第七章：挡土墙
锚定板挡土墙
也可以按库伦主动土压力理论来计算作用于墙面系上的土压力 ，再乘以 （大于/小于） 1的系数m。
5. 锚定板挡土墙恒载土压力可以简化为
（梯形/三角形/抛物线形）
6. 判断极限抗拔力的标准有三种：
抗拔力、
抗拔力
和
抗拔力。三种标准中应优先采用
，但由于试
验设备和时间所限，有很多试验不能达到极限稳定抗拔力，这时可采
锚定板挡土墙和锚杆挡土墙比较
锚定板挡土墙和锚杆挡土墙一样，也是依靠“拉杆”的抗拔 力来保持挡土墙的稳定。
但是，这种挡土墙与锚杆挡土墙又有着明显的区别，
锚杆挡土墙的锚杆必须锚固在稳定的地层中，其抗拔力来源于锚杆与 砂浆、孔壁地层之间的摩阻力；
而锚定板挡土墙的拉杆及其端部的锚定板均埋设在回填土中，其抗拔 力来源于锚定板前填土的被动抗力。因此，墙后侧向土压力通过墙面 传给拉杆，后者则依靠锚定板在填土中的抗拔力抵抗侧向土压力，以 维持挡土墙的平衡与稳定。
随着拉力不断增大，锚定板周围土体的塑性区继续发展，直至
塑性区连通之后，锚定板在土体中的位置将不能保持局部稳定
状态。以锚定板在土体中能够保持局部稳定状态的最大抗拔力
作为极限稳定抗拔力。
在现场试验时是以位移速率作
为判断“稳定”或“丧失稳定”的 界限。一般规定当变位速率降至 30min不超过0.1mm时即作为稳定。 当某一级拉力施加3h后仍不能达到 上述稳定标准，即认为丧失稳定。 其前一级拉力则为极限稳定抗拔力。
第七章 锚定板挡土墙
第一节 概 述 第二节 土压力计算 第三节 锚定板抗拔力计算 第四节 构件设计 第五节 结构稳定性分析
第一节 锚定板挡土墙概述
锚定板挡土结构是一种适用于填方的轻型支挡结构。 可以用作挡土墙、桥台、港口护岸工程。 锚定板结构是我国铁路部门首创的一种新型支挡结构
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。
《基础工程》第7章 挡土墙11.17
7.3 作用在挡土墙上的土压力
1.概要：挡土墙上的主要外荷载是土压力，设计 时首先要确定作用在挡土墙背上的土压力。
静止土压力E0:墙体不移动,土压力即是土体产生的侧压力。
主动土压力Ea:墙体外移,土压力逐渐减小,当土体达到 极限平衡状态将要破坏时所对应的土压力(最小)。 被动土压力Ep:墙体内移,土压力逐渐增大,当土体,达 到极限平衡状态将要破坏时所对应的土压力 (最大)。
带减压平台式
逆坡
减压平台最好伸到滑动面附近
可增加挡土墙的抗滑 稳定性，将基底做成 逆坡
（1）增大抗倾覆力矩（2）减小土压力
7.2.2 悬臂式挡土墙
1.概要：一般用钢筋混凝土做
成，利用墙踵悬臂上填土的重量
平衡墙背的土压力产生的倾覆力 矩。
b/3
立 G 壁 h/12-h/10 h
2.特点：墙体内拉力由钢筋承
Ks (Gn Ean ) 1.3 Eat Gt
Gt
逆坡有利 于抗滑移
Gn G cos 0
Ean
Gt G sin 0
Gn
O
G
Ea Eat
Ean Ea cos( 0 )
E at E a sin( 0 )
0
当墙背垂直，α=90°，基底水平，α0=0，相应的计算公 式见P279。
7.4.3 重力式挡土墙的计算
设计计算内容：
墙体抗倾覆稳定验算
墙体抗滑移稳定验算
地基承载力验算
墙身强度验算
抗震验算
1.挡土墙抗倾覆稳定验算(库伦土压力)
Kt Gx 0 E az x f E ax z f 1.6
G Eaz Ea
E ax E a sin( )
第七章 挡土墙
第7章挡土墙7．1 概述7．2 挡土墙的类型7．2．1 重力式挡土墙重力式挡土墙靠本身的重量保持墙身的稳定。
从受力情况分析，仰斜式的主动土压力最小，俯斜式的主动土压力最大。
7．2．2 悬臂式挡土墙适用于重要工程中墙高大于5m，地基土较差，当地缺乏石料等情况。
7．2．3 扶壁式挡土墙当墙高达于8m时，墙后填土较高，若采用悬臂式挡土墙会导致墙身过厚而不经济。
7．2．4 板桩式挡土墙分为钢板桩、木板桩和钢筋混凝土板桩墙等。
7．3 作用在挡土墙上的土压力7．4 重力式挡土墙7．4．1 重力式挡土墙的选型1．使墙后土压力最小仰斜墙主动土压力最小，俯斜墙主动土压力最大，垂直墙主动土压力处于仰斜和俯斜两者之间。
2．墙的背坡和面坡的选择3．基底逆坡坡度4．墙趾台阶7．4．2 重力式挡土墙的构造1．挡土墙的埋置深度土质地基一般不小于0.5m。
2．墙身构造一般块石挡土墙顶宽不应小于0.4m。
3．排水措施可分别采用50×100mm、100×100mm、150×200mm矩形空，或采用50～100mm的圆孔。
孔眼间距为2～3m。
若挡土墙高度大于12m，则应根据不同高度加设泄水孔。
4．填土质量要求应该选择抗剪强度高、性质稳定、透水性好的粗颗粒材料作填料，例如卵石、砾石、粗砂、中砂等。
用粘性土作回填涂料是不合适的，因为粘性土遇水体积会膨胀，干燥时又会收缩，性质不稳定，由于交错膨胀与收缩可在挡土墙上产生较大的侧应力。
不能用的回填土为淤泥、耕植土、成块的硬粘土和膨胀型粘土。
5．沉降缝和伸缩缝可把沉降缝兼作伸缩缝，一般每隔10～20m设置一道，缝宽约2cm，缝内嵌填柔性防水材料。
6．挡土墙的材料要求7．挡土墙的砌筑质量7．4．3 重力式挡土墙的计算挡土墙的计算通常包括下列内容：①抗倾覆验算；②抗滑移验算；③地基承载力验算；④墙身强度验算；⑤抗震计算。
应使抗倾覆力矩大于倾覆力矩，两者之比值为抗倾覆安全系数K t，即6.10≥⋅⋅+⋅=fax faz t z E x E x G K （7-3）式中 K t ---每延米抗倾覆安全系数；G---每延米挡土墙的重力；E ax ---每延米主动土压力的水平分力)sin(δα-⋅=a ax E E （7-4） E az ---每延米主动土压力E a 的垂直分力)cos(δα-=a az E E （7-5） x 0、x f 、z f ---分别为G 、E az 、E ax 至墙趾O 点的距离tan cot .αα⋅-=-=b z z z b x f f f （7-6）（7-7）式中 b---基底的水平投影宽度；z---土压力作用点离墙踵的高度； α---墙背与水平线之间的夹角； α0---基底与水平线之间的夹角。
第7章挡土墙.
若不满足抗倾覆稳定性验算，则可以采取 如下措施
（1）修改挡土墙尺寸，如加大墙底宽，增大墙自重， 这种方法要增加较多工程量，不经济。 （2）伸长墙前趾，增加混凝土工程量并不多，但需增 加钢筋用量。 （3）将墙背做成仰斜，可减小土压力，但施工不方便。
（4）做卸荷台，位于挡土墙的墙背上，形如牛腿。
卸荷台示意图
（1）抗压验算
N≤γa·φ·A·f N——由设计荷载产生的纵向力； γa——结构构件的设计抗力调整系数，取γa=1.0 φ——纵向力影响系数，根据砂浆强度等级β、e/h查 表求得； β——高厚比β=H0/h；在求纵向力影响系数时先对β 值乘以砌体系数，对粗料石和毛石砌体为1.5；H0为计 算墙高取2hr’（ hr’为墙高）；h为墙的平均厚度。 e——纵向力的计算偏心距e = ek + ea；ek为标准荷 载产生的偏心距，ea为附加的偏心距，ea= hr’/300 ≤20 ㎜； A——计算截面面积，取1 m长度； f ——砌体抗压设计强度。
4.填土质量要求
选择质量好的填料以及保证填土的密实度是挡土墙施 工的两个关键问题。 应该选择抗剪强度高、性质稳定、透水性好的粗颗粒材 料作填料，例如卵石、砾石、粗砂、中砂等，并要求这 些材料含泥量小。 在工程上实际的回填土往往含有粘性土，这时应适当混 入碎石，以便易于夯实和提高其抗剪强度。对于重要的， 高度较大的挡土墙，用粘性土作回填土料是不合适的。
（3）地基承载力验算 当基底合力的偏心距e≤b’ /6时；
P
max min
N Fsina0
当基底合力的偏心距e＞b’ /6时；
b
‘
(1
6e
b
基础工程课件——第7章挡土墙
完工
板桩式挡土墙
锚杆
板桩
变形
土压力分布
板桩变形
板桩上土压力 实测 计算
基坑支撑上的土压力
内支撑
上海市外 环过江隧 道岸埋段 基坑支撑
无法打锚杆，相邻建 筑物的基础较深,地下 管线
7.3 作用在挡土墙上的力
1、土压力——作用在挡土墙上的主要外荷载。 除板桩式挡土墙外，一般假定墙是刚性的，用朗肯和库仑 理论计算土压力。 地震时的土压力 地震时由于地面运动使土压力增加，在挡土墙上增加一个 地震力F F=kG 地震力与其它力一起计算时，主动土压力为
1 2 Ea H Ka ' 2 cos
2、墙体自重——取决于墙身材料与墙体体积
3、基底反力 挡土墙在土压力、自重等作用下，为偏心受 压结构，应按偏心受压计算基底反力
7.4重力式挡土墙
重力式挡土墙——以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力 作用下的稳定。 7.4.1重力式挡土墙的选型
Hale Waihona Puke Ea第7章挡土墙
本章主要内容
挡土墙类型 重力式挡土墙设计
挡土墙-——用来支撑天然或人工斜坡 不致坍塌以保持土体稳定性，或使部分侧 向荷载传递分散到填土上的一种结构物。
7.2 挡土墙类型
挡土墙类型（按刚度及位移方式） 重力式挡土墙 刚性挡土墙 悬臂式挡土墙 扶壁式挡土墙 柔性挡土墙——板桩式挡土墙
7.1
(G n E an ) Ks 1 .3 E at Gt
若验算不满足要求，可采取以下措施： 1)修改挡土墙断面尺寸，以增大墙体自重值，但工程量太大 时不经济； 2)墙基底面做成砂、石垫层，以提高土对挡土墙基底的摩擦 系数； 3)墙基底做成逆坡式、锯齿形或凸榫，利用滑动面上部分反 力来抗滑，但施工较麻烦； 4)在软土地基上其他方法无效或不经济时，可在墙踵后面加 拖板，利用拖板上的土重来抗滑，拖板与挡土墙之间应用 钢筋连接。
挡土墙课件
箱型石笼垫护坡系统是用高镀锌钢丝机械编织成箱笼，内装石 块，可作挡土墙护坡、护岸、拦砂坝、丁坝等。回填种植土后， 仍可植生
广州市华南快速干线广园站东辅道挡土墙发生塌方事故，塌方缺口长 30 米、宽2米、高20米，塌方处10米远刚好是大学生宿舍。塌方处下是否有 人被活埋目前还不能确定，直到记者发稿时止，消防员在现场停止了用 生命探测器进行探测，表明即使有人活埋在下面，生还的希望已经渺茫。 有关部门认为，导致这次事件的原因是挡土墙建造不合格加上连日暴雨 所致，目前有关部门正在调查当中
大家看到的这座桥就是发生坍塌的弘济桥，本来它是6月28号进行剪彩，7月1号进行通车。 可是现在我们可以看到这个西侧的桥头堡已全部坍塌到河里了
调查组初步认为造成挡土墙坍塌的直接原因，是施工单位在上游施工围堰拆除 放水过程中，组织不力中 冲刷西岸挡土墙底部，从而造成西北侧挡土墙地基受冲刷，底板悬空，引起挡 土墙出现倾斜和坍塌。调查组查阅挡土墙设计资料后认为，挡土墙设计存在缺 陷，基础埋深未达到设计规范。
排水和反滤设施
• 加筋土挡墙和加筋土边坡都需做好排水设施。 • 位于河岸上的加筋土工程，在墙面板后做好 反滤设施。
施工中应注意的问题
1、按设计要求开挖到设计标高，槽底面平面尺寸 一般大于基础外缘300㎜，要做好防水排水工作。 2、变形缝必须做成垂直通缝，基础变形缝用弹性 材料填充。 3、基础浇筑时，要控制好基础顶面的标高，基顶 高程误差不大于±10㎜。
加筋土边坡一般由复合拉筋带（或土工格栅） 和土体填料组成。根据工程条件和需要，坡面 可设面板，也可不设面板。
基 础
• 基础分为面板下的条形基础和加筋体下的基础。 • 条形基础的作用主要是便于安砌墙面板，起支托、定位的作用。其 尺寸大小视地基、地形条件而定，宽度不宜小于30cm，厚度业不宜 小于30cm。可采用C15素混凝土或浆砌条石。 • 基础的埋深在无浸水地区，一般可取60～100cm；浸水工程应根据 水流的冲刷和淘刷作用大小而定，一般不少于150cm。 • 面板下的基础及加筋体下的基础都应满足地基承载力要求。若承载 力不满足，应进行地基处理，处理方法与其它地基处理方法一样， 如换填、挤密、抛石、桩基和加筋地基处理等。 • 条形基础沿纵向可根据地形、地质、墙高等条件设置沉降缝，其间 距一般取10～30m，岩石地基可取大值。 • 加筋体基础在纵向同条形基础，在横向可做成阶梯形，但台阶最好2 阶为宜，第1级的宽度不小于墙高的40％，且不小于4m 。
第一册第七章护坡、挡土墙说明及计算规则
第一册第七章护坡、挡土墙说明及计算规则
护坡、挡土墙-说明
一、本章适用于市政工程的护坡和挡土墙工程。
二、挡土墙工程需搭脚手架的执行脚手架定额。
三、块石如需冲洗时（利用旧料），每立方米块石增加：用工
0.24工日，用水0.5m3。
护坡、挡土墙-工程量计算规则
一、块石护底、护坡以不同平面厚度按立方米计算。
二、浆砌料石、预制块的体积按设计断面以立方米计算。
三、浆砌台阶以设计断面的实砌体积计算。
四、砂石滤沟按设计尺寸以立方米计算。
五、现浇混凝土压顶、挡土墙按实体积计算工程量，模板按设计接触面积计算工程量。
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pmin
土压力与自重的合力： E G 2 Ea2 2G Ea cos( d )
tan G sin( d ) Ea G cos( d )
合力E作用于基底的荷载分量：
En E cos( 0 d ) Et E sin( 0 d )
基底法向荷载 N (En) 的偏心距（对前趾O点取矩）：
其余构造要求参见p.267~268内容。
2. 重力式挡土墙的计算
设计计算内容
墙体抗倾覆稳定验算 墙体抗滑移稳定验算
地基承载力验算 墙身强度验算
抗震验算
挡土墙抗倾覆稳定验算 挡土墙在土压力作用下可能绕墙趾O点向外倾覆。
抗倾覆稳定条件
zf z
Kt
Gx0 Eaz x f Eaxz f
1.6
Eax Ea sin( d )
N c G x0 Eaz x f - Eax z f c G x0 Eaz x f - Eax z f
N e b' c
2 b' b
cos 0
基底压力分布：
e
b'： 6
pmax pm in
N b'
1
6e b'
1.2fa
e
b'： 6
pmax
2N 3c
1.2fa
当墙背直立、基底水平时，取α=90°，α0=0，b=b’ 代入计 算。
7.2 挡土墙的类型 1. 重力式挡土墙
墙顶
墙面
墙背
墙趾 墙基
重力式挡土墙
概要 利用墙身自重平衡土压力，保持墙体稳定。常用砖、
砌石、混凝土筑成，墙体断面较大，对地基承载力要求较 高，施工方便。
断面构造形式
墙顶
墙背
墙趾
墙踵
衡重式
减压平台
2. 悬臂式挡土墙
概要
一般用钢筋混凝土做成，利
用底板上填土的重量平衡墙背的
抗滑稳定验算条件
μ为基底摩擦系数，根 据土的类别查表得到
Ks
(Gn Ean)
Eat Gt
1.3
Gn G cos0
Gt G sin 0
Gt
Ean Ea cos( 0 d ) Eat Ea sin( 0 d )
Gn G
Ean
d Ea
O
当 墙 背 垂 直 ， α=90° ， 基 底 水 平 ， α0=0 ，
பைடு நூலகம்
土压力。墙体内拉力由钢筋承担， 立壁
钢筋
断面较小。适用于墙高>5m，地
基土质条件较差或缺少石料时使
用。
墙趾
墙踵
断面构造形式
悬臂式挡土墙
一般由立壁、底板两部分构
成，都属于悬臂构造。
3. 扶壁式挡土墙
概要 用扶壁加强立壁的抗弯性
能 ，壁间填土可以增加墙体的 抗滑和抗倾覆稳定性。一般可 适用于墙高>10m的情况 。
断面构造形式 沿墙的纵向每隔(1/3~1/2)h
设置一道扶壁，扶壁可设在内 侧，也可设在外侧。
扶壁
墙趾
墙踵
扶壁式挡土墙
4. 锚板式及板桩式挡土墙
概要 锚锭板式挡土墙是利用墙后填土与结构的相互作用维
持墙体的稳定 。其特点是结构轻，柔性大，工程量小，造 价低，施工方便。适用于地基承载力比较低的地方。板桩 式挡土墙是利用板桩自身或支撑结构平衡土压力，可分为 悬臂式、锚杆式两类。
第 7 章 挡土墙
7.1 概 述
挡土构造的作用
在建筑、桥梁、道路及水利等工程中，利用各种类型
的挡土结构物支撑建筑物周围填土，保持建筑物或填土的
安全与稳定。
• 道路路堤挡土墙 • 边坡护坡挡土墙 • 地下室侧墙 • 桥台散粒材料挡墙 • 基坑支护挡墙 • 驳岸、水闸边墙
本章主要内容 • 挡土墙的类型与构造 • 挡土墙的设计计算
Eaz Ea cos( d )
x f b z f cot
z f z b tan0
G
Eaz Ea
d
O
0
x0 xf b
Eax
当 墙 背 垂 直 ， α=90° ， 基 底 水 平 ， α0=0 ， 相应的计算公式见p.268~269。
挡土墙抗滑移稳定验算 挡土墙在土压力作用下可能沿基础底面发生滑动。
断面构造形式 锚锭板式挡土墙由钢筋混凝土立柱，墙面，钢拉杆和
设置在填土中的锚锭板等构成。板桩式挡土墙通常由板桩 （钢板桩、木板桩、钢筋混凝土板桩）或锚杆等组成。
锚杆 板桩
锚拉杆式挡土墙
板桩式挡土墙
7.3 作用在挡土墙上的土压力
基本计算方法 挡土墙后的土压力计算可参照《土力学》中的相关内
容计算计算。 地震时的土压力 地震时由于地面的加速度，对挡土构造会产生附加荷
断面尺寸 • 满足墙体的强度与稳定性要求； • 块石挡土墙，墙顶宽度≥0.5m, 混凝土挡土墙，墙顶宽度 可取0.2~0.4m。
排水措施 排水不良会使墙后地下水位提高，一方面增加静水压
力；另一方面使土的抗剪强度降低，增大土压力而造成挡 土墙失稳。一般要在墙顶，坡脚设截水沟，墙体上设排水 孔，间距为2~3m，外斜5%，孔的尺寸宜≥100mm。墙前 设排水沟。
0
相应的计算公式见p.270。
Eat
挡土墙的地基承载力验算 挡土墙的地基承载力验算与一般偏心受压基础的验算
方法相同，先求出基底压力分布，再按浅基础同样的方法 进行地基承载力验算。
E G
α-δ En θ O m θ’ Et α
α0 e
δ Ea 法线
O
pmax pmax
xf
Eaz
x0
G
N
Eax
b
zf
c e α0 α b’/2 b’/2
fa：修正后的地基承载力特征值，当基底倾斜时应乘以0.8的折减系数
挡土墙墙身强度验算（按砌体结构验算）
重力式挡土墙通常需验算薄弱截面的抗压强度与抗剪
强度。如取图中I-I截面作为验算截面：
填土质量 • 宜用强度高、性质稳定、透水性好的粗粒料作为填料； • 用粘性土作为填料时，适当混入碎石，对于高大挡土构 造，避免使用粘性土作为填料； • 不能用淤泥、耕植土、膨胀性土作为填料； • 浆砌墙体的砂浆强度达70%时，方可回填。
沉降缝和伸缩缝 • 伸缩缝可以兼作沉降缝； • 每隔10~20m设置一道伸缩缝，缝宽约2cm； • 缝内嵌填防水材料。
载，对挡土墙自重产生的附加荷载：
F kG 考虑地震影响后的主动土压力按下式计算：
Ea
1 2
cos'
H 2Ka
7.4 重力式挡土墙的设计计算 1. 结构选型
减小墙后土压力 墙体面坡和背坡的选择
基底逆坡坡度 墙趾台阶
结构选型的具体参数与要求参见p.264~265内容
2. 重力式挡土墙的构造
挡土墙的埋深 • 土质地基不小于0.5m； • 存在冻土层时，埋深在冻土层以下0.25m； • 风化岩层，清除风化层并加挖0.15~0.25m； • 岩基按p.266表7-2取值。