重力式擋土墻是一種常用的擋土墻，其穩(wěn)定性依靠擋土墻自身重力來維持。該擋土墻可采用石砌或混凝土建造，通常呈現(xiàn)簡單的梯形結(jié)構(gòu)。重力式擋土墻的設計和施工需要考慮土壤的性質(zhì)和壓力，以確保其穩(wěn)定性和安全性。
簡介
重力式擋土墻，指的是依靠墻身自重抵抗土體側(cè)壓力的擋土墻。重力式擋土墻可用塊石、片石、混凝土預制塊作為砌體，或采用片石混凝土、混凝土進行整體澆筑。半重力式擋土墻可采用混凝土或少筋混凝土澆筑。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建成，一般都做成簡單的梯形。它的優(yōu)點是就地取材，施工方便，經(jīng)濟效果好。所以，重力式擋土墻在我國鐵路、公路、水利、港灣、礦山等工程中得到廣泛的應用。
由于重力式擋土墻靠自重維持平衡穩(wěn)定，因此，體積、重量都大，在軟弱地基上修建往往受到承載力的限制。如果墻太高，它耗費材料多，也不經(jīng)濟。當?shù)鼗^好，擋土墻高度不大，本地又有可用石料時，應當首先選用重力式擋土墻。
重力式擋土墻一般不配鋼筋或只在局部范圍內(nèi)配以少量的鋼筋，墻高在6m以下，地層穩(wěn)定、開挖土石方時不會危及相鄰建筑物安全的地段，其經(jīng)濟效益明顯。
類型
重力式擋土墻可根據(jù)其墻背的坡度分為仰斜、俯斜、直立三種類型。
1.按土壓力理論，仰斜墻背的主動土壓力最小，而俯斜墻背的主動土壓力最大，垂直墻背位于兩者之間。
2.如擋土墻修建時需要開挖，因仰斜墻背可與開挖的臨時邊坡相結(jié)合，而俯斜墻背后需要回填土，因此，對于支擋挖方工程的邊坡，以仰斜墻背為好。反之，如果是填方工程，則宜用俯斜墻背或垂直墻背，以便填土易夯實。在個別情況下，為減小土壓力，采用仰斜墻也是可行的，但應注意墻背附近的回填土質(zhì)量。
3.當墻前原有地形比較平坦，用仰斜墻比較合理；若原有地形較陡，用仰斜墻會使墻身增高很多，此時宜采用垂直墻或俯斜墻。
重力式
構(gòu)造
重力式擋土墻的尺寸隨墻型和墻高而變。重力式擋土墻墻面胸坡和墻背的背坡一般選用1：0.2～1：0.3，仰斜墻背坡度愈緩，土壓力愈小。但為避免施工困難及本身的穩(wěn)定，墻背坡不小于1：0.25，墻面盡量與墻背平行。
對于垂直墻，如地面坡度較陡時，墻面坡度可有1：0.05～1：0.2，對于中、高擋土墻，地形平坦時，墻面坡度可較緩，但不宜緩于1：0.4。
采用混凝土塊和石砌體的擋土墻，墻頂寬不宜小于0.4m；整體灌注的混凝土擋土墻，墻頂寬不應小于0.2m；鋼筋混凝土擋土墻，墻頂不應小于0.2m。通常頂寬約為H/12，而墻底寬約為（0.5～0.7）H，應根據(jù)計算最后決定墻底寬。
當墻身高度超過一定限度時，基底壓應力往往是控制截面尺寸的重要因素。為了使地基壓應力不超過地基承載力，可在墻底加設墻趾臺階。加設墻趾臺階時擋土墻抗傾覆穩(wěn)定也有利。墻趾的高度與寬度比，應按工（砌體）的剛性角確定，要求墻趾臺階連線與豎直線之間的夾角θ（圖6—3），對于石砌圬工不大于35°，對于混凝土圬工不大于45°。一般墻趾的寬度不大于墻高的二十分之一，也不應小于0.1m。墻趾高應按剛性角定，但不宜小于0.4m。
墻體材料：擋土墻墻身及基礎，采用混凝土不低于C15，采用砌石、石料的抗壓強度一般不小于MU30，寒冷及地震區(qū)，石料的重度不小于20kN/m3，經(jīng)25次凍融循環(huán)，應無明顯破損。擋土墻高小于6m砂漿采用M5；超過6m高時宜采用M7.5，在寒冷及地震地區(qū)應選用M10。
設計
擋土墻在墻后填土土壓力作用下，必須具有足夠的整體穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的強度。設計時應驗算擋土墻在荷載作用下，沿基底的滑動穩(wěn)定性，繞墻趾轉(zhuǎn)動的傾覆穩(wěn)定性和地基的承載力。當基底下存在軟弱土層時，應當驗算該土層的滑動穩(wěn)定性。在地基承載力較小時，應考慮采用工程措施，以保證擋土墻的穩(wěn)定性。
一、作用于擋土墻上的力系計算作用于擋土墻力系，即一般的荷載和約束反力。
懸臂式與扶壁式擋土墻設計懸臂式與扶壁式擋土墻，如圖7—1所示，是鋼筋混凝土擋土墻主要的形式，是一種輕型支擋結(jié)構(gòu)物。它是依靠墻身的重量及底板以上的填土（含表面超載）的重量來維持其平衡，其主要特點是厚度小，自重輕，擋土高度可以很高，而且經(jīng)濟指標也比較好。6m左右用懸臂式；6m以上多用扶壁式。它們適用于缺乏石料、地基承載力低及地震地區(qū)。長期以來，懸臂式、扶壁式擋土墻在國內(nèi)已開始大量應用。為論述方便，分為懸臂式、扶壁式兩種類型擋土墻分別討論。
懸臂式
立板
懸臂式擋土墻是由立板和底板兩部分組成。為便于施工，立板內(nèi)側(cè)（即墻背）做成豎直面，外側(cè)（即墻面）可做成1：0.02～1：0.05的斜坡，具體坡度值將根據(jù)立板的強度和剛度要求確定。當擋土墻墻高不大時，立板可做成等厚度。墻頂?shù)淖钚『穸韧ǔ２捎?0～25cm。當墻高較高時，宜在立板下部將截面加厚。
墻底板
墻底板一般水平設置。通常做成變厚度，底面水平，頂面則自與立板連接處向兩側(cè)傾斜。
墻底板是由墻踵板和墻趾板兩部分組成。墻踵板頂面傾斜，底面水平，其長度由全墻抗滑穩(wěn)定驗算確定，并具有一定的剛度。靠立板處厚度一般取為墻高的1/12～1/10，且不應小于20-30cm。
墻趾板的長度應根據(jù)全墻的傾覆穩(wěn)定、基底應力（即地基承載力）和偏心距等條件來確定，一般可取為0.15～0.3B，其厚度與墻踵相同。通常底板的寬度月由墻的整體穩(wěn)定來決定，一般可取墻高度H的0.6～0.8倍。當墻后為地下水位較高，且地基承載力很小的軟弱地基時，月值可能會增大到1倍墻高或者更大。
凸榫
為提高擋土墻抗滑穩(wěn)定的能力，底板設置凸榫。為使凸榫前的土體產(chǎn)生最大的被動土壓力，墻后的主動土壓力不因設凸榫而增大，凸榫應設在正確位置上。
設計方案
懸臂式擋土墻設計，分為墻身截面尺寸擬定及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計兩部分。
確定墻身的斷面尺寸，是通過試算法進行的。其作法是先擬定截面的試算尺寸，計算作用其上的土壓力，通過全部穩(wěn)定驗算來確定墻踵板和墻趾板的長度。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計，則是對已確定的墻身截面尺寸，進行內(nèi)力計算和設計鋼筋。在配筋設計時，可能會調(diào)整截面尺寸，特別是墻身的厚度。一般情況下這種墻身厚度的調(diào)整對整體穩(wěn)定影響不大，可不再進行全墻的穩(wěn)定驗算。
懸臂式擋土墻，一般也以墻長方向取一延米計算。
墻身截面尺寸的擬定
根據(jù)上節(jié)的構(gòu)造要求，也可以參考以往成功的設計，初步擬定出試算的墻身截面尺寸：墻高是根據(jù)工程需要確定的；墻頂寬可選用20～25cm；墻背取豎直面；墻面取1：0.02～1：0.05的斜度的傾斜面，從而定出立板的截面尺寸。
底板在與立板相接處厚度為1/12～1/10H，而墻趾板及墻踵板端部厚度不小于20～30cm；其寬度B可近似取0.6～0.8H，當?shù)叵滤桓呋蜍浫?a href="/hebeideji/4299188292938756184.html">地基時，月值應增大。墻踵板、墻趾板的具體長度將由全墻的穩(wěn)定條件試算確定。
施工要求
一、擋土墻明挖基礎施工應符合下列規(guī)定：
1、當基礎開挖較深或邊坡穩(wěn)定性較差時，應分段、跳槽開挖，并采取臨時支護措施。
2、臨時棄土或堆放材料距坑邊的距離不應小于2m，機械行駛不得影響施工安全。
3、基坑應隨基礎施工分層回填夯實，頂面做成向外不小于4%的排水坡。
二、墻身施工應符合下列規(guī)定：
1、墻面應平順整齊，墻頂排水及防滲設施應及時施作。
2、泄水孔應在砌筑墻身時留置，必須保持排水通暢。
3、墻背拆模時，應在墻背側(cè)設置必要的臨時支撐。
三、重力式擋土墻施工應按下表進行檢查，并認真填寫檢查記錄表。對檢查中發(fā)現(xiàn)的不符合規(guī)定的情況，應簽發(fā)安全檢查整改通知單，限期整改，并跟蹤驗證。
重力式擋土墻施工作業(yè)安全檢查表
參考資料 >
新三板創(chuàng)新層公司交設股份新增專利信息授權:“一種超高性能混凝土方形組合重力式擋土墻”.每經(jīng)網(wǎng).2023-11-01