悬臂式挡土墙
悬臂式挡土墙
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设计内容
设计内容
悬臂式挡土墙的设计计算主要包括：侧压力计算、确定墙身断面尺寸、钢筋混凝土结构设计、裂缝宽度验算 及稳定性验算等。
一般通过试算法确定墙身的断面尺寸，即先拟定截面的试算尺寸，计算作用其上的侧压力，通过全部稳定验 算来最终确定墙踵板和墙趾板的长度。
钢筋混凝土结构设计主要是对已初步拟定的墙身断面尺寸进行内力和配筋计算。在配筋设计时，可能会调整 断面尺寸，特别是墙身的厚度。一般情况下这种墙身厚度的调整对整体稳定影响不大，可不再进行全墙的稳定验 算。
3．墙身构造
为提高挡土墙的抗滑移能力，可在基础底板加设防滑键。防滑键设在墙身底部，键的宽度应根据剪力要求， 其最小值为30 cm。
特点
特点
悬臂式挡土墙是一种轻型支挡构筑物。其支挡结构的抗滑、抗倾覆主要取决于墙身自重和墙底板以上填筑土 体(包括荷载)的重力效应，此外如果在墙底板设置凸榫将大大提高挡土墙的抗滑稳定性。由于挡土墙采用钢筋混 凝土结构，使得其结构厚度减小，自重减轻，钢筋混凝土底板刚度的提高，使得挡土墙立臂高度较高且提高了在 地基承载力较低条件下的适应性。因此，悬臂式挡土墙的优点主要体现在结构尺寸较小、自重轻、便于在石料缺 乏和地基承载力较低的填方地段使用。
稳定性验算主要包括抗滑、抗倾覆、地基稳定性验算等内容。裂缝最大宽度验算应满足相关规范的要求。另 外，悬臂式挡土墙按平面应变问题考虑，即沿墙长度方向取一延米进行设计计算。
设计步骤
设计步骤
悬臂式挡土墙设计包括四个步骤。 ①根据支挡环境的需要拟定墙高和相应的墙身结构尺寸，在墙体的延伸方向一般取一延长米计算。 ②根据所拟定的墙体结构尺寸，确定结构荷载(墙身自重、土压力、填土重力)，由此进行墙体的抗滑、抗倾 覆稳定性验算，确认是否需要在底板上加凸榫。 ③底板地基承载力验算，确认底板尺寸是否满足要求。 ④墙身结构设计及裂缝宽度验算。
悬臂式挡土墙计算
悬臂式挡土墙计算
悬臂式挡土墙是一种常用的挡土结构，在建筑工程中应用广泛。
本文将详细介绍悬臂式挡土墙的计算方法，旨在为相关工程人员提供指导意义。
1.悬臂式挡土墙的定义
悬臂式挡土墙是一种基于挡土板的结构，其设计最大限度地利用了挡土板的弯曲和剪切性能。
悬臂式挡土墙面板的下部被埋入固定土体，以克服地面反作用力产生的侧向压力。
悬臂式挡土墙可分为重力式和弹簧式两种类型。
2.悬臂式挡土墙的计算方法
设计悬臂式挡土墙的关键是确定其最大抗倾覆力矩。
在计算抗倾覆力矩时，需要考虑以下几个因素：
（1）土体侧向压力
土体在侧向受力的情况下会向外发生侧向压力，这种压力是造成悬臂式挡土墙倾覆的主要因素。
在计算抗倾覆力矩时，如果能正确估计土体侧向压力的大小，可以有效地减少挡土墙的倾覆风险。
（2）土体抗倾覆能力
悬臂式挡土墙设计时需要考虑垂直于挡土墙面包容土体体积内的
土体受力情况和土体的抗倾覆能力。
土体的抗倾覆能力与其内聚力、
内摩擦角、土体密度以及潮湿度等参数密切相关。
（3）土体连通性
土体的连通性在悬臂式挡土墙设计时也是非常重要的因素之一。
在设计挡土墙时需要确保土体连通性高，在将水从墙内排出时可以增
加土体的稳定性。
3.结语
悬臂式挡土墙的计算方法需要考虑许多因素，包括土体侧向压力、土体抗倾覆能力和土体连通性等。
在设计中，我们应该根据实际工程
情况进行合理的设计，以确保悬臂式挡土墙的安全、稳定和经济性。
通过科学的计算方法和合理的设计方案，我们可以建造出更加安全、
优良的悬臂式挡土墙。
悬臂式和扶壁式挡土墙
3. 挡土墙墙身混凝土应一次浇灌完成，如果 间断，必须保证新混凝土和已浇混凝土粘 结牢固Biblioteka 京石项目部涿州车站扶壁式挡墙
涿州车站路基两 侧长315米，高 10米的扶壁式挡 土墙
扶壁式挡土墙侧面
再见
施工中的悬臂式挡土墙
悬臂式挡土墙的应用
扶壁式挡土墙构造图
扶壁式挡土墙墙身 构造：
扶壁式挡土墙由墙面板、 墙趾板、墙踵板和扶壁 组成，通常设置凸榫， 墙高一般不大于10m， 墙顶宽度不小于0.3m。
其他构造要求：
1. 伸缩缝的设置间距不应大于20m，沉降缝、 泄水孔的设置与重力式挡土墙相同见书 p152。
悬臂式和扶壁式挡土墙
—隶属于钢筋混凝土薄壁式结构
悬臂式、扶壁式挡土墙定义：
由底板及固定在底板上的悬臂式直墙构成 的主要靠底板上的填土重量维持稳定的挡 土墙
它们依靠墙身自重和墙底板以上填筑土体的重量 维持挡土墙的稳定。规范规定当挡土墙的高度不 超过6m时，可选用悬臂式挡土墙；否则应采用扶 壁式挡土墙，且高度不宜超过10m。
悬臂式和扶壁式挡土墙特点
• 构造简单、施工方便，墙身断面较小，自 身质量轻，可以较好的发挥材料的强度性 能，能适应承载力较低的地基。
• 适用于缺乏石料及地震地区。由于墙踵板 的施工条件，一般用于填方路段作路肩墙 或路堤墙使用。
坍塌的挡土墙
广州市海珠区该 地段一建筑工地 基坑挡土墙突然 发生坍塌导致临 近大厦中部墙体 全部倒塌
悬臂式挡土墙构造图
悬臂式挡土墙
构建的基本要求：
1. 墙高一般不大于6m， 大于4m要在墙面板前 加贴角。
重力式挡土墙悬臂式挡土墙
05
挡土墙的设计与计算
设计原则与方法
安全可靠
挡土墙设计应确保在各种荷载 和环境条件下具有足够的稳定
性和安全性。
经济合理
在满足安全要求的前提下，应 尽可能降低工程造价，提高经 济效益。
适用性强
挡土墙设计应考虑到地质、水 文、气候等条件，确保在各种 环境下均能适用。
美观环保
挡土墙的外观应与周围环境相 协调，符合环保要求。
地质条件考虑
不同的地质条件对挡土墙 的设计和选型有不同的要 求。
工程经济性
合理的挡土墙设计能够节 省工程成本并提高工程安 全性。
挡土墙的定义与分类
定义
挡土墙是一种用于抵抗土体侧压力、 防止土体坍塌或滑坡的构筑物。
分类
根据结构形式和工作原理，挡土墙可 分为重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、 扶壁式挡土墙等。本文将重点探讨重滤层 等，防止水分在挡土墙内部积聚。
质量控制措施
施工前质量控制
熟悉设计图纸，了解施工验收规范及质量评定标准；编制切实可行的施工方案或技术措施 ；对施工人员进行技术交底，明确施工方法和质量标准。
施工过程质量控制
加强原材料的质量控制，确保原材料符合设计要求；严格按照施工规范进行施工，确保每 个工序的质量；加强现场监督和检查，及时发现并处理质量问题。
重力式挡土墙与悬臂 式挡土墙
目录
• 引言 • 重力式挡土墙 • 悬臂式挡土墙 • 重力式挡土墙与悬臂式挡土墙的比较
目录
• 挡土墙的设计与计算 • 挡土墙的施工技术与质量控制 • 挡土墙的维护与保养
01
引言
目的和背景
01
02
03
土木工程需求
在土木工程中，挡土墙是 常见的结构物，用于防止 土壤或岩石的侧向移动。
悬臂式和扶壁式挡土墙
悬臂式和扶壁式挡土墙在建筑和土木工程中，挡土墙是一种用于防止土壤和岩石滑坡或坍塌的结构。
挡土墙可以分为多种类型，包括重力式挡土墙、拱形挡土墙、钢板挡土墙、混凝土挡土墙和石材挡土墙等。
其中，悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙是两种常见的挡土墙类型。
1. 悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙是一种将挡土墙悬在空中的结构形式，挡土墙前面的土壤受到上部结构的作用而得以支撑。
悬臂式挡土墙的支撑结构通常由一系列水平的，薄型的预应力混凝土梁构成，这些梁通过锚固在背墙上的钢筋进行悬挂。
悬臂式挡土墙的主要优点是结构简单，施工容易，还可以在地形较为陡峭的地区进行施工。
由于挡土墙前面的土壤只受到上部结构的支撑，因此需要更加严格的控制挡土墙的支撑结构的质量和施工过程中的安全性。
同时，由于悬臂式挡土墙所需的预应力混凝土梁需要在现场浇筑，因此在遇到极端气候条件的情况下，悬臂式挡土墙可能会受到一定的损坏。
2. 扶壁式挡土墙相比于悬臂式挡土墙，扶壁式挡土墙是一种更加坚固的结构，因为它的支撑结构是直接嵌入挡土墙前面的土壤中的。
扶壁式挡土墙需要先在挡土墙前面的土地上进行开挖，然后将支撑结构嵌入土壤之中，最后再进行挡土墙的施工。
扶壁式挡土墙的主要优点是结构坚固，可以用于防止挡土墙前面的土地发生滑坡或者结构坍塌。
与悬臂式挡土墙相比，扶壁式挡土墙所需的支撑结构量更大，需要更多的成本和物力投入。
此外，扶壁式挡土墙的建造也需要更多的时间和人力资源，需要更加严格的安全措施。
，悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙都是有效的挡土墙类型，它们在不同的情况下具有不同的优点和缺点。
在选择何种类型的挡土墙时，应该根据具体的工程需求和场地状况进行综合考虑，并且在施工过程中要严格遵守相应的安全规范，确保工程的施工和使用安全。
悬臂式和扶壁式挡土墙
悬臂式和扶壁式挡土墙在土木工程领域，挡土墙是一种常见的结构，用于支撑填土或山坡土体，防止其坍塌和滑移，以保持土体的稳定。
悬臂式和扶壁式挡土墙是两种较为常见的挡土墙形式，它们各自具有独特的特点和适用范围。
悬臂式挡土墙通常由立壁、趾板和踵板三部分组成。
立壁就像是一堵竖直的墙，直接承受土压力；趾板位于挡土墙的底部前端，踵板则在底部后端。
这种结构的特点是依靠墙身的自重和墙踵板上的填土重量来维持稳定。
悬臂式挡土墙的优点之一是其结构相对简单。
由于主要由几个大的构件组成，施工过程相对容易控制，对于一些施工条件较为有限的场地，具有一定的优势。
另外，它能够适应一些地基条件不太理想的情况，比如软弱地基。
因为其自身重量相对较轻，对地基的承载能力要求相对较低。
然而，悬臂式挡土墙也有其局限性。
由于其依靠自重来维持稳定，所以通常需要较大的体积和材料用量，这可能会增加成本。
而且，在承受较大土压力时，其悬臂部分可能会产生较大的弯矩和变形，需要足够的强度和刚度来保证其稳定性。
扶壁式挡土墙则是在悬臂式挡土墙的基础上发展而来的。
它在立壁的基础上，每隔一定距离增设扶壁，扶壁将立壁分成若干段。
扶壁就像是一个个支撑，增强了整个结构的稳定性。
扶壁式挡土墙的优点在于其能够承受更大的土压力。
通过增设扶壁，有效地减小了立壁的弯矩和变形，提高了结构的承载能力。
同时，由于扶壁的存在，使得墙体的自重相对减轻，在一定程度上节省了材料。
不过，扶壁式挡土墙的施工相对复杂一些。
扶壁的设置需要精确的施工控制，以确保其位置和尺寸的准确性。
而且，由于结构较为复杂，设计和计算的难度也相对较大。
在实际工程应用中，选择悬臂式还是扶壁式挡土墙，需要综合考虑多个因素。
首先是土压力的大小和分布情况。
如果土压力较大，扶壁式挡土墙可能更为合适；如果土压力相对较小，悬臂式挡土墙可能能够满足要求。
其次是地基条件。
软弱地基可能更适合采用悬臂式挡土墙，而地基条件较好时，两种形式都可以考虑。
4.悬臂式挡土墙解析
筋混凝土挡土墙，墙背竖直且光滑，可假定墙背与填土之
间的摩擦角方 0 。
（1）截面选择
由于缺石地区，选择钢筋混凝土结构。墙高低于6m，选择悬臂式挡土 墙。尺寸按悬臂式挡土墙规定初步拟定，如图所示。
150 p
k
A
a
3000
z1=3/3+0.25=1.25m；
2) 竖向荷载计算 ①立臂板自重力
3000
600
150 p
k
A
G1k G2k
BD
250
G1k
0.15 0.25 3 25 15kN/m 2
150
C B' D' 400 250
1600
B D
x1
0.4
(0.1 3) /
2
(2 0.10) / 3 0.15 3 (0.1 3) / 2 0.15 3
600
G1k G2k
100
BD
b
150
C B' D' 400 250
1600
250
150
min
B D
max
150 p
k
A
a
3000
G1k G2k
100
600
BD
b
250
C B' D'
150
150
400 250
1600
min
B D
max
1) 土压力计算 沿墙体延伸方向取一延长米。由于地面水平，墙背竖直且光
1) 墙踵板长度（抗滑移稳定） 墙踵板长度的确定应以满足墙体抗滑稳定性的需要
第二节悬臂式和扶壁式挡土墙
第二节悬臂式和扶壁式挡土墙
一、悬臂式和扶壁式挡土墙（它们都采用钢筋混凝土结构）1悬臂式挡土墙【图】
它是由立壁（墙面板）和墙底板（包括墙趾板和墙踵板）组成，具有三个悬臂：立壁、墙趾板和墙踵板。
2.扶壁式挡土墙【图】
它是由立壁（墙面板）墙趾板、墙踵板及扶肋组成。
【结合一些现场图片展示土钉墙的形式和施工过程：施工中的悬臂式挡土墙;
悬臂式挡土墙的应用；扶壁式挡土墙；涿州车站扶壁式挡土墙；扶壁式挡土墙侧面】二、卸荷板式挡土墙
——是折线型重力挡土墙的墙背在适当高度处，安装
一定长度的水平钢筋混凝土板，这个板将墙后填料分
为上下两部分，上部分的填料可作为强身重量、而下
部分由于该板的隔开，下墙压土力大大减小，故称该
板为卸荷板。
这种结构形式介于重力挡土墙和轻型挡土堵之
间，即兼具刚性墙和柔性墙两者的特点。
由于卸荷板
的影响，这种结构的培工量比重力式节省30%左
右，所以能节省工程投资。
凸舞。
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❖ e>B/6,应采取加宽基础的方法加大B1,使其满足要求。
式中：
0 h0 K H HK
2.墙身内力计算
❖ 4.2.1立臂计算
❖ 立臂为固定在墙底板上的悬臂梁，各截面的剪力、弯矩计 算公式如下(计算简图如下所示)：
γh0Ka
Q 1 xz2 h 0 zK a/2
❖ 上力式，中其余1符，号 2同，前3—墙趾、墙踵及凸榫前缘处基底的压应
4.3.3凸榫宽度
BT
3.5KMT ft
M Th 2 T K cE x1 2B B T 123f
❖ 式中：
K混凝土受弯构设 件计 的安 强全 度系2.数 6） 5（ MT 凸榫所承受的总弯矩 ft 混凝土抗拉设计强度
❖ 3.墙身混凝土的等级不宜低于C20，主筋直径不宜小于 12mm;墙后填土应在墙身混凝土强度达到设计强度的 70%方可进行，填料应分层夯实；伸缩缝的间距不应小 于20m,缝宽2~3cm，缝内沥青麻筋或沥青木板，塞入深 度不宜小于2cm
❖ 4.挡土墙的排水管，应按上下左右2~3m交错设置，排水 孔的坡度为4%，进水侧设置反滤层，厚度不得小于 0.3m，在最低一排排水孔的进水口下部应设置隔水层， 当墙背填料为细粒土时，应在最低排排水孔至墙顶以下 0.5m高度以内填筑不小于0.3m厚的砂砾石或者土工合成 材料作为反滤层，反滤层的顶部与下部应设置隔水层。
Q1
M1
M 1 xz23 h 0 zK a/6
Q1X
M1X
H1 x
4.2.2墙踵板的内力
❖ 墙踵板是以立臂底端为固定端的悬臂梁，内力计算图下图 所示。
4.2.3墙趾板内力计算
❖ 各截面的剪力以及弯矩如下所示：
3.凸榫的设计
❖ 在墙身底部设置凸榫基础，是增加挡土墙抗滑稳定的一种
方墙法踵，与需水将平整成个凸的榫直置线于所过包墙围趾的与三水角平形成范4围5 内，2如及下通图过
（1）立臂
❖ 悬臂式支挡结构由立臂和墙底板两部分组成。为便于施工 立臂内侧做成竖直，外侧做成1:0.02~1:0.05的斜坡， 具体坡度值将根据立臂的强度和刚度要求确定。当支挡墙 高不大时，立臂可以做成等厚度的。墙顶的最小厚度通常 采用20~25cm。当墙高较高时，宜在立臂下部将界面加 厚。
（2）墙底板
所示。
BT1 BT
BT2
σ1
σ3
45 2
BT
4.3.1凸榫的位置
❖ 由上可知，凸榫的位置、高度、宽度必须符合下列要求：
BT1hTtan452
B T2B B T 1B Th Tcot
❖ 凸榫前侧距墙趾的最小距离为：
BT1minB BB1c2oKt4cE5xB2f1f
4.3.2凸榫的高度
hT KcEs1 2BBpT132f p1 231ta2 n45 1 2
一、概述
❖ 悬臂式挡土墙是一种轻型、新型的支挡结构，广泛用于国 内外的公路、铁路工程中，该结构具有良好的社会效益。
❖ 由立臂、墙底板、凸榫组成，如图1所示，该种挡墙具有 以下特点：依靠自重和墙底板以上的填筑土体的重力维持 墙体的稳定，适用于石料匮乏的地区以及地基承载力较低 的填方地段，墙高一般小于6m。
❖ 有凸榫时：
❖
f• G Kc Ex 1.0
❖ （1）如图2所示的路肩墙，有
1:0
B1 B2
B3
B
❖ （2）对于如图3所示的路堤墙，计算公式如下：
B3
f
KcEx fEy
H12B3
tan
b
β
1:0
H
H1
h
B1 B2
B3
B
❖ （3）当立臂面坡不垂直时，应该对按上两式墙踵板计算
立臂
墙趾板
墙踵板 凸榫
二、构造要求
❖ 1.基础需满足： ❖ （1）埋置深度不小于1m ❖ （2）冻结深度不大于1m时，埋置深度应在冻结线一下
0.25m(弱冻胀土除外)，同时满足（1）； 冻结深度不大 于1m时，基础埋置深度不小于1.25m，同时还应将基底 至冻结线下0.25m深度范围内的地基土换填为弱冻胀土或 不冻胀土 ❖ （3）受水流冲刷时，基础埋置深度不小于1m ❖ （4）在软质岩层地基上，基础埋置深度不小于1m
的长度进行修正：
B3
1 2
mH1
b
β
H h H1
1:m
B1 B2
B3
B
4.1.2墙趾板长度计算
❖ （1）对于路肩墙（见图2）
B 1 0 .5 fH K 2 c 0 0 H H 0 .2(B 5 2 B 3 )
❖ （2）对于路堤墙（见图3）
B 1 0 .5 H K B 3 0 tan f 0 .2 ( B 5 2 B 3 )
（3）凸榫
❖ 为提高挡土墙的稳定能力，底板可以设置凸榫。为使凸榫 前的土体产生最大的被动土压力，墙后的主动土压力不因 设凸榫而最增大，凸榫应设置在正确的位置上。凸榫的高 度，应根据凸榫前土体的被动土压力能够满足全墙的抗滑 稳定要求而定。凸榫的厚度除了满足混凝土的直剪和抗弯 的要求外，为了便于施工，还不应小于30cm。
BT1 BT
BT2
σ1
σ3
三、悬臂式挡土墙的设计
拟定墙身截面
荷载计算
抗倾覆稳定性验算
抗滑稳定性验算 满足
满足
不满足 加凸榫
地基承载力验算 满足
结构设计
满足
最大裂缝宽度验算 满足
满足
不满足 加长墙踵板
满足
不满足
4.1.1墙踵板长度计算
❖ 墙踵板长度可按下式计算：
❖ 一般情况下：
f • G
K0 Ex 1.3
❖ 一般水平设置，通常做成变厚度，底面水平，顶面则自与 立臂连接处向两侧倾斜。
❖ 墙底板由墙踵板和墙趾板两部分组成，其长度和高度由全 墙抗滑稳定性验算确定。底板在与立臂相接处厚度为 （1/12~1/10）H,而墙趾板与墙踵板端部厚度不小于 30cm；其宽度B可近似取（0.6~0.8）H，当遇到地下 水位高软弱地基时，B值应增大。
❖ 2.对于墙底板，一般水平放置，顶面自与立臂连接处向两 侧倾斜。墙踵板水平长度由抗滑稳定性计算，靠立臂处厚 度一般为(1/12~1/10) H，且不应小于20~30cm
❖ 墙趾板的长度应根据墙体的抗倾覆稳定性、基底应力和偏 心距等条件确定，一般可取为(0.15~0.3)B，其厚度与 墙踵相同。通常底板宽度B由墙体的整体稳定性决定，一 般可取墙高的0.6~0.8倍。当墙后为以一地下水位较高且 地基承载力很小的软弱地基时，B值可能会增大到1倍的 墙高或者更大