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【摘 要】近年来，随着城市的发展，新建城区的扩大，在设计施工中挡土墙的应用越来越大。挡土墙是指防止土体坍塌或截断土坡延伸，支承填土和物料并保证其稳定的构筑物，广泛用于各类工程，如水利、水电、公路、铁路、桥梁、房屋、矿山、码头、船坞等。作为土建设计人员，应充分重视挡土墙设计，做好前期准备工作，同时要慎重方案设计，精心计算，依据计算结果及现场的实际情况合理选择断面尺寸，既要确保工程安全，又不造成投资浪费。
【关键词】挡土墙；设计
一、挡土墙设计的前期准备工作
在进行挡土墙设计前，必须充分做好准备工作，才能把挡土墙设计做好。设计前需获得工程地点的平面地形图及相关的地形剖面图，同时去现场实地踏勘或测量，必要时对现场进行专门的地质勘察工作，获得工程地质勘察部门提交的工程地质勘察报告。设计人员应根据工程特点及挡土墙设计需要，对勘察工作提出具体要求。如勘察范围应根据开挖深度及场地的岩土工程条件确定，并宜在开挖边界外按开挖深度的1～2倍范围内布置勘测点，对于软土，勘察范围宜扩大；勘察的深度应根据挡土墙结构设计的要求确定，不宜小于1倍开挖深度，软土地区应穿越软土层；勘探点间距应视地层条件确定，可在15～30m内选择，地层变化较大时，应增加勘探点，查明其分布规律。对于规模较小的工程和重要性较低的工程，如果没有专门的地质勘察资料，一般可按照当地或场地附近的相关地质资料作为参考设计。笔者做过的110KV古潭变电站的三通一平土建设计中，拟建变电站地处山坡地，坡度高差约有5m；同时按电力行业做法站内设计标高需比站外自然地面至少要高出0.5m，场地平整需部分开挖，部分回填，因此变电站四周围墙均需设置挡土墙。拟建变电站是在既有35KV古潭变电站站址附近上新建的。既有35KV古潭变电站占地约5000m2，拟建110KV古潭变电站占地约11000m2，用地面积是既有变电站的2倍，而且两个变电站是相邻的，仅一墙之隔，在做土建设计时虽然可以参考原有35KV古潭变电站的地质资料，但是同时需进行专门的地质勘察工作，并且针对挡土墙设计对勘察工作提出详细的要求。
二、挡土墙的设计
2.1 挡土墙型式和断面的设计
挡土墙除可按结构型式划分为重力式、悬臂式、扶臂式、空箱式、板桩式等外，又可按材料的选用分为砖砌，毛石、混凝土和钢筋混凝土等几种。实际情况中的选用应根据工程需要、土质情况、材料供应、施工技术及造价等因素合理选择。
2.1.1 重力式挡土墙
重力式挡土墙多采用混凝土和浆砌石建造，在石料丰富的地区采用浆砌石挡土墙较混凝土挡土墙经济，混凝土挡土墙耐久性较浆砌石挡土墙好。重力式挡土墙靠墙体自身的重量平衡外力以满足稳定要求。由于其结构简单、施工方便、取材容易，造价经济而得到广泛应用。
根据墙背倾角的不同，重力式挡土墙可分为仰斜、竖直和俯斜三种。按主动土压力大小，重力式挡土墙要优先采用仰斜挡土墙，竖直次之，俯斜少用。仰斜式的墙后填土较困难，不易压实，不便施工，用于护坡时较为合理，俯斜式挡土墙墙后填土易压实，利于防渗，且便于施工。当墙后允许开挖边坡较陡，或为获得较好的水流条件，可以采用由俯斜到仰斜过渡的扭曲翼墙。重力式俯斜挡土墙墙后坡比一般经验尺寸为1：0.4～1：0.7，当墙后填土强度指标低、地基承载力低或浸水运用条件下，坡比应取大值，反之取小值。仰斜挡土墙墙后坡比一般为1：0.2～1：0.4。仰斜挡土墙墙后坡比还应结合施工中的开挖边坡、地基岩性、回填等施工条件加以确定。重力式挡土墙的顶宽一般为40～60cm。底宽约为墙高的1/2～l/3，墙高较小且填土质量好的墙，初算时底宽可取墙高的l/3。为了增大墙底的抗滑能力，基底可做成逆坡，亦可加上齿脚。重力式挡土墙的缺点是由于体积和重量较大，在土地基上往往由于受地基承载力的限制，不能太高；在岩基上虽然承载力不是控制条件，但高的重力式挡土墙由于断面大，材料耗费较多，亦不经济。一般高度控制在6m以下较为经济。
2.1.2 悬臂式挡士墙
悬臂式挡土墙由断面较小的立墙和底板组成。墙体内设置钢筋承受拉应力，故墙身截面较小，属于轻型钢筋混凝土结构，其稳定性主要靠底板以上填土重来保证。可以在较高范围内使用。悬臂式挡土墙在水工建筑物中应用最为广泛，8m以下高度范围内应用最多，过矮亦不经济。悬臂式挡土墙分立墙、趾板和踵板三部分。水工建筑物中悬臂式挡土墙临水面多做成垂直面，填土面多做成1：0.05～1：0.07的斜坡面。立墙顶宽一般不小于20cm，以便浇筑混凝土，立墙底宽由结构计算决定。底板长度由稳定计算决定，底板和立墙的长度比值取决于地基岩性、填土强度指标及墙前后水位等条件，一般比值为0.6～0.8，对地基土质及填土强度指标低的浸水挡土墙，其底板长度与立墙高度之比有时可大于1。立墙前趾板长度一般取底板总长度的0.15～0.30倍。底板一般做成变厚度的，底面做成水平，顶面则自立墙处向两边倾斜，底板靠立墙处的厚度常取为墙高的1/14～1/10，底板前后边缘厚度一般不小于20cm。
2.2 挡土墙的稳定计算
挡土墙的稳定计算包括抗滑稳定计算，抗倾覆稳定计算和地基承载力计算。挡土墙的截面尺寸一般按试算法确定，即先根据挡±墙的工程地质、填土性质以及墙身材料和施工条件等凭经验初步拟定截面尺寸，然后进行计算。如不满足要求，则修改截面尺寸或采取其他措施。特别需注意的是当挡土墙建在在软弱地基上时，如果基底应力过大，超过地基承载能力，或前后趾应力大小过大，将会产生地基下沉，进而导致挡土墙下沉破坏。因此，计算时应注意土的压缩性。在不同运用条件下，作用于墙上的荷载主要有：墙体自重、填土重，土压力，水压力，活荷载以及墙底反力和墙面埋入土中部分所受被动土压力，后者一般可忽略不计，其结果偏于安全。在设计计算中，挡土墙的截面和底宽一般由抗滑稳定计算控制。 2.3 挡士墙的墙结构计算
挡土墙的结构计算主要就是结构应力分析，而挡土墙的应力分析应根据结构布置型式、尺寸、受力特点及工程地质条件进行。重力式、半重力式挡土墙底板的前趾可简化为固定在墙体上的悬臂板，按受弯构件进行计算，墙底及墙身截面变化处应按偏心受压构件核算截面应力；悬臂式挡土墙的前趾和底板可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算，墙身可按固支在底板上的悬臂板按受弯构件计算，或按偏心受压构件核算截面应力；在结构计算中，以上几种挡土墙计算比较简单，好多参考书上都有例题，在此不再赘述。而扶臂式挡土墙的结构应力分析就相应比较复杂，扶臂式挡土墙由于墙面板和踵板的结构计算方法不同，一般分为替代荷载截条法和三面固端板法两种。在美国W.C.亨廷顿编著的《土压力与挡土墙》及《铁路工程设计手册（挡土墙）》中推荐替代荷载截条法并附有例题。三面固端板法在《水工钢筋混凝土结构》（水利电力出版社）一书中仅做一般简要方法提示。
三、挡土墙排水设计的重要性
排水设置的好坏直接涉及挡土墙的安全与使用，尤其是在南方雨水充足的地方，下大雨或暴雨时雨水会迅速从地面直接渗入，对墙被产生较大压力。如果挡土墙的排水不良，会对挡土墙基础和建筑物的稳定造成很大影响，严重时可对地基造成破坏，从而导致挡土墙失稳，带来较大的社会影响和经济损失。因此，设计时必须认真对待挡土墙的排水设计，除了按照规范在墙体设置一定数量的泄水孔外，还可以增加一些措施来加强挡土墙排水。比如为使地面水不浸入地基，适当增加水泥硬化地面的面积，在挡土墙前距墙约1m以外设置混凝土散水或排水明沟；当挡土墙后处于渗水量大或有集中水流时，可设置盲沟或引流；必要时在浸水挡土墙的墙身前后两面做防水层，使水流尽量从泄水孔排出等措施。在110KV蒙村变电站的挡土墙设计中，变电站地处山坡上，占地12000m2，变电站四周围墙因为地形条件均需设置挡土墙。
结语：挡土墙是一种应用广泛的结构形式，挡土墙在各类建设工程中的设置主要起着安全防护作用，同时还有节约工程投资、减少建筑用地的作用。在很多情况下，没有挡土墙的安全就没有建筑工程的安全，因此做好挡土墙设计很重要。
参考文献：
[1]GB50007-2002建筑地基基础设计规范[S].
[2]GB50330-2002建筑边坡工程技术规范[S].
[3]朱炳寅，娄宇，杨琦.建筑地基基础设计方法及实例分析[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.
【关键词】挡土墙；设计
一、挡土墙设计的前期准备工作
在进行挡土墙设计前，必须充分做好准备工作，才能把挡土墙设计做好。设计前需获得工程地点的平面地形图及相关的地形剖面图，同时去现场实地踏勘或测量，必要时对现场进行专门的地质勘察工作，获得工程地质勘察部门提交的工程地质勘察报告。设计人员应根据工程特点及挡土墙设计需要，对勘察工作提出具体要求。如勘察范围应根据开挖深度及场地的岩土工程条件确定，并宜在开挖边界外按开挖深度的1～2倍范围内布置勘测点，对于软土，勘察范围宜扩大；勘察的深度应根据挡土墙结构设计的要求确定，不宜小于1倍开挖深度，软土地区应穿越软土层；勘探点间距应视地层条件确定，可在15～30m内选择，地层变化较大时，应增加勘探点，查明其分布规律。对于规模较小的工程和重要性较低的工程，如果没有专门的地质勘察资料，一般可按照当地或场地附近的相关地质资料作为参考设计。笔者做过的110KV古潭变电站的三通一平土建设计中，拟建变电站地处山坡地，坡度高差约有5m；同时按电力行业做法站内设计标高需比站外自然地面至少要高出0.5m，场地平整需部分开挖，部分回填，因此变电站四周围墙均需设置挡土墙。拟建变电站是在既有35KV古潭变电站站址附近上新建的。既有35KV古潭变电站占地约5000m2，拟建110KV古潭变电站占地约11000m2，用地面积是既有变电站的2倍，而且两个变电站是相邻的，仅一墙之隔，在做土建设计时虽然可以参考原有35KV古潭变电站的地质资料，但是同时需进行专门的地质勘察工作，并且针对挡土墙设计对勘察工作提出详细的要求。
二、挡土墙的设计
2.1 挡土墙型式和断面的设计
挡土墙除可按结构型式划分为重力式、悬臂式、扶臂式、空箱式、板桩式等外，又可按材料的选用分为砖砌，毛石、混凝土和钢筋混凝土等几种。实际情况中的选用应根据工程需要、土质情况、材料供应、施工技术及造价等因素合理选择。
2.1.1 重力式挡土墙
重力式挡土墙多采用混凝土和浆砌石建造，在石料丰富的地区采用浆砌石挡土墙较混凝土挡土墙经济，混凝土挡土墙耐久性较浆砌石挡土墙好。重力式挡土墙靠墙体自身的重量平衡外力以满足稳定要求。由于其结构简单、施工方便、取材容易，造价经济而得到广泛应用。
根据墙背倾角的不同，重力式挡土墙可分为仰斜、竖直和俯斜三种。按主动土压力大小，重力式挡土墙要优先采用仰斜挡土墙，竖直次之，俯斜少用。仰斜式的墙后填土较困难，不易压实，不便施工，用于护坡时较为合理，俯斜式挡土墙墙后填土易压实，利于防渗，且便于施工。当墙后允许开挖边坡较陡，或为获得较好的水流条件，可以采用由俯斜到仰斜过渡的扭曲翼墙。重力式俯斜挡土墙墙后坡比一般经验尺寸为1：0.4～1：0.7，当墙后填土强度指标低、地基承载力低或浸水运用条件下，坡比应取大值，反之取小值。仰斜挡土墙墙后坡比一般为1：0.2～1：0.4。仰斜挡土墙墙后坡比还应结合施工中的开挖边坡、地基岩性、回填等施工条件加以确定。重力式挡土墙的顶宽一般为40～60cm。底宽约为墙高的1/2～l/3，墙高较小且填土质量好的墙，初算时底宽可取墙高的l/3。为了增大墙底的抗滑能力，基底可做成逆坡，亦可加上齿脚。重力式挡土墙的缺点是由于体积和重量较大，在土地基上往往由于受地基承载力的限制，不能太高；在岩基上虽然承载力不是控制条件，但高的重力式挡土墙由于断面大，材料耗费较多，亦不经济。一般高度控制在6m以下较为经济。
2.1.2 悬臂式挡士墙
悬臂式挡土墙由断面较小的立墙和底板组成。墙体内设置钢筋承受拉应力，故墙身截面较小，属于轻型钢筋混凝土结构，其稳定性主要靠底板以上填土重来保证。可以在较高范围内使用。悬臂式挡土墙在水工建筑物中应用最为广泛，8m以下高度范围内应用最多，过矮亦不经济。悬臂式挡土墙分立墙、趾板和踵板三部分。水工建筑物中悬臂式挡土墙临水面多做成垂直面，填土面多做成1：0.05～1：0.07的斜坡面。立墙顶宽一般不小于20cm，以便浇筑混凝土，立墙底宽由结构计算决定。底板长度由稳定计算决定，底板和立墙的长度比值取决于地基岩性、填土强度指标及墙前后水位等条件，一般比值为0.6～0.8，对地基土质及填土强度指标低的浸水挡土墙，其底板长度与立墙高度之比有时可大于1。立墙前趾板长度一般取底板总长度的0.15～0.30倍。底板一般做成变厚度的，底面做成水平，顶面则自立墙处向两边倾斜，底板靠立墙处的厚度常取为墙高的1/14～1/10，底板前后边缘厚度一般不小于20cm。
2.2 挡土墙的稳定计算
挡土墙的稳定计算包括抗滑稳定计算，抗倾覆稳定计算和地基承载力计算。挡土墙的截面尺寸一般按试算法确定，即先根据挡±墙的工程地质、填土性质以及墙身材料和施工条件等凭经验初步拟定截面尺寸，然后进行计算。如不满足要求，则修改截面尺寸或采取其他措施。特别需注意的是当挡土墙建在在软弱地基上时，如果基底应力过大，超过地基承载能力，或前后趾应力大小过大，将会产生地基下沉，进而导致挡土墙下沉破坏。因此，计算时应注意土的压缩性。在不同运用条件下，作用于墙上的荷载主要有：墙体自重、填土重，土压力，水压力，活荷载以及墙底反力和墙面埋入土中部分所受被动土压力，后者一般可忽略不计，其结果偏于安全。在设计计算中，挡土墙的截面和底宽一般由抗滑稳定计算控制。 2.3 挡士墙的墙结构计算
挡土墙的结构计算主要就是结构应力分析，而挡土墙的应力分析应根据结构布置型式、尺寸、受力特点及工程地质条件进行。重力式、半重力式挡土墙底板的前趾可简化为固定在墙体上的悬臂板，按受弯构件进行计算，墙底及墙身截面变化处应按偏心受压构件核算截面应力；悬臂式挡土墙的前趾和底板可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算，墙身可按固支在底板上的悬臂板按受弯构件计算，或按偏心受压构件核算截面应力；在结构计算中，以上几种挡土墙计算比较简单，好多参考书上都有例题，在此不再赘述。而扶臂式挡土墙的结构应力分析就相应比较复杂，扶臂式挡土墙由于墙面板和踵板的结构计算方法不同，一般分为替代荷载截条法和三面固端板法两种。在美国W.C.亨廷顿编著的《土压力与挡土墙》及《铁路工程设计手册（挡土墙）》中推荐替代荷载截条法并附有例题。三面固端板法在《水工钢筋混凝土结构》（水利电力出版社）一书中仅做一般简要方法提示。
三、挡土墙排水设计的重要性
排水设置的好坏直接涉及挡土墙的安全与使用，尤其是在南方雨水充足的地方，下大雨或暴雨时雨水会迅速从地面直接渗入，对墙被产生较大压力。如果挡土墙的排水不良，会对挡土墙基础和建筑物的稳定造成很大影响，严重时可对地基造成破坏，从而导致挡土墙失稳，带来较大的社会影响和经济损失。因此，设计时必须认真对待挡土墙的排水设计，除了按照规范在墙体设置一定数量的泄水孔外，还可以增加一些措施来加强挡土墙排水。比如为使地面水不浸入地基，适当增加水泥硬化地面的面积，在挡土墙前距墙约1m以外设置混凝土散水或排水明沟；当挡土墙后处于渗水量大或有集中水流时，可设置盲沟或引流；必要时在浸水挡土墙的墙身前后两面做防水层，使水流尽量从泄水孔排出等措施。在110KV蒙村变电站的挡土墙设计中，变电站地处山坡上，占地12000m2，变电站四周围墙因为地形条件均需设置挡土墙。
结语：挡土墙是一种应用广泛的结构形式，挡土墙在各类建设工程中的设置主要起着安全防护作用，同时还有节约工程投资、减少建筑用地的作用。在很多情况下，没有挡土墙的安全就没有建筑工程的安全，因此做好挡土墙设计很重要。
参考文献：
[1]GB50007-2002建筑地基基础设计规范[S].
[2]GB50330-2002建筑边坡工程技术规范[S].
[3]朱炳寅，娄宇，杨琦.建筑地基基础设计方法及实例分析[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.