第六章擋土墻設計第一節概述第二節擋土墻的構造與布置第三節擋土墻土壓力計算第四章擋土墻設計總則第五節重力式擋土墻設計第七節地震地區擋土墻設計第六章擋土墻設計第一節概述擋土墻設計培訓教材擋土墻設計培訓教材第一節概述擋土墻是用于支撐路基填土或者山坡土體側壓力、防止邊坡或山坡變形失穩的工程構造物。廣泛用于支撐路基邊坡、橋臺、橋頭引道和隧道洞口等處。一、擋土墻的用途擋土墻設置與否，宜于與其工程方案比較確定

1.與移改路線位置進行比較；

2.與填筑或開挖邊坡相比較；

3.與拆移有關干擾路基的構造物（房屋、河流、水渠）等比較；

4.與設置其他類型的構造物（橋、護墻）等比較。路基在下列情況下宜修建擋土墻：（1）陡坡路段或巖石風化的路塹邊坡路段；（2）需要降低路基邊坡高度以減少工程量的路段；（3）強化不良地質路段邊坡穩定性，防滑坍；（4）防沿河路段水流沖刷；（5）橋梁或隧道與路基的連接路段；（6）節約用地、減少拆遷、少占農田；（7）需要特殊保護的路段（建筑物、生態壞境、文化古跡）第一節概述擋土墻是用于支撐路基填土或者山坡土體側壓力、防二、擋土墻的分類用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊破高度、減少開挖、防止地質不良地段的滑坡（一）按照擋土墻設置的位置1、路塹擋土墻二、擋土墻的分類用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊破高度、減少開2、路肩擋土墻用于：（1）陡坡路堤，為保證路堤穩定，收縮坡腳；（2）為避免與其它建筑物(如房屋、鐵路、水渠等)干擾或防止多占農田；（3）為防止沿河路堤受水流沖刷和淘刷。2、路肩擋土墻用于：用于：地形受限，需要收縮坡腳；防止陡坡坡堤下滑。3、路堤擋土墻用于：地形受限，需要收縮坡腳；防止陡坡坡堤下滑。3、路堤擋土用以支擋山坡上可能滑坍的覆蓋層土體或破碎巖層（需要時可分設數道）4、山坡擋土墻用以支擋山坡上可能滑坍的覆蓋層土體或破碎巖層（需要時可分設數用于沿河路堤，需要收縮坡腳或防止水流沖淘5.浸水擋土墻用于沿河路堤，需要收縮坡腳或防止水流沖淘5.浸水擋土墻（二）按照擋土墻的結構形式依靠墻的自重支撐土壓力，形式簡單，施工方便A豎直式B俯斜式C仰斜式D折線式E衡重式A、B、E多用于路肩墻、路堤墻；C、D多用于路塹墻（1）重力式擋土墻（二）按照擋土墻的結構形式依靠墻的自重支撐土壓力，形式簡單，1.錨桿式

（2）錨定式擋土墻2.錨定板式

錨桿式分為鋼筋混凝土主栓，擋土板，鋼錨桿構件段石小，工程量省適用于：特別適用于地質不良時，石料缺乏，挖基困難，有錨固條件的路基擋土墻1.錨桿式（2）錨定式擋土墻2.錨定板式錨桿式分（3）薄壁式擋土墻2.扶壁式1.懸臂式特點：自重輕，做工省，適用于墻高較大，地質條件一般，需用一定量的剛材，經濟效果好。（3）薄壁式擋土墻2.扶壁式1.懸臂式特點：自重輕，做工省，（4）加筋土擋土墻（5）土釘（釘土）擋土墻受力：放置拉筋材料，填土壓實，通過填土與拉筋間的摩擦作用，把土的側壓力傳給拉筋。特點：柔性結構，對地基變形隨意性大，建筑高度大，適用于填土沙基，節約投資30%~70%，經濟效益大。（4）加筋土擋土墻（5）土釘（釘土）擋土墻受力：放置拉筋材料（6）柱板式擋土墻（7）樁板式擋土墻（6）柱板式擋土墻（7）樁板式擋土墻（8）垛式（框架式）擋土墻預制件框架內填石（8）垛式（框架式）擋土墻第二節擋土墻的構造與布置擋土墻的構造：1、墻身（墻背、墻面、墻頂、護欄）2、基礎：砌擋土墻之前打的地基，與擋土墻是一整體。選擇形式：正常情況下淺基，特殊情況下樁基確定埋置深度：與地質條件、水文情況、凍結深度、臨近建筑物的基礎等因素有關（P122表6-3）3、排水設施：疏干墻后填料中的水分，免墻身承受額外的靜水壓力、消除黏性土的膨脹壓力、減少凍脹壓力地面排水：防地表水滲入墻背填料或地基，地面排水溝。墻身排水：迅速排除墻后積水，泄水孔。4、沉降縫與伸縮縫：為防止因地基不均勻、圬工砌體變化而引起墻身開裂。第二節擋土墻的構造與布置擋土墻的構造：（一）墻身構造1.墻背1）仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度不宜緩于1：0.3，通常在1：0.15～1：0.254）衡重式墻適用于堤墻，也可用于路塹墻。上墻俯斜墻背的坡度1：0.25～1：0.45，下墻仰斜墻背在1：0.25左右，上下墻的墻高比一般采用2：33）凸形折線墻背多用于路塹墻，也可用于路肩墻。上下墻的墻高比一般采用2：32）俯斜墻背適用于路堤墻、路肩墻。常用1：0.15～1：0.25，不超過4m的低墻可用垂直墻背5）其他類型擋土墻的墻背形式可參考有關規范和設計手冊（一）墻身構造1.墻背1）仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面墻面一般均為平面，其坡度應與墻背坡度相協調。墻面坡度直接影響擋土墻的高度。因此，在地面橫坡較陡時，墻面坡度一般為1：0.05～1：0.20，矮墻可采用陡直墻面；地面平緩時，一般采用1：0.20～1：0.35較為經濟。2.墻面墻頂最小寬度，漿砌擋土墻不小于50cm，干砌不小于60cm。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚40cm。如不做頂帽，對路堤墻和路塹墻，墻頂應以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用5號砂漿抹平頂面，砂漿厚2cm。干砌擋土墻墻頂50cm高度內，應用25號砂漿砌筑，以增加墻身穩定。干砌擋土墻的高度一般不宜大于6m。3.墻頂為保證交通安全，在地形險峻地段，或過高過長的路肩墻的墻頂應設置護欄。為保持土路肩最小寬度，護欄內側邊緣距路面邊緣的距離，二、三級路不小于0.75m，四級路不小于0.5m。4.護欄墻面一般均為平面，其坡度應與墻背坡度相協調。墻面坡度直接影響（二）基礎構造1.基礎類型1）大多數擋土墻都直接修筑在天然地基上。2）當地基承載力不足，地形平坦而墻身較高時，為了減小基底壓應力和增加抗傾覆穩定性，采用擴大基礎。(a)a）墻趾或墻踵部分加寬；b）鋼筋混凝土底板；c）換填地基；d）臺階基礎；e）拱形基礎3）當地基壓應力超過地基承載力過多時，需要的加寬值較大，為避免加寬部分的臺階過高，可采用鋼筋混凝土底板。(b)4）地基為軟弱土層時，可采用砂礫、碎石、礦渣或灰土等材料予以換填。(c)5）當擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為完整、穩固、對基礎不產生側壓力的堅硬岸石時，可設置臺階基礎，以減少基坑開挖和節省圬工。(d)6）如地基有短段缺口(如深溝等)或挖基困難(如需水下施工)，可采用拱形基礎。(e)（二）基礎構造1.基礎類型1）大多數擋土墻都直接修筑在天然地2.基礎埋置深度對于土質地基，基礎埋置深度應符合下列要求：(1)無沖刷時，應在天然地面以下至少1m；(2)有沖刷時，應在沖刷線以下至少1m；(3)受凍脹影響時，應在凍結線以下不少于0.25m。當凍深超過1m時，采用1.25m，但基底應夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應位于凍結線以下不少于0.25m。碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎埋深不宜小于1m。對于巖石地基，應清除表面風化層，將基底嵌入巖層一定深度。當風化層較厚難以全部清除時，可根據地基的風化程度及其容許承載力將基底埋入風化層中。當擋土墻位于地質不良地段，地基土內可能出現滑動面時，應進行地基抗滑穩定性驗算，將基礎底面埋置在滑動面以下，或采用其它措施，以防止擋土墻滑動。2.基礎埋置深度對于土質地基，基礎埋置深度應符合下列要求：（三）排水設施漿砌塊(片)石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔(圖a)。墻高時，可在墻上部加設一排匯水孔(圖b)

。孔眼間距一般為2～3m，對于浸水擋土墻孔眼間距一般1.0～1.5m，干旱地區可適當加大，孔眼上下錯開布置。下排排水孔的出口應高出墻前地面或墻前水位0.3m；為防止水分滲入地基，下排泄水孔進水口的底部應鋪設30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進水口部分應設置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當墻背填土透水性不良或可能發生凍脹時，應在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內鋪設厚度不小于0.3m的砂卵石排水層(圖c)（三）排水設施漿砌塊(片)石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔（四）沉降縫與伸縮縫設計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，沿路線方向每隔10～15m設置一道，兼起兩者的作用，縫寬2～3cm，縫內一般可用膠泥填塞，但在滲水量大，填料容易流失或凍害嚴重地區，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內、外、頂三方填塞，填深不宜小于0.15m，當墻后為巖石路塹或填石路堤時，可設置空縫。干砌擋土墻，縫的兩側應選用平整石料砌筑，使成垂直通縫（四）沉降縫與伸縮縫設計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，圬工：瓦工的舊稱。指砌磚﹑蓋瓦等工作。以磚、石或者混凝土為主要材料建造的構造物稱為圬工結構。現在圬工是指除鋼筋砼（混凝土）、預應力砼、鋼結構以外，由純混凝土或磚石砌體材料建筑的。準確地說圬工就是材料強度不能充分發揮的結構,比如大體積的混凝土,內部混凝土的強度遠沒得到充分發揮,也就是說材料的實際應力很小,遠沒達到材料的設計強度。圬工：瓦工的舊稱。指砌磚﹑蓋瓦等工作。以磚、石或者混凝土為主二、擋土墻的布置橫向布置：確定橫斷面形式、選擇擋土墻位置縱向布置（1）確定起訖點和墻長，選擇銜接方式；（2）確定伸縮縫、沉降縫位置；（3）布置各段擋土墻的基礎；（4）布置排水孔數量、間隔、尺寸。平面布置：標示擋土墻與路線平面位置的關系，與其有關的地物、地貌情況。二、擋土墻的布置橫向布置：確定橫斷面形式、選擇擋土墻位置1．擋土墻位置的選定1）路塹擋土墻大多數設在邊溝旁；2）山坡擋土墻應考慮設在基礎可靠處；3）當路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數量相近、基礎情況相似時，應優先選用路肩墻；4）若路堤墻的高度或圬工數量比路肩墻顯著降低，而且基礎可靠時，宜選用路堤墻；5）沿河路堤設置擋土墻時，應結合河流情況來布置，注意設墻后仍保持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。2．擋土墻的縱向布置擋土墻縱向布置在墻趾縱斷面圖上進行，布置后繪成擋土墻正面圖1）確定擋土墻的起迄點和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結構物的銜接方式；2）按地基及地形情況進行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置；3）布置各段擋土墻的基礎；4）布置泄水孔的位置，包括數量、間隔和尺寸等；1．擋土墻位置的選定1）路塹擋土墻大多數設在邊溝旁；2．擋3．擋土墻的橫向布置在墻高最大處、墻身斷面或基礎形式有變異處，以及其它必須樁號處的橫斷面圖上進行。根據墻型、墻高及地基與填料的物理力學指標等設計資料，進行擋土墻設計或套用標準圖，確定墻身斷面、基礎形式和埋置深度，布置排水設施等，并繪制擋土墻橫斷面圖。4．平面布置個別復雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應作平面布置，繪制平面圖，標明擋土墻與路線的平面位置及附近地貌與地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建筑物的情況。沿河擋土墻還應繪出河道及水流方向，防護與加固工程等。沉降伸縮縫基地線泄水孔路線縱坡錐坡擋土墻縱向剖面圖3．擋土墻的橫向布置在墻高最大處、墻身斷面或基礎形式有變異處一、作用在擋土墻上的力系按力的作用性質分為主要力系、附加力、特殊力。

1、一般地區擋土墻受到的主要力系：

1）擋土墻自重G及位于墻上的衡載

2）作用于墻背上的主動土壓力Ea3）基底的法向反力N及摩擦力T4）墻前土體的被動土壓力Ep2、浸水地區：還包括常水位的靜水壓力和浮力。第三節擋土墻壓力計算一、作用在擋土墻上的力系第三節擋土墻壓力計算3、附加力：季節性作用于擋土墻上的各種力如：洪水時的靜水壓力和浮力，動水壓力，波浪沖擊力，凍脹壓力，冰壓力等。4、特殊力：偶然出現的力。如：地震力、施工荷載、水流漂浮物的撞擊力。考慮原則：根據擋土墻所處的具體工作條件、最不利組合一般地區僅考慮主要力系浸水地區考慮附加力地震區考慮地震力

3、附加力：季節性作用于擋土墻上的各種力二、一般條件下庫倫主動土壓力計算主動土壓力：當擋土墻向外移動時（位移或傾覆），土壓力隨之減少，直到墻后土體沿破裂面下滑而處于平衡狀態，作用于墻背上的土壓力為主動土壓力。被動土壓力：當墻向土體擠壓移動，土壓力隨之增大，土體被推移向上滑動而處于極限平衡狀態，此時土體對墻的對抗力稱為被動土壓力。靜止土壓力：墻處于原來位置不動，土壓力介于兩者之間，稱為靜止土壓力。一般情況下，路基擋土墻都可能向外位移或傾覆，取一定安全系數的主動土壓力設計擋土墻，設計過程中被動土壓力忽略不記。（一）各種邊界條件下主動土壓力計算。庫侖理論的要點為：

1、假設墻背填料為均質散粒體，僅有內摩擦力，而無粘聚力。

2、當墻背向外移動或饒墻趾外傾時，墻背填料會出現通過墻踵的破裂面，且為平面。

3、破裂面上的土楔，為剛性體，根據靜力平衡條件，確定土楔處于極限平衡狀態時給予墻背的主動土壓力二、一般條件下庫倫主動土壓力計算（二）庫侖主動土壓力（破裂面交于內邊坡時）1.力的大小由正弦定理：（二）庫侖主動土壓力（破裂面交于內邊坡時）1.力的大小由正弦2.最大主動土壓力——最危險破裂面的確定當參數ψ、、δ、α、β固定時，Ea隨破裂面的位置而變化，即Ea是破裂角θ的函數。maxEa？用求駐點辦法得：P＝cosαsinβcos(ψ－）－sincosψcos（α－β）Q=cos(α－β)cos（ψ＋）－cos(ψ－）cos（α＋δ）R＝cossinψcos(α－β）－sinαcos（ψ－）cosβ2.最大主動土壓力——最危險破裂面的確定當參數ψ、、δ、α3.力的方向和作用點1）力的方向靜力平衡狀態，其與墻背法線夾角等于內摩擦角2）力的作用點舍棄土楔為剛體的假設，引用土楔為松散體假設，土壓力對高度求導，繪出土壓應力分布圖，力的作用點在壓應力分布圖的形心處。4.破裂面位于其他位置的庫侖表達式由于靜力平衡條件不變，破裂面交于路基表面和外邊坡時，只需要改變土楔重力G的表達式，同時在土壓應力分布圖中疊加車輛荷載，就能得到類似的表達式。3.力的方向和作用點1）力的方向靜力平衡狀態，其與墻背法線夾九、墻背填土上的附加荷載（P140）車輛荷載——換算土柱q——車輛荷載附加荷載強度，墻高小于2m，取20kN/m2；墻高大于10m，取10kN/m2；墻高在2～10m之間時，附加荷載強度用直線內插法計算九、墻背填土上的附加荷載（P140）車輛荷載——換一、擋土墻荷載組合1．永久荷載：擋土墻結構重力、填土重力、填土側壓力、墻頂上的有效永久載荷、墻頂與第二破裂面之間的有效荷載、計算水位的浮力及靜水壓力、預加力、混凝土收縮及徐變、基礎變位影響力2、可變荷載（1）基本可變荷載：車輛、人群荷載引起的土側壓力（2）其他可變荷載：動水壓力、流水壓力、波浪壓力、凍脹壓力、冰壓力、溫度影響力（3）施工荷載：與各類擋土墻施工有關的臨時荷載3、偶然荷載：地震作用力、滑坡及泥石流作用力、作用于墻頂護欄上的車輛碰撞力4、常用荷載組合Ⅰ：擋土墻結構重力、墻頂上的有效永久載荷、填土重力、填土側壓力及其他永久荷載組合Ⅱ：組合Ⅰ與基本可變荷載相結合Ⅲ：組合Ⅱ與其他可變荷載、偶然荷載相結合第四節擋土墻設計總則一、擋土墻荷載組合1．永久荷載：擋土墻結構重力、填土重力、填按“極限狀態分項系數法”進行設計:承載力極限狀態、正常使用極限狀態（一）承載力極限狀態（1）擋土墻整體或部分作為剛體失去平衡；（2）擋土墻構件或連接部件因材料承受的強度超過極限破壞，或過量塑性變形時不適合繼續承載；（3）擋土墻結構變為機動體系或局部失去平衡。（二）正常使用極限狀態（1）影響正常使用或外觀變形；（2）影響正常使用或耐久性發生局部破壞；（3）影響正常使用的其他特定狀態。（三）分項系數不同組合情況下對應的垂直恒載系數、主動土壓力系數、被動土壓力系數、水浮力系數、靜水壓力系數、動水壓力系數等不盡相同，設計時具體參照P144表6-11。我國現行規范規定公路擋土墻的構件分析采用承載力極限狀態的分項安全系數法為主的設計法，表達式為：二、擋土墻設計原則按“極限狀態分項系數法”進行設計:承載力極限狀態、正常使用極——結構重要性系數;

——垂直恒載引起的效應分項系數；

——恒載及汽車活載的土壓力效應分項系數;

——其它荷載效應分項系數;——恒載效應；——恒載及汽車活載的土壓力效應；——其它荷載效應;——抗力安全系數；

——構件抗力標準值；——結構或結構構件幾何參數的設計值.式中的設計基本變量通過概率分析取其代表值，而以分項系數來反映它們的變異性。——結構重要性系數;——垂直恒載引起的效應分項系數；—承載能力極限狀態作用（或荷載）分項系數承載能力極限狀態作用（或荷載）分項系數在確定擋土墻基本構造與布局圖的基礎上，進行如下工作：1.擋土墻穩定性驗算：抗滑、抗傾覆2.基底合力偏心矩和基底壓應力驗算：基礎地面壓應力、基地合力偏心距、地基承載力抗力值3.墻身截面強度驗算：強度計算、穩定性計算、抗拉強度、抗剪切強度計算4.增加擋土墻穩定性的措施第五節重力式擋土墻設計在確定擋土墻基本構造與布局圖的基礎上，進行如下工作：第五節1.擋土墻滑動穩定性驗算：基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力GEyExEpa0或N－－作用于基底上合力的豎向分力；－－墻前被動土壓力的0.3倍。規范建議：設計分析采用極限狀態設計表達式，按照總安全系數法來校準計算結果。1.擋土墻滑動穩定性驗算：基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力GE2.擋土墻抗傾覆穩定性驗算：防止擋土墻繞墻趾向外轉動傾覆或2.擋土墻抗傾覆穩定性驗算：防止擋土墻繞墻趾向外轉動傾覆或3.基底基底壓應力合和力偏心矩驗算EpExEaEyGZpZxZyZpB/6>B/6e0B/2>B/6土質地基偏心矩不應大于B/6；巖石地基不應大于B/4否則應從新擬定擋土墻斷面。應力重分布對于巖石地基，3.基底基底壓應力合和力偏心矩驗算EpExEaEyGZpZx4.墻身截面強度驗算：抗壓、抗彎式中：—材料抗壓極限強度；—圬工構件或材料的抗力分項系數（如下）；圬工種類受力情況受壓受彎、剪、拉石料1.852.31片石砌體、片石混凝土砌體2.312.31塊石砌體、粗料石砌體、混凝土預制塊或磚砌體1.922.31混凝土1.542.31—軸向力偏心影響系數,1）墻身抗壓強度驗算污工材料的容許偏心矩：荷載組合Ⅰ、Ⅱ時，e0≤0.25B；Ⅲ時e0≤0.3B；施工荷載時e0≤0.33B。4.墻身截面強度驗算：抗壓、抗彎式中：—材料抗壓極限強度；—2）墻身抗彎穩定性驗算—偏心受壓構件在彎曲平面內的縱向彎曲系數；—與材料有關的系數；砌體沙漿標號M5M2.5M1混凝土s值0．0020.00250.0040.0022）墻身抗彎穩定性驗算—偏心受壓構件在彎曲平面內的縱向彎曲系5.增加擋土墻穩定性的措施（1）增加抗滑穩定性的方法土質地基，不陡1:5；巖石地基，不陡于1:3凸榫的高度按照抗滑穩定性要求設計，高寬比滿足污工剛性角的要求傾斜基底凸榫基底（2）增加抗傾覆穩定性的方法展寬墻趾改變墻面及墻背坡度改變墻身斷面類型5.增加擋土墻穩定性的措施（1）增加抗滑穩定性的方法土質擋土墻設計培訓教材第七節地震地區擋土墻設計烈度為8度及以上的震區一、地震荷載的計算只考慮水平地震力二、地震作用下的土壓力主動土壓力與水平震力的合力三、地震條件下擋土墻的驗算先一般驗算，再考慮震力進行驗算，具體計算過程同前四、一般防震措施低重心、基礎加固、墻面、墻體、砌筑質量、填料及排水第七節地震地區擋土墻設計烈度為8度及以上的震區演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！第六章擋土墻設計第一節概述第二節擋土墻的構造與布置第三節擋土墻土壓力計算第四章擋土墻設計總則第五節重力式擋土墻設計第七節地震地區擋土墻設計第六章擋土墻設計第一節概述擋土墻設計培訓教材擋土墻設計培訓教材第一節概述擋土墻是用于支撐路基填土或者山坡土體側壓力、防止邊坡或山坡變形失穩的工程構造物。廣泛用于支撐路基邊坡、橋臺、橋頭引道和隧道洞口等處。一、擋土墻的用途擋土墻設置與否，宜于與其工程方案比較確定

1.與移改路線位置進行比較；

2.與填筑或開挖邊坡相比較；

3.與拆移有關干擾路基的構造物（房屋、河流、水渠）等比較；

4.與設置其他類型的構造物（橋、護墻）等比較。路基在下列情況下宜修建擋土墻：（1）陡坡路段或巖石風化的路塹邊坡路段；（2）需要降低路基邊坡高度以減少工程量的路段；（3）強化不良地質路段邊坡穩定性，防滑坍；（4）防沿河路段水流沖刷；（5）橋梁或隧道與路基的連接路段；（6）節約用地、減少拆遷、少占農田；（7）需要特殊保護的路段（建筑物、生態壞境、文化古跡）第一節概述擋土墻是用于支撐路基填土或者山坡土體側壓力、防二、擋土墻的分類用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊破高度、減少開挖、防止地質不良地段的滑坡（一）按照擋土墻設置的位置1、路塹擋土墻二、擋土墻的分類用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊破高度、減少開2、路肩擋土墻用于：（1）陡坡路堤，為保證路堤穩定，收縮坡腳；（2）為避免與其它建筑物(如房屋、鐵路、水渠等)干擾或防止多占農田；（3）為防止沿河路堤受水流沖刷和淘刷。2、路肩擋土墻用于：用于：地形受限，需要收縮坡腳；防止陡坡坡堤下滑。3、路堤擋土墻用于：地形受限，需要收縮坡腳；防止陡坡坡堤下滑。3、路堤擋土用以支擋山坡上可能滑坍的覆蓋層土體或破碎巖層（需要時可分設數道）4、山坡擋土墻用以支擋山坡上可能滑坍的覆蓋層土體或破碎巖層（需要時可分設數用于沿河路堤，需要收縮坡腳或防止水流沖淘5.浸水擋土墻用于沿河路堤，需要收縮坡腳或防止水流沖淘5.浸水擋土墻（二）按照擋土墻的結構形式依靠墻的自重支撐土壓力，形式簡單，施工方便A豎直式B俯斜式C仰斜式D折線式E衡重式A、B、E多用于路肩墻、路堤墻；C、D多用于路塹墻（1）重力式擋土墻（二）按照擋土墻的結構形式依靠墻的自重支撐土壓力，形式簡單，1.錨桿式

（2）錨定式擋土墻2.錨定板式

錨桿式分為鋼筋混凝土主栓，擋土板，鋼錨桿構件段石小，工程量省適用于：特別適用于地質不良時，石料缺乏，挖基困難，有錨固條件的路基擋土墻1.錨桿式（2）錨定式擋土墻2.錨定板式錨桿式分（3）薄壁式擋土墻2.扶壁式1.懸臂式特點：自重輕，做工省，適用于墻高較大，地質條件一般，需用一定量的剛材，經濟效果好。（3）薄壁式擋土墻2.扶壁式1.懸臂式特點：自重輕，做工省，（4）加筋土擋土墻（5）土釘（釘土）擋土墻受力：放置拉筋材料，填土壓實，通過填土與拉筋間的摩擦作用，把土的側壓力傳給拉筋。特點：柔性結構，對地基變形隨意性大，建筑高度大，適用于填土沙基，節約投資30%~70%，經濟效益大。（4）加筋土擋土墻（5）土釘（釘土）擋土墻受力：放置拉筋材料（6）柱板式擋土墻（7）樁板式擋土墻（6）柱板式擋土墻（7）樁板式擋土墻（8）垛式（框架式）擋土墻預制件框架內填石（8）垛式（框架式）擋土墻第二節擋土墻的構造與布置擋土墻的構造：1、墻身（墻背、墻面、墻頂、護欄）2、基礎：砌擋土墻之前打的地基，與擋土墻是一整體。選擇形式：正常情況下淺基，特殊情況下樁基確定埋置深度：與地質條件、水文情況、凍結深度、臨近建筑物的基礎等因素有關（P122表6-3）3、排水設施：疏干墻后填料中的水分，免墻身承受額外的靜水壓力、消除黏性土的膨脹壓力、減少凍脹壓力地面排水：防地表水滲入墻背填料或地基，地面排水溝。墻身排水：迅速排除墻后積水，泄水孔。4、沉降縫與伸縮縫：為防止因地基不均勻、圬工砌體變化而引起墻身開裂。第二節擋土墻的構造與布置擋土墻的構造：（一）墻身構造1.墻背1）仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度不宜緩于1：0.3，通常在1：0.15～1：0.254）衡重式墻適用于堤墻，也可用于路塹墻。上墻俯斜墻背的坡度1：0.25～1：0.45，下墻仰斜墻背在1：0.25左右，上下墻的墻高比一般采用2：33）凸形折線墻背多用于路塹墻，也可用于路肩墻。上下墻的墻高比一般采用2：32）俯斜墻背適用于路堤墻、路肩墻。常用1：0.15～1：0.25，不超過4m的低墻可用垂直墻背5）其他類型擋土墻的墻背形式可參考有關規范和設計手冊（一）墻身構造1.墻背1）仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面墻面一般均為平面，其坡度應與墻背坡度相協調。墻面坡度直接影響擋土墻的高度。因此，在地面橫坡較陡時，墻面坡度一般為1：0.05～1：0.20，矮墻可采用陡直墻面；地面平緩時，一般采用1：0.20～1：0.35較為經濟。2.墻面墻頂最小寬度，漿砌擋土墻不小于50cm，干砌不小于60cm。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚40cm。如不做頂帽，對路堤墻和路塹墻，墻頂應以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用5號砂漿抹平頂面，砂漿厚2cm。干砌擋土墻墻頂50cm高度內，應用25號砂漿砌筑，以增加墻身穩定。干砌擋土墻的高度一般不宜大于6m。3.墻頂為保證交通安全，在地形險峻地段，或過高過長的路肩墻的墻頂應設置護欄。為保持土路肩最小寬度，護欄內側邊緣距路面邊緣的距離，二、三級路不小于0.75m，四級路不小于0.5m。4.護欄墻面一般均為平面，其坡度應與墻背坡度相協調。墻面坡度直接影響（二）基礎構造1.基礎類型1）大多數擋土墻都直接修筑在天然地基上。2）當地基承載力不足，地形平坦而墻身較高時，為了減小基底壓應力和增加抗傾覆穩定性，采用擴大基礎。(a)a）墻趾或墻踵部分加寬；b）鋼筋混凝土底板；c）換填地基；d）臺階基礎；e）拱形基礎3）當地基壓應力超過地基承載力過多時，需要的加寬值較大，為避免加寬部分的臺階過高，可采用鋼筋混凝土底板。(b)4）地基為軟弱土層時，可采用砂礫、碎石、礦渣或灰土等材料予以換填。(c)5）當擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為完整、穩固、對基礎不產生側壓力的堅硬岸石時，可設置臺階基礎，以減少基坑開挖和節省圬工。(d)6）如地基有短段缺口(如深溝等)或挖基困難(如需水下施工)，可采用拱形基礎。(e)（二）基礎構造1.基礎類型1）大多數擋土墻都直接修筑在天然地2.基礎埋置深度對于土質地基，基礎埋置深度應符合下列要求：(1)無沖刷時，應在天然地面以下至少1m；(2)有沖刷時，應在沖刷線以下至少1m；(3)受凍脹影響時，應在凍結線以下不少于0.25m。當凍深超過1m時，采用1.25m，但基底應夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應位于凍結線以下不少于0.25m。碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎埋深不宜小于1m。對于巖石地基，應清除表面風化層，將基底嵌入巖層一定深度。當風化層較厚難以全部清除時，可根據地基的風化程度及其容許承載力將基底埋入風化層中。當擋土墻位于地質不良地段，地基土內可能出現滑動面時，應進行地基抗滑穩定性驗算，將基礎底面埋置在滑動面以下，或采用其它措施，以防止擋土墻滑動。2.基礎埋置深度對于土質地基，基礎埋置深度應符合下列要求：（三）排水設施漿砌塊(片)石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔(圖a)。墻高時，可在墻上部加設一排匯水孔(圖b)

。孔眼間距一般為2～3m，對于浸水擋土墻孔眼間距一般1.0～1.5m，干旱地區可適當加大，孔眼上下錯開布置。下排排水孔的出口應高出墻前地面或墻前水位0.3m；為防止水分滲入地基，下排泄水孔進水口的底部應鋪設30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進水口部分應設置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當墻背填土透水性不良或可能發生凍脹時，應在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內鋪設厚度不小于0.3m的砂卵石排水層(圖c)（三）排水設施漿砌塊(片)石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔（四）沉降縫與伸縮縫設計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，沿路線方向每隔10～15m設置一道，兼起兩者的作用，縫寬2～3cm，縫內一般可用膠泥填塞，但在滲水量大，填料容易流失或凍害嚴重地區，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內、外、頂三方填塞，填深不宜小于0.15m，當墻后為巖石路塹或填石路堤時，可設置空縫。干砌擋土墻，縫的兩側應選用平整石料砌筑，使成垂直通縫（四）沉降縫與伸縮縫設計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，圬工：瓦工的舊稱。指砌磚﹑蓋瓦等工作。以磚、石或者混凝土為主要材料建造的構造物稱為圬工結構。現在圬工是指除鋼筋砼（混凝土）、預應力砼、鋼結構以外，由純混凝土或磚石砌體材料建筑的。準確地說圬工就是材料強度不能充分發揮的結構,比如大體積的混凝土,內部混凝土的強度遠沒得到充分發揮,也就是說材料的實際應力很小,遠沒達到材料的設計強度。圬工：瓦工的舊稱。指砌磚﹑蓋瓦等工作。以磚、石或者混凝土為主二、擋土墻的布置橫向布置：確定橫斷面形式、選擇擋土墻位置縱向布置（1）確定起訖點和墻長，選擇銜接方式；（2）確定伸縮縫、沉降縫位置；（3）布置各段擋土墻的基礎；（4）布置排水孔數量、間隔、尺寸。平面布置：標示擋土墻與路線平面位置的關系，與其有關的地物、地貌情況。二、擋土墻的布置橫向布置：確定橫斷面形式、選擇擋土墻位置1．擋土墻位置的選定1）路塹擋土墻大多數設在邊溝旁；2）山坡擋土墻應考慮設在基礎可靠處；3）當路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數量相近、基礎情況相似時，應優先選用路肩墻；4）若路堤墻的高度或圬工數量比路肩墻顯著降低，而且基礎可靠時，宜選用路堤墻；5）沿河路堤設置擋土墻時，應結合河流情況來布置，注意設墻后仍保持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。2．擋土墻的縱向布置擋土墻縱向布置在墻趾縱斷面圖上進行，布置后繪成擋土墻正面圖1）確定擋土墻的起迄點和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結構物的銜接方式；2）按地基及地形情況進行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置；3）布置各段擋土墻的基礎；4）布置泄水孔的位置，包括數量、間隔和尺寸等；1．擋土墻位置的選定1）路塹擋土墻大多數設在邊溝旁；2．擋3．擋土墻的橫向布置在墻高最大處、墻身斷面或基礎形式有變異處，以及其它必須樁號處的橫斷面圖上進行。根據墻型、墻高及地基與填料的物理力學指標等設計資料，進行擋土墻設計或套用標準圖，確定墻身斷面、基礎形式和埋置深度，布置排水設施等，并繪制擋土墻橫斷面圖。4．平面布置個別復雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應作平面布置，繪制平面圖，標明擋土墻與路線的平面位置及附近地貌與地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建筑物的情況。沿河擋土墻還應繪出河道及水流方向，防護與加固工程等。沉降伸縮縫基地線泄水孔路線縱坡錐坡擋土墻縱向剖面圖3．擋土墻的橫向布置在墻高最大處、墻身斷面或基礎形式有變異處一、作用在擋土墻上的力系按力的作用性質分為主要力系、附加力、特殊力。

1、一般地區擋土墻受到的主要力系：

1）擋土墻自重G及位于墻上的衡載

2）作用于墻背上的主動土壓力Ea3）基底的法向反力N及摩擦力T4）墻前土體的被動土壓力Ep2、浸水地區：還包括常水位的靜水壓力和浮力。第三節擋土墻壓力計算一、作用在擋土墻上的力系第三節擋土墻壓力計算3、附加力：季節性作用于擋土墻上的各種力如：洪水時的靜水壓力和浮力，動水壓力，波浪沖擊力，凍脹壓力，冰壓力等。4、特殊力：偶然出現的力。如：地震力、施工荷載、水流漂浮物的撞擊力。考慮原則：根據擋土墻所處的具體工作條件、最不利組合一般地區僅考慮主要力系浸水地區考慮附加力地震區考慮地震力

3、附加力：季節性作用于擋土墻上的各種力二、一般條件下庫倫主動土壓力計算主動土壓力：當擋土墻向外移動時（位移或傾覆），土壓力隨之減少，直到墻后土體沿破裂面下滑而處于平衡狀態，作用于墻背上的土壓力為主動土壓力。被動土壓力：當墻向土體擠壓移動，土壓力隨之增大，土體被推移向上滑動而處于極限平衡狀態，此時土體對墻的對抗力稱為被動土壓力。靜止土壓力：墻處于原來位置不動，土壓力介于兩者之間，稱為靜止土壓力。一般情況下，路基擋土墻都可能向外位移或傾覆，取一定安全系數的主動土壓力設計擋土墻，設計過程中被動土壓力忽略不記。（一）各種邊界條件下主動土壓力計算。庫侖理論的要點為：

1、假設墻背填料為均質散粒體，僅有內摩擦力，而無粘聚力。

2、當墻背向外移動或饒墻趾外傾時，墻背填料會出現通過墻踵的破裂面，且為平面。

3、破裂面上的土楔，為剛性體，根據靜力平衡條件，確定土楔處于極限平衡狀態時給予墻背的主動土壓力二、一般條件下庫倫主動土壓力計算（二）庫侖主動土壓力（破裂面交于內邊坡時）1.力的大小由正弦定理：（二）庫侖主動土壓力（破裂面交于內邊坡時）1.力的大小由正弦2.最大主動土壓力——最危險破裂面的確定當參數ψ、、δ、α、β固定時，Ea隨破裂面的位置而變化，即Ea是破裂角θ的函數。maxEa？用求駐點辦法得：P＝cosαsinβcos(ψ－）－sincosψcos（α－β）Q=cos(α－β)cos（ψ＋）－cos(ψ－）cos（α＋δ）R＝cossinψcos(α－β）－sinαcos（ψ－）cosβ2.最大主動土壓力——最危險破裂面的確定當參數ψ、、δ、α3.力的方向和作用點1）力的方向靜力平衡狀態，其與墻背法線夾角等于內摩擦角2）力的作用點舍棄土楔為剛體的假設，引用土楔為松散體假設，土壓力對高度求導，繪出土壓應力分布圖，力的作用點在壓應力分布圖的形心處。4.破裂面位于其他位置的庫侖表達式由于靜力平衡條件不變，破裂面交于路基表面和外邊坡時，只需要改變土楔重力G的表達式，同時在土壓應力分布圖中疊加車輛荷載，就能得到類似的表達式。3.力的方向和作用點1）力的方向靜力平衡狀態，其與墻背法線夾九、墻背填土上的附加荷載（P140）車輛荷載——換算土柱q——車輛荷載附加荷載強度，墻高小于2m，取20kN/m2；墻高大于10m，取10kN/m2；墻高在2～10m之間時，附加荷載強度用直線內插法計算九、墻背填土上的附加荷載（P140）車輛荷載——換一、擋土墻荷載組合1．永久荷載：擋土墻結構重力、填土重力、填土側壓力、墻頂上的有效永久載荷、墻頂與第二破裂面之間的有效荷載、計算水位的浮力及靜水壓力、預加力、混凝土收縮及徐變、基礎變位影響力2、可變荷載（1）基本可變荷載：車輛、人群荷載引起的土側壓力（2）其他可變荷載：動水壓力、流水壓力、波浪壓力、凍脹壓力、冰壓力、溫度影響力（3）施工荷載：與各類擋土墻施工有關的臨時荷載3、偶然荷載：地震作用力、滑坡及泥石流作用力、作用于墻頂護欄上的車輛碰撞力4、常用荷載組合Ⅰ：擋土墻結構重力、墻頂上的有效永久載荷、填土重力、填土側壓力及其他永久荷載組合Ⅱ：組合Ⅰ與基本可變荷載相結合Ⅲ：組合Ⅱ與其他可變荷載、偶然荷載相結合第四節擋土墻設計總則一、擋土墻荷載組合1．永久荷載：擋土墻結構重力、填土重力、填按“極限狀態分項系數法”進行設計:承載力極限狀態、正常使用極限狀態（一）承載力極限狀態（1）擋土墻整體或部分作為剛體失去平衡；（2）擋土墻構件或連接部件因材料承受的強度超過極限破壞，或過量塑性變形時不適合繼續承載；（3）擋土墻結構變為機動體系或局部失去平衡。（二）正常使用極限狀態（1）影響正常使用或外觀變形；（2）影響正常使用或耐久性發生局部破壞；（3）影響正常使用的其他特定狀態。（三）分項系數不同組合情況下