混凝土挡土墙钢模板施工方案

目 录

1.工程概况

2.编制依据

3.施工组织

3.1施工准备

4.施工工艺流程

5.施工方案

5.1施工场地准备

5.2开挖

5.2.1基槽开挖

5.3基础施工

5.4墙身浇筑

5.5墙背回填及泄水孔，沉降缝设置

5.6混凝土养护:

5.7混凝土拆模

5.8混凝土缺陷处理

5.9脚手架搭设

6.安全措施

7.质量控制措施

8.工程质量

9.质量检验

9.1基本要求

9.2外观鉴定

10.环保措施

11.安全文明施工措施

1.工程概况

XX·XX工程混凝土挡土墙，是XX·XX工程非常重要的一项分项工程。其中条石挡土墙总长超过500m，墙高度为1m--12m之间，挡土墙墙身采用C30混凝土。基础采用C30钢筋混凝土。

2.编制依据

1.1通过现场实地调查研究所得到的自然条件、钢模板施工条件、社情环境等资料及初步设计（优化）图纸所计算的工程量。

1.2我公司相似工程施工中成熟的施工技术和管理经验，及相关项目管理办法。

1.3 挡土墙图集“04J008”

3.施工组织3.1施工准备

3.1.1图纸审核及原地貌复测，发现图纸有误或现场与设计不符的及时上报相关人员进行复查。

3.1.2选用C30高性能商品混凝土。

3.1.3修建临时施工便道、搭设马道、跑道、布置材料堆放场地及备料。

4.混凝土钢模板施工工艺流程

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新中线（太平至中埠大桥）工程混凝土挡墙景观方案

杭州富阳高速公路斜坡绿化工程混凝土挡墙景观方案落地实施完成，下面跟着云乘园艺一起来看看吧！

杭州富阳高速公路原有边坡绿化坡度较大，稳定性较差，现对边坡进行硬化，二级平台处进行绿化覆绿。

项目难度：

1，坡度属于陡坡范围，常规的覆土，不能保证水土流失的风险。

2，整个结构面都是水泥，接触不到土壤，不接地气。

3，没有自来水源，需要用水泵抽河水。涉及水质过滤处理问题。

杭州云乘园艺科技有限公司自主研发黑绵土，是无土栽培，是以泥炭基质等植物纤维为主要原材料，经低能耗、零污染的新技术固化成型，可实现土地增维的新型种植及育苗材料，常用于立体绿化，海绵城市建设，花卉蔬果育苗种植等领域，黑绵土无土栽培技术使得植物种植墙不易烂根，保水性、透气性好，更轻更干净。

边坡绿化技术施工工艺：

1安装横向档条，防止滑落。将热镀锌角码用膨胀螺丝固定在水泥斜面上，然后将热镀锌角钢固定在角码上作为横档。

2水泥斜坡面上铺设蓄水土工布

3铺设带孔黑绵土种植砖

4安装内置稳压滴灌管

5铺设保湿保护毯

6铺设安全防坠金属网

7植物种植

边坡绿化植物的选择：

植物应选择易管理，四季不落叶的绿植为主。比如花叶络石，具有较强的耐干旱、抗短期渍涝、抗寒的能力；花叶蔓长春，适心性强，生长迅速。

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扶壁式挡土墙施工技术

扶壁式挡土墙指的是沿悬臂式挡土墙的立臂，每隔一定距离加一道扶壁，将立壁与踵板连接起来的挡土墙。

扶壁式挡土墙施工技术

扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，其主要特点是构造简单、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。

扶壁式挡土墙是路肩挡土墙的一种，是将预制的挡墙板焊接在预埋于基础混凝土中的钢板上，然后在其内倒填土的一种挡墙形式与其它几种形式的挡墙比较，扶壁式挡土墙具有节省占地空间、缩短施工工期、美化城市环境、较易施工等优点，是城市公路工程立交桥引道中常用的一种挡墙形式。

施工工艺过程

1.施工准备

施工前对挡土墙下CFG桩的桩头进行截除，截除后的桩顶标高应符合设计要求，清理桩头并报检测单位进行检测。检测合格后，先将0.2m厚的碎石褥垫层夯实整平后，再浇筑0.1m厚的C15素混凝土垫层，扶壁式挡墙的基础施工提供作业面。

2.测量放样

根据施工图划分施工段，测定挡土墙墙趾处路基中心线及基础主轴线、墙顶轴线、挡土墙起讫点和横断面，注明高程及开挖深度。每根轴线均应在基线两端延长线上设4个桩点，并分别以混凝土包封保护;放测桩位时，应测定中心桩及挡土墙的基础地面高程，临时水准点应设置在施工干扰区域之外，测量结果应符合精度要求并与相邻路段水准点相闭合

3.基础施工

测量放线确定基础尺寸后进行钢筋绑扎、立模，同时预埋墙面板钢筋和扶壁钢筋。基础钢筋的绑扎要注意钢筋的保护层厚度，垫块采用和基础同强度的混凝土垫块，以保证混凝土的质量。挡土墙基础的施工可以按三个标准单元节同时浇筑混凝土，为挡墙的墙面板施工提供较多的作业面。混凝土由罐车从集中拌合站运至现场，经泵送料入模，采用插入式振捣棒振捣，不得过振及漏振。

扶壁式挡土墙施工技术

4.墙面板和扶壁施工

首先绑扎墙面板钢筋和扶壁钢筋，钢筋安装完经监理检查合格后，开始灌模，施工中需特别注意模板的垂直度和平整度。在钢筋混凝土与模板间设置垫块，垫块与钢筋扎紧，垫块应采用细石混凝土制作，保证垫块的强度与混凝土结构的强度相同。垫块的安装应该保证钢筋的保护层厚度符合设计要求，同时要保证4个/m2。在混凝土施工过程中要经常检查垫块的位置是否准确。

5.泄水孔施工

泄水孔按梅花形交错布置，间隔一定距离，采用<50mmPVC管，并用透水土工布包裹PVC管，泄水孔的横坡为4%，在安装时，可通过钢筋对PVC管进行固定，对于墙面板方向的泄水孔，要使PVC管与正面模板接触紧密，PVC管的端面要形成相应的斜面，保证在浇筑混凝土的过程中PVC管周围不会漏浆，使面板光滑、平整。

扶壁式挡土墙施工技术

6.混凝土养护

混凝土灌注完毕后，安排专人在初凝前进行混凝土收面，待混凝土终凝前再进行一次收面压光处理，然后再覆盖土工布进行洒水保湿养生。当气候炎热时或有风时，2h～3h后即可浇水以维持充分的润湿状态。在潮湿气候条件下，空气相对湿度大于60%时，使用普通水泥时，湿润养护时间不少于7d。

7.模板拆除

模板的拆除期限应根据结构物特点、模板部位和混凝土所达到的强度来决定。墙面板和扶壁的侧模板属非承重模板，应在混凝土强度能保证其表面及棱角不受损伤时才能拆除，一般应在混凝土抗压强度达到2.5MPa时方可拆除侧模板。

8.墙背填土

背回填应该在挡土墙混凝土的强度达到设计强度的70%才能够进行填土

使用范围

它适用于缺乏石料的地区。由于墙踵板的施工条件，一般用于填方路段做路肩墙或路堤墙使用。悬臂式挡土墙高度不宜大于6m，当墙高大于4m时，宜在墙面板前加肋。扶壁式挡土墙宜整体灌注，也可采用拼装，但拼装式扶壁挡土墙不宜在地质不良地段和地震烈度大于或等于八度的地区使用。

扶壁式挡土墙设计（一）

洛阳某工程扶壁式挡土墙设计 摘 要 扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，其主要特点是构造简单、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。一般在较高的填方路段采用来稳定路堤，以减少土石方工程量和占地面积。扶壁式挡土墙，断面尺寸较小，踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移，竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力，相对悬臂式挡土墙受力更好，适用6～12m高的填方边坡，可有效地防止填方边坡的滑动。 本设计剖析了挡土墙的作用原理；分析了挡土墙的应用现状、研究现状及发展趋势；并完成了该扶壁式挡土墙的总体设计（主要尺寸的拟定）、荷载及土压力的计算，内力计算，滑移稳定计算，倾覆稳定计算，地基承载力计算，结构计算；完成了图纸绘制；设计了施工组织；并进一步根据地质条件和现场要求进行优化设计。以求达到安全适用的目的，寻求最佳经济效益。 关键词：扶壁式挡土墙、土压力、荷载计算、结构、施工 The Buttress Retaining Wall Design of a Project of Luoyang ABSTRACT Help retaining wall is a reinforced concrete thin-wall retaining wall, its main features is that its structure is simple and its construction is easy, the wall of the section is small, its own quality is light, it can better play to the strength properties of the material, and it can adapt to bearing the capacity of the lower foundation and apply to the lack of stone and earthquake areas. In order to reduce the amount and cover an area of earth and stone works，generally it usually uses a higher fill section to stabilize the embankment. Buttresses retaining wall has a smaller section size, heel panel soil weight force can effectively resist overturning and sliding, vertical panels and buttresses can stand the earth pressure moments and shear forces, the relative cantilever retaining wall by the force is good to use the 6 ~ 12m high fill slope, can effectively prevent the sliding of the fill slope. The design analysis the principle of retaining walls, understands the status quo of retaining wall and development trend. And it can also complete the overall design of the supporting retaining wall (the formulation of the main dimensions)，the supporting retaining wall loads and earth pressure，internal force calculation，slip stability calculation，overturning stability calculations，foundation bearing capacity calculation，structural calculations，completing the drawings（including elevations and drawing detail），completing of the construction design of the retaining wall of the buttress, and optimize the design according to the geological conditions and site requirements further. By using this design to achieve the safety applicable to the purpose of seeking the best value for money. KEY WORDS: buttresses, retaining walls, earth pressure, load calculation

目录 第一章 绪论... 1 1. 1 本课题的来源、意义、目的与发展... 1 1. 2 挡土墙的作用、分类及应用现状... 1 1. 2. 1挡土墙的作用... 1 1. 2. 2 常用挡土墙形式、特点、技术要求... 2 1. 3 扶壁式挡土墙与其它形式挡土墙比较的优点... 5 1. 3. 1 挡土高度大，适用范围广... 5 1. 3. 2 经济效果良好... 5 1. 3. 3 施工速度快，大大缩短建设工期... 5 1. 3. 4 可靠度较高，质量容易控制... 6 1. 4 挡土墙结构的研究现状及发展趋势... 6 1. 5本文的主要工作... 6 第2章 土压力理论... 8 2. 1土体的破坏原理... 8 2. 2作用在挡土墙的土压力... 8 2. 3朗肯土压力理论... 9 2. 3. 1 朗肯主动土压力的计算... 11 2. 3. 2朗肯被动土压力计算... 12 2. 4 库伦土压力理论... 13 2. 4. 1 库伦主动土压力计算... 13 2. 4. 2库伦被动土压力计算... 16 第3章 扶壁式挡土墙设计原理... 18 3. 1计算模型和计算荷载... 18 3. 1. 1 水平内力... 18 3. 1. 2 竖直弯矩... 19 3. 2墙踵板设计计算... 20 3. 2. 1计算模型与计算荷载... 20 3. 2. 2 纵向内力... 21 3. 2. 3 横向弯矩... 21 3. 3 扶肋设计计算... 21 3. 3. 1 计算模型和计算荷载... 21 3. 3. 2 剪力和弯矩... 21 3. 3. 3 翼缘宽度... 22 3. 4 配筋设计... 22 3. 4. 1 墙面板... 23 3. 4. 2 墙踵板... 23 3. 4. 3 墙趾板... 24 3. 4. 4 扶肋... 24 第4章 洛阳某工程扶壁式挡土墙设计... 25 4. 1 主要尺寸的拟定... 25 4. 2土压力计算... 27 4. 3 自重与填土重力... 28 4. 4 抗倾覆稳定性验算... 28 4. 5 抗滑移稳定性验算... 29 4. 6 地基承载力验算... 29 4. 7 结构设计... 30 4. 7. 1 立板设计... 30 4. 7. 2 底板设计... 33 4. 7. 3墙踵板计算... 34 4. 7. 4扶壁设计... 35 第5章 施工组织设计... 37 5. 1 工法特点... 37 5. 2 适用范围... 37 5. 3 工艺原理... 37 5. 4 施工工艺流程及操作要点... 38 5. 4. 1 施工准备... 38 5. 4. 2劳动力准备... 38 5. 4. 3 施工工艺流程... 39 5. 5 操作要点... 40 5. 5. 1 钢筋工程... 40 5. 5. 2模板工程... 40 5. 5. 3砼工程... 41 5. 5. 4 附属工程... 41 5. 6 材料与设备... 41 5. 7 质量控制... 42 5. 8 安全措施... 43 5. 9 环保措施... 43 结　论... 45 谢 辞... 46 参考文献... 47 外文资料翻译... 48

第一章 绪论 1. 1 本课题的来源、意义、目的与发展 随着我国经济的持续发展，为了加强区域联系，交通环境正在不断改变。公路建设虽然提升了各个地区的交通能力，但由于受各地地质条件的限制，加上雨水的冲刷，使得公路由于边坡稳定性的下降衍生出许多工程灾害事故，例如边坡侵蚀、坡面坍塌等，而这些灾害事故的产生不仅会造成重大的经济损失，对人民群众的生命安全也是一种潜在的威胁。工程中运用边坡加固技术维护边坡稳定，可以有效的解决这一问题。建造挡土墙是边坡加固工程的常用形式。 另外，很多工程项目建设在山地和丘陵地区，这些场地地形起伏较大，为了满足工业生产的需要，最大限度的减少耕地的占用，更有效的节约和利用有限的土地资源，往往需要在起伏较大的场地上进行平整工作，有着较高高度的填方边坡在实际工程中也经常遇到。以前的填方区工程多数采用一般重力式毛石或素混凝土挡土墙，石料用量惊人，施工质量很难控制，施工速度较慢。经过实际工程的应用和监测，证明扶壁式挡土墙安全可靠，经济效益和社会效益显著。 1. 2 挡土墙的作用、分类及应用现状 1. 2. 1挡土墙的作用 挡土墙是用来支承填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的一种构筑物。目前，挡土墙不仅广泛应用于道路建设和工与民用建设，同时应用于水坝建设、河床整治、港口工程、水土保持山地规划、山体滑坡及泥石流防治等领域。在路基工程中，挡土墙可用以稳定路基和路堑边坡，减少土石方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治塌方、滑坡等路基病害。在山区的工业与民用建设中，挡土墙可以因地制宜，将上坡分割成阶梯状平整场地，方便人们的生产和生活，节约耕地。随着工程技术的发展，挡土墙的形式日趋增多，应用范围日渐扩大。 1. 2. 2 常用挡土墙形式、特点、技术要求 常用的挡土墙形式有重力式挡土墙、悬臂式挡土墙及扶壁式挡土墙等，重力式挡土墙和悬臂式挡土墙一般用于墙高不超过8 m的情况，当墙高超过8m时宜采用扶壁式挡土墙。 1. 重力式挡土墙 重力式挡土墙指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。

图1-1 重力式挡土墙 半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高，它耗费材料多，也不经济。当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，墙高在6m以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益明显。 重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1：0.2~1：0.3，仰斜墙背坡度愈缓，土压力愈小。但为避免施工困难及本身的稳定，墙背坡不小于1：0.25，墙面尽量与墙背平行。对于垂直墙，如地面坡度较陡时，墙面坡度可有1：0.05～1：0.2，对于中、高挡土墙，地形平坦时，墙面坡度可较缓，但不宜缓于1：0.4。采用混凝土块和石砌体的挡土墙，墙顶宽不宜小于0. 4m；整体灌注的混凝土挡土墙，墙顶宽不应小于0. 2m；钢筋混凝土挡土墙，墙顶不应小于0. 2m。通常顶宽约为H／12，而墙底宽约为（0. 5~0. 7）H，应根据计算最后决定墙底宽。 2. 扶壁式挡土墙 扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，在国外已广泛使用，近年来在国内也开始使用。其主要特点是构造简单、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。一般在较高的填方路段采用来稳定路堤，以减少土石方工程量和占地面积。扶壁式挡土墙，断面尺寸较小，踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移，竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力，相对悬臂式挡土墙受力好。

图1-2 扶壁式挡土墙 扶壁式挡土墙由墙面板（立壁）、墙趾板、墙踵板及扶肋（扶壁）组成。 扶肋把立壁同墙踵板连接起来，起加劲的作用，以改善立壁和墙踵板的受力条件，提高结构的刚度和整体性，减小立壁的变形。扶壁式挡土墙是路肩挡土墙的一种，是将预制的挡墙板焊接在预埋于基础混凝土中的钢板上，然后在其内倒填土的一种挡墙形式。与其它几种形式的挡墙比较，扶壁式挡土墙具有节省占地空间、缩短施工工期、美化城市环境、较易施工等优点，是城市公路工程立交桥引道中常用的一种挡墙形式。 扶壁式挡土墙各部分尺寸的一般构造要求如下：墙高H≥8m，基础宽度应根据墙后回填土的性质经计算确定，当墙后无地下水时，一般取B＝（1/3～1/2）H，扶壁间距一般取Ln＝（1/3～1/2）H，墙趾板外挑厚度不应小于200 mm，墙踵板厚度不应小于250mm。竖壁顶部厚度不宜小于150 mm，竖壁底部厚度应由计算确定，不宜小于250 mm。如果挡土墙后存在地下水时，应在墙身上设置排水措施，当后填料是沙砾土时，可以在墙背底部设置一层卵石滤水层，在墙上间隔2 m～3 m设置呈梅花形布置的泄水孔，泄水孔直径宜为100 mm～150 mm；当墙后填土为黏性土或其他低压缩性土时，应在墙背后先铺一层300 mm厚的卵石滤水层，然后在卵石外面回填黏性土。挡土墙基础埋深不应小于1 m，当处于冻胀土上时，不应小于冻结深度下0. 25 m。挡土墙每隔15 m～20 m应设置一条20 mm宽的沉降缝，缝内用沥青蔴丝或沥青木丝板填实。 3. 悬臂式挡土墙。

图1-3 悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙为钢筋混凝土结构，由立壁、墙趾板和墙踵板三个悬臂部分组成，墙身稳定主要依靠墙踵板上的填土重力来保证。断面厚度较小，但墙较高时，立壁下部的弯矩大，钢筋与混凝土的用量大，经济性差。多用于墙高不大于6m的填方地区，适用于石料缺乏的地区和承载能力较差的地区。 4. 其它形式挡土墙 挡土墙形式还有很多，例如衡重式挡土墙、地下连续墙式现浇混凝土挡土墙、土钉式挡土墙、锚杆式挡土墙、排桩式挡土墙等，本文不再详细介绍。 1. 3 扶壁式挡土墙与其它形式挡土墙比较的优点 1. 3. 1 挡土高度大，适用范围广 钢筋混凝土扶壁式挡土墙能更好的利用材料的物理力学性能，充分发挥钢筋的抗拉性能和混凝土的抗压性能，挡土墙的高度可以做的很高，最大高度可达到25m。通过调整扶壁式挡土墙墙趾板的悬挑长度，可以调整挡土墙的基底压力近似均匀分布，最大限度的减小挡土墙的基底压力的最大值，从而降低对地基承载力的要求，适应各种不良地基的情况。锚杆式挡土墙和锚定板式挡土墙需要良好的锚固条件，将挡土墙的土压力传递到稳定的锚固土体中，一般只适合地质条件较好的挖方或填方很少的工程。重力式挡土墙受材料性能限制，挡土高度一般不能超过8m。 1. 3. 2 经济效果良好 各种类型挡土墙都有较为经济的适应条件。如重力式挡土墙具有结构简单、施工方便、能就地取材；悬臂式挡土墙可以设计成使得不利断面的混凝土与钢筋内的应力等于其容许值。但当高度大于等于8m时，采用上述两种挡土墙就很不经济。此时若采用扶臂式挡土墙，就可以取得良好的经济效果。并且扶壁式挡土墙通过底板上的大量填土增加墙体自重，相对砌体挡土墙能节约大量石料，减少开山采石，保护环境。 1. 3. 3 施工速度快，大大缩短建设工期 由于钢筋混凝土扶壁式挡土墙主要工程就是钢筋混凝土浇注工作，不像加筋土挡土墙等需要挡土墙墙身和回填同时进行交叉进行，扶壁式挡土墙施工过程不受其它条件的限制，通过机械化施工能大大缩短工期。 1. 3. 4 可靠度较高，质量容易控制 钢筋混凝土工程在我国的应用非常广泛和成熟，质量保证指标容易控制，属于相对简单的工种，一般的施工队伍都能保质保量的完成。 1. 4 挡土墙结构的研究现状及发展趋势 国内挡土墙结构的研究和实践近年来也比较活跃，特别是山区公路和铁路的大量修建再加上城市边坡等建设，使人们不得不关注于挡土墙结构的设计问题。目前的研究主要集中在以下几个方面:挡土墙的设计方法;土钉墙的应用实践;预应力单锚多锚体系的分析与设计研究;轻型挡土墙结构的应用研究等。另外还有一些新型的挡土墙结构在工程中得到广泛的应用。这些研究与实践得出很多理论和应用的成果。伴随着基础设施建设的加快，在山区道路建设和山区城市建设中，不可避免的要支护边坡，做挡土墙结构使其稳定。而且挡土墙结构的形式也越来越多。 目前，国内正流行砌石重力式挡土墙、现浇和预制混凝土挡土墙、加筋土挡土墙等。加筋土挡土墙技术是最近几年提出的新技术。加筋土挡土墙是利用加筋土技术修建的一种支挡构筑物，加筋土是一种在土中加入拉筋带的复合土， 它利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程性能，从而达到稳定土体的目的。 国内目前对钢筋混凝土扶壁式挡土墙的研究和应用较少，特别高度较大的填方区建筑边坡工程中的应用较少。在国家现行《建筑边坡工程技术规范》GB0一中，出于经济和实际情况的局限，限定钢筋混凝土扶壁式挡土墙挡土高度不宜超过10m。在我们国家以前建设工程中，高度较大的挡土墙主要用在公路和铁路两侧，但挡土高度一般都在10m以下。长沙有色冶金设计院主编的国家建筑标准设计图集《挡土墙04J008》中钢筋混凝土挡土墙的高度限定在6m以内。扶壁式挡土墙超过10m时的工程应用和研究较少，特别是在软土地基中的应用。 1. 5本文的主要工作 1. 剖析挡土墙的作用原理，了解挡土墙的应用现状、研究现状及发展趋势。 2. 完成该扶壁式挡土墙的总体设计（主要尺寸的拟定）；该扶壁式挡土墙荷载及土压力的计算；内力计算；滑移稳定计算；倾覆稳定计算；地基承载力计算；结构计算等。 3. 完成图纸绘制，包括立面图和大样图详图。 4. 完成该扶壁式挡土墙的施工组织设计。 5. 进一步根据地质条件和现场要求进行优化设计。达到安全适用的目的，寻求最佳经济效益。

第2章 土压力理论 2. 1土体的破坏原理 土是由矿物颗粒所组成的，并由孔隙中的水和胶结物质连结在一起。土颗粒之间的连结强度远远小于颗粒本身的强度，因此土在力的作用下，土颗粒与土颗粒之间将会产生错动，引起一部分土体相对于另一部分土体的滑动。 土体的滑动是由于滑动面上的剪应力超过土的抗剪强度产生剪切破坏所造成的，这就是土的破坏特征，也是土的强度特征。这也就是说土的破坏是剪切破坏，土的强度是指土抗剪切破坏的强度。所以土的抗剪强度是指土在抵抗剪切破坏时所能承受的极限剪应力。 在土中一点处，若某方向平面上所产生的剪应力

等于土的抗剪强度，则该点就处于破坏的临界状态;若该平面上的剪应力

大于土的抗剪强度则该点就沿这一平面破裂，而处于破坏状态;若该平面上的剪应力

小于土的抗剪强度，此时该点不可能沿这一平面产生剪切破坏，而处于稳定状态。随着作用力的增大，土中剪切破坏的点也随之增多，这些破坏点组成一个剪切破坏区，也称为塑性变形区。当土中剪切破坏区的范围扩大，而破坏区边界面上形成连续的滑动面时，土体就丧失整体稳定性，即破坏区将沿滑动面产生整体滑动。 2. 2作用在挡土墙的土压力 作用在挡土墙的土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。 挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，在房屋建筑、水利工程、铁路工程以及道路桥梁中得到广泛应用。由于土压力是挡土墙的主要外荷载，设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。 土压力的计算是个比较复杂的问题。它随挡土墙可能位移的方向分为主动土压力、被动土压力和静止土压力。 1. 静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙的压力称为静止土压力，一般用E0表示 。 2. 主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力，一般用Ea表示。 3. 被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，用Ep表示。 在这三类土压力中，主动土压力最小，静止土压力居中，被动土压力最大。 作用在挡土墙上的土压力，其大小和分布与许多因素有关，例如: 1. 挡土墙的形式和墙体的刚度; 2. 挡土墙表面的倾斜度及其粗糙程度; 3. 挡土墙的变形和位移; 4. 填土的性质(如土的均匀性，土的物理力学性质等); 5. 填土表面荷载的情况; 6. 地下水的情况。 挡土墙形式不同，作用在其上的土压力的大小和分布也不相同。库仑土压力理论和朗肯土压力理论主要适用于刚性挡土墙。柔性挡土墙由于受到墙体本身变形的影响，土压力及其分布与刚性挡土墙有很大区别。 2. 3朗肯土压力理论 年英国学者朗肯（Rankine）从研究弹性半空间体内的应力状态，根据土的极限平衡理论，得出计算土压力的方法，又称极限应力法。 依据：朗肯土压力理论是根据半空间体的应力状态和土的极限平衡理论得出的土压力计算理论之一。 基本假设： 1. 墙本身是刚性的，不考虑墙身的变形； 2. 墙后填土延伸到无限远处，填土表面水平（β=0）； 3. 墙背垂直光滑（墙与垂向夹角ε=0，墙与土的摩擦角δ=0）。 （1） 考察挡土墙后土体表面下深度z处的微小单元体的应力状态变化过程：当用挡土墙代替半空间的土体，且不发生位移时，作用在微分土体上的应力为自重应力，此时，挡土墙土压力即为静止土压力，大小等于水平向自重应力σh。 （2） 当挡土墙在土压力的作用下向远离土体的方向位移时，作用在微分土体上的竖向应力σv保持不变，而水平向应力σh逐渐减小，直至达到土体处于极限平衡状态，此时水平向应力σ3即为主动土压力强度pa 。 （3） 当挡土墙在土压力的作用下向着土体方向位移时，作用在微分土体上的竖向应力σv保持不变，而水平向应力σh逐渐增大，由小主应力变为大主应力，直至达到土体处于极限平衡状态，此时水平向应力σ1即为被动土压力强度PP。

图2-1 半空间体的极限平衡状态 （a）半空间体内一点受力；（b）主动朗肯状态； （c）被动朗肯状态；（d）莫尔应力圆与朗肯状态的关系 把土体当作半无限空间的弹性体，而墙背可假想为半无限土体内部的铅直平面，根据土体处于极限平衡状态的条件，求出挡土墙上的土压力。 土体中产生的两组破裂面与水平面的夹角为

。 2. 3. 1 朗肯主动土压力的计算 根据土的极限平衡条件方程式

（2-1）

（2-2） 土体处于主动极限平衡状态时，σ1=σz=γz，σ3=σx=Pa 1、填土为粘性土时g 填土为粘性土时的朗肯主动土压力计算公式为

（2-3） 由公式(6-3)，可知，主动土压力Pa沿深度Z呈直线分布，如图所示。

图2-2 粘性土主动土压力分布 当z=H时：

（2-4） 在图中，压力为零的深度z0，可由pa=0的条件代入式(2-4)求得：

（2-5） 在Z0深度范围内Pa为负值，但土与墙之间不可能产生拉应力，说明在Z0深度范围内，填土对挡土墙不产生土压力。 墙背所受总主动土压力为Pa，其值为土压力分布图2-2中的阴影部分面积，即：

(2-6) 2、填土为无粘性土(砂土)时 根据极限平衡条件关系方程式，主动土压力为

(2-7) 上式说明主动土压力Pa沿墙高呈直线分布，即土压力为三角形分布，如图2-2所示。墙背上所受的总主动土压力为三角形的面积，即：

（2-8） Pa的作用方向应垂直墙背，作用点在距墙底H/3处。 2. 3. 2朗肯被动土压力计算 从朗肯土压力理论的基本原理可知，当土体处于被动极限平衡状态时，根据土的极限平衡条件式可得被动土压力强度σ1=PP，σ3=σz=rz，填土为粘性土时：

（2-9） 填土为无粘性土时:

(2-10) 式中： Pp——沿墙高分布的土压力强度，kPa； KP——被动土压力系数；

填土为粘性土时的总被动土压力为：

(2-11) 填土为无粘土时的总被动土压力为

(2-12) 2. 4 库伦土压力理论 年法国的库伦（C. A. Coulomb）根据极限平衡的概念，并假定滑动面为平面，分析了滑动楔体的力系平衡，从而求算出挡土墙上的土压力，成为著名的库伦土压力理论。 依据：库伦土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。 基本假设 ： 1. 墙后填土为均匀的无粘性土（c=0），填土表面倾斜（β＞0）； 2. 挡土墙是刚性的，墙背倾斜，倾角为ε； 3. 墙面粗糙，墙背与土本之间存在摩擦力（δ＞0）； 4. 滑动破裂面为通过墙踵的平面。 2. 4. 1 库伦主动土压力计算

图2-3 库伦主动土压力计算图式 如图2-3所示，墙背与垂直线的夹角为

，填土表面倾角为

，墙高为

，填土与墙背之间的摩擦角为

，土的内摩擦角为

，土的凝聚力

，假定滑动面BC通过墙踵。滑裂面与水平面的夹角为

，取滑动土楔ABC作为隔离体进行受力分析(图2-3)。 当滑动土楔ABC向下滑动，处于极限平衡状态时，土楔上作用有以下三个力: 1. 土楔ABC自重砰，当滑裂面的倾角

确定后，由几何关系可计算土楔自重； 2. 破裂滑动面BC上的反力R，该力是由于楔体滑动时产生的土与土之间摩擦力在BC面上的合力，作用方向与BC面的法线的夹角等于土的内摩擦角

。楔体下滑时，R的位置在法线的下侧。 3. 墙背AB对土楔体的反力P，与该力大小相等、方向相反的楔体作用在墙背上的压力，就是主动土压力。力

的作用方向与墙面AB的法线的夹角

就是土与墙之间的摩擦角，称为外摩擦角。楔体下滑时，该力的位置在法线的下侧。土楔体ABC在以上三个力的作用下处于极限平衡状态，则由该三力构成的力的矢量三角形必然闭合。已知

的大小和方向，以及

、

的方向，可给出如图2-3所示的力三角形。按正弦定理:

则:

(2-13) 式中

(2-14) 由公式可知:P是

的函数，不同的

对应着不同的P值。滑动面BC是假设的，因此

角是任意的。

角改变时，P值也随之变化。当

时，

，则

；而当

时，W和R重合，亦是

。所以当

在和

之间变化为某一值时，P必有一最大值。对应于最大P值的滑动面才是所求的主动上压力的滑动面，相应的与最大P值大小相等、方向相反的作用于墙背上的土压力才是所求的总主动土压力Pa。 根据上述概念，当取

时，P有最大值。求得P最大值的

，从而可导出求总主动土压力的计算公式：

(2-15) 式中：

——墙后填土的容重；

——墙的高度；

——库伦主动土压力系数，是

的函数；

——墙背倾角（墙背与铅直线的夹角），以铅直线为准，顺时针为负，称仰斜；反时针为正，称俯斜；

——墙背与填土间的摩擦角；

——墙后填土的内摩擦角；

——填土表面的倾角。 当墙背直立（

），墙面光滑（

），填土表面水平（

）时，主动土压力系数

，与Rankine主动土压力系数相同。式子（2-15）成为：

(2-16) 沿墙高度分布的主动土压力强度Pa可通过对式(2一14)微分求得

（2-17）

图2-4 库伦主动土压力分布 由此可知，主动土压力强度沿墙高呈三角形分布，主动土压力沿墙高和墙背的分布图形如图2-4所示。 主动土压力合力作用点在离墙底的即H/3高度处，作用方向与墙面的法线成

角，与水平面成

角。 2. 4. 2库伦被动土压力计算 当挡土墙在外力作用下背向填土，沿着滑裂面BC形成的滑动楔体ABC向上滑动，处于极限平衡状态时，同样在楔体ABC上作用有三个力W、P和R。楔体ABC的重量W的大小和方向为己知，P和R的大小未知，由于土楔体上滑，P和R的方向都在法线的上侧。与求主动土压力的原理相似，用数解法可求得总被动土压力。

（2-18） 式中

称为库伦被动土压力系数，

是

的函数；其余符号的意义同式（2-14）相同。 被动土压力PP沿高度

的分布，可以通过对PP微分求得，即:

（2-19） 被动土压力强度沿墙高也呈三角形线性分布。总被动土压力的作用点在底面以上

处，其方向与墙面法线成

角，与水平面成

角。

式中：

、

为分别为填土的重度与内摩擦角；

为墙背与铅直线的夹角。以铅直线为准，顺时针为负，称仰斜；反时针为正，称俯斜；

为墙摩擦角，由试验或按规范确定。

为填土表面与水平面所成坡角； 被动土压力计算公式的推导，与推导主动土压力公式相同，挡土墙在外力作用下移向填土，当填土达到被动极限平衡状态时，便可求得被动土压力计算公式为:

式中：Kp为被动土压力系数，可用下式计算；

第3章 扶壁式挡土墙设计原理 3. 1计算模型和计算荷载 墙面板计算通常取扶肋中至扶肋中或跨中至跨中的一段为计算单元，视为固支于扶肋及墙踵板上的三向固支板，屑超静定结构，一般作简化近似计算。计算时将其沿墙高或墙长划分为若干单位宽度的水平板条和竖向板条，假定每一单元条上作用均布荷载，其大小为该条单元位置的平均值，近似按支撑于扶肋上的连续板计算水平板条的弯矩和剪力；按固支于抢地板上的钢架梁来计算竖向板条的弯矩。 3. 1. 1 水平内力 根据墙面板计算模型，水平内力计算简图如图3-1（b）所示。各内力分别为： 支点负弯矩

支点剪力

跨中正弯矩

边跨自由端弯矩

式中：

——扶肋净间距（m）。 墙面板承受的最大水平正弯矩及最大水平负弯矩在竖直方向上分别发生在扶肋跨中的H1/2处和扶肋固支处的第三个H1/4处，如图4-2所示。

图3-1 墙面板的水平内力 设计采用的弯矩值和实际弯矩值相比是偏安全的，如图4-1（c)所示。

图4-2 墙面板跨中及扶肋弯矩图 3. 1. 2 竖直弯矩 墙面板在土压力的作用下，除了产生上述的水平弯矩外，将同时产生沿墙高方向的竖直弯矩。其扶肋跨中的竖直弯矩沿墙高的分布如图所示4—13a所示：负弯矩出现杂墙背一侧底部H1/4范围内；正弯矩出现在墙面一侧，其最大值在第三个H1/4段内。最大值可按下列公式计算： 竖直负弯矩：

竖直正弯矩：

沿墙长方向（纵向），竖直弯矩的分布图如图4-3（b）所示，呈抛物线形分布。设计时可采用中部

范围内的竖直弯矩不变，两端各

范围内的竖直弯矩教跨中减少一半的阶梯形分布。

图4-3 墙面板弯矩沿墙高和墙纵向分布图 3. 2墙踵板设计计算 3. 2. 1计算模型与计算荷载 墙踵板可视为支撑于扶肋上的连续板，不计算墙面对其的约束，而视其为铰支。内力计算时，可将墙踵板顺墙长方向划分为若干单位长度的水平板条，根据作用墙踵板上的荷载，对每一连续板条进行弯矩、剪力计算，并假定竖向荷载在每一连续板条上的最大值均匀作用于板条上。 作用在墙踵板上的力有：计算墙背与实际墙背间的土重及活载W1；墙踵板自重W2；作用在墙踵板顶面上的土压力竖向分力W3；作用在墙踵板端部的土压力的竖向分力W4；由墙趾板固端弯矩M1的作用在墙踵板上引起的等代荷载W5；以及地基反力等。 为简化计算，假设W3为中心荷载， W4是悬臂端荷载

引起的，实际应力呈虚线表示的二次抛物线分布，简化为实线表示的三角形分布；

引起的等代荷载的竖直应力近似的假设呈抛物线，其重心位于距固支端5B3/8处，以其对固支端的弯矩与M1平衡，可得墙踵处的应力

。 将上述荷载在墙踵板上引起的竖向应力叠加，即可得到墙踵板的计算荷载。由于墙面板对墙踵板的支撑约束作用，在墙踵板与墙面板衔接处，墙踵板沿墙长方向板条的弯曲变形为零，并向墙踵方向变形逐渐增大。故可近似假设墙踵板的计算荷载为三角形分布，于是得：

即：

式中：

为作用在BC面的土压力（

）；

为作用在CD面的土压力（

）；

为墙趾板固端处的计算弯矩（

）；

为墙后填土和钢筋混凝土的容重（

）；

为墙踵板厚度（

）；

为墙踵板端处的地基反力（

） 3. 2. 2 纵向内力 墙踵板顺墙长方向（纵向）板条的弯矩和剪力计算与墙面板相同，各内力分别为： 支点负弯矩

支点剪力

跨中正弯矩

边跨自由端弯矩

3. 2. 3 横向弯矩 墙踵板沿板宽方向（横向）的弯矩由两部分组成： 1. 三角形分布荷载作用下产生的横向弯矩，最大值出现在墙踵板的根部。由于墙踵板的宽度通常只有墙高的

左右，其值一般较小，对墙踵板横向配筋不起控制作用，故不必计算此横向弯矩。 2. 由于在荷载作用下墙面板与墙踵板有相反方向的移动趋势，即在墙踵板根部产生与墙面板竖直负弯矩相等的横向负弯矩。 3. 3 扶肋设计计算 3. 3. 1 计算模型和计算荷载 扶肋可视为锚固在墙踵板上的“T”形变截面悬臂梁，墙面板则作为该“T”形梁的翼缘板，如图4-4(a)所示。翼缘板的有效计算宽度由墙顶向下逐渐加宽，如图4-4(b)所示。为简化计算，只考虑墙背主动土压力的水平分力，而扶肋和墙面板的自重以及土压力的竖向分力忽略不计。 3. 3. 2 剪力和弯矩 悬臂梁承受两相邻扶肋的跨中至跨中长度

与墙面高度

范围内的土压力。在土压力

如图4-4(a)中，作用在AB面上的土压力的水平分力作用下，产生的剪力和弯矩：

图4-4 扶肋计算图式

式中：

为高度为

（从墙顶算起）截面处的剪力（

）和弯矩（

）；

为跨中至跨中的计算弯矩（

）。 如图4-4c所示计算长度

，按下式计算，且

。

（中跨）

（悬臂跨） 3. 3. 3 翼缘宽度 扶肋的受压区有效翼缘高度

，墙顶部

，墙底部

（或

）中间为直线变化，可知：

3. 4 配筋设计 扶壁式挡土墙的墙面板、墙趾板、墙踵板按矩形截面受弯构件配筋，而扶肋按变截面“T”形梁配筋。 3. 4. 1 墙面板 1. 水平受拉钢筋 墙面板的水平受拉钢筋分为内、外侧钢筋两种。 内侧水平受拉钢筋布置在墙面板靠填土一侧，承受水平负弯矩，以扶肋处支点弯矩设计，全墙可分为3~4段。 外侧水平受拉钢筋布置在中间跨墙面板临空一侧，承受水平正弯矩，该钢筋沿墙长方向通长布置。为方便施工，可在扶肋中心切断。沿墙高可分为几个区段进行配筋，但区段不宜分得过多。 2. 竖向受力钢筋 墙面板的竖向受力钢筋也分内、外两侧。内侧竖向受力钢筋布置在靠填土一侧，承受墙面板的竖直负弯矩。该筋向下伸人墙踵板不少于一个钢筋锚固长度；向上在距墙踵板顶高H1/4加上一个钢筋锚固长度处切断。每跨中部2L/3范围内按跨中的最大竖直负弯矩配筋，靠近扶肋两侧各L/6部分按最大负弯矩的一半配筋。 外侧竖向受力钢筋从布置在墙面板临空一侧，承受墙面板的竖直正弯矩。该钢筋通长布置，兼作墙面板的分布钢筋之用。 3. 墙面板与扶肋间的U形拉筋 连接墙面板与扶肋的U形拉筋，其开口向扶肋的背侧，在扶肋水平方向通长布置。 3. 4. 2 墙踵板 墙踵板顶面布置横向水平钢筋，是为了墙面板承受竖直负弯矩的钢筋得以发挥作用而设置的。该筋位于墙踵板顶面，垂直于墙面板方向。该筋一端插入墙面板一个钢筋锚固长度；另一端伸至墙踵端，作为墙踵板纵向钢筋的定位钢筋。如钢筋的间距很小，可以将其中一半在距墙踵端B3/2减一个钢筋锚固长度处切断。 墙踵板顶面和底面纵向水平受拉筋，承受墙踵板在扶肋两端的负弯矩和跨中正弯矩。 连接墙踵板与扶肋之间的U形钢筋其开口向上。可在距墙踵板顶面一个钢筋锚固长度处切断，也可延至扶肋的顶面，作为扶肋两侧的分布钢筋。在垂直于墙面板方向的钢筋分布与墙踵板顶面纵向水平钢筋相同。 3. 4. 3 墙趾板 同墙面板的配筋设计。 3. 4. 4 扶肋 扶肋背侧的受拉钢筋，应根据扶肋的弯矩图，选择2~3个截面，分别计算所需的拉筋根数。为节省混凝土，钢筋可多层排列，但不得多于3层。其间距应满足规范要求，必要时可采用束筋。各层钢筋上端应按不需此钢筋的截面再延长一个钢筋锚固长度，必要时，可将钢筋沿横向弯人墙踵板的底面。 除受力钢筋外，还需根据截面剪力配置箍筋，并按构造要求布置构造钢筋。

第4章 洛阳某工程扶壁式挡土墙设计 本工程根据本设计工程条件，地基土液性指数

属坚硬粘性土，土对挡土墙基底的摩擦系数

，取

。查规范取地基承载力深宽修正系数 ：

。 4. 1 主要尺寸的拟定 本设计工程条件：某工程要求挡土高度为 8. 5m，墙后地面均布荷载标准值按

考虑，墙后填土为砂类土，填土的内摩擦角标准值

，填土重度

，墙后填土水平，无地下水。地基为粘性土，孔隙比e=0. 79，液性指数IL=0. 25 ，地基承载力特征值

，地基土重度

。 为保证基础埋深大于0. 5m，取d=0. 7m，挡土墙总H=8.5m+d=9.2m。两扶壁净距

， 取挡墙高度的1/3~1/4，可取

，本设计拟取

。 用墙踵的竖直面作为假想墙背，计算得主动土压力系数

根据抗滑移稳定要求计算得：

取

其中：

计算结果为负，说明仅为了保证稳定性的要求，不需要设置墙趾板，但为了减少墙踵板配筋及使地基反力趋于均匀，取。

挡土墙基本尺寸要求如下图所示：

图4-1 挡土墙基本尺寸图 4. 2土压力计算 由于填土表面水平，第一破裂面与铅垂面夹角：

第二破裂面与铅垂面的夹角：

墙顶 A 与墙踵 C 连线 AC 与铅垂面的夹角：

因为

，因此，不会在土体中出现第二破裂面，AC 连线为实际破裂面。按库伦理论计算土压力。

其中：

为墙背与竖直线之间夹角

为墙背与填土之间内摩擦角，本设计取

为填土表面与水平面夹角，填土表面水平，故

则：

4. 3 自重与填土重力 1. 立板和底板自重 钢筋混凝土标准重度

，其自重为：

2. 填土重以及地面均布荷载总量

墙身自重计算时，扶壁自重按填土计算，另墙趾上少量填土重量略去不计导致各项验算稍偏安全。 4. 4 抗倾覆稳定性验算 稳定力矩：

倾覆力矩：

4. 5 抗滑移稳定性验算 竖向力之和：

抗滑力：

滑移力：

满足抗滑移稳定性要求。 4. 6 地基承载力验算 按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，各分项系数取1. 0。 欲求基底偏心距

，先求总竖向力到墙趾的距离：

地基承载力修正值计算：

地基压力计算：

由 于

，则

时，必然

。 4. 7 结构设计 采用

混凝土和

级钢筋，

，

，

。 4. 7. 1 立板设计 1. 土压力计算 立板荷载均考虑墙后静止土压力。由于土体不存在滑动趋势，且墙面光滑，则静止土压力为水平方向。 2. 将立板分为上下两部分，在离底板顶面

高度以下的立板可视为三边固定一边自由的双向板；离底板mm高度以上的部分视为沿高度方向划分为单位高的水平板，以扶壁为支撑，按水平单向连续板计算。现以距离墙底

（即距墙顶4. 3m~3. 3m）区间的立板为例进行计算。距离墙顶

区间的立板计算可参照进行。 对于砂性土

简化公式适用

取

，

选用

，

由于计算的配筋小于最小配筋，故简化公式适用 选用

，

混凝土的抗剪能力满足要求，不需要配置腹筋。 3. U型筋计算

上式计算出的As为每延米单肢U型筋的截面积。配

，

的U型筋，开口朝向墙背，水平放置。 距墙底

（即距墙顶

）区间按三边固定，上边自由的矩形板计算。

图4-2 立板下部荷载图 可将荷载简化为一三角形荷载和一矩形荷载的叠加，查表计算。

取

，由于计算的配筋小于最小配筋率，故简化公式适用： 选用

选用

，

， 简化公式适用，选用

，

4. 7. 2 底板设计

图4-3 底板基底应力分布图

1. 墙趾板端弯矩与剪力：

简化公式适用，选用

，

2. 剪力计算：

板厚满足抗剪要求。 4. 7. 3墙踵板计算

图4-4 墙踵板荷载计算图 可简化为一个矩形荷载和一个三角形荷载，计算方法类似于立板的距墙底0~4. 5m区间。 图中荷载简化计算：

由于弯矩计算值均太小，无配筋计算的必要，均按构造配筋。 4. 7. 4扶壁设计 立板在扶壁与墙踵板交接处的铰线应不为

，该铰线与水平线的夹角应略小于

。但为设计方便，将其按

计算，这样做的计算结果将稍微偏小。土压力的作用线临近底板处应为外凸曲线，为计算方便，取近似直线计算，亦使计算结果稍微偏小。

，故，按最小配筋率取值：

故，扶壁抗剪能力满足抗剪要求，无需配置抗剪腹筋。

第5章 施工组织设计 5. 1 工法特点 当挡土墙的墙高h>8m时，为了增加悬臂的抗弯刚度，沿墙长纵向每隔一定距离设置一道扶壁，为扶壁式挡土墙（也称有肋角式挡土墙）。为了在扶臂式挡土墙施工中，做到技术先进、经济合理 、质量可靠、安全适用，根据现场工程实际应用情况及经验编制本工法。 本工法具有操作简单、节约成本、经济实用，便于有效的控制扶臂式挡土墙施工质量的特点。 扶臂式挡土墙具有：相对于重力式挡土墙工程量小、对地基承载力要求不高、工艺较悬臂式复杂等特点。 5. 2 适用范围

本工法适用于各种工业与民用建筑物地质条件差且墙高h>8m的重要工程的维护结构。当挡土墙较高时，不加肋角会导致墙身过厚，应采用扶壁式挡土墙。此外，工程场地窄小，挡土墙底板宽度受到限制耐，也可采用扶壁式挡土墙。 5. 3 工艺原理 扶臂式挡土墙一般由：墙身、扶臂、墙趾、墙踵、墙隼构成（见下图）。墙身被扶壁划分成一个连续板带，底板对垂直墙身有嵌固作用，基础底板也同样被扶壁划分成一个连续板带，墙身对基础底板也有嵌固作用底板的墙趾部分由于比较短，在土壤反力作用下，可当作向上弯曲的悬臂板。墙踵承受地面荷载，挡土墙自重、土体自重和土壤反力的作用。实际工程中．由于墙踵较长，受荷较大，当扶臂问距过大时，底板取与垂直墙身相同的厚度是不够的，往往要加厚底板厚度，但这样一来，墙身对底板的嵌固作用就不明显了 甚至受力模式也会改变。如果不加厚底板厚度，可在墙踵外边缘加设一道地基粱，将墙踵调整为四边固定板，使得挡土墙各部分截面尺寸适中，受力合理。（扶臂式挡土墙的构成图见右图） 5. 4 施工工艺流程及操作要点 5. 4. 1 施工准备 1. 技术准备 （1）编制《扶臂式挡土墙施工方案》。 （2）施工前培训及技术交底。扶臂式挡土墙时一项重要的单项工程，要求多班组、多工种协调作业。务必使参与施工的管理人员、操作人员了解这一特点。并根据施工图纸及有关规定要求进行详细的技术交底，按照不同班组、不同岗位进行认真的岗前培训，让参加作业的人员明确本岗位应完成的任务，必须到达的质量标准以及其他工种的配合要求，确保各工种协调一致，优质高速的施工。 （3）确立现场质量管理体系，通过质量交底明确自检验、专职检验和最终检验的三级检验制度。另外还需要对节约和文明施工提出要求。 确立现场施工安全负责机制，确保施工安全，把安全生产时刻作为工程施工的前提。施工安全责任到自项目经理至安全员的每个项目管理人员，建立明确的安全检查制度，制定迅速有效的安全救护办法，确保工程施工过程中不出现人员安全问题。一旦出现安全问题，能够有效迅速的对工作人员进行救护 （4）在施工前，测定中线，建立临时水准点，在浇筑底板混凝土前及时校测挡土墙中心线及预埋件高程。 5. 4. 2劳动力准备 按照本工程工程量配备一定数量的劳动力。 表5-1 人员准备

序号工种人数要求1钢筋工30持证上岗，经验丰富2木工20持证上岗，经验丰富3砼工20持证上岗，经验丰富4架子工10持证上岗，经验丰富

5. 4. 3 施工工艺流程 本工程挡土墙高度为8. 5m，基础埋深0. 7m，墙后填土为粘性土，填土水平。 施工时应当注意，挡土墙后存在地下水时，应在墙身上设置排水措施，当后填料是沙砾土时，可以在墙背底部设置一层卵石滤水层，在墙上间隔2 m～3 m设置泄水孔，泄水孔直径宜为80 mm～150 mm；当墙后填土为黏性土或其他低压缩性土时，应在墙背后先铺一层300 mm厚的卵石滤水层，然后在卵石外面回填黏性土。挡土墙基础埋深不应小于1 m，当处于冻胀土上时，不应小于冻结深度下0. 25 m。挡土墙每隔15 m～20 m应设置一条20 mm宽的沉降缝，缝内用沥青蔴丝或沥青木丝板填实。 由于墙身过高，对钢筋绑扎和模板支设增加很大困难，所以，墙身分两次施工。为了保证沉降缝的成型质量，挡土墙采用渐进式分段施工，施工流程如下：

图5-2 施工流程图 5. 5 操作要点 5. 5. 1 钢筋工程 1. 工程所采用所有钢筋应有出厂材质证明，所注明的货号、编号、批量应与所供应的材料相符方可进场。进场材料应及时见证取样，进行复检，按规定做力学性能的复试，检验合格方可使用。 2. 钢筋翻样应在详细了解图纸、设计交底、设计变更等要求基础上，结合设计规范中的构造要求及施工验收规范的质量控制标准统一考虑。翻样时必须考虑钢筋的叠放位置和穿插顺序，考虑钢筋和钢筋占位避让关系，以确定加工尺寸。应重点注意钢筋接头形式、接头位置、搭接长度、锚固长度等质量控制点。 3. 钢筋翻样的总体要求是：种类规格正确、形状尺寸准确、数量足够、施工方便、节约材料。 4. 钢筋连接方式直径20以下易采用电渣压力焊、搭接。直径20以上的钢筋易采用机械连接（钢筋剥肋滚压直螺纹连接）。 5. 扶臂钢筋的弯折角度，及变尺寸箍筋要进行放样，确保无误后方可批量加工。 5. 5. 2模板工程 1. 挡土墙模板拼装严格按照“挡土墙模板计算书”进行拼装。 2. 挡土墙模板安装前，清扫基层弹出轴线和模板边线及水平控制标高线，模板底口应做水泥砂浆找平层或其它适宜的找平措施。 3. 依基层面上模板线将预先拼装好的模板一面安装就位，安装水平支撑和斜撑，若墙板是纵横行成群体时，水平支撑要互相连接，但不能与操作脚手架相连接；安装对拉螺栓固定墙体厚度，另一面墙体模板按上述程序进行操作，但要预先清扫垃圾，才能组装另一面模板。 4. 沉降缝模板采用两层三合板中间加20mm泡沫板。然后将做好的模板用胶带粘在已做好的墙体侧面。 5. 5. 3砼工程 1. 挡土墙一般混凝土量比较大，且要连续浇筑，所以混凝土易采用商品混凝土，用地泵或泵车浇筑，现场自拌难以满足施工需要。 2. 混凝土类型应根据设计要求，强度一般≥C30。可以在混凝土拌合物中掺入活性掺合料、减水剂等，以达到改善混凝土和易性等目的。 3. 为防止离析，从高处向模板内倾斜混凝土时，应符合下列要求：从高处直接倾卸时，其自由倾卸高度一般不宜超过2.0m，以不发生离析为度；当倾卸高度超过2.0m时，应通过多节导管、窜筒、溜管或振动溜管等设施下落；倾卸高度超过8m时，应设置减速装置；在窜筒出料口下面，混凝土的堆积高度不宜超过1.0m。 4. 灌筑混凝土时，一般应采用振动器振实，振捣时，应符合下列规定：使用插入式振捣器时，移动间距应保证全部混凝土均受到振实，如以直线行列插入，应不超过振动器作用半径的1. 5倍，按交错梅花式插入，不超过作用半径的1. 75倍，并与侧模应保持5～10㎝的距离；插入下层混凝土5～10㎝，确保其连接性，每层振捣设2人分别从二个预留人孔下入模内振捣，要划分好每人的振捣范围，相接处要交叉重叠振捣，防止漏振捣。 5. 混凝土灌筑完毕后，安排专人在初凝前进行砼收面，待砼终凝前再进行一次收面压光处理，然后及时养护。 5. 5. 4 附属工程 1. 泄水孔：泄水孔采用直径100mm钢管，设置在相邻两扶臂之间，上下间距2.5m米成排布置，最下一排泄水孔高出地面385mm。泄水孔内设2%的坡度，孔口进水处采用直径80mm～120mm碎石堆料，堆料直径不小于300mm。 2. 沉降缝：本工程基础分段长度13.15m，缝宽50mm。 5. 6 材料与设备 1. 主要材料：15mm厚多层镜面板、钢管、木方、新型节能对拉螺杆。 2. 主要设备： 表5-2 主要设备表

序号名称规格型号功率单位数量1钢筋直螺纹机SZ501. 5 kW2台2切断机GJ40-15. 5 kW2台3弯曲机GW40-12. 8 kW2台4泵车IPF-辆5圆盘锯MJ-kW2台6振动棒ZN-501. 1 kW10台7手压电刨MB kW2台

5. 7 质量控制 质量标准必须符合：《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB4-，《建筑工程质量验收统一标准》GB0-。 表5-3 钢筋安装的允许偏差

项次项目允许偏差（mm）检验方法1受力钢筋间距±8尺量两端中间各一点取最大值排距±52箍筋、构造筋间距焊接±5尺量连续三档取其最大值绑扎±83骨架的高度、宽度±3尺量检查4骨架的长度±85受力钢筋 保护层墙、板±2

表5-4 模板安装的允许偏差

项 目允许偏差(mm)检验频率点数顶面高程±墙面垂直度直顺度板间错台

表5-5 混凝土质量等级标准

质量标准质量评定工程使用部位表面平整度≤4mm 阴阳角垂直方正≤4mm 立面垂直度≤5mm表面平整光滑；接茬平整；无蜂窝麻面现象；剪力墙、顶板、墙板

5. 8 安全措施 1. 建立现场安全成产领导组织，认真落实安全生产的各项规章制度。 2. 施工前，对所有作业人员尽享入场安全教育培训，经考试合格后方可上岗。 3. 安全技术交底必须细致、全面、有针对性，需要绘制示意图时，须由编制交底人依据规范和现场实际情况绘制。 4. 现场临时线路、电气设备施工机具安装完毕，经验收合格后，方可投入使用。 5. 9 环保措施 1. 全面加强施工现场管理，提高文明施工和综合管理水平，做好现场的文明施工和环境保护的宣婵工作，营造良好的施工氛围。 2. 在施工前，组织对作业人员进行文明行为及环境保护方面的宣传教育，统一思想，提高作业人员的文明施工及环境保护意识。 3. 施工现场规划布置合理美观，做到场地清洁、道路平顺、排水通畅、标志醒目。对施工区域做到围挡施工，现场维护做到牢固、严密、美观、整洁。 4. 施工出入口专人负责清扫施工车辆、防止带泥沙出现场。现场材料集中存放，采取覆盖或固化措施，以避免尘土飞扬。 5. 施工垃圾及时清运，并采用密闭式运输车辆，防止沿途遗漏污染路面。 6. 施工中严格控制现场的各种粉尘、废水、废气、噪声、振动对环境的污染和危害。在距离居民区较近的施工现场，须建立必要的噪声隔离设施。采取必要的防尘措施及排水措施。

结　论 经过对本工程地质条件的分析计算，设计挡土墙高度8.5m，埋深0.7m，墙面板厚度0.4m，底板厚度0.4m，墙趾板宽0.6m，墙踵板宽4.6m。墙后填土为砂性土，填土表面水平。面板和底板采用C25混凝土浇筑，扶壁采用C30混凝土浇筑。所有配筋采用HRB335钢筋。经土压力计算、地基承载力验算、倾覆滑移计算和结构稳定性验算，得出结果为：本设计满足工程要求。 通过本设计，本人熟悉了挡土墙方案设计的步骤、方法、原则；了解了相关的国家政策、设计规范和标准；深入研究了一般扶壁式挡土墙设计的设计原理、初步掌握扶壁式挡土墙设计的基本方法与步骤；学会了应用土压力计算理论进行扶壁式挡土墙基本计算；认识了土木工程设计的过程及本专业与建筑及其他各专业之间的关系，为毕业后参加工作打下一定的基础。 通过设计过程中参阅大量现有资料，我了解到，挡土墙作为近年来应用范围较广，应用较多的工程项目，其理论研究仍具有一定的局限性。表现在现有理论不完善，理论标准不统一，设计内容依赖工程地质条件而变化等方面。

谢 辞

本文是在谢冰老师的悉心指导下完成的。从论文的选题、资料的查找及计算前的理论准备，包括论文的撰写，无不浸透着老师的心血和汗水。值此论文完成之际，谨向本科学习期间的所有老师表示最衷心的感谢。在四年的本科学习中，老师们严谨的治学态度，渊博的知识，踏踏实实的工作作风，诲人不倦的育人品德，深深感动着我。使我学会了在如何做学问的同时，也学会了如何做人。

感谢洛阳理工学院土木工程系的领导老师，感谢你们的关心和帮助。

感谢和我一起共同学习，共同生活的同学们。谢谢你们四年的陪伴使我度过了轻松愉快的大学时光。

最后，感谢各位评阅本论文以及参加论文答辩的老师!

参考文献

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[15] 黄文熙. 土的工程性质[M]. 北京：水利水电出版社，.

混凝土挡土墙钢模板施工方案

目 录

1.工程概况

2.编制依据

3.施工组织

3.1施工准备

4.施工工艺流程

5.施工方案

5.1施工场地准备

5.2开挖

5.2.1基槽开挖

5.3基础施工

5.4墙身浇筑

5.5墙背回填及泄水孔，沉降缝设置

5.6混凝土养护:

5.7混凝土拆模

5.8混凝土缺陷处理

5.9脚手架搭设

6.安全措施

7.质量控制措施

8.工程质量

9.质量检验

9.1基本要求

9.2外观鉴定

10.环保措施

11.安全文明施工措施

1.工程概况

XX·XX工程混凝土挡土墙，是XX·XX工程非常重要的一项分项工程。其中条石挡土墙总长超过500m，墙高度为1m--12m之间，挡土墙墙身采用C30混凝土。基础采用C30钢筋混凝土。

2.编制依据

1.1通过现场实地调查研究所得到的自然条件、钢模板施工条件、社情环境等资料及初步设计（优化）图纸所计算的工程量。

1.2我公司相似工程施工中成熟的施工技术和管理经验，及相关项目管理办法。

1.3 挡土墙图集“04J008”

3.施工组织3.1施工准备

3.1.1图纸审核及原地貌复测，发现图纸有误或现场与设计不符的及时上报相关人员进行复查。

3.1.2选用C30高性能商品混凝土。

3.1.3修建临时施工便道、搭设马道、跑道、布置材料堆放场地及备料。

4.混凝土钢模板施工工艺流程

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各种挡土墙构造与施工最全解读！看了你才真正了解！

挡土墙是路基常见的支挡结构，根据其所处位置和结构形式等的不同分为不同类型。那么挡土墙的分类、构造要求都有哪a些？各种不同结构形式的挡土墙图纸又该怎么看呢？各式挡土墙的施工又是怎样做的呢？看完下面这些，你才真正完全了解挡土墙。

挡土墙的介绍

▉ 定义

挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。

▉ 各部分的名称

在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；

与墙背相对的、临空的部位称为墙面；

与地基直接接触的部位称为基底；

与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；

基底的前端称为墙趾；

基底的后端称为墙踵。

▉ 应用范围

路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙

1. 陡坡地段；

2. 为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段；

3. 可能产生塌方、滑坡的不良地质地段；

4. 高填方地段；

5. 水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段；

6. 为节约用地、减少拆迁或者少占用农田的地段；

7. 为保护重要建筑物、生态环境或其他特殊需要的地段。

挡土墙的分类

▉ 按挡土墙的位置来分划分：

路堑挡土墙：设置在路堑边坡底部，主要用于支撑开挖后不能自行稳定的山坡，同时可减少挖方数量，降低挖方边坡的高度。

路肩挡土墙：设置在路肩部位，墙顶是路肩的组成部分，其用途与路堤墙相同。它还可以保护临近路线的既有的重要建筑物。

路堤挡土墙：设置在高填土路提或陡坡路堤的下方，可以防止路堤边坡或路堤沿基底滑动，同时可以收缩路堤坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积。

山坡挡土墙：设置在路堑或路堤上方，用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层、破碎岩层或山体滑坡。

浸水挡土墙：沿河路堤，在傍水的一侧设置挡土墙，可以防止水流对路基的冲刷和侵蚀，也是减少压缩河床的有效措施。

▉ 按照挡土墙的结构形式划分（这里只涉及几种常见的挡土墙）：

重力式挡土墙：是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。它是我国目前常用的一种挡土墙。

常见的重力式挡土墙高度一般在5～6 m以下，大多采用结构简单的梯形截面形式，对于超高重力式挡土墙（一般指6m以上的挡墙）即有半重力式、衡重力式等多种形式。

重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为以下几种类型（如下图）：

重力式挡土墙和悬臂式挡土墙的示意图（如下图）：

薄壁式挡土墙：包括悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙两种；一般墙高6m以内采用悬臂式，6m以上采用扶壁式。

◆ 悬臂式挡土墙：是由立板（墙面板）和底板（墙趾板和墙踵板）两部分组成，一般形式为如下图所示：

◆ 扶壁式挡土墙：当挡土墙的墙高h>10m时，为了增加悬臂的抗弯刚度，沿墙长纵向每隔0.8~1.0m，设置一道扶壁。

锚定式挡土墙：包括锚杆式和锚定板式两种

◆ 锚杆式挡土墙：是由预制的钢筋混凝土立柱、挡土板构成墙面，与水平或倾斜的钢锚杆联合组成。锚杆的一端与立柱连接，另一端被锚固在山坡深处的稳定岩层或土层中。

◆ 定板式挡土墙：是由钢筋混凝土墙面、钢拉杆、锚走板以及其间的填土共同形成的一种组合挡土结构。

加筋土挡土墙：是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。由面板、拉筋组成，依靠填土、拉筋之间的摩擦力使填土与拉筋结合成一个整体。

★ 各挡土墙的适用条件：

▉ 按照墙体的材料划分：石砌挡土墙：

混凝土挡土墙：

钢筋混凝土挡土墙：

挡土墙的构造组成

▉ 墙身构造

1. 墙背

仰斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或者是路堤墙，仰斜墙背的坡度不宜缓于1:0.3，通常在1:0.15~1:0.25。俯斜墙背适用于路堤墙、路肩墙，常用1:0.15~1:0.25，不超过4m的低墙可以用垂直墙背。凸形折线墙背多用于路堑墙，也可以用于路肩墙，上下墙的墙高比一般采用2:3衡重式墙适用于山区地形陡峻处的路肩墙和路堤墙，也可用于路堑墙，上墙俯斜墙背的坡度1:0.25~1:0.45，下墙仰斜墙背在1:0.25左右，上下墙的墙高比一般采用2:3。

2. 墙面

墙面一般均为平面，起坡度应与墙背坡度相协调，墙面坡度直接影响挡土墙的高度，因此，在地面横坡较陡时，墙面的坡度一般为1:0.05~1:0.20，矮墙可采用陡直墙面；地面较平缓时，一般采用1:0.20~1:0.35较为经济。3. 墙顶

墙顶宽度最小，浆砌挡土墙不小于50cm，干砌不小于60cm。浆砌路肩墙墙顶一般宜采用粗石料或者混凝土做成顶帽，厚度为40cm，如不做顶帽，对路肩墙和路堑墙，墙顶应以大石块砌筑，并用砂浆勾缝，或用5号砂浆抹平顶面，砂浆厚2cm。干砌挡土墙墙顶50cm高度内，应用25号砂浆砌筑，以增加墙身稳定，干砌挡土墙的高度一般不宜大于6m。4. 栏杆

为保证交通安全，在地形险峻地段或者过高过长的路肩墙的墙顶应设置护栏，为保持土路肩最小宽度，护栏内侧边缘距路面边缘的距离，二、三级路面不小于0.75m，四级路不小于0.5m。护栏分墙式和柱式两种，所采用的材料，护拦高度、宽度，视实际需要而定。

▉ 基础结构

1. 基础类型

大多数挡土墙都直接修筑在天然地基上。

当地基承重力不足且墙趾处地形比较平坦，而墙身又超过一定高度时，为了减小基底压应力和增加抗倾覆稳定性，常常采用扩大基础。当地基压应力超过地基承载力过多时，需要加宽值较大，为避免加宽部分的台阶过高，可采用钢筋混凝土底板。地基为软弱土层时，可采用砂砾、碎石、矿渣或者灰土等材料予以换填。当挡土墙修筑在陡坡上，而地基又为完整、稳固、对基础不产生侧压力的坚硬岸石时，可设置台阶基础，以减少基坑开挖和节省圬工。如地基有短段缺口（如深沟等）或挖基困难（如需水下施工）可采用拱形基础。

2. 基础埋置深度

◆ 对于土质地基，基础埋置深度应符合下列要求：

(1) 无冲刷时，应在天然地面以下至少1m；

(2) 有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；

(3) 受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m，当冻深超过1m，采用1.25m，但地基应夯填一定厚度的砂石或者碎石垫层，垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m

碎石、砾石和砂类地基，不考虑冻胀影响，但地基埋深不宜小于1m对于基石地基应清除表面风化层，将基底嵌入岩层一定深度，当风化层较厚难以全部清除表面时，可依据地基的风化程度及容许承载力将基底埋入风化层中当挡土墙位于地质不良地段，地基土内可能出现滑动面时，应进行地基抗滑稳定性验算，将基础底面埋置在滑动面以下，或采用其他措施以防止挡土墙滑动基础应采用明挖基础，当基底位于大于5%的纵向斜坡上，基底应该设置成台阶形。

▉ 排水设施

挡土墙的排水措施通常由地面排水和墙身排水连部分组成。

地面排水主要是防止地表水渗入墙后土体或者地基，地面排水有以下几种方法：

1. 设置地面排水沟，截引地表水。

2. 夯实回填土顶面和地表松土，防止雨水和地面水下渗，必要时可设铺砌层。

3. 路堑挡土墙趾前的边沟应予以铺砌加固，以防边沟水渗入基础。墙身排水：

浆砌块（片）石墙身应在墙前地面以上设一排泄水管（图a）；墙高时可在墙上部加设一排泄水孔（图b），泄水孔尺寸可视泄水量大小分别采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm ×20cm的方孔，或直径5~10cm的圆孔。孔眼间距一般为2~3m；对于浸水挡土墙孔眼间距一般1.0~1.5m，干旱地区可适当加大，孔眼上下错开布置，下排水孔的出口应高出墙前地面或墙前水位0.3m。为防止水分渗入地基，下排泄水孔进入的底部应铺设30cm后的粘土隔水层，泄水孔的进水口部分应设置粗粒料反滤层，以免孔道阻塞，当墙背填土透水性不良或可能发生冻胀事，应在最低一排泄水孔至墙顶以下0.5m的范围内铺设厚度不小于0.3m的砂卵石。

▉ 沉降缝合伸缩缝

设计时，一般将沉降缝和伸缩缝合并设置，沿路线方向每隔10~15m设置一道，兼起两者的作用，缝宽2~3cm，缝内一般可用胶泥填塞，但在渗水量大、填料容易流失或冻害严重地区，则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料，沿内、外、顶三方填塞，填深不宜小于0.15m，当墙后为岩石路堑或填石路堤时，可设置空缝。干砌挡土墙缝的两侧应选用平整石料砌筑使成垂直通缝。

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扶壁式挡土墙施工技术

扶壁式挡土墙指的是沿悬臂式挡土墙的立臂，每隔一定距离加一道扶壁，将立壁与踵板连接起来的挡土墙。

扶壁式挡土墙施工技术

扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，其主要特点是构造简单、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。

扶壁式挡土墙是路肩挡土墙的一种，是将预制的挡墙板焊接在预埋于基础混凝土中的钢板上，然后在其内倒填土的一种挡墙形式与其它几种形式的挡墙比较，扶壁式挡土墙具有节省占地空间、缩短施工工期、美化城市环境、较易施工等优点，是城市公路工程立交桥引道中常用的一种挡墙形式。

施工工艺过程

1.施工准备

施工前对挡土墙下CFG桩的桩头进行截除，截除后的桩顶标高应符合设计要求，清理桩头并报检测单位进行检测。检测合格后，先将0.2m厚的碎石褥垫层夯实整平后，再浇筑0.1m厚的C15素混凝土垫层，扶壁式挡墙的基础施工提供作业面。

2.测量放样

根据施工图划分施工段，测定挡土墙墙趾处路基中心线及基础主轴线、墙顶轴线、挡土墙起讫点和横断面，注明高程及开挖深度。每根轴线均应在基线两端延长线上设4个桩点，并分别以混凝土包封保护;放测桩位时，应测定中心桩及挡土墙的基础地面高程，临时水准点应设置在施工干扰区域之外，测量结果应符合精度要求并与相邻路段水准点相闭合

3.基础施工

测量放线确定基础尺寸后进行钢筋绑扎、立模，同时预埋墙面板钢筋和扶壁钢筋。基础钢筋的绑扎要注意钢筋的保护层厚度，垫块采用和基础同强度的混凝土垫块，以保证混凝土的质量。挡土墙基础的施工可以按三个标准单元节同时浇筑混凝土，为挡墙的墙面板施工提供较多的作业面。混凝土由罐车从集中拌合站运至现场，经泵送料入模，采用插入式振捣棒振捣，不得过振及漏振。

扶壁式挡土墙施工技术

4.墙面板和扶壁施工

首先绑扎墙面板钢筋和扶壁钢筋，钢筋安装完经监理检查合格后，开始灌模，施工中需特别注意模板的垂直度和平整度。在钢筋混凝土与模板间设置垫块，垫块与钢筋扎紧，垫块应采用细石混凝土制作，保证垫块的强度与混凝土结构的强度相同。垫块的安装应该保证钢筋的保护层厚度符合设计要求，同时要保证4个/m2。在混凝土施工过程中要经常检查垫块的位置是否准确。

5.泄水孔施工

泄水孔按梅花形交错布置，间隔一定距离，采用<50mmPVC管，并用透水土工布包裹PVC管，泄水孔的横坡为4%，在安装时，可通过钢筋对PVC管进行固定，对于墙面板方向的泄水孔，要使PVC管与正面模板接触紧密，PVC管的端面要形成相应的斜面，保证在浇筑混凝土的过程中PVC管周围不会漏浆，使面板光滑、平整。

扶壁式挡土墙施工技术

6.混凝土养护

混凝土灌注完毕后，安排专人在初凝前进行混凝土收面，待混凝土终凝前再进行一次收面压光处理，然后再覆盖土工布进行洒水保湿养生。当气候炎热时或有风时，2h～3h后即可浇水以维持充分的润湿状态。在潮湿气候条件下，空气相对湿度大于60%时，使用普通水泥时，湿润养护时间不少于7d。

7.模板拆除

模板的拆除期限应根据结构物特点、模板部位和混凝土所达到的强度来决定。墙面板和扶壁的侧模板属非承重模板，应在混凝土强度能保证其表面及棱角不受损伤时才能拆除，一般应在混凝土抗压强度达到2.5MPa时方可拆除侧模板。

8.墙背填土

背回填应该在挡土墙混凝土的强度达到设计强度的70%才能够进行填土

使用范围

它适用于缺乏石料的地区。由于墙踵板的施工条件，一般用于填方路段做路肩墙或路堤墙使用。悬臂式挡土墙高度不宜大于6m，当墙高大于4m时，宜在墙面板前加肋。扶壁式挡土墙宜整体灌注，也可采用拼装，但拼装式扶壁挡土墙不宜在地质不良地段和地震烈度大于或等于八度的地区使用。

扶壁式挡土墙设计（一）

洛阳某工程扶壁式挡土墙设计 摘 要 扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，其主要特点是构造简单、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。一般在较高的填方路段采用来稳定路堤，以减少土石方工程量和占地面积。扶壁式挡土墙，断面尺寸较小，踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移，竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力，相对悬臂式挡土墙受力更好，适用6～12m高的填方边坡，可有效地防止填方边坡的滑动。 本设计剖析了挡土墙的作用原理；分析了挡土墙的应用现状、研究现状及发展趋势；并完成了该扶壁式挡土墙的总体设计（主要尺寸的拟定）、荷载及土压力的计算，内力计算，滑移稳定计算，倾覆稳定计算，地基承载力计算，结构计算；完成了图纸绘制；设计了施工组织；并进一步根据地质条件和现场要求进行优化设计。以求达到安全适用的目的，寻求最佳经济效益。 关键词：扶壁式挡土墙、土压力、荷载计算、结构、施工 The Buttress Retaining Wall Design of a Project of Luoyang ABSTRACT Help retaining wall is a reinforced concrete thin-wall retaining wall, its main features is that its structure is simple and its construction is easy, the wall of the section is small, its own quality is light, it can better play to the strength properties of the material, and it can adapt to bearing the capacity of the lower foundation and apply to the lack of stone and earthquake areas. In order to reduce the amount and cover an area of earth and stone works，generally it usually uses a higher fill section to stabilize the embankment. Buttresses retaining wall has a smaller section size, heel panel soil weight force can effectively resist overturning and sliding, vertical panels and buttresses can stand the earth pressure moments and shear forces, the relative cantilever retaining wall by the force is good to use the 6 ~ 12m high fill slope, can effectively prevent the sliding of the fill slope. The design analysis the principle of retaining walls, understands the status quo of retaining wall and development trend. And it can also complete the overall design of the supporting retaining wall (the formulation of the main dimensions)，the supporting retaining wall loads and earth pressure，internal force calculation，slip stability calculation，overturning stability calculations，foundation bearing capacity calculation，structural calculations，completing the drawings（including elevations and drawing detail），completing of the construction design of the retaining wall of the buttress, and optimize the design according to the geological conditions and site requirements further. By using this design to achieve the safety applicable to the purpose of seeking the best value for money. KEY WORDS: buttresses, retaining walls, earth pressure, load calculation

目录 第一章 绪论... 1 1. 1 本课题的来源、意义、目的与发展... 1 1. 2 挡土墙的作用、分类及应用现状... 1 1. 2. 1挡土墙的作用... 1 1. 2. 2 常用挡土墙形式、特点、技术要求... 2 1. 3 扶壁式挡土墙与其它形式挡土墙比较的优点... 5 1. 3. 1 挡土高度大，适用范围广... 5 1. 3. 2 经济效果良好... 5 1. 3. 3 施工速度快，大大缩短建设工期... 5 1. 3. 4 可靠度较高，质量容易控制... 6 1. 4 挡土墙结构的研究现状及发展趋势... 6 1. 5本文的主要工作... 6 第2章 土压力理论... 8 2. 1土体的破坏原理... 8 2. 2作用在挡土墙的土压力... 8 2. 3朗肯土压力理论... 9 2. 3. 1 朗肯主动土压力的计算... 11 2. 3. 2朗肯被动土压力计算... 12 2. 4 库伦土压力理论... 13 2. 4. 1 库伦主动土压力计算... 13 2. 4. 2库伦被动土压力计算... 16 第3章 扶壁式挡土墙设计原理... 18 3. 1计算模型和计算荷载... 18 3. 1. 1 水平内力... 18 3. 1. 2 竖直弯矩... 19 3. 2墙踵板设计计算... 20 3. 2. 1计算模型与计算荷载... 20 3. 2. 2 纵向内力... 21 3. 2. 3 横向弯矩... 21 3. 3 扶肋设计计算... 21 3. 3. 1 计算模型和计算荷载... 21 3. 3. 2 剪力和弯矩... 21 3. 3. 3 翼缘宽度... 22 3. 4 配筋设计... 22 3. 4. 1 墙面板... 23 3. 4. 2 墙踵板... 23 3. 4. 3 墙趾板... 24 3. 4. 4 扶肋... 24 第4章 洛阳某工程扶壁式挡土墙设计... 25 4. 1 主要尺寸的拟定... 25 4. 2土压力计算... 27 4. 3 自重与填土重力... 28 4. 4 抗倾覆稳定性验算... 28 4. 5 抗滑移稳定性验算... 29 4. 6 地基承载力验算... 29 4. 7 结构设计... 30 4. 7. 1 立板设计... 30 4. 7. 2 底板设计... 33 4. 7. 3墙踵板计算... 34 4. 7. 4扶壁设计... 35 第5章 施工组织设计... 37 5. 1 工法特点... 37 5. 2 适用范围... 37 5. 3 工艺原理... 37 5. 4 施工工艺流程及操作要点... 38 5. 4. 1 施工准备... 38 5. 4. 2劳动力准备... 38 5. 4. 3 施工工艺流程... 39 5. 5 操作要点... 40 5. 5. 1 钢筋工程... 40 5. 5. 2模板工程... 40 5. 5. 3砼工程... 41 5. 5. 4 附属工程... 41 5. 6 材料与设备... 41 5. 7 质量控制... 42 5. 8 安全措施... 43 5. 9 环保措施... 43 结　论... 45 谢 辞... 46 参考文献... 47 外文资料翻译... 48

第一章 绪论 1. 1 本课题的来源、意义、目的与发展 随着我国经济的持续发展，为了加强区域联系，交通环境正在不断改变。公路建设虽然提升了各个地区的交通能力，但由于受各地地质条件的限制，加上雨水的冲刷，使得公路由于边坡稳定性的下降衍生出许多工程灾害事故，例如边坡侵蚀、坡面坍塌等，而这些灾害事故的产生不仅会造成重大的经济损失，对人民群众的生命安全也是一种潜在的威胁。工程中运用边坡加固技术维护边坡稳定，可以有效的解决这一问题。建造挡土墙是边坡加固工程的常用形式。 另外，很多工程项目建设在山地和丘陵地区，这些场地地形起伏较大，为了满足工业生产的需要，最大限度的减少耕地的占用，更有效的节约和利用有限的土地资源，往往需要在起伏较大的场地上进行平整工作，有着较高高度的填方边坡在实际工程中也经常遇到。以前的填方区工程多数采用一般重力式毛石或素混凝土挡土墙，石料用量惊人，施工质量很难控制，施工速度较慢。经过实际工程的应用和监测，证明扶壁式挡土墙安全可靠，经济效益和社会效益显著。 1. 2 挡土墙的作用、分类及应用现状 1. 2. 1挡土墙的作用 挡土墙是用来支承填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的一种构筑物。目前，挡土墙不仅广泛应用于道路建设和工与民用建设，同时应用于水坝建设、河床整治、港口工程、水土保持山地规划、山体滑坡及泥石流防治等领域。在路基工程中，挡土墙可用以稳定路基和路堑边坡，减少土石方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治塌方、滑坡等路基病害。在山区的工业与民用建设中，挡土墙可以因地制宜，将上坡分割成阶梯状平整场地，方便人们的生产和生活，节约耕地。随着工程技术的发展，挡土墙的形式日趋增多，应用范围日渐扩大。 1. 2. 2 常用挡土墙形式、特点、技术要求 常用的挡土墙形式有重力式挡土墙、悬臂式挡土墙及扶壁式挡土墙等，重力式挡土墙和悬臂式挡土墙一般用于墙高不超过8 m的情况，当墙高超过8m时宜采用扶壁式挡土墙。 1. 重力式挡土墙 重力式挡土墙指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。

图1-1 重力式挡土墙 半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高，它耗费材料多，也不经济。当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，墙高在6m以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益明显。 重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1：0.2~1：0.3，仰斜墙背坡度愈缓，土压力愈小。但为避免施工困难及本身的稳定，墙背坡不小于1：0.25，墙面尽量与墙背平行。对于垂直墙，如地面坡度较陡时，墙面坡度可有1：0.05～1：0.2，对于中、高挡土墙，地形平坦时，墙面坡度可较缓，但不宜缓于1：0.4。采用混凝土块和石砌体的挡土墙，墙顶宽不宜小于0. 4m；整体灌注的混凝土挡土墙，墙顶宽不应小于0. 2m；钢筋混凝土挡土墙，墙顶不应小于0. 2m。通常顶宽约为H／12，而墙底宽约为（0. 5~0. 7）H，应根据计算最后决定墙底宽。 2. 扶壁式挡土墙 扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，在国外已广泛使用，近年来在国内也开始使用。其主要特点是构造简单、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。一般在较高的填方路段采用来稳定路堤，以减少土石方工程量和占地面积。扶壁式挡土墙，断面尺寸较小，踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移，竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力，相对悬臂式挡土墙受力好。

图1-2 扶壁式挡土墙 扶壁式挡土墙由墙面板（立壁）、墙趾板、墙踵板及扶肋（扶壁）组成。 扶肋把立壁同墙踵板连接起来，起加劲的作用，以改善立壁和墙踵板的受力条件，提高结构的刚度和整体性，减小立壁的变形。扶壁式挡土墙是路肩挡土墙的一种，是将预制的挡墙板焊接在预埋于基础混凝土中的钢板上，然后在其内倒填土的一种挡墙形式。与其它几种形式的挡墙比较，扶壁式挡土墙具有节省占地空间、缩短施工工期、美化城市环境、较易施工等优点，是城市公路工程立交桥引道中常用的一种挡墙形式。 扶壁式挡土墙各部分尺寸的一般构造要求如下：墙高H≥8m，基础宽度应根据墙后回填土的性质经计算确定，当墙后无地下水时，一般取B＝（1/3～1/2）H，扶壁间距一般取Ln＝（1/3～1/2）H，墙趾板外挑厚度不应小于200 mm，墙踵板厚度不应小于250mm。竖壁顶部厚度不宜小于150 mm，竖壁底部厚度应由计算确定，不宜小于250 mm。如果挡土墙后存在地下水时，应在墙身上设置排水措施，当后填料是沙砾土时，可以在墙背底部设置一层卵石滤水层，在墙上间隔2 m～3 m设置呈梅花形布置的泄水孔，泄水孔直径宜为100 mm～150 mm；当墙后填土为黏性土或其他低压缩性土时，应在墙背后先铺一层300 mm厚的卵石滤水层，然后在卵石外面回填黏性土。挡土墙基础埋深不应小于1 m，当处于冻胀土上时，不应小于冻结深度下0. 25 m。挡土墙每隔15 m～20 m应设置一条20 mm宽的沉降缝，缝内用沥青蔴丝或沥青木丝板填实。 3. 悬臂式挡土墙。

图1-3 悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙为钢筋混凝土结构，由立壁、墙趾板和墙踵板三个悬臂部分组成，墙身稳定主要依靠墙踵板上的填土重力来保证。断面厚度较小，但墙较高时，立壁下部的弯矩大，钢筋与混凝土的用量大，经济性差。多用于墙高不大于6m的填方地区，适用于石料缺乏的地区和承载能力较差的地区。 4. 其它形式挡土墙 挡土墙形式还有很多，例如衡重式挡土墙、地下连续墙式现浇混凝土挡土墙、土钉式挡土墙、锚杆式挡土墙、排桩式挡土墙等，本文不再详细介绍。 1. 3 扶壁式挡土墙与其它形式挡土墙比较的优点 1. 3. 1 挡土高度大，适用范围广 钢筋混凝土扶壁式挡土墙能更好的利用材料的物理力学性能，充分发挥钢筋的抗拉性能和混凝土的抗压性能，挡土墙的高度可以做的很高，最大高度可达到25m。通过调整扶壁式挡土墙墙趾板的悬挑长度，可以调整挡土墙的基底压力近似均匀分布，最大限度的减小挡土墙的基底压力的最大值，从而降低对地基承载力的要求，适应各种不良地基的情况。锚杆式挡土墙和锚定板式挡土墙需要良好的锚固条件，将挡土墙的土压力传递到稳定的锚固土体中，一般只适合地质条件较好的挖方或填方很少的工程。重力式挡土墙受材料性能限制，挡土高度一般不能超过8m。 1. 3. 2 经济效果良好 各种类型挡土墙都有较为经济的适应条件。如重力式挡土墙具有结构简单、施工方便、能就地取材；悬臂式挡土墙可以设计成使得不利断面的混凝土与钢筋内的应力等于其容许值。但当高度大于等于8m时，采用上述两种挡土墙就很不经济。此时若采用扶臂式挡土墙，就可以取得良好的经济效果。并且扶壁式挡土墙通过底板上的大量填土增加墙体自重，相对砌体挡土墙能节约大量石料，减少开山采石，保护环境。 1. 3. 3 施工速度快，大大缩短建设工期 由于钢筋混凝土扶壁式挡土墙主要工程就是钢筋混凝土浇注工作，不像加筋土挡土墙等需要挡土墙墙身和回填同时进行交叉进行，扶壁式挡土墙施工过程不受其它条件的限制，通过机械化施工能大大缩短工期。 1. 3. 4 可靠度较高，质量容易控制 钢筋混凝土工程在我国的应用非常广泛和成熟，质量保证指标容易控制，属于相对简单的工种，一般的施工队伍都能保质保量的完成。 1. 4 挡土墙结构的研究现状及发展趋势 国内挡土墙结构的研究和实践近年来也比较活跃，特别是山区公路和铁路的大量修建再加上城市边坡等建设，使人们不得不关注于挡土墙结构的设计问题。目前的研究主要集中在以下几个方面:挡土墙的设计方法;土钉墙的应用实践;预应力单锚多锚体系的分析与设计研究;轻型挡土墙结构的应用研究等。另外还有一些新型的挡土墙结构在工程中得到广泛的应用。这些研究与实践得出很多理论和应用的成果。伴随着基础设施建设的加快，在山区道路建设和山区城市建设中，不可避免的要支护边坡，做挡土墙结构使其稳定。而且挡土墙结构的形式也越来越多。 目前，国内正流行砌石重力式挡土墙、现浇和预制混凝土挡土墙、加筋土挡土墙等。加筋土挡土墙技术是最近几年提出的新技术。加筋土挡土墙是利用加筋土技术修建的一种支挡构筑物，加筋土是一种在土中加入拉筋带的复合土， 它利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程性能，从而达到稳定土体的目的。 国内目前对钢筋混凝土扶壁式挡土墙的研究和应用较少，特别高度较大的填方区建筑边坡工程中的应用较少。在国家现行《建筑边坡工程技术规范》GB0一中，出于经济和实际情况的局限，限定钢筋混凝土扶壁式挡土墙挡土高度不宜超过10m。在我们国家以前建设工程中，高度较大的挡土墙主要用在公路和铁路两侧，但挡土高度一般都在10m以下。长沙有色冶金设计院主编的国家建筑标准设计图集《挡土墙04J008》中钢筋混凝土挡土墙的高度限定在6m以内。扶壁式挡土墙超过10m时的工程应用和研究较少，特别是在软土地基中的应用。 1. 5本文的主要工作 1. 剖析挡土墙的作用原理，了解挡土墙的应用现状、研究现状及发展趋势。 2. 完成该扶壁式挡土墙的总体设计（主要尺寸的拟定）；该扶壁式挡土墙荷载及土压力的计算；内力计算；滑移稳定计算；倾覆稳定计算；地基承载力计算；结构计算等。 3. 完成图纸绘制，包括立面图和大样图详图。 4. 完成该扶壁式挡土墙的施工组织设计。 5. 进一步根据地质条件和现场要求进行优化设计。达到安全适用的目的，寻求最佳经济效益。

第2章 土压力理论 2. 1土体的破坏原理 土是由矿物颗粒所组成的，并由孔隙中的水和胶结物质连结在一起。土颗粒之间的连结强度远远小于颗粒本身的强度，因此土在力的作用下，土颗粒与土颗粒之间将会产生错动，引起一部分土体相对于另一部分土体的滑动。 土体的滑动是由于滑动面上的剪应力超过土的抗剪强度产生剪切破坏所造成的，这就是土的破坏特征，也是土的强度特征。这也就是说土的破坏是剪切破坏，土的强度是指土抗剪切破坏的强度。所以土的抗剪强度是指土在抵抗剪切破坏时所能承受的极限剪应力。 在土中一点处，若某方向平面上所产生的剪应力

等于土的抗剪强度，则该点就处于破坏的临界状态;若该平面上的剪应力

大于土的抗剪强度则该点就沿这一平面破裂，而处于破坏状态;若该平面上的剪应力

小于土的抗剪强度，此时该点不可能沿这一平面产生剪切破坏，而处于稳定状态。随着作用力的增大，土中剪切破坏的点也随之增多，这些破坏点组成一个剪切破坏区，也称为塑性变形区。当土中剪切破坏区的范围扩大，而破坏区边界面上形成连续的滑动面时，土体就丧失整体稳定性，即破坏区将沿滑动面产生整体滑动。 2. 2作用在挡土墙的土压力 作用在挡土墙的土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。 挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，在房屋建筑、水利工程、铁路工程以及道路桥梁中得到广泛应用。由于土压力是挡土墙的主要外荷载，设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。 土压力的计算是个比较复杂的问题。它随挡土墙可能位移的方向分为主动土压力、被动土压力和静止土压力。 1. 静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙的压力称为静止土压力，一般用E0表示 。 2. 主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力，一般用Ea表示。 3. 被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，用Ep表示。 在这三类土压力中，主动土压力最小，静止土压力居中，被动土压力最大。 作用在挡土墙上的土压力，其大小和分布与许多因素有关，例如: 1. 挡土墙的形式和墙体的刚度; 2. 挡土墙表面的倾斜度及其粗糙程度; 3. 挡土墙的变形和位移; 4. 填土的性质(如土的均匀性，土的物理力学性质等); 5. 填土表面荷载的情况; 6. 地下水的情况。 挡土墙形式不同，作用在其上的土压力的大小和分布也不相同。库仑土压力理论和朗肯土压力理论主要适用于刚性挡土墙。柔性挡土墙由于受到墙体本身变形的影响，土压力及其分布与刚性挡土墙有很大区别。 2. 3朗肯土压力理论 年英国学者朗肯（Rankine）从研究弹性半空间体内的应力状态，根据土的极限平衡理论，得出计算土压力的方法，又称极限应力法。 依据：朗肯土压力理论是根据半空间体的应力状态和土的极限平衡理论得出的土压力计算理论之一。 基本假设： 1. 墙本身是刚性的，不考虑墙身的变形； 2. 墙后填土延伸到无限远处，填土表面水平（β=0）； 3. 墙背垂直光滑（墙与垂向夹角ε=0，墙与土的摩擦角δ=0）。 （1） 考察挡土墙后土体表面下深度z处的微小单元体的应力状态变化过程：当用挡土墙代替半空间的土体，且不发生位移时，作用在微分土体上的应力为自重应力，此时，挡土墙土压力即为静止土压力，大小等于水平向自重应力σh。 （2） 当挡土墙在土压力的作用下向远离土体的方向位移时，作用在微分土体上的竖向应力σv保持不变，而水平向应力σh逐渐减小，直至达到土体处于极限平衡状态，此时水平向应力σ3即为主动土压力强度pa 。 （3） 当挡土墙在土压力的作用下向着土体方向位移时，作用在微分土体上的竖向应力σv保持不变，而水平向应力σh逐渐增大，由小主应力变为大主应力，直至达到土体处于极限平衡状态，此时水平向应力σ1即为被动土压力强度PP。

图2-1 半空间体的极限平衡状态 （a）半空间体内一点受力；（b）主动朗肯状态； （c）被动朗肯状态；（d）莫尔应力圆与朗肯状态的关系 把土体当作半无限空间的弹性体，而墙背可假想为半无限土体内部的铅直平面，根据土体处于极限平衡状态的条件，求出挡土墙上的土压力。 土体中产生的两组破裂面与水平面的夹角为

。 2. 3. 1 朗肯主动土压力的计算 根据土的极限平衡条件方程式

（2-1）

（2-2） 土体处于主动极限平衡状态时，σ1=σz=γz，σ3=σx=Pa 1、填土为粘性土时g 填土为粘性土时的朗肯主动土压力计算公式为

（2-3） 由公式(6-3)，可知，主动土压力Pa沿深度Z呈直线分布，如图所示。

图2-2 粘性土主动土压力分布 当z=H时：

（2-4） 在图中，压力为零的深度z0，可由pa=0的条件代入式(2-4)求得：

（2-5） 在Z0深度范围内Pa为负值，但土与墙之间不可能产生拉应力，说明在Z0深度范围内，填土对挡土墙不产生土压力。 墙背所受总主动土压力为Pa，其值为土压力分布图2-2中的阴影部分面积，即：

(2-6) 2、填土为无粘性土(砂土)时 根据极限平衡条件关系方程式，主动土压力为

(2-7) 上式说明主动土压力Pa沿墙高呈直线分布，即土压力为三角形分布，如图2-2所示。墙背上所受的总主动土压力为三角形的面积，即：

（2-8） Pa的作用方向应垂直墙背，作用点在距墙底H/3处。 2. 3. 2朗肯被动土压力计算 从朗肯土压力理论的基本原理可知，当土体处于被动极限平衡状态时，根据土的极限平衡条件式可得被动土压力强度σ1=PP，σ3=σz=rz，填土为粘性土时：

（2-9） 填土为无粘性土时:

(2-10) 式中： Pp——沿墙高分布的土压力强度，kPa； KP——被动土压力系数；

填土为粘性土时的总被动土压力为：

(2-11) 填土为无粘土时的总被动土压力为

(2-12) 2. 4 库伦土压力理论 年法国的库伦（C. A. Coulomb）根据极限平衡的概念，并假定滑动面为平面，分析了滑动楔体的力系平衡，从而求算出挡土墙上的土压力，成为著名的库伦土压力理论。 依据：库伦土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。 基本假设 ： 1. 墙后填土为均匀的无粘性土（c=0），填土表面倾斜（β＞0）； 2. 挡土墙是刚性的，墙背倾斜，倾角为ε； 3. 墙面粗糙，墙背与土本之间存在摩擦力（δ＞0）； 4. 滑动破裂面为通过墙踵的平面。 2. 4. 1 库伦主动土压力计算

图2-3 库伦主动土压力计算图式 如图2-3所示，墙背与垂直线的夹角为

，填土表面倾角为

，墙高为

，填土与墙背之间的摩擦角为

，土的内摩擦角为

，土的凝聚力

，假定滑动面BC通过墙踵。滑裂面与水平面的夹角为

，取滑动土楔ABC作为隔离体进行受力分析(图2-3)。 当滑动土楔ABC向下滑动，处于极限平衡状态时，土楔上作用有以下三个力: 1. 土楔ABC自重砰，当滑裂面的倾角

确定后，由几何关系可计算土楔自重； 2. 破裂滑动面BC上的反力R，该力是由于楔体滑动时产生的土与土之间摩擦力在BC面上的合力，作用方向与BC面的法线的夹角等于土的内摩擦角

。楔体下滑时，R的位置在法线的下侧。 3. 墙背AB对土楔体的反力P，与该力大小相等、方向相反的楔体作用在墙背上的压力，就是主动土压力。力

的作用方向与墙面AB的法线的夹角

就是土与墙之间的摩擦角，称为外摩擦角。楔体下滑时，该力的位置在法线的下侧。土楔体ABC在以上三个力的作用下处于极限平衡状态，则由该三力构成的力的矢量三角形必然闭合。已知

的大小和方向，以及

、

的方向，可给出如图2-3所示的力三角形。按正弦定理:

则:

(2-13) 式中

(2-14) 由公式可知:P是

的函数，不同的

对应着不同的P值。滑动面BC是假设的，因此

角是任意的。

角改变时，P值也随之变化。当

时，

，则

；而当

时，W和R重合，亦是

。所以当

在和

之间变化为某一值时，P必有一最大值。对应于最大P值的滑动面才是所求的主动上压力的滑动面，相应的与最大P值大小相等、方向相反的作用于墙背上的土压力才是所求的总主动土压力Pa。 根据上述概念，当取

时，P有最大值。求得P最大值的

，从而可导出求总主动土压力的计算公式：

(2-15) 式中：

——墙后填土的容重；

——墙的高度；

——库伦主动土压力系数，是

的函数；

——墙背倾角（墙背与铅直线的夹角），以铅直线为准，顺时针为负，称仰斜；反时针为正，称俯斜；

——墙背与填土间的摩擦角；

——墙后填土的内摩擦角；

——填土表面的倾角。 当墙背直立（

），墙面光滑（

），填土表面水平（

）时，主动土压力系数

，与Rankine主动土压力系数相同。式子（2-15）成为：

(2-16) 沿墙高度分布的主动土压力强度Pa可通过对式(2一14)微分求得

（2-17）

图2-4 库伦主动土压力分布 由此可知，主动土压力强度沿墙高呈三角形分布，主动土压力沿墙高和墙背的分布图形如图2-4所示。 主动土压力合力作用点在离墙底的即H/3高度处，作用方向与墙面的法线成

角，与水平面成

角。 2. 4. 2库伦被动土压力计算 当挡土墙在外力作用下背向填土，沿着滑裂面BC形成的滑动楔体ABC向上滑动，处于极限平衡状态时，同样在楔体ABC上作用有三个力W、P和R。楔体ABC的重量W的大小和方向为己知，P和R的大小未知，由于土楔体上滑，P和R的方向都在法线的上侧。与求主动土压力的原理相似，用数解法可求得总被动土压力。

（2-18） 式中

称为库伦被动土压力系数，

是

的函数；其余符号的意义同式（2-14）相同。 被动土压力PP沿高度

的分布，可以通过对PP微分求得，即:

（2-19） 被动土压力强度沿墙高也呈三角形线性分布。总被动土压力的作用点在底面以上

处，其方向与墙面法线成

角，与水平面成

角。

式中：

、

为分别为填土的重度与内摩擦角；

为墙背与铅直线的夹角。以铅直线为准，顺时针为负，称仰斜；反时针为正，称俯斜；

为墙摩擦角，由试验或按规范确定。

为填土表面与水平面所成坡角； 被动土压力计算公式的推导，与推导主动土压力公式相同，挡土墙在外力作用下移向填土，当填土达到被动极限平衡状态时，便可求得被动土压力计算公式为:

式中：Kp为被动土压力系数，可用下式计算；

第3章 扶壁式挡土墙设计原理 3. 1计算模型和计算荷载 墙面板计算通常取扶肋中至扶肋中或跨中至跨中的一段为计算单元，视为固支于扶肋及墙踵板上的三向固支板，屑超静定结构，一般作简化近似计算。计算时将其沿墙高或墙长划分为若干单位宽度的水平板条和竖向板条，假定每一单元条上作用均布荷载，其大小为该条单元位置的平均值，近似按支撑于扶肋上的连续板计算水平板条的弯矩和剪力；按固支于抢地板上的钢架梁来计算竖向板条的弯矩。 3. 1. 1 水平内力 根据墙面板计算模型，水平内力计算简图如图3-1（b）所示。各内力分别为： 支点负弯矩

支点剪力

跨中正弯矩

边跨自由端弯矩

式中：

——扶肋净间距（m）。 墙面板承受的最大水平正弯矩及最大水平负弯矩在竖直方向上分别发生在扶肋跨中的H1/2处和扶肋固支处的第三个H1/4处，如图4-2所示。

图3-1 墙面板的水平内力 设计采用的弯矩值和实际弯矩值相比是偏安全的，如图4-1（c)所示。

图4-2 墙面板跨中及扶肋弯矩图 3. 1. 2 竖直弯矩 墙面板在土压力的作用下，除了产生上述的水平弯矩外，将同时产生沿墙高方向的竖直弯矩。其扶肋跨中的竖直弯矩沿墙高的分布如图所示4—13a所示：负弯矩出现杂墙背一侧底部H1/4范围内；正弯矩出现在墙面一侧，其最大值在第三个H1/4段内。最大值可按下列公式计算： 竖直负弯矩：

竖直正弯矩：

沿墙长方向（纵向），竖直弯矩的分布图如图4-3（b）所示，呈抛物线形分布。设计时可采用中部

范围内的竖直弯矩不变，两端各

范围内的竖直弯矩教跨中减少一半的阶梯形分布。

图4-3 墙面板弯矩沿墙高和墙纵向分布图 3. 2墙踵板设计计算 3. 2. 1计算模型与计算荷载 墙踵板可视为支撑于扶肋上的连续板，不计算墙面对其的约束，而视其为铰支。内力计算时，可将墙踵板顺墙长方向划分为若干单位长度的水平板条，根据作用墙踵板上的荷载，对每一连续板条进行弯矩、剪力计算，并假定竖向荷载在每一连续板条上的最大值均匀作用于板条上。 作用在墙踵板上的力有：计算墙背与实际墙背间的土重及活载W1；墙踵板自重W2；作用在墙踵板顶面上的土压力竖向分力W3；作用在墙踵板端部的土压力的竖向分力W4；由墙趾板固端弯矩M1的作用在墙踵板上引起的等代荷载W5；以及地基反力等。 为简化计算，假设W3为中心荷载， W4是悬臂端荷载

引起的，实际应力呈虚线表示的二次抛物线分布，简化为实线表示的三角形分布；

引起的等代荷载的竖直应力近似的假设呈抛物线，其重心位于距固支端5B3/8处，以其对固支端的弯矩与M1平衡，可得墙踵处的应力

。 将上述荷载在墙踵板上引起的竖向应力叠加，即可得到墙踵板的计算荷载。由于墙面板对墙踵板的支撑约束作用，在墙踵板与墙面板衔接处，墙踵板沿墙长方向板条的弯曲变形为零，并向墙踵方向变形逐渐增大。故可近似假设墙踵板的计算荷载为三角形分布，于是得：

即：

式中：

为作用在BC面的土压力（

）；

为作用在CD面的土压力（

）；

为墙趾板固端处的计算弯矩（

）；

为墙后填土和钢筋混凝土的容重（

）；

为墙踵板厚度（

）；

为墙踵板端处的地基反力（

） 3. 2. 2 纵向内力 墙踵板顺墙长方向（纵向）板条的弯矩和剪力计算与墙面板相同，各内力分别为： 支点负弯矩

支点剪力

跨中正弯矩

边跨自由端弯矩

3. 2. 3 横向弯矩 墙踵板沿板宽方向（横向）的弯矩由两部分组成： 1. 三角形分布荷载作用下产生的横向弯矩，最大值出现在墙踵板的根部。由于墙踵板的宽度通常只有墙高的

左右，其值一般较小，对墙踵板横向配筋不起控制作用，故不必计算此横向弯矩。 2. 由于在荷载作用下墙面板与墙踵板有相反方向的移动趋势，即在墙踵板根部产生与墙面板竖直负弯矩相等的横向负弯矩。 3. 3 扶肋设计计算 3. 3. 1 计算模型和计算荷载 扶肋可视为锚固在墙踵板上的“T”形变截面悬臂梁，墙面板则作为该“T”形梁的翼缘板，如图4-4(a)所示。翼缘板的有效计算宽度由墙顶向下逐渐加宽，如图4-4(b)所示。为简化计算，只考虑墙背主动土压力的水平分力，而扶肋和墙面板的自重以及土压力的竖向分力忽略不计。 3. 3. 2 剪力和弯矩 悬臂梁承受两相邻扶肋的跨中至跨中长度

与墙面高度

范围内的土压力。在土压力

如图4-4(a)中，作用在AB面上的土压力的水平分力作用下，产生的剪力和弯矩：

图4-4 扶肋计算图式

式中：

为高度为

（从墙顶算起）截面处的剪力（

）和弯矩（

）；

为跨中至跨中的计算弯矩（

）。 如图4-4c所示计算长度

，按下式计算，且

。

（中跨）

（悬臂跨） 3. 3. 3 翼缘宽度 扶肋的受压区有效翼缘高度

，墙顶部

，墙底部

（或

）中间为直线变化，可知：

3. 4 配筋设计 扶壁式挡土墙的墙面板、墙趾板、墙踵板按矩形截面受弯构件配筋，而扶肋按变截面“T”形梁配筋。 3. 4. 1 墙面板 1. 水平受拉钢筋 墙面板的水平受拉钢筋分为内、外侧钢筋两种。 内侧水平受拉钢筋布置在墙面板靠填土一侧，承受水平负弯矩，以扶肋处支点弯矩设计，全墙可分为3~4段。 外侧水平受拉钢筋布置在中间跨墙面板临空一侧，承受水平正弯矩，该钢筋沿墙长方向通长布置。为方便施工，可在扶肋中心切断。沿墙高可分为几个区段进行配筋，但区段不宜分得过多。 2. 竖向受力钢筋 墙面板的竖向受力钢筋也分内、外两侧。内侧竖向受力钢筋布置在靠填土一侧，承受墙面板的竖直负弯矩。该筋向下伸人墙踵板不少于一个钢筋锚固长度；向上在距墙踵板顶高H1/4加上一个钢筋锚固长度处切断。每跨中部2L/3范围内按跨中的最大竖直负弯矩配筋，靠近扶肋两侧各L/6部分按最大负弯矩的一半配筋。 外侧竖向受力钢筋从布置在墙面板临空一侧，承受墙面板的竖直正弯矩。该钢筋通长布置，兼作墙面板的分布钢筋之用。 3. 墙面板与扶肋间的U形拉筋 连接墙面板与扶肋的U形拉筋，其开口向扶肋的背侧，在扶肋水平方向通长布置。 3. 4. 2 墙踵板 墙踵板顶面布置横向水平钢筋，是为了墙面板承受竖直负弯矩的钢筋得以发挥作用而设置的。该筋位于墙踵板顶面，垂直于墙面板方向。该筋一端插入墙面板一个钢筋锚固长度；另一端伸至墙踵端，作为墙踵板纵向钢筋的定位钢筋。如钢筋的间距很小，可以将其中一半在距墙踵端B3/2减一个钢筋锚固长度处切断。 墙踵板顶面和底面纵向水平受拉筋，承受墙踵板在扶肋两端的负弯矩和跨中正弯矩。 连接墙踵板与扶肋之间的U形钢筋其开口向上。可在距墙踵板顶面一个钢筋锚固长度处切断，也可延至扶肋的顶面，作为扶肋两侧的分布钢筋。在垂直于墙面板方向的钢筋分布与墙踵板顶面纵向水平钢筋相同。 3. 4. 3 墙趾板 同墙面板的配筋设计。 3. 4. 4 扶肋 扶肋背侧的受拉钢筋，应根据扶肋的弯矩图，选择2~3个截面，分别计算所需的拉筋根数。为节省混凝土，钢筋可多层排列，但不得多于3层。其间距应满足规范要求，必要时可采用束筋。各层钢筋上端应按不需此钢筋的截面再延长一个钢筋锚固长度，必要时，可将钢筋沿横向弯人墙踵板的底面。 除受力钢筋外，还需根据截面剪力配置箍筋，并按构造要求布置构造钢筋。

第4章 洛阳某工程扶壁式挡土墙设计 本工程根据本设计工程条件，地基土液性指数

属坚硬粘性土，土对挡土墙基底的摩擦系数

，取

。查规范取地基承载力深宽修正系数 ：

。 4. 1 主要尺寸的拟定 本设计工程条件：某工程要求挡土高度为 8. 5m，墙后地面均布荷载标准值按

考虑，墙后填土为砂类土，填土的内摩擦角标准值

，填土重度

，墙后填土水平，无地下水。地基为粘性土，孔隙比e=0. 79，液性指数IL=0. 25 ，地基承载力特征值

，地基土重度

。 为保证基础埋深大于0. 5m，取d=0. 7m，挡土墙总H=8.5m+d=9.2m。两扶壁净距

， 取挡墙高度的1/3~1/4，可取

，本设计拟取

。 用墙踵的竖直面作为假想墙背，计算得主动土压力系数

根据抗滑移稳定要求计算得：

取

其中：

计算结果为负，说明仅为了保证稳定性的要求，不需要设置墙趾板，但为了减少墙踵板配筋及使地基反力趋于均匀，取。

挡土墙基本尺寸要求如下图所示：

图4-1 挡土墙基本尺寸图 4. 2土压力计算 由于填土表面水平，第一破裂面与铅垂面夹角：

第二破裂面与铅垂面的夹角：

墙顶 A 与墙踵 C 连线 AC 与铅垂面的夹角：

因为

，因此，不会在土体中出现第二破裂面，AC 连线为实际破裂面。按库伦理论计算土压力。

其中：

为墙背与竖直线之间夹角

为墙背与填土之间内摩擦角，本设计取

为填土表面与水平面夹角，填土表面水平，故

则：

4. 3 自重与填土重力 1. 立板和底板自重 钢筋混凝土标准重度

，其自重为：

2. 填土重以及地面均布荷载总量

墙身自重计算时，扶壁自重按填土计算，另墙趾上少量填土重量略去不计导致各项验算稍偏安全。 4. 4 抗倾覆稳定性验算 稳定力矩：

倾覆力矩：

4. 5 抗滑移稳定性验算 竖向力之和：

抗滑力：

滑移力：

满足抗滑移稳定性要求。 4. 6 地基承载力验算 按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，各分项系数取1. 0。 欲求基底偏心距

，先求总竖向力到墙趾的距离：

地基承载力修正值计算：

地基压力计算：

由 于

，则

时，必然

。 4. 7 结构设计 采用

混凝土和

级钢筋，

，

，

。 4. 7. 1 立板设计 1. 土压力计算 立板荷载均考虑墙后静止土压力。由于土体不存在滑动趋势，且墙面光滑，则静止土压力为水平方向。 2. 将立板分为上下两部分，在离底板顶面

高度以下的立板可视为三边固定一边自由的双向板；离底板mm高度以上的部分视为沿高度方向划分为单位高的水平板，以扶壁为支撑，按水平单向连续板计算。现以距离墙底

（即距墙顶4. 3m~3. 3m）区间的立板为例进行计算。距离墙顶

区间的立板计算可参照进行。 对于砂性土

简化公式适用

取

，

选用

，

由于计算的配筋小于最小配筋，故简化公式适用 选用

，

混凝土的抗剪能力满足要求，不需要配置腹筋。 3. U型筋计算

上式计算出的As为每延米单肢U型筋的截面积。配

，

的U型筋，开口朝向墙背，水平放置。 距墙底

（即距墙顶

）区间按三边固定，上边自由的矩形板计算。

图4-2 立板下部荷载图 可将荷载简化为一三角形荷载和一矩形荷载的叠加，查表计算。

取

，由于计算的配筋小于最小配筋率，故简化公式适用： 选用

选用

，

， 简化公式适用，选用

，

4. 7. 2 底板设计

图4-3 底板基底应力分布图

1. 墙趾板端弯矩与剪力：

简化公式适用，选用

，

2. 剪力计算：

板厚满足抗剪要求。 4. 7. 3墙踵板计算

图4-4 墙踵板荷载计算图 可简化为一个矩形荷载和一个三角形荷载，计算方法类似于立板的距墙底0~4. 5m区间。 图中荷载简化计算：

由于弯矩计算值均太小，无配筋计算的必要，均按构造配筋。 4. 7. 4扶壁设计 立板在扶壁与墙踵板交接处的铰线应不为

，该铰线与水平线的夹角应略小于

。但为设计方便，将其按

计算，这样做的计算结果将稍微偏小。土压力的作用线临近底板处应为外凸曲线，为计算方便，取近似直线计算，亦使计算结果稍微偏小。

，故，按最小配筋率取值：

故，扶壁抗剪能力满足抗剪要求，无需配置抗剪腹筋。

第5章 施工组织设计 5. 1 工法特点 当挡土墙的墙高h>8m时，为了增加悬臂的抗弯刚度，沿墙长纵向每隔一定距离设置一道扶壁，为扶壁式挡土墙（也称有肋角式挡土墙）。为了在扶臂式挡土墙施工中，做到技术先进、经济合理 、质量可靠、安全适用，根据现场工程实际应用情况及经验编制本工法。 本工法具有操作简单、节约成本、经济实用，便于有效的控制扶臂式挡土墙施工质量的特点。 扶臂式挡土墙具有：相对于重力式挡土墙工程量小、对地基承载力要求不高、工艺较悬臂式复杂等特点。 5. 2 适用范围

本工法适用于各种工业与民用建筑物地质条件差且墙高h>8m的重要工程的维护结构。当挡土墙较高时，不加肋角会导致墙身过厚，应采用扶壁式挡土墙。此外，工程场地窄小，挡土墙底板宽度受到限制耐，也可采用扶壁式挡土墙。 5. 3 工艺原理 扶臂式挡土墙一般由：墙身、扶臂、墙趾、墙踵、墙隼构成（见下图）。墙身被扶壁划分成一个连续板带，底板对垂直墙身有嵌固作用，基础底板也同样被扶壁划分成一个连续板带，墙身对基础底板也有嵌固作用底板的墙趾部分由于比较短，在土壤反力作用下，可当作向上弯曲的悬臂板。墙踵承受地面荷载，挡土墙自重、土体自重和土壤反力的作用。实际工程中．由于墙踵较长，受荷较大，当扶臂问距过大时，底板取与垂直墙身相同的厚度是不够的，往往要加厚底板厚度，但这样一来，墙身对底板的嵌固作用就不明显了 甚至受力模式也会改变。如果不加厚底板厚度，可在墙踵外边缘加设一道地基粱，将墙踵调整为四边固定板，使得挡土墙各部分截面尺寸适中，受力合理。（扶臂式挡土墙的构成图见右图） 5. 4 施工工艺流程及操作要点 5. 4. 1 施工准备 1. 技术准备 （1）编制《扶臂式挡土墙施工方案》。 （2）施工前培训及技术交底。扶臂式挡土墙时一项重要的单项工程，要求多班组、多工种协调作业。务必使参与施工的管理人员、操作人员了解这一特点。并根据施工图纸及有关规定要求进行详细的技术交底，按照不同班组、不同岗位进行认真的岗前培训，让参加作业的人员明确本岗位应完成的任务，必须到达的质量标准以及其他工种的配合要求，确保各工种协调一致，优质高速的施工。 （3）确立现场质量管理体系，通过质量交底明确自检验、专职检验和最终检验的三级检验制度。另外还需要对节约和文明施工提出要求。 确立现场施工安全负责机制，确保施工安全，把安全生产时刻作为工程施工的前提。施工安全责任到自项目经理至安全员的每个项目管理人员，建立明确的安全检查制度，制定迅速有效的安全救护办法，确保工程施工过程中不出现人员安全问题。一旦出现安全问题，能够有效迅速的对工作人员进行救护 （4）在施工前，测定中线，建立临时水准点，在浇筑底板混凝土前及时校测挡土墙中心线及预埋件高程。 5. 4. 2劳动力准备 按照本工程工程量配备一定数量的劳动力。 表5-1 人员准备

序号工种人数要求1钢筋工30持证上岗，经验丰富2木工20持证上岗，经验丰富3砼工20持证上岗，经验丰富4架子工10持证上岗，经验丰富

5. 4. 3 施工工艺流程 本工程挡土墙高度为8. 5m，基础埋深0. 7m，墙后填土为粘性土，填土水平。 施工时应当注意，挡土墙后存在地下水时，应在墙身上设置排水措施，当后填料是沙砾土时，可以在墙背底部设置一层卵石滤水层，在墙上间隔2 m～3 m设置泄水孔，泄水孔直径宜为80 mm～150 mm；当墙后填土为黏性土或其他低压缩性土时，应在墙背后先铺一层300 mm厚的卵石滤水层，然后在卵石外面回填黏性土。挡土墙基础埋深不应小于1 m，当处于冻胀土上时，不应小于冻结深度下0. 25 m。挡土墙每隔15 m～20 m应设置一条20 mm宽的沉降缝，缝内用沥青蔴丝或沥青木丝板填实。 由于墙身过高，对钢筋绑扎和模板支设增加很大困难，所以，墙身分两次施工。为了保证沉降缝的成型质量，挡土墙采用渐进式分段施工，施工流程如下：

图5-2 施工流程图 5. 5 操作要点 5. 5. 1 钢筋工程 1. 工程所采用所有钢筋应有出厂材质证明，所注明的货号、编号、批量应与所供应的材料相符方可进场。进场材料应及时见证取样，进行复检，按规定做力学性能的复试，检验合格方可使用。 2. 钢筋翻样应在详细了解图纸、设计交底、设计变更等要求基础上，结合设计规范中的构造要求及施工验收规范的质量控制标准统一考虑。翻样时必须考虑钢筋的叠放位置和穿插顺序，考虑钢筋和钢筋占位避让关系，以确定加工尺寸。应重点注意钢筋接头形式、接头位置、搭接长度、锚固长度等质量控制点。 3. 钢筋翻样的总体要求是：种类规格正确、形状尺寸准确、数量足够、施工方便、节约材料。 4. 钢筋连接方式直径20以下易采用电渣压力焊、搭接。直径20以上的钢筋易采用机械连接（钢筋剥肋滚压直螺纹连接）。 5. 扶臂钢筋的弯折角度，及变尺寸箍筋要进行放样，确保无误后方可批量加工。 5. 5. 2模板工程 1. 挡土墙模板拼装严格按照“挡土墙模板计算书”进行拼装。 2. 挡土墙模板安装前，清扫基层弹出轴线和模板边线及水平控制标高线，模板底口应做水泥砂浆找平层或其它适宜的找平措施。 3. 依基层面上模板线将预先拼装好的模板一面安装就位，安装水平支撑和斜撑，若墙板是纵横行成群体时，水平支撑要互相连接，但不能与操作脚手架相连接；安装对拉螺栓固定墙体厚度，另一面墙体模板按上述程序进行操作，但要预先清扫垃圾，才能组装另一面模板。 4. 沉降缝模板采用两层三合板中间加20mm泡沫板。然后将做好的模板用胶带粘在已做好的墙体侧面。 5. 5. 3砼工程 1. 挡土墙一般混凝土量比较大，且要连续浇筑，所以混凝土易采用商品混凝土，用地泵或泵车浇筑，现场自拌难以满足施工需要。 2. 混凝土类型应根据设计要求，强度一般≥C30。可以在混凝土拌合物中掺入活性掺合料、减水剂等，以达到改善混凝土和易性等目的。 3. 为防止离析，从高处向模板内倾斜混凝土时，应符合下列要求：从高处直接倾卸时，其自由倾卸高度一般不宜超过2.0m，以不发生离析为度；当倾卸高度超过2.0m时，应通过多节导管、窜筒、溜管或振动溜管等设施下落；倾卸高度超过8m时，应设置减速装置；在窜筒出料口下面，混凝土的堆积高度不宜超过1.0m。 4. 灌筑混凝土时，一般应采用振动器振实，振捣时，应符合下列规定：使用插入式振捣器时，移动间距应保证全部混凝土均受到振实，如以直线行列插入，应不超过振动器作用半径的1. 5倍，按交错梅花式插入，不超过作用半径的1. 75倍，并与侧模应保持5～10㎝的距离；插入下层混凝土5～10㎝，确保其连接性，每层振捣设2人分别从二个预留人孔下入模内振捣，要划分好每人的振捣范围，相接处要交叉重叠振捣，防止漏振捣。 5. 混凝土灌筑完毕后，安排专人在初凝前进行砼收面，待砼终凝前再进行一次收面压光处理，然后及时养护。 5. 5. 4 附属工程 1. 泄水孔：泄水孔采用直径100mm钢管，设置在相邻两扶臂之间，上下间距2.5m米成排布置，最下一排泄水孔高出地面385mm。泄水孔内设2%的坡度，孔口进水处采用直径80mm～120mm碎石堆料，堆料直径不小于300mm。 2. 沉降缝：本工程基础分段长度13.15m，缝宽50mm。 5. 6 材料与设备 1. 主要材料：15mm厚多层镜面板、钢管、木方、新型节能对拉螺杆。 2. 主要设备： 表5-2 主要设备表

序号名称规格型号功率单位数量1钢筋直螺纹机SZ501. 5 kW2台2切断机GJ40-15. 5 kW2台3弯曲机GW40-12. 8 kW2台4泵车IPF-辆5圆盘锯MJ-kW2台6振动棒ZN-501. 1 kW10台7手压电刨MB kW2台

5. 7 质量控制 质量标准必须符合：《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB4-，《建筑工程质量验收统一标准》GB0-。 表5-3 钢筋安装的允许偏差

项次项目允许偏差（mm）检验方法1受力钢筋间距±8尺量两端中间各一点取最大值排距±52箍筋、构造筋间距焊接±5尺量连续三档取其最大值绑扎±83骨架的高度、宽度±3尺量检查4骨架的长度±85受力钢筋 保护层墙、板±2

表5-4 模板安装的允许偏差

项 目允许偏差(mm)检验频率点数顶面高程±墙面垂直度直顺度板间错台

表5-5 混凝土质量等级标准

质量标准质量评定工程使用部位表面平整度≤4mm 阴阳角垂直方正≤4mm 立面垂直度≤5mm表面平整光滑；接茬平整；无蜂窝麻面现象；剪力墙、顶板、墙板

5. 8 安全措施 1. 建立现场安全成产领导组织，认真落实安全生产的各项规章制度。 2. 施工前，对所有作业人员尽享入场安全教育培训，经考试合格后方可上岗。 3. 安全技术交底必须细致、全面、有针对性，需要绘制示意图时，须由编制交底人依据规范和现场实际情况绘制。 4. 现场临时线路、电气设备施工机具安装完毕，经验收合格后，方可投入使用。 5. 9 环保措施 1. 全面加强施工现场管理，提高文明施工和综合管理水平，做好现场的文明施工和环境保护的宣婵工作，营造良好的施工氛围。 2. 在施工前，组织对作业人员进行文明行为及环境保护方面的宣传教育，统一思想，提高作业人员的文明施工及环境保护意识。 3. 施工现场规划布置合理美观，做到场地清洁、道路平顺、排水通畅、标志醒目。对施工区域做到围挡施工，现场维护做到牢固、严密、美观、整洁。 4. 施工出入口专人负责清扫施工车辆、防止带泥沙出现场。现场材料集中存放，采取覆盖或固化措施，以避免尘土飞扬。 5. 施工垃圾及时清运，并采用密闭式运输车辆，防止沿途遗漏污染路面。 6. 施工中严格控制现场的各种粉尘、废水、废气、噪声、振动对环境的污染和危害。在距离居民区较近的施工现场，须建立必要的噪声隔离设施。采取必要的防尘措施及排水措施。

结　论 经过对本工程地质条件的分析计算，设计挡土墙高度8.5m，埋深0.7m，墙面板厚度0.4m，底板厚度0.4m，墙趾板宽0.6m，墙踵板宽4.6m。墙后填土为砂性土，填土表面水平。面板和底板采用C25混凝土浇筑，扶壁采用C30混凝土浇筑。所有配筋采用HRB335钢筋。经土压力计算、地基承载力验算、倾覆滑移计算和结构稳定性验算，得出结果为：本设计满足工程要求。 通过本设计，本人熟悉了挡土墙方案设计的步骤、方法、原则；了解了相关的国家政策、设计规范和标准；深入研究了一般扶壁式挡土墙设计的设计原理、初步掌握扶壁式挡土墙设计的基本方法与步骤；学会了应用土压力计算理论进行扶壁式挡土墙基本计算；认识了土木工程设计的过程及本专业与建筑及其他各专业之间的关系，为毕业后参加工作打下一定的基础。 通过设计过程中参阅大量现有资料，我了解到，挡土墙作为近年来应用范围较广，应用较多的工程项目，其理论研究仍具有一定的局限性。表现在现有理论不完善，理论标准不统一，设计内容依赖工程地质条件而变化等方面。

谢 辞

本文是在谢冰老师的悉心指导下完成的。从论文的选题、资料的查找及计算前的理论准备，包括论文的撰写，无不浸透着老师的心血和汗水。值此论文完成之际，谨向本科学习期间的所有老师表示最衷心的感谢。在四年的本科学习中，老师们严谨的治学态度，渊博的知识，踏踏实实的工作作风，诲人不倦的育人品德，深深感动着我。使我学会了在如何做学问的同时，也学会了如何做人。

感谢洛阳理工学院土木工程系的领导老师，感谢你们的关心和帮助。

感谢和我一起共同学习，共同生活的同学们。谢谢你们四年的陪伴使我度过了轻松愉快的大学时光。

最后，感谢各位评阅本论文以及参加论文答辩的老师!

参考文献

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各种挡土墙构造与施工最全解读！看了你才真正了解！

挡土墙是路基常见的支挡结构，根据其所处位置和结构形式等的不同分为不同类型。那么挡土墙的分类、构造要求都有哪a些？各种不同结构形式的挡土墙图纸又该怎么看呢？各式挡土墙的施工又是怎样做的呢？看完下面这些，你才真正完全了解挡土墙。

挡土墙的介绍

▉ 定义

挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。

▉ 各部分的名称

在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；

与墙背相对的、临空的部位称为墙面；

与地基直接接触的部位称为基底；

与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；

基底的前端称为墙趾；

基底的后端称为墙踵。

▉ 应用范围

路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙

1. 陡坡地段；

2. 为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段；

3. 可能产生塌方、滑坡的不良地质地段；

4. 高填方地段；

5. 水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段；

6. 为节约用地、减少拆迁或者少占用农田的地段；

7. 为保护重要建筑物、生态环境或其他特殊需要的地段。

挡土墙的分类

▉ 按挡土墙的位置来分划分：

路堑挡土墙：设置在路堑边坡底部，主要用于支撑开挖后不能自行稳定的山坡，同时可减少挖方数量，降低挖方边坡的高度。

路肩挡土墙：设置在路肩部位，墙顶是路肩的组成部分，其用途与路堤墙相同。它还可以保护临近路线的既有的重要建筑物。

路堤挡土墙：设置在高填土路提或陡坡路堤的下方，可以防止路堤边坡或路堤沿基底滑动，同时可以收缩路堤坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积。

山坡挡土墙：设置在路堑或路堤上方，用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层、破碎岩层或山体滑坡。

浸水挡土墙：沿河路堤，在傍水的一侧设置挡土墙，可以防止水流对路基的冲刷和侵蚀，也是减少压缩河床的有效措施。

▉ 按照挡土墙的结构形式划分（这里只涉及几种常见的挡土墙）：

重力式挡土墙：是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。它是我国目前常用的一种挡土墙。

常见的重力式挡土墙高度一般在5～6 m以下，大多采用结构简单的梯形截面形式，对于超高重力式挡土墙（一般指6m以上的挡墙）即有半重力式、衡重力式等多种形式。

重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为以下几种类型（如下图）：

重力式挡土墙和悬臂式挡土墙的示意图（如下图）：

薄壁式挡土墙：包括悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙两种；一般墙高6m以内采用悬臂式，6m以上采用扶壁式。

◆ 悬臂式挡土墙：是由立板（墙面板）和底板（墙趾板和墙踵板）两部分组成，一般形式为如下图所示：

◆ 扶壁式挡土墙：当挡土墙的墙高h>10m时，为了增加悬臂的抗弯刚度，沿墙长纵向每隔0.8~1.0m，设置一道扶壁。

锚定式挡土墙：包括锚杆式和锚定板式两种

◆ 锚杆式挡土墙：是由预制的钢筋混凝土立柱、挡土板构成墙面，与水平或倾斜的钢锚杆联合组成。锚杆的一端与立柱连接，另一端被锚固在山坡深处的稳定岩层或土层中。

◆ 定板式挡土墙：是由钢筋混凝土墙面、钢拉杆、锚走板以及其间的填土共同形成的一种组合挡土结构。

加筋土挡土墙：是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。由面板、拉筋组成，依靠填土、拉筋之间的摩擦力使填土与拉筋结合成一个整体。

★ 各挡土墙的适用条件：

▉ 按照墙体的材料划分：石砌挡土墙：

混凝土挡土墙：

钢筋混凝土挡土墙：

挡土墙的构造组成

▉ 墙身构造

1. 墙背

仰斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或者是路堤墙，仰斜墙背的坡度不宜缓于1:0.3，通常在1:0.15~1:0.25。俯斜墙背适用于路堤墙、路肩墙，常用1:0.15~1:0.25，不超过4m的低墙可以用垂直墙背。凸形折线墙背多用于路堑墙，也可以用于路肩墙，上下墙的墙高比一般采用2:3衡重式墙适用于山区地形陡峻处的路肩墙和路堤墙，也可用于路堑墙，上墙俯斜墙背的坡度1:0.25~1:0.45，下墙仰斜墙背在1:0.25左右，上下墙的墙高比一般采用2:3。

2. 墙面

墙面一般均为平面，起坡度应与墙背坡度相协调，墙面坡度直接影响挡土墙的高度，因此，在地面横坡较陡时，墙面的坡度一般为1:0.05~1:0.20，矮墙可采用陡直墙面；地面较平缓时，一般采用1:0.20~1:0.35较为经济。3. 墙顶

墙顶宽度最小，浆砌挡土墙不小于50cm，干砌不小于60cm。浆砌路肩墙墙顶一般宜采用粗石料或者混凝土做成顶帽，厚度为40cm，如不做顶帽，对路肩墙和路堑墙，墙顶应以大石块砌筑，并用砂浆勾缝，或用5号砂浆抹平顶面，砂浆厚2cm。干砌挡土墙墙顶50cm高度内，应用25号砂浆砌筑，以增加墙身稳定，干砌挡土墙的高度一般不宜大于6m。4. 栏杆

为保证交通安全，在地形险峻地段或者过高过长的路肩墙的墙顶应设置护栏，为保持土路肩最小宽度，护栏内侧边缘距路面边缘的距离，二、三级路面不小于0.75m，四级路不小于0.5m。护栏分墙式和柱式两种，所采用的材料，护拦高度、宽度，视实际需要而定。

▉ 基础结构

1. 基础类型

大多数挡土墙都直接修筑在天然地基上。

当地基承重力不足且墙趾处地形比较平坦，而墙身又超过一定高度时，为了减小基底压应力和增加抗倾覆稳定性，常常采用扩大基础。当地基压应力超过地基承载力过多时，需要加宽值较大，为避免加宽部分的台阶过高，可采用钢筋混凝土底板。地基为软弱土层时，可采用砂砾、碎石、矿渣或者灰土等材料予以换填。当挡土墙修筑在陡坡上，而地基又为完整、稳固、对基础不产生侧压力的坚硬岸石时，可设置台阶基础，以减少基坑开挖和节省圬工。如地基有短段缺口（如深沟等）或挖基困难（如需水下施工）可采用拱形基础。

2. 基础埋置深度

◆ 对于土质地基，基础埋置深度应符合下列要求：

(1) 无冲刷时，应在天然地面以下至少1m；

(2) 有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；

(3) 受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m，当冻深超过1m，采用1.25m，但地基应夯填一定厚度的砂石或者碎石垫层，垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m

碎石、砾石和砂类地基，不考虑冻胀影响，但地基埋深不宜小于1m对于基石地基应清除表面风化层，将基底嵌入岩层一定深度，当风化层较厚难以全部清除表面时，可依据地基的风化程度及容许承载力将基底埋入风化层中当挡土墙位于地质不良地段，地基土内可能出现滑动面时，应进行地基抗滑稳定性验算，将基础底面埋置在滑动面以下，或采用其他措施以防止挡土墙滑动基础应采用明挖基础，当基底位于大于5%的纵向斜坡上，基底应该设置成台阶形。

▉ 排水设施

挡土墙的排水措施通常由地面排水和墙身排水连部分组成。

地面排水主要是防止地表水渗入墙后土体或者地基，地面排水有以下几种方法：

1. 设置地面排水沟，截引地表水。

2. 夯实回填土顶面和地表松土，防止雨水和地面水下渗，必要时可设铺砌层。

3. 路堑挡土墙趾前的边沟应予以铺砌加固，以防边沟水渗入基础。墙身排水：

浆砌块（片）石墙身应在墙前地面以上设一排泄水管（图a）；墙高时可在墙上部加设一排泄水孔（图b），泄水孔尺寸可视泄水量大小分别采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm ×20cm的方孔，或直径5~10cm的圆孔。孔眼间距一般为2~3m；对于浸水挡土墙孔眼间距一般1.0~1.5m，干旱地区可适当加大，孔眼上下错开布置，下排水孔的出口应高出墙前地面或墙前水位0.3m。为防止水分渗入地基，下排泄水孔进入的底部应铺设30cm后的粘土隔水层，泄水孔的进水口部分应设置粗粒料反滤层，以免孔道阻塞，当墙背填土透水性不良或可能发生冻胀事，应在最低一排泄水孔至墙顶以下0.5m的范围内铺设厚度不小于0.3m的砂卵石。

▉ 沉降缝合伸缩缝

设计时，一般将沉降缝和伸缩缝合并设置，沿路线方向每隔10~15m设置一道，兼起两者的作用，缝宽2~3cm，缝内一般可用胶泥填塞，但在渗水量大、填料容易流失或冻害严重地区，则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料，沿内、外、顶三方填塞，填深不宜小于0.15m，当墙后为岩石路堑或填石路堤时，可设置空缝。干砌挡土墙缝的两侧应选用平整石料砌筑使成垂直通缝。

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护面墙、挡土墙施工

为保证砌体的施工质量，除严格按技术规范的要求进行施工外，要求砌体外露面选择大块石，拐角的石料要经过处理，达到缝直、角正、美观大方，同时，做好泄水孔，克服质量通病。

浆砌片石的施工顺序：测量放样→挖基→立样板→拌制砂浆、处理片石→运砂浆石料→砌筑→勾缝→养护。

1、测量放样

根据路基的线型、标高、边桩坡率，放出砌体的位置。

2、挖基

根据测量放样的砌体位置，用机械配合人工挖出基坑、水沟。基础开挖成型后，及时采取有效的防护措施，以防坑边塌方，危及人身和附近建筑物安全。基槽经监理工程师复核检查确认后方可转入下一步的砌筑施工。

3、立样板、线架

挖基完成后，浆砌片石砌筑之前，要根据砌体的形式，做出样板、线架，及相关断面位置尺寸、变化点的高程要标定在线架与样板上，施工中可经常检查、核对，能更好地控制施工质量。

4、拌制砂浆、清洗片石

按砂浆设计标号及试验室出具的砂浆配合比进行拌料。当砂浆的组成材料有变化时，其配合比应重新试验确定。用砂浆拌合机进行拌合，杜绝人工拌制，砂浆要有良好的和易性，随拌随用，拌合时间应控制在3~5min；拌好的砂浆应在3-4h内使用完毕。拌合砂浆的同时，选取形状和尺寸良好的片石，片石宜堆放在砂垫层或草垫上，对于有泥污和水锈的片石要清洗干净，对于凹凸的片石要粗略凿琢。

5、运输砂浆、片石

砂浆要随运随用，不宜拌制过多，以免凝结影响砂浆的质量。砂浆运输时采用斗车、翻斗车运送，困难地段使用砂浆胶桶挑运至砌筑地点，倒入灰槽内或铁皮上，严禁随处乱倒。片石和砂浆的运输是同时进行的，洗刷干净的片石，用斗车、单双轮车或人工抬运至砌筑地点，卸下时轻起轻落，放于跳板或没有污泥的地方，严禁随意堆放，以免伤人或砸坏已砌好的砌体，尤其由高处向低处运石时，更要注意安全和质量。

6、砌筑

基础砌筑施工时，如基底为土基，应夯实后直接坐浆，以挤浆法砌筑使砌石时砂浆饱满，不留有空洞，严禁小块石集中使用，较大的砌块应用于下层，竖缝较宽时，应在砂浆中塞以小石块，但不得在石块下面用高于砂浆砌缝的小片石支垫，确保片石被砂浆密实包裹。砌筑时分层进行，砌体过长时分段砌筑，并按设计设置伸缩缝。片石应分层砌筑，以2~3层砌体组成一工作层，每一工作层的水平缝应大致找平，各工作层竖缝应相互错开，不得贯通。砌筑时先砌外圈定位行列，然后砌筑里层，里外要交错咬合连成一体。砌体隐蔽面的砌缝随砌抹平；外露面，镶面将另行勾缝。外圈定位行列和转角石，选择表面较为平整、尺寸较大的片石，并长短相间与里层石块交接。上下竖缝错开，无通缝，砌缝宽度不大于4cm，且石缝均匀一致。石块交错排布，坐实挤紧，尖锐突出部分要敲除。石块要大面朝下，每层都选取形状尺寸较为近似、吻合的石块。

7、勾缝

砌体隐蔽面随砌随将缝抹平，本工程所有砌体全部勾成凹缝，而外露面则进行认真勾缝，勾缝采用的砂浆不低于砌体砂浆，一般是比砌体砂浆高一个等级。

8、养护

施工期间，水泥达到初凝，对已完成的砌体要经常洒水，整个砌体完成后，根据天气情况，定期洒水养护，以保证砌体不失水，保障砂浆的强度。

9、挡墙要求

1）、本项目挡墙，无特殊说明外，要求墙后土体内摩擦角ф=35°，墙基底容许应力[σ]≥150kpa，施工时应满足此要求。

2）、要求石料强度为MU40，厚度不小于15cm，砌筑时敲去尖锐凸出部分，放置平稳，用小石子填塞空隙，分层错缝砌筑。

3）、墙身为M10砂浆砌片石，M10砂浆勾缝，墙顶用M10砂浆抹面，常水位以下的墙身为M10浆砌片石。

4）、挡土墙基础采用50cm碎石垫层，挡墙应分段砌筑，每段长10m。两段间设2cm伸缩缝或沉降缝，用沥青麻絮在墙顶、内外三面嵌塞，砌筑时应选用较平整的石料砌筑伸缩缝或沉降缝两侧，使之垂直贯通，深度不得小于20cm。

5）、浆砌挡墙在适当位置设置Φ10PVC泄水孔，护面墙设置D15cm的泄水孔。孔眼间距为2-3m，上下左右交错设置，排数视墙高而定，最下一排泄水孔的出水口应高出地面线或边沟内设计水位0.3m，进口处应填筑适量碎石或卵石，以利排水。

6）、挡土墙设置在土质地基时，基础地面一般应在地面线以下不小于1.0m；若地面受冲刷时，应在冲刷线以下不小于1.0m。护面墙高2.3m，入土深度80cm，露出地面部分1.5m。

7）、墙趾位置沿路线方向有坡度时，挡墙基底宜做成不陡于5%的纵坡；若地面纵度大于5%或横坡较大时，应将基底做成台阶，每一台阶的水平长度和宽度不小于1.0m。挡土墙位于地面横向坡陡于1:5时，应先铲除原地面植被根茎，开挖成台阶后再进行墙后填土，以免填土沿地面滑动。

8）、挡墙顶面被填料掩盖部分应尽量保持粗糙或做成向墙后倾斜斜坡，以增加填料的稳定，顶面外露部分用M10砂浆抹平，厚2cm。

9）、挡墙施工应待墙体圬工强度达到设计强度70%以上，墙后方可分层回填夯实；墙后填料内摩擦角不得小于35°。在墙后填料渗水不良地段，应在墙背和填料之间用渗水材料填筑连续排水层以排积水。

10）、挡土墙设在地质不良地段时，如地基土中发现有滑裂面时，基底应埋置于滑裂面以下，并应验算滑动土体对挡土墙的影响。

当实际情况与设计有差别时，在监理工程师同意的情况下按实际情况酌情调整。

砖砌挡土墙施工时要注意什么？

砖砌挡土墙施工时要注意什么？

1、基槽挖土方：本工程挖基槽土方采用挖掘挖机及人工搭配进行开挖。挖基搭配墙体施工分段进行，先测量放线，定出开挖中线及边线，起点及终点，设立桩标，注明高程及开挖深度，用1m3反铲挖掘机开挖，多余的土方装车外运弃土。在施工过程中，应根据实际需要设置排水沟及集水抗进行施工排水，保证工作面干燥以及基底不被水浸。

2、地基处理：当挖基发现有淤泥层或软土层时，需进行换土处理，报请监理工程师及业主批准后，才进行施工。

3、碎石垫层施工：根据设计图纸现浇钢筋砼挡土墙。基底铺20公分厚碎石垫层，并用打夯机夯入地基土。以便增加基底摩擦系数。予制挡土墙的基础垫层为C10砼垫层10公分厚。

4、钢筋安装：

现浇钢筋基础先安装基础钢筋，预理墙身竖向钢筋，待基础浇灌砼完后且砼达到2．5Mpa后，进行墙身钢筋安装。

预制钢筋砼挡土墙的基础钢筋分二次安装，首次安装较底层的钢筋，基础达到一定强度，安装好预制墙身后，再安装第二阶的基础钢筋。

5、现浇砼基础：按挡土墙分段长，整段进行一次性浇灌，在清理好的垫层表面测量放线，立模浇灌。

6、现浇墙身砼：现浇钢筋砼挡土墙与基础的结合面，应按施工缝处理，即先进行凿毛，将松散部分的砼及浮浆凿除，并用水清洗干净，然后架立墙身模板，砼开始浇灌时，先在结合面上刷一层水泥浆或垫一层2—3公分厚的1：2水泥砂浆再浇灌墙身砼。

砖砌挡土墙施工流程是什么？

（1）一般要求

1）砂浆必须要有试验配合比，强度须满足设计要求，且应有试块试验报告，试块应在砌筑现场随机制取。

2）砌筑前，应在砌体外将石料上的泥垢冲洗干净，砌筑时保持砌石表面湿润。

3）砌筑因故停顿，砂浆已超过初凝时间，应待砂浆强度达到2.5Mpa后才可继续施工；在继续砌筑前，应将原砌体表面的浮渣清除；砌筑时应避免震动下层砌体。

4）砌石体应采用铺浆法砌筑，砂灰浆厚度应为20～30mm，当气温变化时，应适当调整。

5）采用浆砌法砌筑的砌石体转角处和交接处应同时砌筑，对不同时砌筑的面，必须留置临时间断处，并应砌成斜搓。

6）砌石体尺寸和位置的允许偏差，不应超过有关的规定。

（2）块石砌体

1）砌筑墙体的第一皮石块应座浆，且将大面朝下。

2）砌体应风皮卧砌，并应上下错缝、内外搭砌，不得采用外面侧立石块、中间填心的砌筑方法。

3）砌体的灰缝厚度应为20～30mm，砂浆应饱满，石块间较大的空隙应先填塞砂浆，后用碎块或片石嵌实，不得先摆碎石块后填砂浆或干填碎石块的施工方法，石块间不应相互接触。

4）砌体第一皮及转角处、交接处和洞口处应选用较大的石料砌筑。

5）石墙必须设置拉结石。

拉结石必须均匀分布、相互错开，一般每0.7m2墙面至少应设置一块，且同皮内的中距不应大于2m。拉结石的长度，若其墙厚等于或小于400mm时，应等于墙厚；墙厚大于400mm时，可用两块拉结石内外搭接，搭接长度不应小于150mm，且其中一块长度不应小于墙厚的2/3。

6）砌体每日的砌筑高度，不应超过1.2m。

知识拓展

砖砌挡土墙施工石料要求

（1）砌体石料必须质地坚硬、新鲜，不得有剥落层或裂纹。其基本物理力学指标应符合设计规定。

（2）石料从采石场专门开采，表面的泥垢等杂质，砌筑前应清洗干净。

（3）石料的规格要求：一般由成层岩石爆破而成或大块石料锲切而得，要求上下两面大致平整且平行，无尖角、薄边，块厚宜大于20cm。

扶壁式挡土墙设计（一）

洛阳某工程扶壁式挡土墙设计 摘 要 扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，其主要特点是构造简单、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。一般在较高的填方路段采用来稳定路堤，以减少土石方工程量和占地面积。扶壁式挡土墙，断面尺寸较小，踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移，竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力，相对悬臂式挡土墙受力更好，适用6～12m高的填方边坡，可有效地防止填方边坡的滑动。 本设计剖析了挡土墙的作用原理；分析了挡土墙的应用现状、研究现状及发展趋势；并完成了该扶壁式挡土墙的总体设计（主要尺寸的拟定）、荷载及土压力的计算，内力计算，滑移稳定计算，倾覆稳定计算，地基承载力计算，结构计算；完成了图纸绘制；设计了施工组织；并进一步根据地质条件和现场要求进行优化设计。以求达到安全适用的目的，寻求最佳经济效益。 关键词：扶壁式挡土墙、土压力、荷载计算、结构、施工 The Buttress Retaining Wall Design of a Project of Luoyang ABSTRACT Help retaining wall is a reinforced concrete thin-wall retaining wall, its main features is that its structure is simple and its construction is easy, the wall of the section is small, its own quality is light, it can better play to the strength properties of the material, and it can adapt to bearing the capacity of the lower foundation and apply to the lack of stone and earthquake areas. In order to reduce the amount and cover an area of earth and stone works，generally it usually uses a higher fill section to stabilize the embankment. Buttresses retaining wall has a smaller section size, heel panel soil weight force can effectively resist overturning and sliding, vertical panels and buttresses can stand the earth pressure moments and shear forces, the relative cantilever retaining wall by the force is good to use the 6 ~ 12m high fill slope, can effectively prevent the sliding of the fill slope. The design analysis the principle of retaining walls, understands the status quo of retaining wall and development trend. And it can also complete the overall design of the supporting retaining wall (the formulation of the main dimensions)，the supporting retaining wall loads and earth pressure，internal force calculation，slip stability calculation，overturning stability calculations，foundation bearing capacity calculation，structural calculations，completing the drawings（including elevations and drawing detail），completing of the construction design of the retaining wall of the buttress, and optimize the design according to the geological conditions and site requirements further. By using this design to achieve the safety applicable to the purpose of seeking the best value for money. KEY WORDS: buttresses, retaining walls, earth pressure, load calculation

目录 第一章 绪论... 1 1. 1 本课题的来源、意义、目的与发展... 1 1. 2 挡土墙的作用、分类及应用现状... 1 1. 2. 1挡土墙的作用... 1 1. 2. 2 常用挡土墙形式、特点、技术要求... 2 1. 3 扶壁式挡土墙与其它形式挡土墙比较的优点... 5 1. 3. 1 挡土高度大，适用范围广... 5 1. 3. 2 经济效果良好... 5 1. 3. 3 施工速度快，大大缩短建设工期... 5 1. 3. 4 可靠度较高，质量容易控制... 6 1. 4 挡土墙结构的研究现状及发展趋势... 6 1. 5本文的主要工作... 6 第2章 土压力理论... 8 2. 1土体的破坏原理... 8 2. 2作用在挡土墙的土压力... 8 2. 3朗肯土压力理论... 9 2. 3. 1 朗肯主动土压力的计算... 11 2. 3. 2朗肯被动土压力计算... 12 2. 4 库伦土压力理论... 13 2. 4. 1 库伦主动土压力计算... 13 2. 4. 2库伦被动土压力计算... 16 第3章 扶壁式挡土墙设计原理... 18 3. 1计算模型和计算荷载... 18 3. 1. 1 水平内力... 18 3. 1. 2 竖直弯矩... 19 3. 2墙踵板设计计算... 20 3. 2. 1计算模型与计算荷载... 20 3. 2. 2 纵向内力... 21 3. 2. 3 横向弯矩... 21 3. 3 扶肋设计计算... 21 3. 3. 1 计算模型和计算荷载... 21 3. 3. 2 剪力和弯矩... 21 3. 3. 3 翼缘宽度... 22 3. 4 配筋设计... 22 3. 4. 1 墙面板... 23 3. 4. 2 墙踵板... 23 3. 4. 3 墙趾板... 24 3. 4. 4 扶肋... 24 第4章 洛阳某工程扶壁式挡土墙设计... 25 4. 1 主要尺寸的拟定... 25 4. 2土压力计算... 27 4. 3 自重与填土重力... 28 4. 4 抗倾覆稳定性验算... 28 4. 5 抗滑移稳定性验算... 29 4. 6 地基承载力验算... 29 4. 7 结构设计... 30 4. 7. 1 立板设计... 30 4. 7. 2 底板设计... 33 4. 7. 3墙踵板计算... 34 4. 7. 4扶壁设计... 35 第5章 施工组织设计... 37 5. 1 工法特点... 37 5. 2 适用范围... 37 5. 3 工艺原理... 37 5. 4 施工工艺流程及操作要点... 38 5. 4. 1 施工准备... 38 5. 4. 2劳动力准备... 38 5. 4. 3 施工工艺流程... 39 5. 5 操作要点... 40 5. 5. 1 钢筋工程... 40 5. 5. 2模板工程... 40 5. 5. 3砼工程... 41 5. 5. 4 附属工程... 41 5. 6 材料与设备... 41 5. 7 质量控制... 42 5. 8 安全措施... 43 5. 9 环保措施... 43 结　论... 45 谢 辞... 46 参考文献... 47 外文资料翻译... 48

第一章 绪论 1. 1 本课题的来源、意义、目的与发展 随着我国经济的持续发展，为了加强区域联系，交通环境正在不断改变。公路建设虽然提升了各个地区的交通能力，但由于受各地地质条件的限制，加上雨水的冲刷，使得公路由于边坡稳定性的下降衍生出许多工程灾害事故，例如边坡侵蚀、坡面坍塌等，而这些灾害事故的产生不仅会造成重大的经济损失，对人民群众的生命安全也是一种潜在的威胁。工程中运用边坡加固技术维护边坡稳定，可以有效的解决这一问题。建造挡土墙是边坡加固工程的常用形式。 另外，很多工程项目建设在山地和丘陵地区，这些场地地形起伏较大，为了满足工业生产的需要，最大限度的减少耕地的占用，更有效的节约和利用有限的土地资源，往往需要在起伏较大的场地上进行平整工作，有着较高高度的填方边坡在实际工程中也经常遇到。以前的填方区工程多数采用一般重力式毛石或素混凝土挡土墙，石料用量惊人，施工质量很难控制，施工速度较慢。经过实际工程的应用和监测，证明扶壁式挡土墙安全可靠，经济效益和社会效益显著。 1. 2 挡土墙的作用、分类及应用现状 1. 2. 1挡土墙的作用 挡土墙是用来支承填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的一种构筑物。目前，挡土墙不仅广泛应用于道路建设和工与民用建设，同时应用于水坝建设、河床整治、港口工程、水土保持山地规划、山体滑坡及泥石流防治等领域。在路基工程中，挡土墙可用以稳定路基和路堑边坡，减少土石方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治塌方、滑坡等路基病害。在山区的工业与民用建设中，挡土墙可以因地制宜，将上坡分割成阶梯状平整场地，方便人们的生产和生活，节约耕地。随着工程技术的发展，挡土墙的形式日趋增多，应用范围日渐扩大。 1. 2. 2 常用挡土墙形式、特点、技术要求 常用的挡土墙形式有重力式挡土墙、悬臂式挡土墙及扶壁式挡土墙等，重力式挡土墙和悬臂式挡土墙一般用于墙高不超过8 m的情况，当墙高超过8m时宜采用扶壁式挡土墙。 1. 重力式挡土墙 重力式挡土墙指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。

图1-1 重力式挡土墙 半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高，它耗费材料多，也不经济。当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，墙高在6m以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益明显。 重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1：0.2~1：0.3，仰斜墙背坡度愈缓，土压力愈小。但为避免施工困难及本身的稳定，墙背坡不小于1：0.25，墙面尽量与墙背平行。对于垂直墙，如地面坡度较陡时，墙面坡度可有1：0.05～1：0.2，对于中、高挡土墙，地形平坦时，墙面坡度可较缓，但不宜缓于1：0.4。采用混凝土块和石砌体的挡土墙，墙顶宽不宜小于0. 4m；整体灌注的混凝土挡土墙，墙顶宽不应小于0. 2m；钢筋混凝土挡土墙，墙顶不应小于0. 2m。通常顶宽约为H／12，而墙底宽约为（0. 5~0. 7）H，应根据计算最后决定墙底宽。 2. 扶壁式挡土墙 扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，在国外已广泛使用，近年来在国内也开始使用。其主要特点是构造简单、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。一般在较高的填方路段采用来稳定路堤，以减少土石方工程量和占地面积。扶壁式挡土墙，断面尺寸较小，踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移，竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力，相对悬臂式挡土墙受力好。

图1-2 扶壁式挡土墙 扶壁式挡土墙由墙面板（立壁）、墙趾板、墙踵板及扶肋（扶壁）组成。 扶肋把立壁同墙踵板连接起来，起加劲的作用，以改善立壁和墙踵板的受力条件，提高结构的刚度和整体性，减小立壁的变形。扶壁式挡土墙是路肩挡土墙的一种，是将预制的挡墙板焊接在预埋于基础混凝土中的钢板上，然后在其内倒填土的一种挡墙形式。与其它几种形式的挡墙比较，扶壁式挡土墙具有节省占地空间、缩短施工工期、美化城市环境、较易施工等优点，是城市公路工程立交桥引道中常用的一种挡墙形式。 扶壁式挡土墙各部分尺寸的一般构造要求如下：墙高H≥8m，基础宽度应根据墙后回填土的性质经计算确定，当墙后无地下水时，一般取B＝（1/3～1/2）H，扶壁间距一般取Ln＝（1/3～1/2）H，墙趾板外挑厚度不应小于200 mm，墙踵板厚度不应小于250mm。竖壁顶部厚度不宜小于150 mm，竖壁底部厚度应由计算确定，不宜小于250 mm。如果挡土墙后存在地下水时，应在墙身上设置排水措施，当后填料是沙砾土时，可以在墙背底部设置一层卵石滤水层，在墙上间隔2 m～3 m设置呈梅花形布置的泄水孔，泄水孔直径宜为100 mm～150 mm；当墙后填土为黏性土或其他低压缩性土时，应在墙背后先铺一层300 mm厚的卵石滤水层，然后在卵石外面回填黏性土。挡土墙基础埋深不应小于1 m，当处于冻胀土上时，不应小于冻结深度下0. 25 m。挡土墙每隔15 m～20 m应设置一条20 mm宽的沉降缝，缝内用沥青蔴丝或沥青木丝板填实。 3. 悬臂式挡土墙。

图1-3 悬臂式挡土墙 悬臂式挡土墙为钢筋混凝土结构，由立壁、墙趾板和墙踵板三个悬臂部分组成，墙身稳定主要依靠墙踵板上的填土重力来保证。断面厚度较小，但墙较高时，立壁下部的弯矩大，钢筋与混凝土的用量大，经济性差。多用于墙高不大于6m的填方地区，适用于石料缺乏的地区和承载能力较差的地区。 4. 其它形式挡土墙 挡土墙形式还有很多，例如衡重式挡土墙、地下连续墙式现浇混凝土挡土墙、土钉式挡土墙、锚杆式挡土墙、排桩式挡土墙等，本文不再详细介绍。 1. 3 扶壁式挡土墙与其它形式挡土墙比较的优点 1. 3. 1 挡土高度大，适用范围广 钢筋混凝土扶壁式挡土墙能更好的利用材料的物理力学性能，充分发挥钢筋的抗拉性能和混凝土的抗压性能，挡土墙的高度可以做的很高，最大高度可达到25m。通过调整扶壁式挡土墙墙趾板的悬挑长度，可以调整挡土墙的基底压力近似均匀分布，最大限度的减小挡土墙的基底压力的最大值，从而降低对地基承载力的要求，适应各种不良地基的情况。锚杆式挡土墙和锚定板式挡土墙需要良好的锚固条件，将挡土墙的土压力传递到稳定的锚固土体中，一般只适合地质条件较好的挖方或填方很少的工程。重力式挡土墙受材料性能限制，挡土高度一般不能超过8m。 1. 3. 2 经济效果良好 各种类型挡土墙都有较为经济的适应条件。如重力式挡土墙具有结构简单、施工方便、能就地取材；悬臂式挡土墙可以设计成使得不利断面的混凝土与钢筋内的应力等于其容许值。但当高度大于等于8m时，采用上述两种挡土墙就很不经济。此时若采用扶臂式挡土墙，就可以取得良好的经济效果。并且扶壁式挡土墙通过底板上的大量填土增加墙体自重，相对砌体挡土墙能节约大量石料，减少开山采石，保护环境。 1. 3. 3 施工速度快，大大缩短建设工期 由于钢筋混凝土扶壁式挡土墙主要工程就是钢筋混凝土浇注工作，不像加筋土挡土墙等需要挡土墙墙身和回填同时进行交叉进行，扶壁式挡土墙施工过程不受其它条件的限制，通过机械化施工能大大缩短工期。 1. 3. 4 可靠度较高，质量容易控制 钢筋混凝土工程在我国的应用非常广泛和成熟，质量保证指标容易控制，属于相对简单的工种，一般的施工队伍都能保质保量的完成。 1. 4 挡土墙结构的研究现状及发展趋势 国内挡土墙结构的研究和实践近年来也比较活跃，特别是山区公路和铁路的大量修建再加上城市边坡等建设，使人们不得不关注于挡土墙结构的设计问题。目前的研究主要集中在以下几个方面:挡土墙的设计方法;土钉墙的应用实践;预应力单锚多锚体系的分析与设计研究;轻型挡土墙结构的应用研究等。另外还有一些新型的挡土墙结构在工程中得到广泛的应用。这些研究与实践得出很多理论和应用的成果。伴随着基础设施建设的加快，在山区道路建设和山区城市建设中，不可避免的要支护边坡，做挡土墙结构使其稳定。而且挡土墙结构的形式也越来越多。 目前，国内正流行砌石重力式挡土墙、现浇和预制混凝土挡土墙、加筋土挡土墙等。加筋土挡土墙技术是最近几年提出的新技术。加筋土挡土墙是利用加筋土技术修建的一种支挡构筑物，加筋土是一种在土中加入拉筋带的复合土， 它利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程性能，从而达到稳定土体的目的。 国内目前对钢筋混凝土扶壁式挡土墙的研究和应用较少，特别高度较大的填方区建筑边坡工程中的应用较少。在国家现行《建筑边坡工程技术规范》GB0一中，出于经济和实际情况的局限，限定钢筋混凝土扶壁式挡土墙挡土高度不宜超过10m。在我们国家以前建设工程中，高度较大的挡土墙主要用在公路和铁路两侧，但挡土高度一般都在10m以下。长沙有色冶金设计院主编的国家建筑标准设计图集《挡土墙04J008》中钢筋混凝土挡土墙的高度限定在6m以内。扶壁式挡土墙超过10m时的工程应用和研究较少，特别是在软土地基中的应用。 1. 5本文的主要工作 1. 剖析挡土墙的作用原理，了解挡土墙的应用现状、研究现状及发展趋势。 2. 完成该扶壁式挡土墙的总体设计（主要尺寸的拟定）；该扶壁式挡土墙荷载及土压力的计算；内力计算；滑移稳定计算；倾覆稳定计算；地基承载力计算；结构计算等。 3. 完成图纸绘制，包括立面图和大样图详图。 4. 完成该扶壁式挡土墙的施工组织设计。 5. 进一步根据地质条件和现场要求进行优化设计。达到安全适用的目的，寻求最佳经济效益。

第2章 土压力理论 2. 1土体的破坏原理 土是由矿物颗粒所组成的，并由孔隙中的水和胶结物质连结在一起。土颗粒之间的连结强度远远小于颗粒本身的强度，因此土在力的作用下，土颗粒与土颗粒之间将会产生错动，引起一部分土体相对于另一部分土体的滑动。 土体的滑动是由于滑动面上的剪应力超过土的抗剪强度产生剪切破坏所造成的，这就是土的破坏特征，也是土的强度特征。这也就是说土的破坏是剪切破坏，土的强度是指土抗剪切破坏的强度。所以土的抗剪强度是指土在抵抗剪切破坏时所能承受的极限剪应力。 在土中一点处，若某方向平面上所产生的剪应力

等于土的抗剪强度，则该点就处于破坏的临界状态;若该平面上的剪应力

大于土的抗剪强度则该点就沿这一平面破裂，而处于破坏状态;若该平面上的剪应力

小于土的抗剪强度，此时该点不可能沿这一平面产生剪切破坏，而处于稳定状态。随着作用力的增大，土中剪切破坏的点也随之增多，这些破坏点组成一个剪切破坏区，也称为塑性变形区。当土中剪切破坏区的范围扩大，而破坏区边界面上形成连续的滑动面时，土体就丧失整体稳定性，即破坏区将沿滑动面产生整体滑动。 2. 2作用在挡土墙的土压力 作用在挡土墙的土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。 挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，在房屋建筑、水利工程、铁路工程以及道路桥梁中得到广泛应用。由于土压力是挡土墙的主要外荷载，设计挡土墙时首先要确定土压力的性质、大小、方向和作用点。 土压力的计算是个比较复杂的问题。它随挡土墙可能位移的方向分为主动土压力、被动土压力和静止土压力。 1. 静止土压力：当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙的压力称为静止土压力，一般用E0表示 。 2. 主动土压力：当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为主动土压力，一般用Ea表示。 3. 被动土压力：当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力，用Ep表示。 在这三类土压力中，主动土压力最小，静止土压力居中，被动土压力最大。 作用在挡土墙上的土压力，其大小和分布与许多因素有关，例如: 1. 挡土墙的形式和墙体的刚度; 2. 挡土墙表面的倾斜度及其粗糙程度; 3. 挡土墙的变形和位移; 4. 填土的性质(如土的均匀性，土的物理力学性质等); 5. 填土表面荷载的情况; 6. 地下水的情况。 挡土墙形式不同，作用在其上的土压力的大小和分布也不相同。库仑土压力理论和朗肯土压力理论主要适用于刚性挡土墙。柔性挡土墙由于受到墙体本身变形的影响，土压力及其分布与刚性挡土墙有很大区别。 2. 3朗肯土压力理论 年英国学者朗肯（Rankine）从研究弹性半空间体内的应力状态，根据土的极限平衡理论，得出计算土压力的方法，又称极限应力法。 依据：朗肯土压力理论是根据半空间体的应力状态和土的极限平衡理论得出的土压力计算理论之一。 基本假设： 1. 墙本身是刚性的，不考虑墙身的变形； 2. 墙后填土延伸到无限远处，填土表面水平（β=0）； 3. 墙背垂直光滑（墙与垂向夹角ε=0，墙与土的摩擦角δ=0）。 （1） 考察挡土墙后土体表面下深度z处的微小单元体的应力状态变化过程：当用挡土墙代替半空间的土体，且不发生位移时，作用在微分土体上的应力为自重应力，此时，挡土墙土压力即为静止土压力，大小等于水平向自重应力σh。 （2） 当挡土墙在土压力的作用下向远离土体的方向位移时，作用在微分土体上的竖向应力σv保持不变，而水平向应力σh逐渐减小，直至达到土体处于极限平衡状态，此时水平向应力σ3即为主动土压力强度pa 。 （3） 当挡土墙在土压力的作用下向着土体方向位移时，作用在微分土体上的竖向应力σv保持不变，而水平向应力σh逐渐增大，由小主应力变为大主应力，直至达到土体处于极限平衡状态，此时水平向应力σ1即为被动土压力强度PP。

图2-1 半空间体的极限平衡状态 （a）半空间体内一点受力；（b）主动朗肯状态； （c）被动朗肯状态；（d）莫尔应力圆与朗肯状态的关系 把土体当作半无限空间的弹性体，而墙背可假想为半无限土体内部的铅直平面，根据土体处于极限平衡状态的条件，求出挡土墙上的土压力。 土体中产生的两组破裂面与水平面的夹角为

。 2. 3. 1 朗肯主动土压力的计算 根据土的极限平衡条件方程式

（2-1）

（2-2） 土体处于主动极限平衡状态时，σ1=σz=γz，σ3=σx=Pa 1、填土为粘性土时g 填土为粘性土时的朗肯主动土压力计算公式为

（2-3） 由公式(6-3)，可知，主动土压力Pa沿深度Z呈直线分布，如图所示。

图2-2 粘性土主动土压力分布 当z=H时：

（2-4） 在图中，压力为零的深度z0，可由pa=0的条件代入式(2-4)求得：

（2-5） 在Z0深度范围内Pa为负值，但土与墙之间不可能产生拉应力，说明在Z0深度范围内，填土对挡土墙不产生土压力。 墙背所受总主动土压力为Pa，其值为土压力分布图2-2中的阴影部分面积，即：

(2-6) 2、填土为无粘性土(砂土)时 根据极限平衡条件关系方程式，主动土压力为

(2-7) 上式说明主动土压力Pa沿墙高呈直线分布，即土压力为三角形分布，如图2-2所示。墙背上所受的总主动土压力为三角形的面积，即：

（2-8） Pa的作用方向应垂直墙背，作用点在距墙底H/3处。 2. 3. 2朗肯被动土压力计算 从朗肯土压力理论的基本原理可知，当土体处于被动极限平衡状态时，根据土的极限平衡条件式可得被动土压力强度σ1=PP，σ3=σz=rz，填土为粘性土时：

（2-9） 填土为无粘性土时:

(2-10) 式中： Pp——沿墙高分布的土压力强度，kPa； KP——被动土压力系数；

填土为粘性土时的总被动土压力为：

(2-11) 填土为无粘土时的总被动土压力为

(2-12) 2. 4 库伦土压力理论 年法国的库伦（C. A. Coulomb）根据极限平衡的概念，并假定滑动面为平面，分析了滑动楔体的力系平衡，从而求算出挡土墙上的土压力，成为著名的库伦土压力理论。 依据：库伦土压力理论是根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时，从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。 基本假设 ： 1. 墙后填土为均匀的无粘性土（c=0），填土表面倾斜（β＞0）； 2. 挡土墙是刚性的，墙背倾斜，倾角为ε； 3. 墙面粗糙，墙背与土本之间存在摩擦力（δ＞0）； 4. 滑动破裂面为通过墙踵的平面。 2. 4. 1 库伦主动土压力计算

图2-3 库伦主动土压力计算图式 如图2-3所示，墙背与垂直线的夹角为

，填土表面倾角为

，墙高为

，填土与墙背之间的摩擦角为

，土的内摩擦角为

，土的凝聚力

，假定滑动面BC通过墙踵。滑裂面与水平面的夹角为

，取滑动土楔ABC作为隔离体进行受力分析(图2-3)。 当滑动土楔ABC向下滑动，处于极限平衡状态时，土楔上作用有以下三个力: 1. 土楔ABC自重砰，当滑裂面的倾角

确定后，由几何关系可计算土楔自重； 2. 破裂滑动面BC上的反力R，该力是由于楔体滑动时产生的土与土之间摩擦力在BC面上的合力，作用方向与BC面的法线的夹角等于土的内摩擦角

。楔体下滑时，R的位置在法线的下侧。 3. 墙背AB对土楔体的反力P，与该力大小相等、方向相反的楔体作用在墙背上的压力，就是主动土压力。力

的作用方向与墙面AB的法线的夹角

就是土与墙之间的摩擦角，称为外摩擦角。楔体下滑时，该力的位置在法线的下侧。土楔体ABC在以上三个力的作用下处于极限平衡状态，则由该三力构成的力的矢量三角形必然闭合。已知

的大小和方向，以及

、

的方向，可给出如图2-3所示的力三角形。按正弦定理:

则:

(2-13) 式中

(2-14) 由公式可知:P是

的函数，不同的

对应着不同的P值。滑动面BC是假设的，因此

角是任意的。

角改变时，P值也随之变化。当

时，

，则

；而当

时，W和R重合，亦是

。所以当

在和

之间变化为某一值时，P必有一最大值。对应于最大P值的滑动面才是所求的主动上压力的滑动面，相应的与最大P值大小相等、方向相反的作用于墙背上的土压力才是所求的总主动土压力Pa。 根据上述概念，当取

时，P有最大值。求得P最大值的

，从而可导出求总主动土压力的计算公式：

(2-15) 式中：

——墙后填土的容重；

——墙的高度；

——库伦主动土压力系数，是

的函数；

——墙背倾角（墙背与铅直线的夹角），以铅直线为准，顺时针为负，称仰斜；反时针为正，称俯斜；

——墙背与填土间的摩擦角；

——墙后填土的内摩擦角；

——填土表面的倾角。 当墙背直立（

），墙面光滑（

），填土表面水平（

）时，主动土压力系数

，与Rankine主动土压力系数相同。式子（2-15）成为：

(2-16) 沿墙高度分布的主动土压力强度Pa可通过对式(2一14)微分求得

（2-17）

图2-4 库伦主动土压力分布 由此可知，主动土压力强度沿墙高呈三角形分布，主动土压力沿墙高和墙背的分布图形如图2-4所示。 主动土压力合力作用点在离墙底的即H/3高度处，作用方向与墙面的法线成

角，与水平面成

角。 2. 4. 2库伦被动土压力计算 当挡土墙在外力作用下背向填土，沿着滑裂面BC形成的滑动楔体ABC向上滑动，处于极限平衡状态时，同样在楔体ABC上作用有三个力W、P和R。楔体ABC的重量W的大小和方向为己知，P和R的大小未知，由于土楔体上滑，P和R的方向都在法线的上侧。与求主动土压力的原理相似，用数解法可求得总被动土压力。

（2-18） 式中

称为库伦被动土压力系数，

是

的函数；其余符号的意义同式（2-14）相同。 被动土压力PP沿高度

的分布，可以通过对PP微分求得，即:

（2-19） 被动土压力强度沿墙高也呈三角形线性分布。总被动土压力的作用点在底面以上

处，其方向与墙面法线成

角，与水平面成

角。

式中：

、

为分别为填土的重度与内摩擦角；

为墙背与铅直线的夹角。以铅直线为准，顺时针为负，称仰斜；反时针为正，称俯斜；

为墙摩擦角，由试验或按规范确定。

为填土表面与水平面所成坡角； 被动土压力计算公式的推导，与推导主动土压力公式相同，挡土墙在外力作用下移向填土，当填土达到被动极限平衡状态时，便可求得被动土压力计算公式为:

式中：Kp为被动土压力系数，可用下式计算；

第3章 扶壁式挡土墙设计原理 3. 1计算模型和计算荷载 墙面板计算通常取扶肋中至扶肋中或跨中至跨中的一段为计算单元，视为固支于扶肋及墙踵板上的三向固支板，屑超静定结构，一般作简化近似计算。计算时将其沿墙高或墙长划分为若干单位宽度的水平板条和竖向板条，假定每一单元条上作用均布荷载，其大小为该条单元位置的平均值，近似按支撑于扶肋上的连续板计算水平板条的弯矩和剪力；按固支于抢地板上的钢架梁来计算竖向板条的弯矩。 3. 1. 1 水平内力 根据墙面板计算模型，水平内力计算简图如图3-1（b）所示。各内力分别为： 支点负弯矩

支点剪力

跨中正弯矩

边跨自由端弯矩

式中：

——扶肋净间距（m）。 墙面板承受的最大水平正弯矩及最大水平负弯矩在竖直方向上分别发生在扶肋跨中的H1/2处和扶肋固支处的第三个H1/4处，如图4-2所示。

图3-1 墙面板的水平内力 设计采用的弯矩值和实际弯矩值相比是偏安全的，如图4-1（c)所示。

图4-2 墙面板跨中及扶肋弯矩图 3. 1. 2 竖直弯矩 墙面板在土压力的作用下，除了产生上述的水平弯矩外，将同时产生沿墙高方向的竖直弯矩。其扶肋跨中的竖直弯矩沿墙高的分布如图所示4—13a所示：负弯矩出现杂墙背一侧底部H1/4范围内；正弯矩出现在墙面一侧，其最大值在第三个H1/4段内。最大值可按下列公式计算： 竖直负弯矩：

竖直正弯矩：

沿墙长方向（纵向），竖直弯矩的分布图如图4-3（b）所示，呈抛物线形分布。设计时可采用中部

范围内的竖直弯矩不变，两端各

范围内的竖直弯矩教跨中减少一半的阶梯形分布。

图4-3 墙面板弯矩沿墙高和墙纵向分布图 3. 2墙踵板设计计算 3. 2. 1计算模型与计算荷载 墙踵板可视为支撑于扶肋上的连续板，不计算墙面对其的约束，而视其为铰支。内力计算时，可将墙踵板顺墙长方向划分为若干单位长度的水平板条，根据作用墙踵板上的荷载，对每一连续板条进行弯矩、剪力计算，并假定竖向荷载在每一连续板条上的最大值均匀作用于板条上。 作用在墙踵板上的力有：计算墙背与实际墙背间的土重及活载W1；墙踵板自重W2；作用在墙踵板顶面上的土压力竖向分力W3；作用在墙踵板端部的土压力的竖向分力W4；由墙趾板固端弯矩M1的作用在墙踵板上引起的等代荷载W5；以及地基反力等。 为简化计算，假设W3为中心荷载， W4是悬臂端荷载

引起的，实际应力呈虚线表示的二次抛物线分布，简化为实线表示的三角形分布；

引起的等代荷载的竖直应力近似的假设呈抛物线，其重心位于距固支端5B3/8处，以其对固支端的弯矩与M1平衡，可得墙踵处的应力

。 将上述荷载在墙踵板上引起的竖向应力叠加，即可得到墙踵板的计算荷载。由于墙面板对墙踵板的支撑约束作用，在墙踵板与墙面板衔接处，墙踵板沿墙长方向板条的弯曲变形为零，并向墙踵方向变形逐渐增大。故可近似假设墙踵板的计算荷载为三角形分布，于是得：

即：

式中：

为作用在BC面的土压力（

）；

为作用在CD面的土压力（

）；

为墙趾板固端处的计算弯矩（

）；

为墙后填土和钢筋混凝土的容重（

）；

为墙踵板厚度（

）；

为墙踵板端处的地基反力（

） 3. 2. 2 纵向内力 墙踵板顺墙长方向（纵向）板条的弯矩和剪力计算与墙面板相同，各内力分别为： 支点负弯矩

支点剪力

跨中正弯矩

边跨自由端弯矩

3. 2. 3 横向弯矩 墙踵板沿板宽方向（横向）的弯矩由两部分组成： 1. 三角形分布荷载作用下产生的横向弯矩，最大值出现在墙踵板的根部。由于墙踵板的宽度通常只有墙高的

左右，其值一般较小，对墙踵板横向配筋不起控制作用，故不必计算此横向弯矩。 2. 由于在荷载作用下墙面板与墙踵板有相反方向的移动趋势，即在墙踵板根部产生与墙面板竖直负弯矩相等的横向负弯矩。 3. 3 扶肋设计计算 3. 3. 1 计算模型和计算荷载 扶肋可视为锚固在墙踵板上的“T”形变截面悬臂梁，墙面板则作为该“T”形梁的翼缘板，如图4-4(a)所示。翼缘板的有效计算宽度由墙顶向下逐渐加宽，如图4-4(b)所示。为简化计算，只考虑墙背主动土压力的水平分力，而扶肋和墙面板的自重以及土压力的竖向分力忽略不计。 3. 3. 2 剪力和弯矩 悬臂梁承受两相邻扶肋的跨中至跨中长度

与墙面高度

范围内的土压力。在土压力

如图4-4(a)中，作用在AB面上的土压力的水平分力作用下，产生的剪力和弯矩：

图4-4 扶肋计算图式

式中：

为高度为

（从墙顶算起）截面处的剪力（

）和弯矩（

）；

为跨中至跨中的计算弯矩（

）。 如图4-4c所示计算长度

，按下式计算，且

。

（中跨）

（悬臂跨） 3. 3. 3 翼缘宽度 扶肋的受压区有效翼缘高度

，墙顶部

，墙底部

（或

）中间为直线变化，可知：

3. 4 配筋设计 扶壁式挡土墙的墙面板、墙趾板、墙踵板按矩形截面受弯构件配筋，而扶肋按变截面“T”形梁配筋。 3. 4. 1 墙面板 1. 水平受拉钢筋 墙面板的水平受拉钢筋分为内、外侧钢筋两种。 内侧水平受拉钢筋布置在墙面板靠填土一侧，承受水平负弯矩，以扶肋处支点弯矩设计，全墙可分为3~4段。 外侧水平受拉钢筋布置在中间跨墙面板临空一侧，承受水平正弯矩，该钢筋沿墙长方向通长布置。为方便施工，可在扶肋中心切断。沿墙高可分为几个区段进行配筋，但区段不宜分得过多。 2. 竖向受力钢筋 墙面板的竖向受力钢筋也分内、外两侧。内侧竖向受力钢筋布置在靠填土一侧，承受墙面板的竖直负弯矩。该筋向下伸人墙踵板不少于一个钢筋锚固长度；向上在距墙踵板顶高H1/4加上一个钢筋锚固长度处切断。每跨中部2L/3范围内按跨中的最大竖直负弯矩配筋，靠近扶肋两侧各L/6部分按最大负弯矩的一半配筋。 外侧竖向受力钢筋从布置在墙面板临空一侧，承受墙面板的竖直正弯矩。该钢筋通长布置，兼作墙面板的分布钢筋之用。 3. 墙面板与扶肋间的U形拉筋 连接墙面板与扶肋的U形拉筋，其开口向扶肋的背侧，在扶肋水平方向通长布置。 3. 4. 2 墙踵板 墙踵板顶面布置横向水平钢筋，是为了墙面板承受竖直负弯矩的钢筋得以发挥作用而设置的。该筋位于墙踵板顶面，垂直于墙面板方向。该筋一端插入墙面板一个钢筋锚固长度；另一端伸至墙踵端，作为墙踵板纵向钢筋的定位钢筋。如钢筋的间距很小，可以将其中一半在距墙踵端B3/2减一个钢筋锚固长度处切断。 墙踵板顶面和底面纵向水平受拉筋，承受墙踵板在扶肋两端的负弯矩和跨中正弯矩。 连接墙踵板与扶肋之间的U形钢筋其开口向上。可在距墙踵板顶面一个钢筋锚固长度处切断，也可延至扶肋的顶面，作为扶肋两侧的分布钢筋。在垂直于墙面板方向的钢筋分布与墙踵板顶面纵向水平钢筋相同。 3. 4. 3 墙趾板 同墙面板的配筋设计。 3. 4. 4 扶肋 扶肋背侧的受拉钢筋，应根据扶肋的弯矩图，选择2~3个截面，分别计算所需的拉筋根数。为节省混凝土，钢筋可多层排列，但不得多于3层。其间距应满足规范要求，必要时可采用束筋。各层钢筋上端应按不需此钢筋的截面再延长一个钢筋锚固长度，必要时，可将钢筋沿横向弯人墙踵板的底面。 除受力钢筋外，还需根据截面剪力配置箍筋，并按构造要求布置构造钢筋。

第4章 洛阳某工程扶壁式挡土墙设计 本工程根据本设计工程条件，地基土液性指数

属坚硬粘性土，土对挡土墙基底的摩擦系数

，取

。查规范取地基承载力深宽修正系数 ：

。 4. 1 主要尺寸的拟定 本设计工程条件：某工程要求挡土高度为 8. 5m，墙后地面均布荷载标准值按

考虑，墙后填土为砂类土，填土的内摩擦角标准值

，填土重度

，墙后填土水平，无地下水。地基为粘性土，孔隙比e=0. 79，液性指数IL=0. 25 ，地基承载力特征值

，地基土重度

。 为保证基础埋深大于0. 5m，取d=0. 7m，挡土墙总H=8.5m+d=9.2m。两扶壁净距

， 取挡墙高度的1/3~1/4，可取

，本设计拟取

。 用墙踵的竖直面作为假想墙背，计算得主动土压力系数

根据抗滑移稳定要求计算得：

取

其中：

计算结果为负，说明仅为了保证稳定性的要求，不需要设置墙趾板，但为了减少墙踵板配筋及使地基反力趋于均匀，取。

挡土墙基本尺寸要求如下图所示：

图4-1 挡土墙基本尺寸图 4. 2土压力计算 由于填土表面水平，第一破裂面与铅垂面夹角：

第二破裂面与铅垂面的夹角：

墙顶 A 与墙踵 C 连线 AC 与铅垂面的夹角：

因为

，因此，不会在土体中出现第二破裂面，AC 连线为实际破裂面。按库伦理论计算土压力。

其中：

为墙背与竖直线之间夹角

为墙背与填土之间内摩擦角，本设计取

为填土表面与水平面夹角，填土表面水平，故

则：

4. 3 自重与填土重力 1. 立板和底板自重 钢筋混凝土标准重度

，其自重为：

2. 填土重以及地面均布荷载总量

墙身自重计算时，扶壁自重按填土计算，另墙趾上少量填土重量略去不计导致各项验算稍偏安全。 4. 4 抗倾覆稳定性验算 稳定力矩：

倾覆力矩：

4. 5 抗滑移稳定性验算 竖向力之和：

抗滑力：

滑移力：

满足抗滑移稳定性要求。 4. 6 地基承载力验算 按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，各分项系数取1. 0。 欲求基底偏心距

，先求总竖向力到墙趾的距离：

地基承载力修正值计算：

地基压力计算：

由 于

，则

时，必然

。 4. 7 结构设计 采用

混凝土和

级钢筋，

，

，

。 4. 7. 1 立板设计 1. 土压力计算 立板荷载均考虑墙后静止土压力。由于土体不存在滑动趋势，且墙面光滑，则静止土压力为水平方向。 2. 将立板分为上下两部分，在离底板顶面

高度以下的立板可视为三边固定一边自由的双向板；离底板mm高度以上的部分视为沿高度方向划分为单位高的水平板，以扶壁为支撑，按水平单向连续板计算。现以距离墙底

（即距墙顶4. 3m~3. 3m）区间的立板为例进行计算。距离墙顶

区间的立板计算可参照进行。 对于砂性土

简化公式适用

取

，

选用

，

由于计算的配筋小于最小配筋，故简化公式适用 选用

，

混凝土的抗剪能力满足要求，不需要配置腹筋。 3. U型筋计算

上式计算出的As为每延米单肢U型筋的截面积。配

，

的U型筋，开口朝向墙背，水平放置。 距墙底

（即距墙顶

）区间按三边固定，上边自由的矩形板计算。

图4-2 立板下部荷载图 可将荷载简化为一三角形荷载和一矩形荷载的叠加，查表计算。

取

，由于计算的配筋小于最小配筋率，故简化公式适用： 选用

选用

，

， 简化公式适用，选用

，

4. 7. 2 底板设计

图4-3 底板基底应力分布图

1. 墙趾板端弯矩与剪力：

简化公式适用，选用

，

2. 剪力计算：

板厚满足抗剪要求。 4. 7. 3墙踵板计算

图4-4 墙踵板荷载计算图 可简化为一个矩形荷载和一个三角形荷载，计算方法类似于立板的距墙底0~4. 5m区间。 图中荷载简化计算：

由于弯矩计算值均太小，无配筋计算的必要，均按构造配筋。 4. 7. 4扶壁设计 立板在扶壁与墙踵板交接处的铰线应不为

，该铰线与水平线的夹角应略小于

。但为设计方便，将其按

计算，这样做的计算结果将稍微偏小。土压力的作用线临近底板处应为外凸曲线，为计算方便，取近似直线计算，亦使计算结果稍微偏小。

，故，按最小配筋率取值：

故，扶壁抗剪能力满足抗剪要求，无需配置抗剪腹筋。

第5章 施工组织设计 5. 1 工法特点 当挡土墙的墙高h>8m时，为了增加悬臂的抗弯刚度，沿墙长纵向每隔一定距离设置一道扶壁，为扶壁式挡土墙（也称有肋角式挡土墙）。为了在扶臂式挡土墙施工中，做到技术先进、经济合理 、质量可靠、安全适用，根据现场工程实际应用情况及经验编制本工法。 本工法具有操作简单、节约成本、经济实用，便于有效的控制扶臂式挡土墙施工质量的特点。 扶臂式挡土墙具有：相对于重力式挡土墙工程量小、对地基承载力要求不高、工艺较悬臂式复杂等特点。 5. 2 适用范围

本工法适用于各种工业与民用建筑物地质条件差且墙高h>8m的重要工程的维护结构。当挡土墙较高时，不加肋角会导致墙身过厚，应采用扶壁式挡土墙。此外，工程场地窄小，挡土墙底板宽度受到限制耐，也可采用扶壁式挡土墙。 5. 3 工艺原理 扶臂式挡土墙一般由：墙身、扶臂、墙趾、墙踵、墙隼构成（见下图）。墙身被扶壁划分成一个连续板带，底板对垂直墙身有嵌固作用，基础底板也同样被扶壁划分成一个连续板带，墙身对基础底板也有嵌固作用底板的墙趾部分由于比较短，在土壤反力作用下，可当作向上弯曲的悬臂板。墙踵承受地面荷载，挡土墙自重、土体自重和土壤反力的作用。实际工程中．由于墙踵较长，受荷较大，当扶臂问距过大时，底板取与垂直墙身相同的厚度是不够的，往往要加厚底板厚度，但这样一来，墙身对底板的嵌固作用就不明显了 甚至受力模式也会改变。如果不加厚底板厚度，可在墙踵外边缘加设一道地基粱，将墙踵调整为四边固定板，使得挡土墙各部分截面尺寸适中，受力合理。（扶臂式挡土墙的构成图见右图） 5. 4 施工工艺流程及操作要点 5. 4. 1 施工准备 1. 技术准备 （1）编制《扶臂式挡土墙施工方案》。 （2）施工前培训及技术交底。扶臂式挡土墙时一项重要的单项工程，要求多班组、多工种协调作业。务必使参与施工的管理人员、操作人员了解这一特点。并根据施工图纸及有关规定要求进行详细的技术交底，按照不同班组、不同岗位进行认真的岗前培训，让参加作业的人员明确本岗位应完成的任务，必须到达的质量标准以及其他工种的配合要求，确保各工种协调一致，优质高速的施工。 （3）确立现场质量管理体系，通过质量交底明确自检验、专职检验和最终检验的三级检验制度。另外还需要对节约和文明施工提出要求。 确立现场施工安全负责机制，确保施工安全，把安全生产时刻作为工程施工的前提。施工安全责任到自项目经理至安全员的每个项目管理人员，建立明确的安全检查制度，制定迅速有效的安全救护办法，确保工程施工过程中不出现人员安全问题。一旦出现安全问题，能够有效迅速的对工作人员进行救护 （4）在施工前，测定中线，建立临时水准点，在浇筑底板混凝土前及时校测挡土墙中心线及预埋件高程。 5. 4. 2劳动力准备 按照本工程工程量配备一定数量的劳动力。 表5-1 人员准备

序号工种人数要求1钢筋工30持证上岗，经验丰富2木工20持证上岗，经验丰富3砼工20持证上岗，经验丰富4架子工10持证上岗，经验丰富

5. 4. 3 施工工艺流程 本工程挡土墙高度为8. 5m，基础埋深0. 7m，墙后填土为粘性土，填土水平。 施工时应当注意，挡土墙后存在地下水时，应在墙身上设置排水措施，当后填料是沙砾土时，可以在墙背底部设置一层卵石滤水层，在墙上间隔2 m～3 m设置泄水孔，泄水孔直径宜为80 mm～150 mm；当墙后填土为黏性土或其他低压缩性土时，应在墙背后先铺一层300 mm厚的卵石滤水层，然后在卵石外面回填黏性土。挡土墙基础埋深不应小于1 m，当处于冻胀土上时，不应小于冻结深度下0. 25 m。挡土墙每隔15 m～20 m应设置一条20 mm宽的沉降缝，缝内用沥青蔴丝或沥青木丝板填实。 由于墙身过高，对钢筋绑扎和模板支设增加很大困难，所以，墙身分两次施工。为了保证沉降缝的成型质量，挡土墙采用渐进式分段施工，施工流程如下：

图5-2 施工流程图 5. 5 操作要点 5. 5. 1 钢筋工程 1. 工程所采用所有钢筋应有出厂材质证明，所注明的货号、编号、批量应与所供应的材料相符方可进场。进场材料应及时见证取样，进行复检，按规定做力学性能的复试，检验合格方可使用。 2. 钢筋翻样应在详细了解图纸、设计交底、设计变更等要求基础上，结合设计规范中的构造要求及施工验收规范的质量控制标准统一考虑。翻样时必须考虑钢筋的叠放位置和穿插顺序，考虑钢筋和钢筋占位避让关系，以确定加工尺寸。应重点注意钢筋接头形式、接头位置、搭接长度、锚固长度等质量控制点。 3. 钢筋翻样的总体要求是：种类规格正确、形状尺寸准确、数量足够、施工方便、节约材料。 4. 钢筋连接方式直径20以下易采用电渣压力焊、搭接。直径20以上的钢筋易采用机械连接（钢筋剥肋滚压直螺纹连接）。 5. 扶臂钢筋的弯折角度，及变尺寸箍筋要进行放样，确保无误后方可批量加工。 5. 5. 2模板工程 1. 挡土墙模板拼装严格按照“挡土墙模板计算书”进行拼装。 2. 挡土墙模板安装前，清扫基层弹出轴线和模板边线及水平控制标高线，模板底口应做水泥砂浆找平层或其它适宜的找平措施。 3. 依基层面上模板线将预先拼装好的模板一面安装就位，安装水平支撑和斜撑，若墙板是纵横行成群体时，水平支撑要互相连接，但不能与操作脚手架相连接；安装对拉螺栓固定墙体厚度，另一面墙体模板按上述程序进行操作，但要预先清扫垃圾，才能组装另一面模板。 4. 沉降缝模板采用两层三合板中间加20mm泡沫板。然后将做好的模板用胶带粘在已做好的墙体侧面。 5. 5. 3砼工程 1. 挡土墙一般混凝土量比较大，且要连续浇筑，所以混凝土易采用商品混凝土，用地泵或泵车浇筑，现场自拌难以满足施工需要。 2. 混凝土类型应根据设计要求，强度一般≥C30。可以在混凝土拌合物中掺入活性掺合料、减水剂等，以达到改善混凝土和易性等目的。 3. 为防止离析，从高处向模板内倾斜混凝土时，应符合下列要求：从高处直接倾卸时，其自由倾卸高度一般不宜超过2.0m，以不发生离析为度；当倾卸高度超过2.0m时，应通过多节导管、窜筒、溜管或振动溜管等设施下落；倾卸高度超过8m时，应设置减速装置；在窜筒出料口下面，混凝土的堆积高度不宜超过1.0m。 4. 灌筑混凝土时，一般应采用振动器振实，振捣时，应符合下列规定：使用插入式振捣器时，移动间距应保证全部混凝土均受到振实，如以直线行列插入，应不超过振动器作用半径的1. 5倍，按交错梅花式插入，不超过作用半径的1. 75倍，并与侧模应保持5～10㎝的距离；插入下层混凝土5～10㎝，确保其连接性，每层振捣设2人分别从二个预留人孔下入模内振捣，要划分好每人的振捣范围，相接处要交叉重叠振捣，防止漏振捣。 5. 混凝土灌筑完毕后，安排专人在初凝前进行砼收面，待砼终凝前再进行一次收面压光处理，然后及时养护。 5. 5. 4 附属工程 1. 泄水孔：泄水孔采用直径100mm钢管，设置在相邻两扶臂之间，上下间距2.5m米成排布置，最下一排泄水孔高出地面385mm。泄水孔内设2%的坡度，孔口进水处采用直径80mm～120mm碎石堆料，堆料直径不小于300mm。 2. 沉降缝：本工程基础分段长度13.15m，缝宽50mm。 5. 6 材料与设备 1. 主要材料：15mm厚多层镜面板、钢管、木方、新型节能对拉螺杆。 2. 主要设备： 表5-2 主要设备表

序号名称规格型号功率单位数量1钢筋直螺纹机SZ501. 5 kW2台2切断机GJ40-15. 5 kW2台3弯曲机GW40-12. 8 kW2台4泵车IPF-辆5圆盘锯MJ-kW2台6振动棒ZN-501. 1 kW10台7手压电刨MB kW2台

5. 7 质量控制 质量标准必须符合：《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB4-，《建筑工程质量验收统一标准》GB0-。 表5-3 钢筋安装的允许偏差

项次项目允许偏差（mm）检验方法1受力钢筋间距±8尺量两端中间各一点取最大值排距±52箍筋、构造筋间距焊接±5尺量连续三档取其最大值绑扎±83骨架的高度、宽度±3尺量检查4骨架的长度±85受力钢筋 保护层墙、板±2

表5-4 模板安装的允许偏差

项 目允许偏差(mm)检验频率点数顶面高程±墙面垂直度直顺度板间错台

表5-5 混凝土质量等级标准

质量标准质量评定工程使用部位表面平整度≤4mm 阴阳角垂直方正≤4mm 立面垂直度≤5mm表面平整光滑；接茬平整；无蜂窝麻面现象；剪力墙、顶板、墙板

5. 8 安全措施 1. 建立现场安全成产领导组织，认真落实安全生产的各项规章制度。 2. 施工前，对所有作业人员尽享入场安全教育培训，经考试合格后方可上岗。 3. 安全技术交底必须细致、全面、有针对性，需要绘制示意图时，须由编制交底人依据规范和现场实际情况绘制。 4. 现场临时线路、电气设备施工机具安装完毕，经验收合格后，方可投入使用。 5. 9 环保措施 1. 全面加强施工现场管理，提高文明施工和综合管理水平，做好现场的文明施工和环境保护的宣婵工作，营造良好的施工氛围。 2. 在施工前，组织对作业人员进行文明行为及环境保护方面的宣传教育，统一思想，提高作业人员的文明施工及环境保护意识。 3. 施工现场规划布置合理美观，做到场地清洁、道路平顺、排水通畅、标志醒目。对施工区域做到围挡施工，现场维护做到牢固、严密、美观、整洁。 4. 施工出入口专人负责清扫施工车辆、防止带泥沙出现场。现场材料集中存放，采取覆盖或固化措施，以避免尘土飞扬。 5. 施工垃圾及时清运，并采用密闭式运输车辆，防止沿途遗漏污染路面。 6. 施工中严格控制现场的各种粉尘、废水、废气、噪声、振动对环境的污染和危害。在距离居民区较近的施工现场，须建立必要的噪声隔离设施。采取必要的防尘措施及排水措施。

结　论 经过对本工程地质条件的分析计算，设计挡土墙高度8.5m，埋深0.7m，墙面板厚度0.4m，底板厚度0.4m，墙趾板宽0.6m，墙踵板宽4.6m。墙后填土为砂性土，填土表面水平。面板和底板采用C25混凝土浇筑，扶壁采用C30混凝土浇筑。所有配筋采用HRB335钢筋。经土压力计算、地基承载力验算、倾覆滑移计算和结构稳定性验算，得出结果为：本设计满足工程要求。 通过本设计，本人熟悉了挡土墙方案设计的步骤、方法、原则；了解了相关的国家政策、设计规范和标准；深入研究了一般扶壁式挡土墙设计的设计原理、初步掌握扶壁式挡土墙设计的基本方法与步骤；学会了应用土压力计算理论进行扶壁式挡土墙基本计算；认识了土木工程设计的过程及本专业与建筑及其他各专业之间的关系，为毕业后参加工作打下一定的基础。 通过设计过程中参阅大量现有资料，我了解到，挡土墙作为近年来应用范围较广，应用较多的工程项目，其理论研究仍具有一定的局限性。表现在现有理论不完善，理论标准不统一，设计内容依赖工程地质条件而变化等方面。

谢 辞

本文是在谢冰老师的悉心指导下完成的。从论文的选题、资料的查找及计算前的理论准备，包括论文的撰写，无不浸透着老师的心血和汗水。值此论文完成之际，谨向本科学习期间的所有老师表示最衷心的感谢。在四年的本科学习中，老师们严谨的治学态度，渊博的知识，踏踏实实的工作作风，诲人不倦的育人品德，深深感动着我。使我学会了在如何做学问的同时，也学会了如何做人。

感谢洛阳理工学院土木工程系的领导老师，感谢你们的关心和帮助。

感谢和我一起共同学习，共同生活的同学们。谢谢你们四年的陪伴使我度过了轻松愉快的大学时光。

最后，感谢各位评阅本论文以及参加论文答辩的老师!

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