土力学及地基基础第17讲挡土墙设计
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挡土墙的设计,课件
挡土墙的设计一、概述挡土墙是用于防止土体滑动和塌方的结构，广泛应用于道路、铁路、水利、矿山等工程中。
挡土墙的设计涉及到多个方面，包括地质条件、土压力、材料选择、结构形式等。
本文将介绍挡土墙的设计流程和要点，以帮助读者更好地理解和应用挡土墙的设计。
二、挡土墙的设计流程1.地质勘察：挡土墙的设计需要进行地质勘察，了解土体的性质、结构、水分状况等，为后续设计提供基础数据。
2.土压力计算：根据地质勘察结果，计算挡土墙所受的土压力，包括主动土压力、被动土压力和静止土压力。
3.结构形式选择：根据土压力计算结果和工程需求，选择合适的挡土墙结构形式，如重力式挡土墙、锚杆挡土墙、加筋土挡土墙等。
4.材料选择：根据地质条件和工程要求，选择合适的材料，如混凝土、石材、土工合成材料等。
5.结构计算：根据所选结构形式和材料，进行挡土墙的结构计算，包括稳定性分析、承载能力计算等。
6.施工图绘制：根据结构计算结果，绘制挡土墙的施工图，包括平面图、立面图、剖面图等。
7.施工方案制定：根据施工图和工程实际情况，制定挡土墙的施工方案，包括施工方法、施工顺序、施工安全措施等。
三、挡土墙的设计要点1.地质条件：挡土墙的设计应充分考虑地质条件的影响，选择合适的结构形式和材料，以确保挡土墙的稳定性和承载能力。
2.土压力计算：土压力计算是挡土墙设计的基础，应准确计算土压力的大小和分布，以保证挡土墙的结构安全和稳定。
3.结构形式选择：挡土墙的结构形式应根据工程需求和地质条件进行选择，应考虑挡土墙的高度、长度、稳定性等因素。
4.材料选择：挡土墙的材料应根据地质条件和工程要求进行选择，应考虑材料的强度、耐久性、施工性能等因素。
5.结构计算：挡土墙的结构计算应包括稳定性分析、承载能力计算等，应确保挡土墙的结构安全和稳定。
6.施工图绘制：挡土墙的施工图应详细、准确，包括平面图、立面图、剖面图等，以便于施工和验收。
7.施工方案制定：挡土墙的施工方案应考虑施工方法、施工顺序、施工安全措施等因素，以确保施工顺利进行。
挡土墙设计教学PPT课件
《公路路基设计规范》；
《建筑地基基础设计规范》；
02
CHAPTER
地质条件与挡土墙设计
介绍常用的地质勘察方法，如钻探、坑探、地球物理勘探等，以及各方法的适用条件和优缺点。
地质勘察方法
地质报告内容
地质参数确定
详细解读地质勘察报告，包括地层岩性、地质构造、水文地质条件、不良地质现象等方面的内容。
根据地质勘察结果，确定挡土墙设计所需的地质参数，如土壤容重、内摩擦角、黏聚力等。
03
CHAPTER
挡土墙结构设计
重力式挡土墙
悬臂式挡土墙
扶壁式挡土墙
加筋土挡土墙
01
02
03
04
依靠自身重力维持稳定，适用于高度不大且地基较好的情况。
由立壁、趾板和踵板组成，适用于地基较差或墙高较大的情况。
在悬臂式挡土墙的基础上增设扶壁，适用于墙高较大且地基较差的情况。
由面板、拉筋和填土组成，适用于填土高度较大的情况。
03
基于概率论和数理统计原理，考虑影响挡土墙稳定性的各种不确定性因素，通过可靠度指标评价挡土墙的稳定性。该方法能够全面反映挡土墙的实际安全状况。
实例二
某加筋土挡土墙稳定性计算。通过介绍加筋材料、加筋间距、荷载组合等，详细演示加筋土挡土墙的稳定性计算过程。
实例一
某重力式挡土墙稳定性计算。通过介绍地质条件、设计参数、荷载组合等，详细演示重力式挡土墙的稳定性计算过程。
03
02
01
介绍常用的地基处理方法，如换填法、强夯法、深层搅拌法等，以及各方法的适用条件和施工要点。
地基处理方法
针对不良地质条件，提出有效的加固措施，如设置桩基、锚杆、注浆等，以提高挡土墙的稳定性和安全性。
加固措施
《建筑地基基础设计规范》；
02
CHAPTER
地质条件与挡土墙设计
介绍常用的地质勘察方法，如钻探、坑探、地球物理勘探等，以及各方法的适用条件和优缺点。
地质勘察方法
地质报告内容
地质参数确定
详细解读地质勘察报告，包括地层岩性、地质构造、水文地质条件、不良地质现象等方面的内容。
根据地质勘察结果，确定挡土墙设计所需的地质参数，如土壤容重、内摩擦角、黏聚力等。
03
CHAPTER
挡土墙结构设计
重力式挡土墙
悬臂式挡土墙
扶壁式挡土墙
加筋土挡土墙
01
02
03
04
依靠自身重力维持稳定，适用于高度不大且地基较好的情况。
由立壁、趾板和踵板组成，适用于地基较差或墙高较大的情况。
在悬臂式挡土墙的基础上增设扶壁，适用于墙高较大且地基较差的情况。
由面板、拉筋和填土组成，适用于填土高度较大的情况。
03
基于概率论和数理统计原理，考虑影响挡土墙稳定性的各种不确定性因素，通过可靠度指标评价挡土墙的稳定性。该方法能够全面反映挡土墙的实际安全状况。
实例二
某加筋土挡土墙稳定性计算。通过介绍加筋材料、加筋间距、荷载组合等，详细演示加筋土挡土墙的稳定性计算过程。
实例一
某重力式挡土墙稳定性计算。通过介绍地质条件、设计参数、荷载组合等，详细演示重力式挡土墙的稳定性计算过程。
03
02
01
介绍常用的地基处理方法，如换填法、强夯法、深层搅拌法等，以及各方法的适用条件和施工要点。
地基处理方法
针对不良地质条件，提出有效的加固措施，如设置桩基、锚杆、注浆等，以提高挡土墙的稳定性和安全性。
加固措施
挡土墙课程设计
挡土墙课程设计挡土墙课程设计一、引言挡土墙是一种常用的土木工程结构，用于防止土体坡面的坡面破坏和滑塌。
本课程设计旨在介绍挡土墙的设计原理、计算方法以及施工要点，以帮助学员全面了解挡土墙的设计与实施过程。
二、基本概念与分类1. 挡土墙的定义与作用挡土墙是指为了抵抗土体质量的侧向力作用，保证土体稳定，防止坡面滑塌而设置的建筑物或工程结构。
2. 挡土墙的分类- 硬质挡土墙：如重力墙、钢筋混凝土挡土墙。
- 软质挡土墙：如挡土墙垫层、挠性挡土墙。
三、挡土墙的设计原理1. 土体力学基础知识- 地基力学参数的确定方法- 土体的稳定性分析方法2. 挡土墙的受力分析- 横向土压力的计算方法- 纵向土压力的计算方法- 影响挡土墙稳定的主要因素四、挡土墙的设计计算1. 挡土墙的基本尺寸确定- 挡土墙高度的计算方法- 挡土墙顶宽和底宽的确定2. 钢筋混凝土挡土墙的设计计算- 钢筋混凝土挡土墙的受力分析- 钢筋混凝土挡土墙的稳定性计算方法五、挡土墙的施工要点1. 基坑开挖与处理- 基坑的布置和开挖方法- 基坑边坡的加固和支护2. 挡土墙的主体施工- 土方土工合理使用- 墙体材料的选用与施工- 挡土墙的水平、竖向和纵向连接设计六、附加设施与装饰1. 挡土墙的排水与防渗措施- 排水系统的设置- 防渗材料的选择与施工2. 挡土墙的绿化与美化- 植被种植与养护- 美化装饰的设计与施工七、本文档所涉及附件1. 挡土墙设计计算表格2. 挡土墙施工图纸3. 挡土墙材料资料八、本文档所涉及的法律名词及注释1. 建筑法：指中华人民共和国的建筑法律法规。
2. 土木工程：人类在自然环境中修建的工程，包括房屋建筑、公路、桥梁等。
土力学应用—挡土墙设计精选全文完整版
挡土墙的抗倾覆稳定性，必须要求抗倾覆力矩和倾覆力矩之比不小于1.6。该比值称为 抗倾覆安全系数，即：
抗倾覆力矩 K1 倾覆力矩 1.6
23.2重力式挡土墙设计
❖ 挡土墙设计步骤： 一、选择倾斜形式：根据边坡实际情况，选择挡土墙的倾斜形式：
挖方段采用仰斜式；填方段采用直立式或俯斜式。
23.2重力式挡土墙设计
23.2重力式挡土墙设计
❖ 墙背的稳定性验算： 1、挡土墙的稳定性验算包括：抗滑移稳定性验算、抗倾覆稳定性验算
稳定性验算
抗滑移稳定性 抗滑移稳定性
会不会滑移、倾覆， 稳定性问题
2、地基承载力验算——地基强度 3、墙身承载力验算——樯身强度
材料会不会破坏， 承载力够不够大， 强度问题
23.2重力式挡土墙设计
❖ 墙背的稳定性验算： 抗滑移稳定：挡土墙在墙背土压力作用下可能沿着墙底发生滑动破坏，要保证挡土
墙的抗滑移稳定性，必须要求抗滑力和滑动力之比不小于1.3。该比值称为抗滑安全系 数，即：
抗滑力 Ks 滑动力 1.3
23.2重力式挡土墙设计
❖ 墙背的稳定性验算： 抗倾覆稳定：挡土墙在墙背土压力作用下可能绕墙趾向前发生转动而倾覆，要保证
如安全系数过大，适当减小墙底宽度；
安全系数过小，适当加大底宽或采取其它措施。
23.2重力式挡土墙设计
❖ 挡土墙设计步骤： 三、选择墙面坡度和墙背坡度：
优先采用仰斜式
（1）墙面坡度： 墙前地面较陡时，可取1：0.2～1：0.05仰斜坡度或直立； 墙前地面较平坦时，中、高挡土墙不宜缓于1：0.4。愈缓 墙身越长、开挖愈多。
墙
扶壁式
轻型挡土墙
锚杆式
锚定板式
衡
重
加筋土式
抗倾覆力矩 K1 倾覆力矩 1.6
23.2重力式挡土墙设计
❖ 挡土墙设计步骤： 一、选择倾斜形式：根据边坡实际情况，选择挡土墙的倾斜形式：
挖方段采用仰斜式；填方段采用直立式或俯斜式。
23.2重力式挡土墙设计
23.2重力式挡土墙设计
❖ 墙背的稳定性验算： 1、挡土墙的稳定性验算包括：抗滑移稳定性验算、抗倾覆稳定性验算
稳定性验算
抗滑移稳定性 抗滑移稳定性
会不会滑移、倾覆， 稳定性问题
2、地基承载力验算——地基强度 3、墙身承载力验算——樯身强度
材料会不会破坏， 承载力够不够大， 强度问题
23.2重力式挡土墙设计
❖ 墙背的稳定性验算： 抗滑移稳定：挡土墙在墙背土压力作用下可能沿着墙底发生滑动破坏，要保证挡土
墙的抗滑移稳定性，必须要求抗滑力和滑动力之比不小于1.3。该比值称为抗滑安全系 数，即：
抗滑力 Ks 滑动力 1.3
23.2重力式挡土墙设计
❖ 墙背的稳定性验算： 抗倾覆稳定：挡土墙在墙背土压力作用下可能绕墙趾向前发生转动而倾覆，要保证
如安全系数过大，适当减小墙底宽度；
安全系数过小，适当加大底宽或采取其它措施。
23.2重力式挡土墙设计
❖ 挡土墙设计步骤： 三、选择墙面坡度和墙背坡度：
优先采用仰斜式
（1）墙面坡度： 墙前地面较陡时，可取1：0.2～1：0.05仰斜坡度或直立； 墙前地面较平坦时，中、高挡土墙不宜缓于1：0.4。愈缓 墙身越长、开挖愈多。
墙
扶壁式
轻型挡土墙
锚杆式
锚定板式
衡
重
加筋土式
《挡土墙设计和计算》课件
改进措施：加强挡土墙的防 水处理，防止渗水
THEME TEMPLATE
感谢观看
挡土墙的施工方法和技术要求
技术要求：包括墙体强度、 稳定性、耐久性等方面的要 求
施工注意事项：包括施工安 全、环境保护等方面的注意
事项
施工方法：包括开挖、回填、 夯实、砌筑等步骤
监测方法：包括位移监测、 应力监测、渗流监测等方法
挡土墙的施工质量控制和验收
施工前准备：检查材料、设备、人员等是否符合要求
素确定
挡土墙图纸绘制：根据 设计原则和流程绘制挡 土墙图纸，包括挡土墙 结构、尺寸、材料等
挡土墙的荷载分析和计算
荷载类型：包括土压力、水压力、自重等 荷载计算方法：采用极限平衡法、有限元法等 荷载组合：考虑各种可能的荷载组合情况 计算软件：使用专业软件进行计算，如SAP2000、Midas等
挡土墙的稳定性标准：根据 工程地质、水文地质、环境 条件等因素制定
挡土墙的稳定性计算方法： 采用极限平衡法、有限元法
等方法进行计算
挡土墙的稳定性要求：满足 抗滑移、抗倾覆、抗剪切等 力学性能要求
挡土墙的稳定性检验：通过 现场监测、模型试验等方式
进行检验和评估
挡土墙的抗滑稳定性计算
抗滑稳定性计算方法：采用 极限平衡法、有限元法等
监测方法： 采用仪器监 测和人工监 测相结合的
方式
维护措施： 根据监测结 果采取相应 的维护措施， 如增加支撑、
加固等
安全措施： 确保施工和 监测过程中 的安全，如 设置安全警 示标志、配 备安全防护
设备等
挡土墙工程实例分析
章节副标题
实际工程中挡土墙的设计和计算案例
工程背景：某高速公路路基边坡防护工程 挡土墙类型：重力式挡土墙 设计参数：墙高、墙厚、墙底宽度、墙顶宽度等 计算方法：采用极限平衡法进行稳定性计算 施工工艺：采用预制构件现场拼装施工 工程效果：挡土墙稳定可靠，有效保护了路基边坡安全
挡土墙设计资料PPT课件
3
特殊环境下的材料选择
如在腐蚀性土壤或水域中，需选择耐腐蚀的材料 。
结构构造与连接设计
挡土墙结构类型
重力式、悬臂式、扶壁式等。
结构构造要求
根据挡土墙类型和设计要求，确定合理的截面形状、尺寸和连接 方式。
连接设计
包括基础与墙身连接、墙身与墙顶连接等，确保整体稳定性。
结构配筋与计算
配筋原则
根据挡土墙的受力特点和设计要求，进行合理的 配筋设计。
03
安全事故应急处理
建立挡土墙施工安全事故应急处理机制，明确应急处理流程和相关责任
人，确保在发生安全事故时能够及时有效地进行处置。
THANKS
感谢观看
挡土墙设计必须保证安全可靠 ，能够承受各种荷载和不利因
素的影响。
经济合理
在满足安全可靠的前提下，应 尽可能降低造价，提高经济效
益。
适用美观
挡土墙设计应考虑到当地的环 境和景观要求，做到适用美观
。
施工方便
挡土墙设计应考虑到施工的方 便性，尽可能简化施工过程和
降低施工难度。
02
挡土墙设计基础
地质勘察与资料收集
03
挡土墙与基础连接处应 设置防水层，防止地下 水渗入墙体。
04
挡土墙排水设施应定期 检查和清理，确保排水 畅通。
06
挡土墙施工与验收
施工方法与工艺
施工方法
根据挡土墙类型、地质条件、施工环境等因素，选择合适的施工方 法，如明挖法、盖挖法、暗挖法等。
施工工艺流程
明确挡土墙施工的工艺流程，包括测量放线、基坑开挖、基础处理 、墙体砌筑、回填土等步骤。
设计要求。
地基变形分析
分析地基在挡土墙荷载作用下的 变形情况，为后续设计提供依据
挡土墙设计和计算PPT学习教案
稳定，减小断面尺寸。 b.墙胸陡，下墙背仰斜，可降低墙高，减少基础
开挖。
第5页/共114页
4)悬臂式挡土墙 a.采用钢筋混凝土材料，
由立臂、墙趾板、 墙踵板三个部分组 成，断面尺寸较小。
b.墙高时立臂下部的弯 矩大，耗钢筋多。
c.适于石料缺乏地区及 挡土墙高度不大于 6m地段，当墙高大 于6m时，可用扶壁 式。
第12页/共114页
3.当滑面出口在斜坡上时，可视滑床地质情况选 定挡墙位置。（示意图）
4.对多极滑坡，可根据具体情况设置多极挡墙支 撑。 （示意图）
5.根据地质条件及滑坡推力、土压力的变化情况， 可沿挡土墙走向分段（一般不宜小于10~15m） 设计大小不同的挡墙断面。
6.江河地段的挡土墙，要注意设墙前后的水流平 顺，不致形成漩涡，不发生严重的局部冲刷， 更不可挤压河道。
二、静止土压力计算
当挡土墙不产生位移和转动时，墙后 土体处 于弹性 平衡状 态。此 时，作 用在墙 背上任 意深度 的静止 土压应 力P0按 下式计 算：
P0=rzK0 （6-1） 式中 r——土体 的容重
z——计算 点距填土表面第20页/共114页 的深度
1. K0的确定
目前尚无成熟的公式计算静止土压力系数，一般可取： 砂半土经K验0公＝式0.3计4~算0：.45，粘土K0 ＝0.25~0.7。也可按下列
土压力可用下图表示：
第18页/共114页
2.影响土压力的因素
影响土压力的因素很多，归纳 如下
1)墙后土体的性质，包括土体的 容重、含水量、内摩擦角和粘 聚力的大小等；
2)墙后土体的地面形状(包括局 部荷载)；
3)挡土墙的结构形式、墙背的形 状和光滑程度； 第19页/共114页
开挖。
第5页/共114页
4)悬臂式挡土墙 a.采用钢筋混凝土材料，
由立臂、墙趾板、 墙踵板三个部分组 成，断面尺寸较小。
b.墙高时立臂下部的弯 矩大，耗钢筋多。
c.适于石料缺乏地区及 挡土墙高度不大于 6m地段，当墙高大 于6m时，可用扶壁 式。
第12页/共114页
3.当滑面出口在斜坡上时，可视滑床地质情况选 定挡墙位置。（示意图）
4.对多极滑坡，可根据具体情况设置多极挡墙支 撑。 （示意图）
5.根据地质条件及滑坡推力、土压力的变化情况， 可沿挡土墙走向分段（一般不宜小于10~15m） 设计大小不同的挡墙断面。
6.江河地段的挡土墙，要注意设墙前后的水流平 顺，不致形成漩涡，不发生严重的局部冲刷， 更不可挤压河道。
二、静止土压力计算
当挡土墙不产生位移和转动时，墙后 土体处 于弹性 平衡状 态。此 时，作 用在墙 背上任 意深度 的静止 土压应 力P0按 下式计 算：
P0=rzK0 （6-1） 式中 r——土体 的容重
z——计算 点距填土表面第20页/共114页 的深度
1. K0的确定
目前尚无成熟的公式计算静止土压力系数，一般可取： 砂半土经K验0公＝式0.3计4~算0：.45，粘土K0 ＝0.25~0.7。也可按下列
土压力可用下图表示：
第18页/共114页
2.影响土压力的因素
影响土压力的因素很多，归纳 如下
1)墙后土体的性质，包括土体的 容重、含水量、内摩擦角和粘 聚力的大小等；
2)墙后土体的地面形状(包括局 部荷载)；
3)挡土墙的结构形式、墙背的形 状和光滑程度； 第19页/共114页
土力学课件土压力及挡土墙设计与边坡稳定
Ka tan2 (45 )
2
pa s z Ka 2c Ka
解：已知=35°，则Ka= tan2(45°-35°/2） =0.271，A、B、C三点处的土压力强度分别为：
A点： B点： C点：
σzA=0， paA=0 σzB=γ1h1=18×2=36 kPa paB=σzB Ka=36×0.271=9.76 kPa σzC=1h1+＇h2 =36+(19.3-9.8)×4=74 kPa paC=σzC Ka=74×0.271=20.05 kPa
c点： σz=q+1z1+2z2 =128+20×4=208kPa pa=（q+1z1+2z2）Ka2=208×0.271=56.37kPa
开封大学 土木建筑工程学院
土力学与地基基础
a点： pa=6.67kPa b点上： pa=42.62kPa b点下： pa=34.69kPa c点： pa=56.37kPa
H
E0
1H 3
K 0H
开封大学 土木建筑工程学院
土力学与地基基础
6.4 朗肯土压力理论
§ 6.4.1 基本原理
1857年英国学者朗肯(W.J.M.Rankine)研究了半无限土体处 于极限平衡时的应力状态，提出了著名的朗肯土压力理论。 朗肯土压力理论的假设： 1.挡土墙背面竖直 2.墙背光滑 3.墙后填土面水平
H
Ea
H z0 3
pa HKa 2c Ka
临界 深度
作用点：挡土墙（H-z0)/3处； 方向：垂直墙背指向墙身
黏性土主动土压力强度分布
Ea
S
1 2
(HK a
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郑州大学远程教育学院
挡土墙设计
刘忠玉 教授
本讲知识点： 一、挡土墙类型选择
二、重力式挡土墙的设计计算
三、重力式挡土墙的构造措施
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一、挡土墙类型选择
1. 重力式挡土墙
块石或素混凝土砌筑而成，靠墙身自重抵抗土 压力引起的倾覆弯矩。墙身截面尺寸大，一般 用于低挡土墙。 墙面 墙顶
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重力式挡土墙计算内容
1. 稳定性验算：抗倾覆稳定和抗滑稳定、圆弧滑动验算（同土坡） 2. 地基承载力验算（后续章节） 3. 墙身强度验算（钢混或砌体讲授）
（1）抗倾覆稳定验算
•挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾O点向 外倾覆。所以抗倾覆稳定条件
Kt 抗倾覆力矩 Gx0 Eaz xf 1.6 倾覆力矩 Eax zf
面板式加筋土挡墙
包裹式加筋土挡墙
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二、挡土墙计算
• 荷载按承载力极限状态和正常使用极限状态进行荷载效应组合，并取
最不利组合进行设计。 • 基底尺寸及埋深按地基承载力确定，荷载效应取正常使用极限状态下 荷载效应的标准组合，计算方法见后续章节。 • 土压力计算采用承载能力极限状态荷载效应基本组合，但分项系数均 为1.0；计算挡墙内力、确定配筋和验算材料强度时，上部荷载和基底 反力，采用承载能力极限状态荷载效应基本组合，采用相应的分项系 数，即永久荷载对结构不利时，分项系数取1.35，否则取1.0。
3. 基底逆坡，土质地基0.1:1；岩质地基0.2:1；
4. 墙踵后加拖板，利用其上的土重抗滑。
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三、重力式挡土墙的构造措施
1.墙背倾斜形式
重力式挡土墙按墙背倾斜方向分为仰斜、直立和俯斜三种形式，三种形
式应根据使用要求、地形和施工情况综合确定。 武都东江栈道仰斜式浆砌挡墙 施工中 俯斜式挡土墙施工中
5. 板桩
混凝土板桩
钢板桩
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6. 其他形式的挡土墙（一）
锚杆格构式挡土墙 加劲挡土墙
格栅式锚索挡土 墙
土层锚杆
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6. 其他形式的挡土墙（二）
小截面现浇式锚索桩板墙
小截面分离式锚索桩板墙
• 设计时，波浪力、冰压力和冻胀力不同时计算。注意填料浸水时的减
重作用和动水压力。
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•挡土墙失稳照片
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•基坑支护工程失效照片
郑东新区某基坑支护失败Leabharlann 杭州地铁基坑支护失败
踵悬臂三块悬臂板组成，稳定主要靠墙踵
悬臂上的土重维持，墙体内拉应力由钢筋 承担，墙身截面尺寸小，可充分利用材料
立壁
钢筋
特性，市政工程及仓储中常用。
墙趾
墙踵
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3. 扶壁式挡土墙
针对悬臂式挡土墙立臂受力后弯矩和挠度
过大缺点，增设扶壁，扶壁间距 (0.3~0.6)h，扶壁间填土可增加墙体抗滑 和抗倾覆能力，多用于大型土建工程。 墙趾 墙踵
n
Ean
Ea α
Eat
Ks
抗滑移力 (Gn Ean ) 1.3 滑移力 Eat Gt
Gt G sin 0 Eat Ea cos( 0 )
0
Gn G cos 0
Ean Ea sin( 0 )
•提高抗滑移稳定性措施：
1. 修改挡墙尺寸，增大重量； 2. 墙底做砂石垫层，提高摩擦系数；
扶壁
京石项目部涿州车站扶壁式挡墙
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4. 锚定板式挡土墙
预制钢筋混凝土面板、立柱、钢拉杆和埋在土
中锚定板组成，依靠填土与结构的相互作用维
持其自身稳定，特别适用于地基承载力不大的 地区。 墙板
锚定板
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谢谢！
Eax Ea cos( ) zf z b t an 0
G O
0
Eaz Ea
Eax
α
zf z
Eaz Ea sin( )
xf b z tan
x0 xf
b
郑州大学远程教育学院
•提高抗倾覆稳定性的措施
• 在软弱地基上验算倾覆稳定性时，要注意力矩中心的内移。
• 不满足抗倾覆要求时，可采用的措施：
1. 增大挡土墙断面尺寸，使重量增大； 2. 伸长墙趾，增大抗倾覆力的力臂；
3. 墙背仰斜，减小土压力；
4. 作卸荷台。 卸荷台 土压力
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（2）抗滑稳定验算
挡土墙在土压力作用下可能沿基础底面发
生滑动。所以抗滑稳定条件 Gt O GG
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2. 挡土墙截面尺寸
•砌石挡土墙顶宽不小于0.5m，混凝土墙 可缩小为0.20m～0.40m，重力式挡土墙 基础底宽约为墙高的1/2～1/3。 •为了增加挡土墙的抗滑稳定性，将基底 做成逆坡。 •当墙高较大，基底压力超过地基承载力 时，可加设墙趾台阶。 墙趾台阶 逆坡
墙背
E1
仰斜
E2
直立 E1＜E2＜E3
E3
墙趾
墙基
俯斜
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•重力式挡土墙照片
砌体挡土墙 绿化生态挡土墙
石笼网挡土墙
砌体生态挡土墙
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2. 悬臂式挡土墙
钢筋混凝土建造，由立臂、墙趾悬臂和墙
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3. 墙后排水措施
挡土墙常因排水不良而大量积水，使土的抗剪强度降低，土压力增
大，导致挡土墙破坏，因此挡土墙应设置很好的排水措施，增加其
稳定性。
反滤层 500mm 粘土夯实200mm 泄水孔
泄水孔
粘土夯实 截水沟
粘土夯实
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4. 填土质量要求
墙后填土宜选择透水性较强的填料。若采用粘土，应混入一定
量的块石，增大透水性和抗剪强度，墙后填土应分层夯实。季
节性冻土地区，应选用非冻胀性填料（如炉渣、碎石、粗砂
等）。
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挡土墙设计
刘忠玉 教授
本讲知识点： 一、挡土墙类型选择
二、重力式挡土墙的设计计算
三、重力式挡土墙的构造措施
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一、挡土墙类型选择
1. 重力式挡土墙
块石或素混凝土砌筑而成，靠墙身自重抵抗土 压力引起的倾覆弯矩。墙身截面尺寸大，一般 用于低挡土墙。 墙面 墙顶
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重力式挡土墙计算内容
1. 稳定性验算：抗倾覆稳定和抗滑稳定、圆弧滑动验算（同土坡） 2. 地基承载力验算（后续章节） 3. 墙身强度验算（钢混或砌体讲授）
（1）抗倾覆稳定验算
•挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾O点向 外倾覆。所以抗倾覆稳定条件
Kt 抗倾覆力矩 Gx0 Eaz xf 1.6 倾覆力矩 Eax zf
面板式加筋土挡墙
包裹式加筋土挡墙
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二、挡土墙计算
• 荷载按承载力极限状态和正常使用极限状态进行荷载效应组合，并取
最不利组合进行设计。 • 基底尺寸及埋深按地基承载力确定，荷载效应取正常使用极限状态下 荷载效应的标准组合，计算方法见后续章节。 • 土压力计算采用承载能力极限状态荷载效应基本组合，但分项系数均 为1.0；计算挡墙内力、确定配筋和验算材料强度时，上部荷载和基底 反力，采用承载能力极限状态荷载效应基本组合，采用相应的分项系 数，即永久荷载对结构不利时，分项系数取1.35，否则取1.0。
3. 基底逆坡，土质地基0.1:1；岩质地基0.2:1；
4. 墙踵后加拖板，利用其上的土重抗滑。
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三、重力式挡土墙的构造措施
1.墙背倾斜形式
重力式挡土墙按墙背倾斜方向分为仰斜、直立和俯斜三种形式，三种形
式应根据使用要求、地形和施工情况综合确定。 武都东江栈道仰斜式浆砌挡墙 施工中 俯斜式挡土墙施工中
5. 板桩
混凝土板桩
钢板桩
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6. 其他形式的挡土墙（一）
锚杆格构式挡土墙 加劲挡土墙
格栅式锚索挡土 墙
土层锚杆
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6. 其他形式的挡土墙（二）
小截面现浇式锚索桩板墙
小截面分离式锚索桩板墙
• 设计时，波浪力、冰压力和冻胀力不同时计算。注意填料浸水时的减
重作用和动水压力。
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•挡土墙失稳照片
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•基坑支护工程失效照片
郑东新区某基坑支护失败Leabharlann 杭州地铁基坑支护失败
踵悬臂三块悬臂板组成，稳定主要靠墙踵
悬臂上的土重维持，墙体内拉应力由钢筋 承担，墙身截面尺寸小，可充分利用材料
立壁
钢筋
特性，市政工程及仓储中常用。
墙趾
墙踵
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3. 扶壁式挡土墙
针对悬臂式挡土墙立臂受力后弯矩和挠度
过大缺点，增设扶壁，扶壁间距 (0.3~0.6)h，扶壁间填土可增加墙体抗滑 和抗倾覆能力，多用于大型土建工程。 墙趾 墙踵
n
Ean
Ea α
Eat
Ks
抗滑移力 (Gn Ean ) 1.3 滑移力 Eat Gt
Gt G sin 0 Eat Ea cos( 0 )
0
Gn G cos 0
Ean Ea sin( 0 )
•提高抗滑移稳定性措施：
1. 修改挡墙尺寸，增大重量； 2. 墙底做砂石垫层，提高摩擦系数；
扶壁
京石项目部涿州车站扶壁式挡墙
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4. 锚定板式挡土墙
预制钢筋混凝土面板、立柱、钢拉杆和埋在土
中锚定板组成，依靠填土与结构的相互作用维
持其自身稳定，特别适用于地基承载力不大的 地区。 墙板
锚定板
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谢谢！
Eax Ea cos( ) zf z b t an 0
G O
0
Eaz Ea
Eax
α
zf z
Eaz Ea sin( )
xf b z tan
x0 xf
b
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•提高抗倾覆稳定性的措施
• 在软弱地基上验算倾覆稳定性时，要注意力矩中心的内移。
• 不满足抗倾覆要求时，可采用的措施：
1. 增大挡土墙断面尺寸，使重量增大； 2. 伸长墙趾，增大抗倾覆力的力臂；
3. 墙背仰斜，减小土压力；
4. 作卸荷台。 卸荷台 土压力
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（2）抗滑稳定验算
挡土墙在土压力作用下可能沿基础底面发
生滑动。所以抗滑稳定条件 Gt O GG
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2. 挡土墙截面尺寸
•砌石挡土墙顶宽不小于0.5m，混凝土墙 可缩小为0.20m～0.40m，重力式挡土墙 基础底宽约为墙高的1/2～1/3。 •为了增加挡土墙的抗滑稳定性，将基底 做成逆坡。 •当墙高较大，基底压力超过地基承载力 时，可加设墙趾台阶。 墙趾台阶 逆坡
墙背
E1
仰斜
E2
直立 E1＜E2＜E3
E3
墙趾
墙基
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•重力式挡土墙照片
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砌体生态挡土墙
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2. 悬臂式挡土墙
钢筋混凝土建造，由立臂、墙趾悬臂和墙
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3. 墙后排水措施
挡土墙常因排水不良而大量积水，使土的抗剪强度降低，土压力增
大，导致挡土墙破坏，因此挡土墙应设置很好的排水措施，增加其
稳定性。
反滤层 500mm 粘土夯实200mm 泄水孔
泄水孔
粘土夯实 截水沟
粘土夯实
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4. 填土质量要求
墙后填土宜选择透水性较强的填料。若采用粘土，应混入一定
量的块石，增大透水性和抗剪强度，墙后填土应分层夯实。季
节性冻土地区，应选用非冻胀性填料（如炉渣、碎石、粗砂
等）。
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