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挡土墙设计范文1
关键词：挡土墙 稳定性 地基承载力 墙身强度 验算
中图分类号：TU476.4 文献标识码：A
挡土墙是用来挡土的结构和防止土体坍塌，在房屋建筑、水利工程、铁路工程以及桥梁工程中都会遇到需要采用挡土墙来防止土体坍塌，例如，挡土墙按其结构型式可分为重力式，悬臂式、扶臂式及格栅装配式等。按所用的材料可分为毛石、砖、素混凝土及钢筋混凝土等类型。挡土墙的主要受力特点是在与土体接触的墙背上作用有土压力。因此，设计挡土墙时首先要先确定土压力的性质、大小、方向和作用点。
挡土墙的截面一般按试算法确定，即先根据挡土墙所处的条件凭经验初步拟定截面尺寸，然后进行挡土墙的验算，如不满足要求，则应改变截面尺寸或采用其他措施。
挡土墙的计算通常包括下列内容：
1.稳定性验算，包括抗倾覆和抗滑移稳定验算；此时挡土墙自重及土压力分项系数均取1.0。
2.基础的承载力验算；设计重力挡土墙时土压力及基础自重分项系数均取1.0 ，并保证合力中心位于基础底面中心两侧1/6基宽的范围内；设计钢筋混凝土挡土墙时，土压力作为外荷载应乘以大于1.2的荷载分项系数。
3.墙身强度验算，地基的承载力验算与一般偏心荷载作用下基础的计算方法相同，即要求基底的最大压应力≤1.2f（f为地基土的承载力设计值）。至于墙身强度验算应根据墙身材料分别按砖石结构、素混凝土结构或钢筋混凝土结构有关计算方法进行。
挡土墙的稳定性破坏通常有两种形式：一种是在土压力作用下绕O点外倾，如图2(a)所示，另一种是在土压力的水平分力作用下沿基底外移，如图2（b）所示，对于软弱地基，还可能沿地基中某一曲面滑动，对于这种情况应按圆弧法进行地基稳定性验算。
挡土墙的稳定性验算应符合下列要求：
1.抗倾覆稳定性应按下式验算，如图 1所示：
≥1.6（1-1）
== =bz=bz
式中――墙背的主动土压力；z――土压力作用点离墙踵的高度；
――挡土墙重心离墙趾的水平距离；b――基底的水平投影宽度；
G――挡土墙每延米自重；――挡土墙基底的倾角；
α――挡土墙墙背的倾角；δ――土对挡土墙墙背的摩擦角，可按规范选用；μ――土对挡土墙基底的摩擦系数，由试验确定也可以按规范选用。
当地基软弱时，在倾覆的同时，墙趾可能陷入土中，因而力矩中心O点向内移动，抗倾覆安全系数就将会降低，因此在运用式（1-1）是要注意地基土的压缩性。
2.挡土墙的稳定性验算应符合下列要求(图3)
抗滑移稳定性应按下式验算：≥1.3 （1-2）
=G =G； ==
3.整体滑动稳定性验算：可采用圆弧滑动面法。
4.地基承载力验算，基底合力的偏心距不应大于0.25倍基础的宽度。
算例：某挡土墙高H为6m，墙背直立（α=0）,填土面水平（β=0），墙背光滑（δ=0），用200号毛石和M2.5水泥砂浆砌筑；砌体抗压强度R=1600kN/m²，砌体容重=22kN/m³，填土内摩擦角=40°，c=0，r=19kN/ ,基底摩擦系数=0.5，地基土的容许承载力R=180kN/，试设计此挡土墙。
（1）挡土墙断面尺寸的选择
重力式挡土墙的顶宽约为1/12H，底宽可取(1/2～1/3)H,初步选择顶宽b=0.7m，底宽B=2.5m
（2）土压力计算 =r
=×19×=74.4kN/m
土压力作用点离墙底的距离为h=H=×6＝2m
（3）挡土墙自重及重心
将挡土墙截面分成一个三角形和一个矩形（见图4）分别计算它们的自重：
=1/2（2.5-0.7）×6×22=119kN/m=0.7×6×22=92.4 kN/m
的作用点离O点的距离分别为
=2/3×1.8=1.2m=1/2×0.7+1.8=2.15m
（4）倾覆稳定验算 ==2.29＞1.5
（5）滑动稳定验算 ==1.42＞1.3
（6）地基承载力验算（图5）
作用在基底的总垂直力 N=W1 +W2=119+92.4=211.4 kN/m
合力作用点离O点距离 c===0.911m
偏心距 e=B/2-c=2.5/2-0.355=0.915＜B/6=0.417
基底的应力 σmin===16.6kN/m
σmax===152.5kN/m
σmax＜1.2R=1.2180=216 kN/m2
（7）墙身强度验算
验算离墙顶3m处截面1-1（图6的应力：截面I-I以上的主动土压力）
=rH21tan2（45°-）=×19×32×0.217=18.5 kN/m
截面I-I以上挡土墙自重=×0.9×3×22=29.7 kN/m
=0.7×3×22=46.2 kN/m W3和W4作用点离O1点的距离
a3=×0.9=0.6ma4=0.9+0.35=1.25m
I-I截面上的总法向压力N1=W3+W4=29.7+46.2=75.9kN/m
N1作用点离O1点的距离 c1===0.75m
偏心距 e1=B1/2-c1=1.6/2-0.75=0.05m
I-I截面上的法向应力
σmin==75.9/1.6(1-6*0.05/1.6)=38.5kN/m2＜＜R(R为砌体抗压强度)
σmin==75.9/1.6(1＋6*0.05/1.6)=56.5kN/m2＜＜R
I-I截面上的剪应力 =＜0式中f为砌体的摩擦系数，取f=0.6。
参考文献：
[1] 中华人民共和国铁道部，TB10002.5―2005/J464―2005，铁路桥涵地基与基础设计规范[S]，北京，中国铁道出版社，2007。
[2] 中华人民共和国铁道部，TB10025―2006/J127―2006，铁路路基支档结构设计规范[S]，北京，中国铁道出版社，2013。
[3]铁道部第一工程局，铁路工程施工技术手册路基[M]，北京，中国铁道出版社，2010。
挡土墙设计范文2
关键词：减压式挡土墙优化设计风险决策研究黄壁庄水库
1问题与思路
1.1问题的提出
为建设黄壁庄水库副坝防渗墙，拟在副坝下游侧桩号2+000和3+750处的压坡平台上兴建2座产量200m3/h的大型混凝土生产系统，该系统含2个长×宽×高为60×60×8.4m一次储量7000m3的储料场和2座2×1.5m3的强制式机组的拌和楼见图1。由于副坝是整个水库工程存在隐患最多的部位，水库主管单位对在压坡平台上兴建工程严加限制：一不得深挖；二不得宽挖。保证在除险加固完成前副坝的安全度汛。在地形条件受限制的情况下，如何确保储料场按计划完成，关键在挡土墙设计。
如何在众多形式的挡土墙中选择一种适合现场条件的档土墙结构是当前必须研究的课题。档土墙作为一般拦土结构物，常用在闸坝的翼墙和渡槽、倒虹吸的进出口边墙及其他路堤挡土部位等。对这类工程的优化设计问题往往易被忽视。我们的实践表明，各类挡土墙的技术经济效益有着相当大的差别。本项研究，从工程实际出发，意图在如减压式挡土墙、重力式挡土墙、悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙等四种结构中进行双向优选，即进行本类的优选设计和各类之间的优选比较，最后确定一种技术、经济状况最优、现场适应性最好的挡土墙方案用于本工程。现将研究过程介绍如下。
1.2课题研究思路
该课题的研究思路分三步的研究思路。
第一步，首先确定方案比选的统一标准。过去人们的观点认为挡土墙形状各异，结构不同，各有优缺点，要比较相当困难。实际上任何形式的挡土墙功能都是挡土拦土，因此研究认为，它们的正常挡土状态就应当是一个统一标准，而这个正常的挡土状态正是现行的规范状态，在规范状态下这些参与比选的各类挡土墙是处在同一个设计水平上，因而可以比较。
第二步，确定优化设计的风险决策方法。众所周知，任何挡土墙的稳定性特征值都是挡土墙背填土物理力学特性的函数，同时又受地基结构特性的约束；对于挡土墙的经济造价，又与结构特征相关的工程量及市场物价相关的分析单价密不可分。显然，这些都是描述挡土墙特征的随机变量。鉴于挡土墙具有上述特点，因此可以认为每类挡土墙也是离散随机变量，采用数学期望准则和优势比较准则完全能够将含离散随机变量的各个方案进行优劣比较，按照定义，离散随机变量的一切可能值xi与对应的概率p（ζ=xi）的乘积之和称为数学期望，记为mζ。如果随机变量只取得有限个值：x1、x2、x3、……xi，而取得这些值的概率分别是p（x1）、p（x2）、p（x3）……p（xi）则
mζ=x1p（x1）+x2p（x2）+x3p（x3）……xip（xi）
运用到风险决策中来，以mζ值最小为最优方案。
优势比较准则实际是将方案的技术效益或造价进行比较。当方案ⅰ的随机变量s1、s2、s3、……si与方案ⅱ的随机变量s1、s2、s3、……si对应相减，其值为“0”或“+”值，则方案ⅰ有优势；若相减后其值为“0”“0”“+”“-”或“0”“0”“-”“-”，则方案ⅰ不存在优势。
第三步，选取拟比较的能反映方案特性的随机变量可能值。研究认为，方案的规范状态，挡土墙的墙基应力，墙基对围岩的扰动度参数——挡土墙的宽高比b/h和相对避扰度、工程造价及相对效益a等值，基本能描述挡土墙的特征，而且这些变量在分析过程中都能一一取得。故以它们作为研究比较的随机变量是合理的。
第四步，搜索各类挡土墙的规范状态并按数学期望准则和优势比较准则分别考核各个待选方案。选出最优秀方案。
2各类挡土墙的设计指标
挡土墙设计范文3
关键词：挡土墙；土压力；荷载；稳定计算
1.基本情况
近年来，怀集县城防洪工程修建，在运用过程中，出现质量问题较多的是两岸的挡土墙建筑物。挡土墙出现不同程度的沉降、滑坡、断裂、倾斜现象。其主要原因是：①地质条件差，地基沉降比较严重。②设计断面不合理，安全系数偏低。③设计阶段对施工质量及关键环节规范不足。因此，选择合理的设计方案和严格的稳定计算是保证挡土墙安全运用的关键。
2.挡土墙设计
（1）挡土墙的形式
工程中基本采用重力式挡土墙，它具有墙背粗糙地基牢，稳定斜坡推力小的特点。墙背倾斜又分为3种形式：直立、前倾、后倾。如图1中的（a）、（b）、（c）所示。
（2）挡土墙设计特点
怀集县城防挡土墙基础大部分是砂卵石，以上3种结构型式很难满足设计规范要求。经过实践，我们选择了薄壁变异式挡土墙，如图1中的（d）所示，即在原重力式挡土墙的基础上，减小壁厚，加大基础面积。这样不仅减小了自身重量，还具有安全稳定减少工程投资的特点。
3.薄壁变异式挡土墙的结构及稳定计算
（1）墙体自重
计算简图如图2所示。
（3）设计阶段对施工阶段的工程质量提出具体要求：1基础开挖后要及时填筑，以免因地基回弹产生负面影响。2墙背侧反滤层及排水口要保证其体积及粒径要求，防止土、料混合使用。3混凝土钢筋保护层和混凝土标号应满足抗冻、抗渗的要求，以免因断面较小、受冻融影响腐蚀损坏。
6.结语
薄壁变异式挡土墙结构是在重力式挡土墙的基础上因地制宜发展而来的，实际工程中，可采取联合的结构形式，其计算方法基本相同。对于多地震带的地区，只要在地基应力允许的条件下，应尽量扩大抗滑计算值。怀集县城防挡土墙采用薄壁变异式结构，经过5年的运用未出现任何问题。实践证明，薄壁变异式挡土墙具有抗倾、抗滑、平衡地基应力值、降低工程造价的特点，值得在其它地区推广应用。
参考文献
[1] 薛殿基，冯仲林《挡土墙设计实用手册》2008-08
挡土墙设计范文4
关键词：山区公路、挡土墙、设计
中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：
1、概述
为防止路基填土或山坡土体坍塌而修筑的承受土体侧压力的墙式构造物，称为挡土墙。在公路工程中，它广泛地用于支撑路堤填土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口和河流堤岸等处。在山区公路中，挡土墙的应用更为广泛。挡土墙的建筑费用较高，故路基设计时，应与其他可能的工程方案进行技术、经济比较，择优选定。在本文中，笔者主要针对山区石料丰富的特点，以在山区公路挡土墙设计中常用的重力式挡土墙为例，在此提出一些自己所积累的挡土墙设计的经验和体会，希望对内业同行及同类工程设计有所裨益。
2、挡土墙的设计原则
1）挡土墙设计有“容许应力法”和“分项安全系数极限状态法”两种方法。过去设计采用“容许应力法”计算挡土墙，而目前交通部颁发的《公路挡土墙设计与施工技术规范》则明确挡土墙采用分项系数的极限状态法进行设计。本章将遵循(墙规》设计原则进行叙述。
2）挡土墙分承载能力极限状态和正常使用极限状态
a、承载能力极限状态。当挡土墙出现以下任何一种状态，即认为超过了承载能力极限状态：①整个挡土墙或挡土墙的一部分作为刚体体失去平衡。②挡土墙构件或联结部件因材料强度被超过而破坏，或因过度塑性变形而不适于继续承载。③挡土墙结构变为机动体系或局部丧失稳定。
b、正常使用极限状态，当挡土墙出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：①影响正常使用或外观变形。②影响正常使用或耐久性的局部破坏(包括裂缝)。③影响正常使用的其它特定状态。
3、山区公路重力式挡土墙的设计要点分析
3.1、重力式挡土墙的构造设计
常用的重力式挡土墙，一般由墙身、基础、排水构造物和沉降缝与伸缩缝等几部分组成。下面将逐条分析各部分的设计要领.
3.1.1、墙身设计
3.1.1.1、墙背
根据墙背倾斜方向的不同，墙身断面形式可分为仰斜式、垂直式、俯斜式、凸形折线式和衡重式等几种，对仰斜式、垂直式和俯斜式三种不同的墙背所受的土压力进行分析得知，在墙高和墙后填料等条件相同时，仰斜式墙背所受的土压力为最小，垂直式墙背次之，俯斜式墙背较大，因此，仰斜式的墙身断面较经济。
3.1.1.2、墙面
墙面一般为平面，墙面坡度除应与墙背的坡度相协调外，还应考虑到墙趾处地面的横坡度(如地面横坡度较陡、墙面坡度较缓时，则挡土墙的高度增大)。当地面横坡度较陡时，墙面可直立或外斜1:0．05～1:0.20，以减少墙高；当地面横坡平缓时，一般采用1:0.20～l:0.35较为经济。
3.1.1.3、墙顶
重力式挡土墙可采用浆砌或干砌圬工。墙顶最小宽度为：当墙身为浆砌时，不应小于50cm；当墙身为干砌时，不应小于60cm；当墙身为混凝土浇筑时，不应小于40cm。墙顶宽度与墙高和侧向土压力有关。《公路路基设计规范》中规定，浆砌挡土墙的高度不宜大于12m；干砌挡土墙的高度不宜大于6m。浆砌挡土墙墙顶应用砂浆抹平，或用较大石块砌筑，并勾缝。浆砌路肩墙墙顶宜采用粗料石或混凝土做成顶帽，厚度取40cm。干砌挡土墙顶部50cm厚度内，宜用砂浆砌筑，以求稳定。
3.1.1.4、护栏
为增加车辆驾驶员心理上的安全感，保证行车安全，在地形险峻地段的路肩墙，或墙顶高出地面6m以上且连续长度大于20m的路肩墙，或弯道处的路肩墙，墙顶应设置护栏等防护设施。护栏分墙式和柱式两种，所采用的材料、护栏高度和宽度，根据实际需要和有关规定选用。护栏内侧边缘距路面边缘的距离，应满足山区公路横向最小宽度的要求。
3.1.2、基础
地基不良和基础处理不当，往往引起挡土墙的破坏，因此，应重视挡土墙的基础设计。基础设计的程序是：首先应对挡土墙位置的地质条件做详细调查，必要时须进行挖探或钻探，然后再来确定基础类型与埋置深度。度挡土墙基础的埋置深度，应视地形、地质条件埋置而定，以保证挡土墙的稳定性。基础位于横向斜坡地面上时，前墙趾埋入地面的深度和距地表的水平距离(安全襟边宽度)应满足相关标准的要求，以防止地基剪切破坏。基础底面的埋置深度一般取决于地基承载力。
3.1.3、排水构造物
挡土墙的排水处理是否得当，直接影响到挡土墙的安全及使用效果。因此，重力式等整体式挡土墙，应根据墙背渗水量合理设嚣排水构造物。挡土墙的排水设施通常由地面排水和墙身排水两部分组成。地面排水可设置地面排水沟，引排地面水；夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水和地面水下渗，必要时可加设铺砌；对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固，以防止边沟水渗入基础。墙身排水构造物主要是为了迅速排除墙后积水。可沿墙高和墙长墙布置泄水孔。
3.1.4、沉降缝与伸缩缝
为了防止挡土墙因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基的地质条件及墙高、墙身断面的变化情况设置沉降缝；为了防止挡土墙圬工砌体因砂浆硬化收缩和温度变化而产生裂缝，须设置伸缩缝。通常把沉降缝与伸缩缝合并在一起，统称为沉降伸缩缝或变形缝。沉降伸缩缝的问距按实际情况而定，对于非岩石地基，宜每隔10～15m设置一道沉降伸缩缝；对于岩石地基，其沉降伸缩缝问距可适当增大。沉降伸缩缝的缝宽一般为2～3cm，缝内沿墙内、外、顶三边填塞沥青麻筋或沥青木板等材料，填塞深度不小于15cm；当墙背为填石且冻害不严重时，可仅留空缝，不嵌填料。对于干砌挡土墙，沉降伸缩缝两侧应选平整石料砌筑，使其形成垂直通缝。
3.2、挡土墙的布置设计
挡土墙的布置是挡土墙设计的一个重要内容，通常是在路基横断面图和墙趾纵断面图上进行，个别复杂的挡土墙尚应作平面布置。
3.2.1、横向布置
横向布置主要是在路基横断面图上进行，其内容有：选择挡土墙的位置、确定断面形式、绘制挡土墙横断面图等。
3.2.1.1、挡土墙的位置选择
路堑挡土墙，大多设置在边沟的外侧。路肩挡土墙应保证路基宽度布设。路堤挡土墙应与路肩挡土墙进行技术经济比较，以确定挡土墙的合理位置。山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处，墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定性。
3.2.1.2、确定墙身断面形式，绘制挡土墙横断面图
山区挡土墙设计中，当墙趾处地形陡峻时，可采用俯斜式或衡重式断面；当墙趾处地形平坦时，则可采用仰斜式断面。挡土墙横断面图的绘制，选择在起讫点、墙高最大处、墙身断面或基础形式变异处，以及其他必须桩号处的横断面图上进行。根据墙身断面形式、墙高和地基与填料的物理力学指标等设计资料，进行设计或套用标准图，确定墙身断面尺寸、基础形式和埋置深度，布置排水设施，指定墙背填料的类型等。
3.2.2、纵向布置
挡土墙纵向布置主要在墙趾纵断面图上进行，布置后绘制挡土墙正面图。
3.2.3、平面布置
对于个别复杂的挡土墙，如山区曲线路段的挡土墙，除了横、纵向布置外，还应作平面布置，并绘制平面布置图。在平面图上，应标示挡土墙与路线平面位置的关系，与挡土墙有关的地物、地貌等情况，以及其他防护、加固工程等。在挡土墙设计图纸上，应附有简要说明，说明选用挡土墙设计依据的参数，主要工程数量，对材料和施工的要求及注意事项等，以利指导施工。
4、结语
总之，在进行山区公路挡土墙设计时，应该根据山区特有的地形、地质等资料综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，确保挡土墙的使用功能和稳定性。
参考文献：
[1]窦斌，DMR互锚式薄壁挡土墙高路堤结构模型试验研究及应用，中国地质大学出版社,2007.05.
[2]金仲秋，夏连学主编，公路设计技术，人民交通出版社,2007.9.
挡土墙设计范文5
【关键词】 水泥搅拌桩；重力式挡墙；基坑围护设计
中图分类号：TV551文献标识码： A
一、引言
基坑工程中的岩土工程问题的研究最早是在20世纪30年代，提出了预估挖方稳定程度和支撑荷载大小的总应力法。之后，世界各国的许多学者都投入了研究，并不断在这一领域取得丰硕的成果。我国在基坑工程方面进行广泛的研究是始于70年代末，那时我国改革开放方兴未艾，基本建设如火如荼，高层建筑不断涌现，相应的基坑埋深不断增加。特别是到了90年代，大多数城市都进入了旧城改造阶段，有限的城市地面空间已不能满足人们日益增长的工作和生活需要，人们开始向高空和地下寻求发展空间，城市建设更是由底层建筑向高层建筑转变，基坑开挖的深度从几米到十几米再到几十米，对基坑工程的要求越来越高，促使人们用新的眼光去审视这一古老的课题，也使许多新的经验和理论的研究方法得以出现和成熟。
现在的基坑工程有以下主要特点：（1）建筑倾向高层化，基坑向大深度方向发展；（2）基坑开挖面积大，长度与宽度有的达数百米，给支撑体系带来了较大的难度：（3）在软弱的土层中，基坑开挖会产生较大的位移和沉降，对周围建筑物、市政建设和地下管线造成影响；（4）深基坑施工工期长，场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利：（5）在相邻场地施工中，打桩、降水、挖土及基础浇筑混凝土等工序会相互制约与影响，增加协调工作的难度。
这些又将人们的目光引向基坑工程的一个重要内容上，即基坑围护的设计与施工。
围护结构最早采用木桩，现在常用钢筋混凝土桩、地下连续墙、钢板桩以及通过地基处理方法采用水泥土挡墙、土钉墙等。钢筋混凝土桩设置方法有钻孔罐注桩、人工挖孔桩、沉管罐注桩和预制桩。常用的基坑围护结构型式有：
（1）放坡开挖及简易支护
（2）重力式围护结构
（3）悬臂式围护结构
（4）内撑式围护结构
（5）拉锚式围护结构
（6）土钉墙围护结构
二、重力式挡墙构造设计
选择合理的挡墙类型，对基坑围护的设计具有重要意义，主要有以下几点：
1.使墙后土压力最小
重力式挡墙按墙背的倾斜情况分为仰斜、垂直和俯斜三种。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，因此仰斜墙较为合理，墙身截面设计较为经济，应优先考虑应用。在进行墙背的倾斜型式选择时，还应根据使用要求、地形条件和施工等情况综合考虑确定。
2.墙的背坡和面坡选择
在墙前地面坡度较陡处，墙面坡可取1：0.05～1：0.2，也可采用直立的截面。当墙前地形较平坦时，对于中、高挡土墙，墙面坡可较缓坡度，但不宜缓于1：0.4，以免增高墙身或增大开挖宽度。仰斜墙墙背坡愈缓，则主动土压力愈小，但为了避免施工困难，墙背仰斜时其倾斜度一般不宜缓于1：0.25.面坡应尽量与背坡平行。
3.基底逆坡坡度
在墙体稳定性验算中，倾覆稳定较易满足要求，而滑动稳定常不宜满足要求。为了增加墙身的抗滑移稳定性，将基底做成逆坡是一种有效的办法。对于土质地基的基底逆坡一般不宜大于0.1：1（n：1）。对于岩石地基一般不宜大于0.2：1。由于基底倾斜，会使基底承载力减少，因此需将地基承载力特征值折减。当基底逆坡为0.1：1时，折减系数为0.9；当基底逆坡为0.2：1时，折减系数为0.8。
4.墙趾台阶
当墙身高度超过一定限度时，基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。为了使基底压应力不超过地基承载力，可加墙趾台阶，以扩大基底宽度，这对挡土墙的抗倾覆和抗滑移稳定都是有利的。
墙趾高h和墙趾宽a的比例可取h:a=2:1，a不得小于20cm。墙趾台阶的夹角一般应保持直角或钝角，若为锐角时不宜小于。此外，基底法向反力的偏心距必须满足（b为无台阶时的基底宽度）。
三、具体工程设计------重力式挡土墙基坑围护设计
1.工程概况
主体概况：拟建的工程由一幢4层商铺及一层整体地下车库组成。规划总用地面积12000，总建筑面积16705，其中地下建筑面积7464。工程桩采用φ600～800钻孔灌注桩。
基坑概况：标高的±0.000相当于黄海高程2.450米，现地面平均相对标高为-0.400米。根据承台、地梁不同的开挖深度分4个区域：Ⅰ区承台底标高为-2.250～-2.550，地梁底标高为-1.950～-2.200；Ⅱ区承台底标高为-3.100，地梁底标高-2.900；Ⅲ区承台底标高为-3.900，地梁底标高为-3.700；Ⅳ区承台底标高为-4.500，地梁底标高为-4.300。
2.设计原则
(1) 在基坑开挖和施工过程中，确保周围建筑物、地下管线、路面等正常使用：
(2) 保证围护结构及土体在施工期间的整体稳定性；
(3)方便施工，造价经济合理。
3.基坑围护方案
综合分析场地地理位置、土质条件、开挖深度及周围环境的影响，本基坑具有以下特点：本工程承台和地梁所处土层的土质差、开挖深度较浅（大部分在5米以上）、基坑边缘受场内道路和材料堆场的限制放坡宽度有一定限制。
针对本基坑特点，本围护采用：
(1)Ⅰ区全部采用1:1放坡，坡面采用150厚C15混凝土护坡；
(2)Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区采用水泥搅拌桩重力式挡墙形式；
(3)各区域过渡段以卸土放坡为主，局部可以根据需要打设松木桩加强坡脚稳定；
(4)办公楼的开挖深度较浅，可采用1:1.5大放坡，局部东北角挖深较大的可打设送木桩进行局部支护。
4.基坑排水
场地地下水较浅，埋深0.4～0.8米，赋存于人工填土和土层中。人工填土结构松散，性质不均，易形成地下水流入基坑的通道；另外坑内积水会泡软土体，危及基坑安全，应做好相应的排水措施。
(1)地表排水
在基坑外侧地面设置300×300砖砌排水沟，防止地表水流入坑内；
(2)坑内排水
在坑内设置有组织排水，并在相应位置设置500×500×600的集水井，以便及时用水泵把坑内积水排出坑外（原则上承台和地梁作为坑内的集水井和排水沟，不另设排水系统）；
(3)防渗措施
为防止地表水从杂填土中渗入基坑，在放坡的坡面上设置100厚C15的混凝土护坡，并在坡面上间隔5.0米左右设置φ50PVC排水管（长300mm），PVC排水管设在杂填土和原状土交界处。
5.抗滑稳定性验算：
挡墙自重 G=7.5*3.2*18.5=444kN/m ；
滑动力 F=215.1+194.47=409.57kN；
抗滑力 F'=116.16+222.9+444*tg8.2°+3.2*13.0=544.64 kN；
抗滑安全系数 Ks=F'/ F=544.64/409.57=1.33>1.2 。
6.抗倾覆稳定性验算：
计算各力对挡墙前趾A点的力矩，
倾覆力矩M1=215.1*(1.79+2.1)+194.47*1.0=859.13kN・m
抗倾覆力矩M2=116.16*(0.93+2.1)+222.9*0.97+444*1.6=1278.58 kN・m
抗倾覆安全系数K0=1278.58/859.13=1.48>1.4
7.软土地基承载力验算
G=444kN/m;
859.13-116.16*（0.97+2.1）-222.9*0.97=190.95kN・m
8.墙身应力验算：
取基坑底面墙身截面，按格栅状截面验算。挡墙面由φ700水泥搅拌桩组成，桩间搭接200mm，取每排桩的计算宽度为500mm。
坑底挡墙截面计算单元特征计算表
表 3-10
单元名称 小单元面积A
m2 y
m Ay
I0
m4 d
m Ad2
m4
A1 3 2.5 7.5 0.25 1 3
A2 1 1.5 1.5 0.083 0 0
A3 3 0.5 1.5 0.25 1 3
合计 7 10.5 0.583 6
计算单元形心位置为
各小单元形心至计算单元形心距离设为d，则计算单元惯性距为
坑底截面以上计算单元自重（包括土重）
W'=3.2*3.2*3.0*18.5=568.32 kN
计算单元所受土压力合力为
E1=0
E2=2*(22.81+49.87)*3.0/2=172.42kN
Z2=2*(2*22.81+49.87)/(3*(22.81+49.87))=0.87 m
主动土压力对坑底截面的力矩为
M'=172.42*0.87=150kN・m
挡墙截面边缘应力
满足设计规范要求安全。
四、结论
通过对工程实例的设计计算分析研究，初步得到以下结论：
基坑围护设计方案计算结果表明，该工程采用重力式挡墙基坑支护是有效合理的。在考虑安全、经济、施工方便等多个因素下，采用重力式支护会达到较为理想的效果。在做支护设计之前，支护结构的选型尤为重要，要因地制宜。
土压力的计算是整个基坑支护挡土结构计算的首要问题，是计算的关键。但计算出的土压力似乎达不到精准。目前支护设计中土压力的计算通常采用几个经典理论和计算公式。而深基坑支护土压力的分布问题是一个极为复杂的课题，虽国内外许多学者对土压力问题做了许多研究并取得一定的效果，但土压力问题涉及的影响因素很多，它与支护结构的形式、刚度、土的性状、地下水状况等因素有关，因此每种成果都有局限性。
经典的土压力理论和计算公式也存在缺陷的。库仑-朗肯土压力理论计算的是极限平衡状态时的土压力，但是在实际的基坑工程中，对基坑位移均有严格的控制要求，位移过大是不容许的。基坑挡土结构上实际发生的土压力总是介于静止土压力与主动土压力或静止土压力与被动土压力之间。尤其在开挖过程中，土压力随开挖和支护的进行是一个动态变化过程，应用库伦-朗肯土压力理论无法计算出这一动态过程中相应的土压力。
既然基坑围护的各种计算方法均存在一定缺陷，那就更应该注重基坑围护的动态设计。基坑工程是土体与围护结构体系相互作用的一个动态变化的复杂系统，仅仅依靠理论和经验是难以把握在复杂的条件下基坑围护结构和土体的变化破坏，也难以完成可靠而经济的基坑设计。通过施工时对整个基坑工程系统的监测，可以了解其变化的趋势，利用监测信息的反馈分析，就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时，可做出预警，及时采取措施，保证施工和环境的安全。
参考文献：
[1] 腾智明、朱金铨《混凝土结构及砌体结构(上册)》（第二版）［M］.北京 中国建筑工业出版社.2003年6月
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[8] GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》［S］.北京中国建筑工业出版社2002
[9] GB50011-2001《建筑抗震设计规范》［S］.北京中国建筑工业出版社 2001
挡土墙设计范文6
关键词：园林绿化；挡土墙；设计
1挡土墙一般
挡土墙是一种能承受侧压的墙式构筑物，它的主要功效是防止路基和山体坡土坍塌，对路基和山体进行支撑。挡土墙由墙背、墙面、基地、墙顶、墙趾和墙踵构成；而景观挡土墙则是除却基本支撑功能外，还要具有观赏性，它的设计有效融合一定的艺术表现手法，墙面装饰、墙体造型都含有一定艺术元素，具有很高的审美价值。
2园林绿化中挡土墙的美化作用与功能
最初挡土墙的产生完全是出自于它能够“挡土”的功能，因为在坡地施工时，为了有效抵御土壤的推力，必须建造坚固的墙体进行阻挡，也正因如此，传统的挡土墙大都给人以厚重、单调的感觉，往往不具有观赏性。事实上，挡土墙的功能不仅在于防御，它也是景观的一部分，也应为景观的艺术性和观赏性发挥自己的功效。挡土墙如若设计得当，可以形成一个独具美感的景观元素，可以使人们通过对其的触感品悟其中的艺术美感。总之，打破对挡土墙只重视其功效的传统理念，在设计时增添系列元素营造美感，这样能有效发挥挡土墙的美化功效，使其与景观环境有效统一，打造一种和谐的美感。
3园林绿化中挡土墙的美化设计要点与方法
3.1基本原则
（1）结合环境。与整体环境风格相协调的挡土墙，能够增强整体的美感，因此，在设计过程中，要考虑墙体所在环境的特点，灵活恰当地运用建造材料和修饰元素。
（2）坚持便于施工的原则。虽然在设计时要注意塑造美感，但是材料选择必须要首先保证其实用性，考虑到施工过程的难易程度，为了保证施工作业的方便，可采用便于操作的材料。
（3）塑造空间的原则。所有的景观设计其实就是关于空间塑造的设计，挡土墙作为景观的一部分，对其设计必然要考虑到空间因素，要发挥挡土墙在整体空间设计中的作用。
3.2常见美化类型
3.2.1直立式景观
挡土墙。第一，宣传栏形式。这种类型的挡土墙被设计为宣传栏，大多建于居民小区的主路边，其在起到装饰作用的同时，又能宣传重要的信息或通知。第二，浮雕、壁画形式。这种挡土墙的墙面会进行绘画或雕刻，选用花岗岩、大理石等石材，使墙面装饰大幅壁画。第三，艺术造型形式。这种类型的挡土墙改变了以往单调的形式，利用材料和色彩的有效结合，设计成颇具特色的构筑物。这种挡土墙别具美感和韵味，对景观的整体塑造往往起画龙点睛的作用。
3.2.2倾斜式或台阶
景观挡土墙。第一类，花坛形式的挡土墙。花坛式的挡土墙可以起到美化环境、增添美感的功效，通过与不同种类的花草绿植结合，避免墙体给人带来枯燥死板的视觉效果。第二类，垂直绿化形式的挡土墙。这类挡土墙利用爬山虎、紫藤萝、绿萝等爬藤植物在墙面形成绿色屏幕，增加艺术性。第三类，台阶、看台形式的挡土墙。即把墙体设计成台阶或者看台，有效调节高度差，使其在视觉效果上显得更为开阔，同时也增添了实用。
3.3主要处理手法
3.3.1化大为小。对于那些高差较大的景观，可以利用挡土墙使景观化大为小，也就是把挡土墙分成几部分，中间穿插绿植、花坛、雕塑等元素点缀，使空间在视觉效果上更为美观。
3.3.2化整为零。对于高差在2m以上的台地，为避免墙体给人以压抑感，要分阶打造墙体，使墙体错落有致呈台阶式，为此可以在墙体各层间穿插绿植进行美化，使墙体效果更显灵动。
3.3.3化高为低。若坡地土质较好，可以依据坡地的高差大小将挡土墙设计成台阶式或斜坡式，同时，重视绿化带的应用，不仅保证了整体的安全性，也节省了工程造价，同时还增添了整体的艺术性。
3.3.4化陡为缓。有时为了营造宽阔舒适的视觉效果，采用斜面式的挡土墙，用平缓的坡面减缓视觉上的压抑感，进而使整体景观环境更为生动富有活力。
3.3.5化直为曲。有时设计成曲面更能增强舒适感，也可以衬托出主景的美。例如，立交桥、停车场等地可建造曲面式的挡土墙。
3.3.6化硬为软。在墙体基础上点缀绿植花草或添设浮雕等元素，可以改变挡土墙生硬、死气沉沉的形象，增添和谐、充满活力的视觉效果。
4结语
综上所述，在园林绿化中，挡土墙的设计是否合理，可以影响整体景观的美化效果，因此，在设计景观挡土墙时，灵活应用多种元素，采取适当的设计手法和材料，使其在实现传统支撑功能的同时，具有艺术感和观赏性价值。
参考文献
[1]王金敖，张万荣，王昆.景观挡土墙在现代园林中的应用[J].广东园林，2014（4）