何峭峰

摘 要：文章主要通過對(duì)某化工廠擋土墻設(shè)計(jì)選型、設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及擋土墻設(shè)計(jì)中存在的問題方面提出自己的見解，并提出了相應(yīng)的解決方案進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：擋土墻；選型；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；處理方法

伴隨著城市的發(fā)展進(jìn)程以及道路交通的迅速發(fā)展，城市的綠地和房屋的面積逐步減少在工程設(shè)計(jì)中，因此擋土墻的設(shè)計(jì)在工程中也越來越需要，如江門地區(qū)，它地域上屬于沿海，地形比較復(fù)雜，地勢(shì)不平坦，所以可用的土地資源相對(duì)較少，在這樣的地區(qū)擋土墻的應(yīng)用就相當(dāng)重要，搞好擋土墻的設(shè)計(jì)意義十分重大。同時(shí)也要看到搞好擋土墻的設(shè)計(jì)關(guān)系到方方面面的問題，尤其關(guān)乎到安全問題。

在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，擋土墻的應(yīng)用是十分普遍的，尤其表現(xiàn)在項(xiàng)目廠房等基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)上。本文筆者主要通過對(duì)某化工廠擋土墻設(shè)計(jì)選型、設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及擋土墻設(shè)計(jì)中存在的問題方面提出自己的見解，并提出了相應(yīng)的解決方案進(jìn)行探討。

1 工程概況

某化工廠擬在廠內(nèi)修建1#～3#廠房，這些廠房對(duì)周圍環(huán)境具有防爆特殊工藝要求，每個(gè)單體廠房四周均要求修筑高度7m～10.00m不等的防爆擋土墻，且要求擋土墻上部1/3 土質(zhì)中不能含有超過5cm 的硬質(zhì)石塊等，擋土墻下部能承受Ⅲ級(jí)防爆能量要求，坡頂有一個(gè)不小于1.0m 的平臺(tái)。故本擋土墻不單是傳統(tǒng)意義上的邊坡支護(hù)，而且要在天然坡頂堆積一定厚度的填土，同時(shí)滿足吸納爆炸沖擊能的功能。其總長(zhǎng)約150米，為回填土，且施工場(chǎng)地狹窄，故采用錨桿式混凝土擋土墻。

2 擋土墻的選型

根據(jù)墻面的材質(zhì)不同，擋土墻分為：混凝土型、石砌擋型、鋼板型、鋼筋混凝土型等；按照結(jié)構(gòu)的不同，則分成：薄壁型、錨定型、重力型等等。由墻體剛度，擋土墻還可以分為柔性擋土墻和剛性擋土墻。柔性擋土墻指因墻體本身的剛度小，當(dāng)土承受壓力時(shí)，墻體本身容易變形，如板樁墻，錨定板等。剛性擋土墻與柔性擋土墻正好相反，墻體剛度大，在土壓力下，墻體幾乎不易發(fā)生變形和改變，如可用混凝土、石、鋼筋混凝土、磚等這些材料構(gòu)成的重力式擋土墻。

重力式擋土墻是使用時(shí)間非常久的設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，施工方便，因此應(yīng)用也就最廣。當(dāng)墻高在5m左右時(shí)，可以充分應(yīng)用其長(zhǎng)處。當(dāng)擋土墻較高時(shí)，仍然采用重力式的話，其穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性就沒辦法保證。如果整體基礎(chǔ)較龐大，就會(huì)影響到單體工程基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工以及地下管線的布置，所以，擋土墻較高的話，以鋼筋混凝土為材質(zhì)的扶壁式或懸臂式是比較適用的，也可以應(yīng)用毛石混凝土擋土墻，諸如當(dāng)重力式擋土墻超出8米時(shí)，就可以采用毛石混凝土擋土墻的設(shè)計(jì)。

常見的擋土墻形式還有錨桿式擋土墻，它是由三部分，即用特制的鋼筋混凝土來作擋土板墻和設(shè)立柱，同時(shí)設(shè)置水平或傾斜的鋼錨桿（如圖1）所示。錨桿的一個(gè)端口要與立柱相接，另一端口要被錨固定在山坡處的穩(wěn)定土層或者巖層中。土壓力要由擋土板傳結(jié)設(shè)柱，錨桿與上層之間的錨或者穩(wěn)固的巖層來固定力量，從而保證墻的穩(wěn)定性。這種建造主要是適用于墻高大，挖地基十分困難或者石料匱乏地區(qū)，如要處理一個(gè)較難處理的邊坡時(shí)，邊坡下方的基礎(chǔ)較差，挖基也十分困難。使用錨桿擋土墻的話，就可以解決重力式擋墻對(duì)基礎(chǔ)承載力要求較高的問題題，有了顯著的效果。

圖1 錨桿式擋土墻

擋土墻的材料的選用在考慮受力的同時(shí)，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)因素，在中石方大、場(chǎng)地平整的時(shí)候，就可以取材，使用擋土墻的材質(zhì)為塊石或毛石，以節(jié)省開支。但如果土質(zhì)差，石材少，或者工程十分重大，則更加恰當(dāng)?shù)氖墙叵碌谋砻娉叽巛^小的鋼筋混凝土擋土墻。

3 擋土墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 首先應(yīng)具備的資料是：（1）地質(zhì)資料：如現(xiàn)場(chǎng)的地形、地貌、地質(zhì)，地下水位狀況，土壤重度r，地基承載力R，內(nèi)摩擦角H等；（2）場(chǎng)地資料：墻背填土的類型、排水要求、冰凍深度、施工方式等等；（3）擋土墻砌筑的石料或者用做他用的材料數(shù)量、名稱等。

3.2 規(guī)劃擋土墻時(shí)要與其他設(shè)計(jì)案比較，深入分析了解工程的實(shí)用性、造價(jià)、經(jīng)濟(jì)性。然后在實(shí)際情況上選擇擋土墻的型號(hào)，并確定最后的方案。所以擋土墻的設(shè)計(jì)是不能忽視總圖的設(shè)計(jì)的，總圖在考慮設(shè)計(jì)方案時(shí)，如果既能做到土方的挖填十分平衡，房屋的排列合理，道路的坡道適宜，同時(shí)擋土墻的高度和長(zhǎng)度控制在最佳的數(shù)值，在工程的造價(jià)上就會(huì)是合理的。但是如果僅僅只考慮了房屋的排列合理，道路的坡道適宜，卻忽視了擋土墻的高度和長(zhǎng)度，使擋土墻的長(zhǎng)度和高度上安排不當(dāng)，存在很大的誤差，就會(huì)提高工程的造價(jià)。這種情況在設(shè)計(jì)中屢見不鮮，在優(yōu)化設(shè)計(jì)方案時(shí)，有時(shí)外運(yùn)土方的工程設(shè)計(jì)量雖加增了，將擋土墻的高度調(diào)整，增加高度，在平衡造價(jià)后就會(huì)節(jié)省一部分。所以設(shè)計(jì)時(shí)候要綜合全面考慮各方面，做出合適宜的設(shè)計(jì)。

3.3 確定適宜的墻頂荷載性。如果擋土墻是路堤，就要考慮汽車的載重情況，計(jì)算方法是，采用/汽一100、/拖一600或者/ 汽一150、/拖一600車輛荷載等級(jí)來計(jì)算的。先要計(jì)算在10m區(qū)間內(nèi)可以承載的最大數(shù)值，再假設(shè)均勻分布10m每增加的米數(shù)上而得的超過值，擋土墻的超載在通常狀況下，如果按施工過程中的堆載計(jì)算，可取值在10～20KN/m2之間。

3.4 確定剖面形式合理性。要使其具有合理性，首先以重力式擋土墻為例子，墻背情況可分為三種即仰斜、俯斜和垂直。邊坡是挖方就是以仰斜為宜，是填方的話就是俯斜或垂直為宜。同時(shí)也要因著擋土墻結(jié)構(gòu)類型及其特點(diǎn)考慮，若在山區(qū)，地面橫坡不平坦，相對(duì)陡峻，采用仰斜式擋土墻的話，會(huì)造成斷面程度大，經(jīng)費(fèi)緊張。造成經(jīng)費(fèi)增加。這時(shí)候采用俯斜式擋土墻會(huì)更在造價(jià)上就經(jīng)濟(jì)合理。若按照主動(dòng)土壓力大小來恒定，重力式擋土墻最適宜采用仰斜擋土墻、其次是直立式，俯斜式就要盡量避免。

3.5 要充分考慮建筑風(fēng)格結(jié)構(gòu)和它基礎(chǔ)的布置擋土墻，利用基礎(chǔ)頂板、底板和墻體組成空間布局，如設(shè)計(jì)一個(gè)體育活動(dòng)場(chǎng)館，要增加體育館的面積，延長(zhǎng)軸線的話，就會(huì)導(dǎo)致?lián)跬翂]辦法進(jìn)行放線，可通過用墻體代替擋土墻，把場(chǎng)館端頭兩面墻體做成鋼筋混凝土墻體，但是需要在墻體后要0.2米的礦渣濾水層，做好暗排水溝，并在墻背上做好防水的安排。

3.6 如果建筑物基礎(chǔ)和擋土墻基礎(chǔ)、地下管線的間距上要設(shè)計(jì)好，當(dāng)建構(gòu)筑物位于擋土墻上方時(shí)，基礎(chǔ)間距就是S>B/2+ b+htgH，在這個(gè)式子中B、b由結(jié)構(gòu)專業(yè)估算確定，h是兩基底的落差，H是壓力擴(kuò)散角，而當(dāng)htgH<1m時(shí)，就可取htgH=1m （主要考慮到擋土墻背設(shè)置透水層）。

3.7 設(shè)計(jì)中也有必要說明擋土墻的施工過程中的先后順序，同時(shí)在地形復(fù)雜的區(qū)域也要考慮到各種地下管線穿越擋土墻的各種可能。

4 施工中問題及應(yīng)對(duì)策略

4.1 互相緊挨著的二段擋土墻的基底高差大時(shí)，大約在0.5m時(shí)，就按照公式高：長(zhǎng)=1：2放階計(jì)算，階高為0.5m。

4.2 在施工過程中，若擋土墻墻基的底落在填土地基，就要使填土地耐力符合設(shè)計(jì)的要求。但是測(cè)試填土地耐力十分的復(fù)雜，所以如果擋土墻不太高，限制填土的壓實(shí)系數(shù)就可以從另一個(gè)方面符合耐力的標(biāo)準(zhǔn)。再者，當(dāng)處于填土深處時(shí)，其系數(shù)要求是上高下低。在擋土墻施工中，其填土地基有一定的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)擋土墻結(jié)構(gòu)的測(cè)量高度為3m時(shí)，對(duì)填土壓實(shí)系數(shù)的測(cè)量是每深入20m長(zhǎng)就取基底往下1.0m深度。在滿足這個(gè)范圍內(nèi)的填土壓實(shí)系數(shù)應(yīng)該為0.96（即f約為130kN/m2時(shí)），同時(shí)該深度再往下的填土壓實(shí)系數(shù)就應(yīng)該是0.90（ f約為100kN/m2）。

4.3 擋土墻的透水層設(shè)置在設(shè)計(jì)中尤為重要。施工中用的材質(zhì)不能是淤泥、膨脹性粘土等，粗礫石或者碎石是最好的選擇，厚薄程度為不少于30cm，并應(yīng)保證粗礫石或礫石在透水層中含量不小于60%。

4.4 在擋土墻結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中，由于重力式毛石擋土墻造價(jià)低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易因此被廣泛使用。但毛石砌體是一種比較脆的材料，抗拉的程度較差，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)容易發(fā)生拉應(yīng)力的拐彎處要進(jìn)行加固處理。根據(jù)工程自身狀況可進(jìn)行以下兩種處理： 如果墻段的高度較大，通常采用不小于4m時(shí)的加固辦法不適宜，這時(shí)候可用設(shè)縫法。當(dāng)墻段的高度較小時(shí)，可用的加固方法最適宜是低于4m，在拐角兩邊墻段斷面按承受靜止土壓力要求適當(dāng)加大，且于拐角附近加設(shè)抗拉鋼筋網(wǎng)。

4.5 擋土墻自身的排水設(shè)計(jì)要十分關(guān)注?？籽鄢叽缫笥赨100mm，上下左右交織建成梅花的形狀，在泄水孔的后面應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)直徑大于500mm的濾水堆襄。要設(shè)計(jì)泄水孔，其外斜應(yīng)該為5%，間距應(yīng)該控制在不大于3m。最下一排泄水孔的出口要高出排水溝水面或者地面300mm，孔后底部則應(yīng)該大于200mm厚的粘土隔水層。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃熙齡，秦寶玖等.地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和計(jì)算[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1983.

[2] 王秀麗.基礎(chǔ)工程[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2004.

[3] 顧慰慈.擋土墻土壓力計(jì)算手冊(cè)[M].北京：中國建材工業(yè)出版社， 2005.

3.6 如果建筑物基礎(chǔ)和擋土墻基礎(chǔ)、地下管線的間距上要設(shè)計(jì)好，當(dāng)建構(gòu)筑物位于擋土墻上方時(shí)，基礎(chǔ)間距就是S>B/2+ b+htgH，在這個(gè)式子中B、b由結(jié)構(gòu)專業(yè)估算確定，h是兩基底的落差，H是壓力擴(kuò)散角，而當(dāng)htgH<1m時(shí)，就可取htgH=1m （主要考慮到擋土墻背設(shè)置透水層）。

3.7 設(shè)計(jì)中也有必要說明擋土墻的施工過程中的先后順序，同時(shí)在地形復(fù)雜的區(qū)域也要考慮到各種地下管線穿越擋土墻的各種可能。

4 施工中問題及應(yīng)對(duì)策略

4.1 互相緊挨著的二段擋土墻的基底高差大時(shí)，大約在0.5m時(shí)，就按照公式高：長(zhǎng)=1：2放階計(jì)算，階高為0.5m。

4.2 在施工過程中，若擋土墻墻基的底落在填土地基，就要使填土地耐力符合設(shè)計(jì)的要求。但是測(cè)試填土地耐力十分的復(fù)雜，所以如果擋土墻不太高，限制填土的壓實(shí)系數(shù)就可以從另一個(gè)方面符合耐力的標(biāo)準(zhǔn)。再者，當(dāng)處于填土深處時(shí)，其系數(shù)要求是上高下低。在擋土墻施工中，其填土地基有一定的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)擋土墻結(jié)構(gòu)的測(cè)量高度為3m時(shí)，對(duì)填土壓實(shí)系數(shù)的測(cè)量是每深入20m長(zhǎng)就取基底往下1.0m深度。在滿足這個(gè)范圍內(nèi)的填土壓實(shí)系數(shù)應(yīng)該為0.96（即f約為130kN/m2時(shí)），同時(shí)該深度再往下的填土壓實(shí)系數(shù)就應(yīng)該是0.90（ f約為100kN/m2）。

4.3 擋土墻的透水層設(shè)置在設(shè)計(jì)中尤為重要。施工中用的材質(zhì)不能是淤泥、膨脹性粘土等，粗礫石或者碎石是最好的選擇，厚薄程度為不少于30cm，并應(yīng)保證粗礫石或礫石在透水層中含量不小于60%。

4.4 在擋土墻結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中，由于重力式毛石擋土墻造價(jià)低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易因此被廣泛使用。但毛石砌體是一種比較脆的材料，抗拉的程度較差，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)容易發(fā)生拉應(yīng)力的拐彎處要進(jìn)行加固處理。根據(jù)工程自身狀況可進(jìn)行以下兩種處理： 如果墻段的高度較大，通常采用不小于4m時(shí)的加固辦法不適宜，這時(shí)候可用設(shè)縫法。當(dāng)墻段的高度較小時(shí)，可用的加固方法最適宜是低于4m，在拐角兩邊墻段斷面按承受靜止土壓力要求適當(dāng)加大，且于拐角附近加設(shè)抗拉鋼筋網(wǎng)。

4.5 擋土墻自身的排水設(shè)計(jì)要十分關(guān)注?？籽鄢叽缫笥赨100mm，上下左右交織建成梅花的形狀，在泄水孔的后面應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)直徑大于500mm的濾水堆襄。要設(shè)計(jì)泄水孔，其外斜應(yīng)該為5%，間距應(yīng)該控制在不大于3m。最下一排泄水孔的出口要高出排水溝水面或者地面300mm，孔后底部則應(yīng)該大于200mm厚的粘土隔水層。

參考文獻(xiàn)

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[3] 顧慰慈.擋土墻土壓力計(jì)算手冊(cè)[M].北京：中國建材工業(yè)出版社， 2005.

3.6 如果建筑物基礎(chǔ)和擋土墻基礎(chǔ)、地下管線的間距上要設(shè)計(jì)好，當(dāng)建構(gòu)筑物位于擋土墻上方時(shí)，基礎(chǔ)間距就是S>B/2+ b+htgH，在這個(gè)式子中B、b由結(jié)構(gòu)專業(yè)估算確定，h是兩基底的落差，H是壓力擴(kuò)散角，而當(dāng)htgH<1m時(shí)，就可取htgH=1m （主要考慮到擋土墻背設(shè)置透水層）。

3.7 設(shè)計(jì)中也有必要說明擋土墻的施工過程中的先后順序，同時(shí)在地形復(fù)雜的區(qū)域也要考慮到各種地下管線穿越擋土墻的各種可能。

4 施工中問題及應(yīng)對(duì)策略

4.1 互相緊挨著的二段擋土墻的基底高差大時(shí)，大約在0.5m時(shí)，就按照公式高：長(zhǎng)=1：2放階計(jì)算，階高為0.5m。

4.2 在施工過程中，若擋土墻墻基的底落在填土地基，就要使填土地耐力符合設(shè)計(jì)的要求。但是測(cè)試填土地耐力十分的復(fù)雜，所以如果擋土墻不太高，限制填土的壓實(shí)系數(shù)就可以從另一個(gè)方面符合耐力的標(biāo)準(zhǔn)。再者，當(dāng)處于填土深處時(shí)，其系數(shù)要求是上高下低。在擋土墻施工中，其填土地基有一定的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)擋土墻結(jié)構(gòu)的測(cè)量高度為3m時(shí)，對(duì)填土壓實(shí)系數(shù)的測(cè)量是每深入20m長(zhǎng)就取基底往下1.0m深度。在滿足這個(gè)范圍內(nèi)的填土壓實(shí)系數(shù)應(yīng)該為0.96（即f約為130kN/m2時(shí)），同時(shí)該深度再往下的填土壓實(shí)系數(shù)就應(yīng)該是0.90（ f約為100kN/m2）。

4.3 擋土墻的透水層設(shè)置在設(shè)計(jì)中尤為重要。施工中用的材質(zhì)不能是淤泥、膨脹性粘土等，粗礫石或者碎石是最好的選擇，厚薄程度為不少于30cm，并應(yīng)保證粗礫石或礫石在透水層中含量不小于60%。

4.4 在擋土墻結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中，由于重力式毛石擋土墻造價(jià)低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易因此被廣泛使用。但毛石砌體是一種比較脆的材料，抗拉的程度較差，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)容易發(fā)生拉應(yīng)力的拐彎處要進(jìn)行加固處理。根據(jù)工程自身狀況可進(jìn)行以下兩種處理： 如果墻段的高度較大，通常采用不小于4m時(shí)的加固辦法不適宜，這時(shí)候可用設(shè)縫法。當(dāng)墻段的高度較小時(shí)，可用的加固方法最適宜是低于4m，在拐角兩邊墻段斷面按承受靜止土壓力要求適當(dāng)加大，且于拐角附近加設(shè)抗拉鋼筋網(wǎng)。

4.5 擋土墻自身的排水設(shè)計(jì)要十分關(guān)注?？籽鄢叽缫笥赨100mm，上下左右交織建成梅花的形狀，在泄水孔的后面應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)直徑大于500mm的濾水堆襄。要設(shè)計(jì)泄水孔，其外斜應(yīng)該為5%，間距應(yīng)該控制在不大于3m。最下一排泄水孔的出口要高出排水溝水面或者地面300mm，孔后底部則應(yīng)該大于200mm厚的粘土隔水層。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃熙齡，秦寶玖等.地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和計(jì)算[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1983.

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[3] 顧慰慈.擋土墻土壓力計(jì)算手冊(cè)[M].北京：中國建材工業(yè)出版社， 2005.