重力式擋土墻設(shè)計(jì)步驟

1、重力式擋土墻設(shè)計(jì)方法及要點(diǎn)二一三年五月目 錄一、概述2二、重力式擋土墻的構(gòu)造3（一）墻身構(gòu)造4（二）排水設(shè)施6（三）防水層7（四）基礎(chǔ)埋置深度7三、重力式擋土墻的布置9（一）擋土墻位置的選定9（二）縱向布置10（三）橫向布置11（四）平面布置11四、重力式擋土墻的設(shè)計(jì)計(jì)算11（一）作用在擋土墻上的力系12（二）擋土墻穩(wěn)定性檢算13（三）擋土墻基底應(yīng)力及合力偏心距檢算18（四）擋土墻墻身截面強(qiáng)度檢算20五、擋土墻常用設(shè)計(jì)參數(shù)24（一）墻背土的物理力學(xué)指標(biāo)24（二）土與墻背的摩擦角25（三）基底與地層間的摩擦系數(shù)25（四）建筑材料的強(qiáng)度等級及容許應(yīng)力26重力式擋土墻一、概述重力式擋土墻是以墻身自重

2、來維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定，它是我國目前最常用的一種擋土墻形式。重力式擋土墻多用漿砌片（塊）石砌筑，缺乏石料地區(qū)有時(shí)可用混凝土預(yù)制塊作為砌體，也可直接用混凝土澆筑，一般不配鋼筋或只在局部范圍配置少量鋼筋。這種擋土墻形式簡單、施工方便，可就地取材、適應(yīng)性強(qiáng)，因而應(yīng)用廣泛。由于重力式擋土墻依靠自身重力來維持平衡穩(wěn)定，因此墻身斷面大，圬工數(shù)量也大，在軟弱地基上修建時(shí)往往受到承載力的限制。如果墻過高，材料耗費(fèi)多，因而亦不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)?shù)鼗^好，墻高不大，且當(dāng)?shù)赜钟惺蠒r(shí)，一般優(yōu)先選用重力式擋土墻。重力式擋土墻，當(dāng)墻背只有單一坡度時(shí)，稱為直線形墻背；若多于一個(gè)坡度，則稱為折線形墻背。直線形墻背可做成俯斜

3、、仰斜、垂直三種，墻背向外側(cè)傾斜時(shí)稱為俯斜，墻背向填土一側(cè)傾斜時(shí)稱為仰斜，墻背垂直時(shí)稱為垂直；折線形墻背有凸形折線墻背和衡重式墻背兩種，如圖10-2所示。 a) 俯斜 b) 仰斜 c) 垂直d) 凸形 e) 衡重式圖10-2 重力式擋土墻墻背形式仰斜墻背所受的土壓力較小，用于路塹墻時(shí)墻背與開挖面邊坡較貼合，因而開挖量和回填量均較小，但墻后填土不易壓實(shí)，不便施工。當(dāng)墻趾處地面橫坡較陡時(shí)，采用仰斜墻背將使墻身增高，斷面增大，如圖10-3所示，所以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。圖10地面橫坡對墻高的影響俯斜墻背所受土壓力較大，其墻身斷面較仰斜墻背時(shí)要大，通常在地面橫坡陡峻時(shí)，

4、利用陡直的墻面，以減小墻高。俯斜墻背可做成臺(tái)階形，以增加墻背與填土之間的摩擦力。垂直墻背的特點(diǎn)介于仰斜和俯斜墻背之間。凸形折線墻背系由仰斜墻背演變而來，上部俯斜、下部仰斜，以減小上部斷面尺寸，多用于路塹墻，也可用于路肩墻。 衡重式墻背在上下墻之間設(shè)有衡重臺(tái)，利用衡重臺(tái)上填土的重力使全墻重心后移，增加了墻身的穩(wěn)定。由于采用陡直的墻面，且下墻采用仰斜墻背，因而可以減小墻身高度，減少開挖工作量。適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。二、重力式擋土墻的構(gòu)造重力式擋土墻的構(gòu)造必須滿足強(qiáng)度與穩(wěn)定性的要求，同時(shí)應(yīng)考慮就地取材，經(jīng)濟(jì)合理、施工養(yǎng)護(hù)的方便與安全。（一）墻身構(gòu)造重力式擋土墻的仰斜墻

5、背坡度一般采用1:0.25，不宜緩于1:0.30；俯斜墻背坡度一般為1:0.251:0.40，衡重式或凸折式擋土墻下墻墻背坡度多采用1:0.251:0.30仰斜，上墻墻背坡度受墻身強(qiáng)度控制，根據(jù)上墻高度，采用1:0.251:0.45俯斜，如圖6-4所示。墻面一般為直線形，其坡度應(yīng)與墻背坡度相協(xié)調(diào)。同時(shí)還應(yīng)考慮墻趾處的地面橫坡，在地面橫向傾斜時(shí)，墻面坡度影響擋土墻的高度，橫向坡度愈大影響愈大。因此，地面橫坡較陡時(shí)，墻面坡度一般為1:0.051:0.20，矮墻時(shí)也可采用直立；地面橫坡平緩時(shí)，墻面可適當(dāng)放緩，但一般不緩于1:0.35。圖10-4 擋土墻墻背和墻面坡度仰斜式擋土墻墻面一般與墻背坡度一致

6、或緩于墻背坡度；衡重式擋土墻墻面坡度采用1:0.05，所以在地面橫坡較大的山區(qū)，采用衡重式擋土墻較經(jīng)濟(jì)。衡重式擋土墻上墻與下墻的高度之比，一般采用4:6較為經(jīng)濟(jì)合理。對一處擋土墻而言，其斷面形式不宜變化過多，以免造成施工困難，并且應(yīng)當(dāng)注意不要影響擋土墻的外觀?；炷翂K和石砌體擋土墻的墻頂寬度一般不應(yīng)小于0.5m，混凝土墻頂寬度不應(yīng)小于0.4m。路肩擋土墻墻頂應(yīng)以粗料石或c15混凝土做帽石，其厚度不得小于0.4m，寬度不小于0.6m，突出墻外的飛檐寬應(yīng)為0.1m。如不做帽石或?yàn)槁返虊吐穳q墻，應(yīng)選用大塊片石置于墻頂并用砂漿抹平。 在有石料的地區(qū)，重力式擋土墻應(yīng)盡可能采用漿砌片石砌筑，片石的極限抗

7、壓強(qiáng)度不得低于30mpa。在一般地區(qū)及寒冷地區(qū)，采用m7.5水泥砂漿；在浸水地區(qū)及嚴(yán)寒地區(qū)，采用m10水泥砂漿。在缺乏石料的地區(qū)，重力式擋土墻可用c15混凝土或片石混凝土建造；在嚴(yán)寒地區(qū)采用c20混凝土或片石混凝土。為避免因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，根據(jù)地基地質(zhì)條件的變化和墻高、墻身斷面的變化情況需設(shè)置沉降縫。在平曲線地段，擋土墻可按折線形布置，并在轉(zhuǎn)折處以沉降縫斷開。為防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而產(chǎn)生裂縫應(yīng)設(shè)置伸縮縫。設(shè)計(jì)中一般將沉降縫和伸縮縫合并設(shè)置，沿線路方向每隔1025m設(shè)置一道，如圖10-5所示?？p寬為23cm，自墻頂做到基底?？p內(nèi)沿墻的內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青麻筋或?yàn)r青木板

8、，塞入深度不小于0.2 m，當(dāng)墻背為巖石路塹或填石路堤時(shí)，可設(shè)置空縫。圖10-5 沉降縫與伸縮縫（二）排水設(shè)施擋土墻排水設(shè)施的作用在于疏干墻后土體中的水和防止地表水下滲后積水，以免墻后積水致使墻身承受額外的靜水壓力；減少季節(jié)性冰凍地區(qū)填料的凍脹壓力；消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。擋土墻的排水措施通常由地面排水和墻身排水兩部分組成。地面排水主要是防止地表水滲入墻后土體或地基，地面排水措施有：1、設(shè)置地面排水溝，截引地表水；2、夯實(shí)回填土頂面和地表松土，防止雨水和地面水下滲，必要時(shí)可設(shè)鋪砌層；3、擋土墻趾前的邊溝應(yīng)予以鋪砌加固，以防止邊溝水滲入基礎(chǔ)。墻身排水主要是為了排除墻后積水，通常在墻身的適

9、當(dāng)高度處布置一排或數(shù)排泄水孔，如圖10-6所示。泄水孔的尺寸可視泄水量的大小分別采用0.05m0.1m、0.1m0.1m、0.15m0.2m的方孔或直徑為0.05m0.1m的圓孔?？籽坶g距一般為23m，干旱地區(qū)可予增大，多雨地區(qū)則可減小。浸水擋土墻則為1.01.5m，孔眼應(yīng)上下左右交錯(cuò)設(shè)置。最下一排泄水孔的出水口應(yīng)高出地面0.3m；如為路塹擋土墻，應(yīng)高出邊溝水位0.3m；浸水擋土墻則應(yīng)高出常水位0.3m。泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以防孔道淤塞。泄水孔應(yīng)有向外傾斜的坡度。在特殊情況下，墻后填土采用全封閉防水，一般不設(shè)泄水孔。干砌擋土墻可不設(shè)泄水孔。 圖10擋土墻瀉水孔及反濾層若墻后填

10、土的透水性不良或可能發(fā)生凍脹，應(yīng)在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的高度范圍內(nèi)，填筑不小于0.3m厚的砂加卵石或土工合成材料反濾層。既可減輕凍脹力對墻的影響，又可防止墻后產(chǎn)生靜水壓力，同時(shí)起反濾作用。反濾層的頂部與下部應(yīng)設(shè)置隔水層。（三）防水層為防止水滲入墻身形成凍害及水對墻身的腐蝕，在嚴(yán)寒地區(qū)或有浸水作用時(shí)，時(shí)常在臨水面涂以防水層：1、石砌擋土墻,先抹一層5水泥砂漿(2cm厚),再涂以熱瀝青(23mm)；2、混凝土擋土墻,涂抹兩層熱瀝青(23mm)；3、鋼筋混凝土擋土墻，常用石棉瀝青及瀝青浸制麻布各兩層防護(hù)，或者加厚混凝土保護(hù)層；一般情況下可不設(shè)防水層，但片石砌筑擋土墻需用水泥砂漿抹成平縫。

11、（四）基礎(chǔ)埋置深度 擋土墻一般采用明挖基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗鶠樗绍浲翆訒r(shí)，可采用加寬基礎(chǔ)、換填或樁基礎(chǔ)。水下基礎(chǔ)挖基有困難時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)?；A(chǔ)埋置深度應(yīng)按地基的性質(zhì)、承載力的要求、凍脹的影響、地形和水文地質(zhì)等條件確定。擋土墻基礎(chǔ)置于土質(zhì)地基上時(shí)，其基礎(chǔ)埋深應(yīng)符合下列要求：1、基礎(chǔ)埋置深度不小于1m。當(dāng)有凍結(jié)且凍結(jié)深度小于或等于時(shí)，應(yīng)在凍結(jié)線以下不小于0.25m（不凍脹土除外）；當(dāng)凍結(jié)深度超過1m時(shí)，可在凍結(jié)線下0.25m內(nèi)換填弱凍脹土或不凍脹土，但埋置深度不小于1.25m。不凍脹土層（例如碎石、卵石、中砂或粗砂等）中的基礎(chǔ)，埋置深度可不受凍深的限制；2、受水流沖刷時(shí)，基礎(chǔ)應(yīng)埋置在沖刷線以下不

12、小于1m；3、路塹擋土墻基礎(chǔ)底面應(yīng)在路肩以下不小于1m，并應(yīng)低于側(cè)溝砌體底面不小于0.2m。擋土墻基礎(chǔ)置于硬質(zhì)巖石地基上時(shí)，應(yīng)置于風(fēng)化層以下。當(dāng)風(fēng)化層較厚，難以全部清除時(shí)，可根據(jù)地基的風(fēng)化程度及其相應(yīng)的承載力將基底埋于風(fēng)化層中。置于軟質(zhì)巖石地基上時(shí)，埋置深度不小于1m。擋土墻基礎(chǔ)置于斜坡地面時(shí)，其趾部埋入深度和距地面的水平距離應(yīng)符合表10-1的要求。表10-1斜坡地面墻趾埋入的最小尺寸（m）三、重力式擋土墻的布置擋土墻的布置是擋土墻設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容，通常在路基橫斷面圖和墻址縱斷面圖上進(jìn)行。布置前應(yīng)現(xiàn)場核對路基橫斷面圖，不滿足要求時(shí)應(yīng)補(bǔ)測，并測繪墻址處的縱斷面圖，收集墻址處的地質(zhì)和水文等資料。

13、（一）擋土墻位置的選定1、路塹擋土墻的位置通常設(shè)置在路基的側(cè)溝邊。山坡?lián)跬翂?yīng)考慮設(shè)在基礎(chǔ)可靠處，墻的高度應(yīng)保證設(shè)墻后墻頂以上邊坡穩(wěn)定。2、路肩擋土墻因可充分收縮坡腳，大量減少填方和占地，當(dāng)路肩與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近、基礎(chǔ)情況相似時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用路肩墻。若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，而且基礎(chǔ)可靠時(shí)，宜選用路堤墻。必要時(shí)應(yīng)作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較以確定墻的位置。3、當(dāng)路基兩側(cè)同時(shí)設(shè)置路肩和路塹擋土墻時(shí)，一般應(yīng)先施工路肩墻，以免在施工時(shí)破壞路塹墻的基礎(chǔ)。同時(shí)要求過路肩墻墻踵與水平面成f角的平面不得伸入到路塹墻的基底面以下，否則應(yīng)加深路塹墻的基礎(chǔ)，或?qū)烧咴O(shè)計(jì)成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。4、沿河路堤設(shè)

14、置擋土墻時(shí)，應(yīng)結(jié)合河流的水文、地質(zhì)情況以及河道工程來布置，注意應(yīng)保證墻后水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。5、滑坡地段的抗滑擋土墻，應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)條件，滑面的部位、滑坡推力，以及其它工程，如：抗滑樁、減載、排水等綜合考慮；6、帶攔截落石作用的擋土墻，應(yīng)按落石范圍、規(guī)模、彈跳軌跡等進(jìn)行考慮；7、受其它建筑物如：房屋、公路、橋涵、隧道等控制的擋土墻，在滿足特定的要求下，尚需考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件；（二）縱向布置縱向布置在墻址縱斷面圖上進(jìn)行，布置后繪成擋土墻正面圖，布置的內(nèi)容有：1、確定擋土墻的起訖點(diǎn)和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結(jié)構(gòu)物的銜接方式。路肩擋土墻端部可嵌入石質(zhì)路塹中，或采用錐坡與路堤銜接

15、；當(dāng)路肩擋土墻、路堤擋土墻兼設(shè)時(shí)，其銜結(jié)處可設(shè)斜墻或端墻；與橋臺(tái)連接時(shí)，為防止墻后回填土從橋臺(tái)尾端與擋土墻連接處的空隙中溜出，需在臺(tái)尾與擋土墻之間設(shè)置隔墻及接頭墻。路塹擋土墻在隧道洞口應(yīng)結(jié)合隧道洞門、翼墻的設(shè)置情況平順銜接；與路塹邊坡銜接時(shí)，一般將墻高逐漸降低至2m以下，使邊坡坡腳不致伸入邊溝內(nèi)，有時(shí)也可用橫向端墻連接。2、按地基、地形及墻身斷面變化情況進(jìn)行分段，確定伸縮縫和沉降縫的位置。當(dāng)墻身位于弧形地段，例如橋頭錐體坡腳，因受力后容易出現(xiàn)豎向裂縫，宜縮短伸縮縫間距，或考慮其它措施。3、布置各擋土墻的基礎(chǔ)。墻址地面有縱坡時(shí)，擋土墻的基底宜做成不大于5%的縱坡。但地基為巖石時(shí)，為減少開挖，可沿

16、縱向做成臺(tái)階。臺(tái)階尺寸應(yīng)隨縱坡大小而定，但其高寬比不宜大于1:2。4、布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等。此外，在布置圖上應(yīng)注明各特征斷面的樁號(hào)，以及墻頂、基礎(chǔ)、頂面、基底、沖刷線、冰凍線、常水位或設(shè)計(jì)洪水位的標(biāo)高等。（三）橫向布置橫向布置選擇在墻高最大處、墻身斷面或基礎(chǔ)形式有變異處。根據(jù)墻型、墻高、地基及填土的物理力學(xué)指標(biāo)等設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)或套用標(biāo)準(zhǔn)圖，確定墻身斷面、基礎(chǔ)形式和埋置深度，布置排水設(shè)施等，并繪制擋土墻橫斷面圖。（四）平面布置對于個(gè)別復(fù)雜的擋土墻，如高、長的沿河擋土墻和曲線擋土墻，除了縱、橫向布置外，還應(yīng)進(jìn)行平面布置，繪制平面圖，標(biāo)明擋土墻與線路的平面位置及附近地貌

17、和地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建筑物的情況。沿河擋土墻還應(yīng)繪出河道及水流方向、其它防護(hù)與加固工程等。在以上設(shè)計(jì)圖中，還應(yīng)標(biāo)寫簡要說明。必要時(shí)可另編設(shè)計(jì)說明書，說明選用擋土墻方案的理由，選用擋土墻結(jié)構(gòu)類型和設(shè)計(jì)參數(shù)的依據(jù)，對材料和施工的要求及注意事項(xiàng)，主要工程數(shù)量等。如采用標(biāo)準(zhǔn)圖，應(yīng)注明其編號(hào)。 四、重力式擋土墻的設(shè)計(jì)計(jì)算擋土墻是用來承受土體側(cè)壓力的構(gòu)造物，它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。擋土墻可能的破壞形式有：滑移、傾覆、不均勻沉陷和墻身斷裂等。因此擋土墻的設(shè)計(jì)應(yīng)保證在自重和外荷載作用下不發(fā)生全墻的滑動(dòng)和傾覆，并保證墻身截面有足夠的強(qiáng)度、基底應(yīng)力小于地基承載力和偏心距不超過容許值。這就要求在

18、擬定墻身斷面形式及尺寸之后，對上述幾方面進(jìn)行檢算。擋土墻驗(yàn)算方法有兩種：一是采用總安全系數(shù)的容許應(yīng)力法；二是采用分項(xiàng)安全系數(shù)的極限狀態(tài)法，以下主要介紹容許應(yīng)力驗(yàn)算法，對于極限狀態(tài)法可參閱相關(guān)資料。（一）作用在擋土墻上的力系 作用在擋土墻上的力系，根據(jù)荷載性質(zhì)及發(fā)生概率分為主要力系、附加力系和特殊力系。一般情況下?lián)跬翂χ豢紤]主要力系的影響。在浸水和地震等特殊情況下，尚應(yīng)考慮附加力和特殊力的作用。主要力系是指經(jīng)常作用在擋土墻上的力，如圖10-7所示，它包括：（1）由填土自重和列車軌道荷載引起的主動(dòng)土壓力，可分解為水平土壓力和垂直土壓力； （2）墻身自重g；（3）墻前土體作用于墻面上的被動(dòng)土壓力；（

19、4）墻頂上的有效荷載；（5）墻背與第二破裂面之間的有效荷載wr；（6）基底法向反力r及摩擦力t；（7）常水位時(shí)的靜水壓力與浮力墻前被動(dòng)土壓力一般不予考慮，當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深(如大于1.5m)，且地層穩(wěn)定，不受水流沖刷或擾動(dòng)破壞時(shí)才予考慮。由于擋土墻前后土體相互作用，而達(dá)到被動(dòng)狀態(tài)所需的位移量大于達(dá)到主動(dòng)狀態(tài)的位移量，故墻后土體處于主動(dòng)狀態(tài)時(shí)，墻前土體難以達(dá)到被動(dòng)狀態(tài)，因此墻前的被動(dòng)抗力要比計(jì)算公式的被動(dòng)土壓力為小，目前尚無可靠的計(jì)算方法，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，并為安全起見，一般取1/3的計(jì)算被動(dòng)土壓力值作為墻前的被動(dòng)抗力。附加力系是指偶然發(fā)生的或發(fā)生概率很小的力，包括：（1）設(shè)計(jì)水位的靜水壓力和浮力；（2）水

20、位退落時(shí)的動(dòng)水壓力；（3）波浪沖擊力；（4）凍脹壓力和冰壓力；（5）溫度變化的影響力。特殊力系是指暫時(shí)的或?qū)儆跒?zāi)害性的，發(fā)生幾率極小的力，包括：（1）地震荷載；（2）施工及臨時(shí)荷載，如起吊機(jī)、人群、堆載等；（3）水流漂浮物的撞擊力。擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)，對于單線鐵路應(yīng)按有列車荷載與無列車荷載進(jìn)行檢算；雙線鐵路及站場內(nèi)的擋土墻，除按軌道上均有列車荷載進(jìn)行檢算外，尚應(yīng)按鄰近擋土墻的一線、二線有列車荷載與無列車荷載等組合進(jìn)行檢算，并取不利的荷載組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。冰壓力和凍脹力不與波浪壓力同時(shí)計(jì)算,洪水和地震不同時(shí)考慮。（二）擋土墻穩(wěn)定性檢算對于重力式擋土墻，墻的穩(wěn)定性往往是設(shè)計(jì)中的控制因素。擋土墻的穩(wěn)定性包括抗

21、滑穩(wěn)定性與抗傾覆穩(wěn)定性兩方面。1.抗滑穩(wěn)定性檢算擋土墻的抗滑穩(wěn)定性是指在土壓力和其他外荷載的作用下，基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力，用抗滑穩(wěn)定系數(shù)表示，即作用于擋土墻最大可能的抗滑力與實(shí)際滑動(dòng)力之比，如圖10-8所示。一般情況下，有： （10-1）式中：n 作用于基底的上的總垂直力，即擋土墻墻身自重g、墻背主動(dòng)土壓力的豎直分力 、墻頂上的有效荷載及墻背與第二破裂面之間的有效荷載之和，其值為： 墻背主動(dòng)土壓力的總水平分力；f 基底摩擦系數(shù)，其數(shù)值可通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定，如無試驗(yàn)值，按表10-5采用。 沿基底抗滑穩(wěn)定系數(shù)不應(yīng)小于1.3，考慮附加力系時(shí)，不小于1.2。但設(shè)計(jì)墻高大于1215m時(shí)，應(yīng)注意適

22、當(dāng)加大值，以保證擋土墻的抗滑穩(wěn)定性。當(dāng)擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性已滿足而受抗滑穩(wěn)定性控制時(shí)，可采用設(shè)置傾斜基底的方法以增加擋土墻的抗滑穩(wěn)定性?；變A斜度，一般地基不大于1:5；浸水地基，當(dāng) f0.5時(shí)，不宜設(shè)置傾斜基底；當(dāng)0.5 f0.10時(shí)，傾斜基底不大于1:10；當(dāng) f0.10時(shí)，傾斜基底不大于1:5；巖質(zhì)地基不大于1:3。設(shè)置傾斜基底的方法，是保持墻胸高度不變，而使墻踵下降一個(gè)高度h,如圖10-9所示，從而使基底具有向內(nèi)傾斜的逆坡。與水平基底相比，可減小滑動(dòng)力，增大抗滑力，增強(qiáng)擋土墻的抗滑穩(wěn)定性。需要注意的是，由于墻踵下降了h，計(jì)算土壓力時(shí)墻高也應(yīng)增加了h，即計(jì)算墻高為： ，由圖10-9可知，（

23、10-2） 圖10-8 滑動(dòng)穩(wěn)定性檢算 圖10-9 傾斜基底若將豎直方向的力和水平方向的力分別按傾斜基底的法線方向和切線方向分解,則傾斜基底法向力為：（10-3）切向力為：（10-4）式中： 基底傾角，即基底與水平面的夾角。由公式（10-1）可知，設(shè)置傾斜基底后擋土墻的滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)為：（10-5）由公式（10-5）可以看出，由于設(shè)置了傾斜基底，明顯地增大了抗滑穩(wěn)定系數(shù)，而且基底傾角 越大，越有利于抗滑穩(wěn)定性。應(yīng)當(dāng)指出，除驗(yàn)算沿基底的抗滑穩(wěn)定性外，尚應(yīng)驗(yàn)算沿墻踵水平面上的抗滑穩(wěn)定性，以免擋土墻連同地基土體一起滑動(dòng)。因此，基底的傾斜度不宜過大。 圖10-10 凸榫基礎(chǔ)增加抗滑穩(wěn)定性的另一種辦法是采

24、用凸榫基礎(chǔ)，如圖10-10所示，凸榫基礎(chǔ)是在基礎(chǔ)底面設(shè)置一個(gè)與基礎(chǔ)連成整體的榫狀凸塊，利用榫前土體所產(chǎn)生的被動(dòng)土壓力以增加擋土墻抗滑穩(wěn)定性。增加抗滑穩(wěn)定性的措施還有：改善地基，例如在粘性土地基上夯嵌碎石，以增加基底摩擦系數(shù)；改變墻身斷面形式等。但單純的擴(kuò)大斷面尺寸收效不大，而且也不經(jīng)濟(jì)。2.抗傾覆穩(wěn)定性檢算擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性是指它抵抗墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動(dòng)傾覆的能力，用抗傾覆穩(wěn)定系數(shù) 表示，其值為對墻趾的穩(wěn)定力矩之和與傾覆力矩之和的比值，如圖10-11所示，表達(dá)式為：圖10-11 傾覆穩(wěn)定性檢算 圖10-12 展寬墻趾 （10-6）式中： 穩(wěn)定力系對墻趾的總力矩 傾覆力系對墻趾的總力矩（10-7

25、）（10-8）一般情況下，抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)不應(yīng)小于1.5，考慮附加力時(shí)，不應(yīng)小于1.3。當(dāng)墻高大于1215m時(shí)，應(yīng)注意加大 值，以保證擋土墻的傾覆穩(wěn)定性。當(dāng)抗滑穩(wěn)定性滿足要求，擋土墻受抗傾覆穩(wěn)定性控制時(shí)，可展寬墻趾，如圖10-12所示，在墻趾處展寬基礎(chǔ)可以增大穩(wěn)定力矩的力臂，是增強(qiáng)抗傾覆穩(wěn)定性的常用方法。但在地面橫坡較陡處，會(huì)由此引起墻高的增加。展寬部分b一般用與墻身相同的材料砌筑，不宜過寬。重力式擋土墻b不宜大于墻高的10%；衡重式擋土墻b不宜大于墻高的5%?；A(chǔ)展寬可分級設(shè)置成臺(tái)階基礎(chǔ)，每級的寬度和高度關(guān)系應(yīng)符合剛性角（即基礎(chǔ)臺(tái)階的斜向連線與豎直線的夾角）的要求，對于石砌圬工不大于35；對

26、于混凝土圬工不大于45，如超過時(shí)，則應(yīng)采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)板。增加抗傾覆穩(wěn)定性的措施還有：改變墻背或墻面的坡度以減少土壓力或增加穩(wěn)定力臂；改變墻身形式，如改用衡重式、墻后增設(shè)卸荷平臺(tái)或卸荷板。（三）擋土墻基底應(yīng)力及合力偏心距檢算為了保證擋土墻的基底應(yīng)力不超過地基的容許承載力，應(yīng)進(jìn)行基底應(yīng)力檢算。為了使擋土墻墻型結(jié)構(gòu)合理和避免發(fā)生顯著的不均勻沉陷，還應(yīng)控制作用于擋土墻基底的合力偏心距。如圖10-13所示，若作用于基底合力的法向分力為n，它對墻趾的力臂為，則有：（10-9）合力偏心距e為：（10-10）基底合力的偏心距，土質(zhì)地基不應(yīng)大于b/10，巖石地基不應(yīng)大于b/4 。基底兩邊緣點(diǎn)，即趾部和踵部的

27、法向壓應(yīng)力、分別為：（10-11）式中：m 各力對中性軸的力矩之和，m=n e；w 基底截面模量，對單位延米的擋土墻，；a 基底截面面積，對單位延米的擋土墻，a=b?；讐簯?yīng)力不得大于地基容許承載力，當(dāng)考慮主要力系和附加力系組合時(shí)，地基承載力可提高20% 。當(dāng)按主要力系計(jì)算時(shí)，墻踵的基底壓應(yīng)力可超過地基的容許承載力，一般地區(qū)最大不超過30% 。 圖10-13 基底應(yīng)力及合力偏心距檢算圖式 圖10-14 基底應(yīng)力重分布 當(dāng)eb/10時(shí)，基底墻踵將出現(xiàn)拉應(yīng)力，對于一般地基與基礎(chǔ)間是不能承受拉力的，這時(shí)按無拉應(yīng)力的平衡條件重新分配壓應(yīng)力，重新分配的壓應(yīng)力合力作用在距墻趾為的三角形應(yīng)力圖的形心上，該應(yīng)

28、力圖一邊長為3 。如圖10-14所示，基底應(yīng)力圖形將由虛線圖形變?yōu)閷?shí)線圖形。根據(jù)力的平衡條件，有：故基底最大壓應(yīng)力為：（10-12）基底壓應(yīng)力或偏心距過大時(shí)，可采取加寬墻趾或擴(kuò)大基礎(chǔ)的辦法予以調(diào)整，也可采用換填地基土以提高其承載力；調(diào)整墻背坡度或斷面形式以減少合力偏心距等措施。（四）擋土墻墻身截面強(qiáng)度檢算通常，選取一、兩個(gè)墻身截面進(jìn)行檢算,檢算截面可選在基礎(chǔ)頂面（襟邊以上截面）、1/2墻高處、上下墻（凸形及衡重式墻）交界處等，如圖10-15所示。圖10-15 墻身檢算截面的選擇墻身截面強(qiáng)度檢算包括法向應(yīng)力和剪應(yīng)力檢算。（1）法向應(yīng)力及偏心距檢算如圖10-16所示，若檢算截面-的強(qiáng)度，從土壓力強(qiáng)度分布圖中可得到截面-以上的土壓力 和以及該截面以上的墻身自重，截面的寬度為 ，則： （10-13）（10-14）對于墻身截面偏心距的要求，在只考慮主要力系時(shí)，考慮主要力系加附加力系時(shí)， ，以保證墻型的合理性。截面兩端邊緣的法向應(yīng)力為：（10-15）對于截面兩端邊緣的法向應(yīng)力的要求，在只考慮主要力系時(shí)，最大壓應(yīng)力和最大拉應(yīng)力不得超過圬工的容許應(yīng)力。當(dāng)考慮附加力系時(shí)，容許應(yīng)力可提高30%。（2）剪應(yīng)力檢算剪應(yīng)力分水平剪應(yīng)力和斜剪應(yīng)力兩種。重力式擋土墻只檢算水平剪應(yīng)力，而衡重式擋土墻還需進(jìn)行斜截面剪應(yīng)力的檢算，如圖10-15中的截面。水平方向剪應(yīng)力檢算：圖10