冬期混凝土施工要符合《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008中7.11条的要求；高温期混凝土施工要符合《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008中7.12条的要求。当墙身混凝土抗压强度≥2.5MPa，可拆除墙身模板，拆除模板后对混凝土墙身及时进行养护。

（5）采用片石混凝土时，可在混凝土中掺入不多于该结构体积20%的片石，片石的抗压强度等级符合设计要求。片石应质地坚硬、密实、无裂纹、无风化，厚度150～300mm，使用前应清洗干净并饱和吸水。片石随混凝土浇筑分层摆放，净距≥150mm，距结构边缘≥150mm，不触及构造钢筋和预埋件。混凝土采用分层浇筑方式，每层厚度≤300mm，分层振捣，边振捣边加片石，片石埋入混凝土1/2。严禁采用机械将片石倾倒在混凝土浇筑面上，使用料斗将片石吊运至作业面，然后人工均匀摆放栽砌。

1.挡土墙类型

在城市道路桥梁工程中常见的挡土墙有现浇钢筋混凝土结构挡土墙、装配式钢筋混凝土结构挡土墙、砌体结构挡土墙、锚杆式挡土墙和加筋土挡土墙。按照挡土墙结构形式及结构特点，可分为重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、自立式、加筋土等不同挡土墙。

1）重力式砌体挡土墙结构特点

① 依靠墙体自重抵挡土压力作用。

② 一般用浆砌片（块）石砌筑，外观有天然之美。

③ 形式简单，就地取材，施工方便造价低。

④ 人工耗用量大，工效低，工期长，挡土墙高度受限

2）重力式混凝土挡土墙结构特点

① 依靠墙体自重抵挡土压力作用。

② 一般采用现场浇筑混凝土或片石混凝土。

③ 形式简单，就地取材，施工简便

3）重力式钢筋混凝土挡土墙结构特点

① 依靠墙体自重抵挡土压力作用。

② 在墙背设少量钢筋，并将墙趾展宽（必要时设少量钢筋）或基底设凸榫抵抗滑动。

③ 可减薄墙体厚度，节省混凝土用量

4）衡重式挡土墙结构特点

① 上墙利用衡重台上填土的下压作用和全墙重心的后移增加墙体稳定。

② 墙胸坡陡，下墙倾斜，可降低墙高减少基础开挖

5）钢筋混凝土悬臂式挡土墙结构特点

① 采用钢筋混凝土材料，由立壁、墙趾板、墙踵板三部分组成。

② 墙高时，立壁下部弯矩大，配筋多，不经济

6）钢筋混凝土扶壁式挡土墙结构特点

① 沿墙长，隔相当距离加筑肋板（扶壁），使墙面与墙踵板连接。

② 比悬臂式受力条件好，在高墙时较悬臂式经济

7）带卸荷板的柱板式挡土墙结构特点

① 由立柱、底梁、拉杆、挡板和基座组成，借卸荷板上的土重平衡全墙。

② 基础开挖较悬臂式少。

③ 可预制拼装，快速施工

8）锚杆式挡土墙结构特点

① 由肋柱、挡板和锚杆组成，靠锚杆固定在岩体内拉住肋柱。

② 锚头为楔缝式或砂浆锚杆

9）自立式（尾杆式）挡土墙结构特点

① 由拉杆、挡板、立柱、锚锭块组成，靠填土本身和拉杆、锚锭块形成整体稳定。

② 结构轻便、工程量节省，可以预制、拼装，施工快速、便捷。

③ 基础处理简单，有利于地基软弱处进行填土施工，但分层碾压需慎重，土也要有一定选择

10）加筋土挡土墙结构特点

① 加筋土挡墙是填土、拉筋和面板三者的结合体。拉筋与土之间的摩擦力及面板对填土的约束，使拉筋与填土结合成一个整体的柔性结构，能适应较大变形，可用于软弱地基，耐震性能好于刚性结构。

② 可解决很高（国内有3.6～12m的实例）的垂直填土，减少占地面积。

③ 挡土面板、加筋条定型预制，现场拼装，土体分层填筑，施工简便、快速、工期短。

④ 造价较低，为普通挡墙（结构）造价的40%～60%。

⑤ 立面美观，造型轻巧，与周围环境协调

1、挡土墙施工一般要求

挡土墙基础地基承载力必须符合设计要求，并经检测验收合格后方可进行后续工序施工。施工中应按设计要求施作挡土墙的排水系统、泄水孔、反滤层和结构变形缝。墙背填土应采用透水性材料或设计要求的填料。当挡土墙墙面需立体绿化时，应报请建设单位补充防止挡土墙基础浸水下沉的设计。挡土墙投入使用时，应进行墙体变形观测，并依据观测成果确认挡土墙可否安全使用。

2、挡土墙施工要点

1）挡土墙基础施工要点

（1）挡土墙钢筋混凝土基础下的桩基础施工方法与设备选择参见本书2.2.2中相关内容。

（2）挡土墙基坑分段开挖，距基坑底30cm，采用人工辅助清底，严禁超挖。达到设计标高后，基坑内施作临时排水沟和集水井，井内安装排水泵抽排地下水，确保基坑底不被水浸泡。对地基承载力进行检测，经验收合格后及时浇筑混凝土垫层。基坑边严禁堆土及堆放建筑材料。

（3）挡土墙基坑采用放坡开挖时，依据地质水文条件，确定边坡坡比，确保基坑边坡稳定。当地下水位较高时，要采取降水排水措施，将地下水位控制在基坑底以下50cm。基坑顶四周设置挡水矮墙和集水沟，防止地表水进入基坑。当挡土墙基坑没有条件放坡开挖时，要采用围护结构对基坑进行支护。

（4）挡土墙基础按设计要求设置结构变形缝。基础与墙身连接应按设计要求设置石榫、插筋，接触面要凿毛，用压力水冲洗干净（人工凿毛时强度宜为2.5MPa，机械凿毛时强度宜为10MPa）。

（5）基础混凝土浇筑前，钢筋、模板应验收合格。模板内污物、杂物应清理干净，积水排干，模板缝隙封闭。混凝土分层浇筑，振捣密实，连续浇筑成型。脱模后及时覆盖保湿养护。

2）现浇（钢筋）混凝土挡土墙施工要点

（1）依据《施工脚手架通用规范》GB 55023-2022要求，搭设施工用脚手架，便于立模和浇筑混凝土施工。

（3）模板使用前应检查，表面起皮有裂纹、边角破损的模板禁止使用，模板与混凝土接触面要打磨清理干净，刷脱模剂备用。禁止在施工现场采用拌制砂浆通过切割成型等方式制作的钢筋保护层垫块，应使用专业化压制设备和标准模具生产的钢筋保护层垫块。挡墙预埋泄水管要可靠固定，防止在浇筑混凝土时出现位移，造成泄水管排水功能失效。

（4）挡墙浇筑混凝土要水平分层浇筑，分层振捣密实，分层厚度≤300mm，混凝土要通过导管送入模内，导管出料口距离浇筑面高度≤2m，防止混凝土在落料时离析，影响墙身混凝土质量。大体积混凝土施工要符合《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008中7.10条的要求；冬期混凝土施工要符合《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008中7.11条的要求；高温期混凝土施工要符合《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008中7.12条的要求。当墙身混凝土抗压强度≥2.5MPa，可拆除墙身模板，拆除模板后对混凝土墙身及时进行养护。

（5）采用片石混凝土时，可在混凝土中掺入不多于该结构体积20%的片石，片石的抗压强度等级符合设计要求。片石应质地坚硬、密实、无裂纹、无风化，厚度150～300mm，使用前应清洗干净并饱和吸水。片石随混凝土浇筑分层摆放，净距≥150mm，距结构边缘≥150mm，不触及构造钢筋和预埋件。混凝土采用分层浇筑方式，每层厚度≤300mm，分层振捣，边振捣边加片石，片石埋入混凝土1/2。严禁采用机械将片石倾倒在混凝土浇筑面上，使用料斗将片石吊运至作业面，然后人工均匀摆放栽砌。