佛山市三水區(qū)南山鎮(zhèn)國土城建和水務局 528100

摘要：隨著經(jīng)濟的飛躍式發(fā)展，城市建設(shè)也得到相當程度的發(fā)展，建筑空間和綠地的減少以及我國道路交通的快速發(fā)展，為了節(jié)約土地美化城市，擋土墻工程則成為極為重要的一部分。

關(guān)鍵詞：擋土墻的設(shè)計；前期準備；策略

1、引言

近年來，隨著城市的發(fā)展，新建城區(qū)的擴大，在設(shè)計施工中擋土墻的應用越來越大。擋土墻是指防止土體坍塌或截斷土坡延伸，支承填土和物料并保證其穩(wěn)定的構(gòu)筑物。作為土建設(shè)計人員，應充分重視擋土墻設(shè)計，做好前期準備工作，同時要慎重方案設(shè)計，精心計算，依據(jù)計算結(jié)果及現(xiàn)場的實際情況合理選擇斷面尺寸，既要確保工程安全，又不造成投資浪費。

2、擋土墻的設(shè)計

通常進行擋土墻設(shè)計時考慮的因素為：擋墻的強度、擋墻的穩(wěn)定性、擋墻基礎(chǔ)的穩(wěn)定性等其他工程施工條件和環(huán)境因素。

（1）擋土墻的墻身強度驗算。對于擋墻自身的強度要達到能滿足抵抗土壓力的要求，在設(shè)計時常通過選取一些特殊的和代表性的截面進行驗算，如減力板擋墻的墻面板的部位、墻面變化的部位等。對重力式的擋土墻進行驗算時，主要是計算墻體的重力和土體的壓力，然后進行抗力驗算，以滿足設(shè)計要求。

（2）擋土墻的穩(wěn)定性驗算。通常所指的擋墻穩(wěn)定性主要包括兩個方面：擋墻抗傾覆的能力和擋墻抗滑移的能力。從以往的許多工程實例來看，擋墻的破壞，以傾覆的居多，擋墻在抗滑移方面還是有一定的安全儲備的。設(shè)計擋墻時，先通過工程的地質(zhì)條件，土質(zhì)的性質(zhì)以及材料供應等方面來初步確定，試算擋墻的截面尺寸。初步確定截面后進行驗算，看是否滿足承載力要求，若滿足即可，若不滿足則進行截面調(diào)整或再次進行試算，以滿足設(shè)計要求為止。同時，在進行驗算時要考慮土的壓縮性，對軟弱地基的壓縮性可導致?lián)鯄Φ目箖A覆能力下降。

（3）擋土墻的基底壓力驗算。擋土墻在自重及土壓力的垂直分力作用下，基底壓力按線性分布計算。其驗算方法及要求完全同天然地基淺基礎(chǔ)驗算方法。

擋土墻的基底壓力應小于地基承載力。否則，地基將喪失穩(wěn)定性而產(chǎn)生整體滑動，擋土墻基底常屬偏心受壓情況。即要求墻底平均壓力小于地基承載力，且墻底邊緣最大壓力不大于1.2倍地基承載力。同時要求偏心距不大于擋土墻的墻身寬度的四分之一。對特殊地質(zhì)情況，如場地為濕陷性黃土地基時，擋土墻基底應按濕陷性黃土規(guī)范進行地基處理。

3、道路工程中路基擋土墻的設(shè)計前期準備工作

在進行擋土墻設(shè)計前，必須充分做好準備工作，才能把擋土墻設(shè)計做好。設(shè)計前需獲得工程地點的平面地形圖及相關(guān)的地形剖面圖，同時去現(xiàn)場實地踏勘或測量，必要時對現(xiàn)場進行專門的地質(zhì)勘察工作，獲得工程地質(zhì)勘察部門提交的工程地質(zhì)勘察報告。設(shè)計人員應根據(jù)工程特點及擋土墻設(shè)計需要，對勘察工作提出具體要求。如勘察范圍應根據(jù)開挖深度及場地的巖土工程條件確定，并宜在開挖邊界外按開挖深度的1～2倍范圍內(nèi)布置勘測點，對于軟土，勘察范圍宜擴大；勘察的深度應根據(jù)擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求確定，不宜小于1倍開挖深度，軟土地區(qū)應穿越軟土層；勘探點間距應視地層條件確定，可在15～30m內(nèi)選擇，地層變化較大時，應增加勘探點，查明其分布規(guī)律。對于規(guī)模較小的工程和重要性較低的工程，如果沒有專門的地質(zhì)勘察資料，一般可按照當?shù)鼗驁龅馗浇南嚓P(guān)地質(zhì)資料作為參考設(shè)計。如果因為擋土墻工程所占整個變電站工程的投資比例較小，不夠重視而不進行專門的鉆孔勘測是不對的。實際提供的詳細勘察報告表明，在擋土墻的持力層下臥有淤泥軟土層。因此，在做擋土墻設(shè)計時由于考慮了淤泥層，做了提前預加固處理，避免了在未知有淤泥層存在的情況下不做處理而引起擋土墻墻體下沉開裂等工程地質(zhì)災害的出現(xiàn)。

4、道路工程中路基擋土墻設(shè)計的策略

（1）科學選型

選型是擋土墻設(shè)計中較為關(guān)鍵的一步?；诓煌囊暯牵瑩跬翂τ胁煌姆诸?。如從設(shè)置位置看，可分為路塹墻、路堤墻、路肩墻和山坡墻等類型；如從建筑材料看，可分為砌石、混凝土、鋼筋混凝土、鋼板等擋土墻；如從結(jié)構(gòu)型式看，可分為重力式、減力板式、錨桿式等擋土墻。在具體設(shè)計和施工中，設(shè)計者應結(jié)合工程的類型、當?shù)氐耐临|(zhì)狀況以及擋墻材料的選擇等進行合理的選型。由于重力式擋土墻材料來源廣、施工方便，因此設(shè)計者大多選用該類型擋土墻。但應充分其應用特點，如重力式擋土墻適用于高度小于6m、地層穩(wěn)定，且開挖土石方時不會危及相鄰建筑物安全的地段，其頂寬不宜小于400mm，底寬約為墻高的1/2-1/3；同時，基底可做成逆坡或在基底設(shè)置混凝土凸榫，墻底埋深應不小于500mm，以增強墻底的抗滑能力。

（2）優(yōu)化方案

擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案選擇得好，不但可以使擋土墻發(fā)揮有效的作用，確保工程安全，而且能夠節(jié)約工程投資。因此，在設(shè)計中，由于擋土墻的設(shè)置受到墻高、外力、地形、擋土墻后回填土類別、地基持力土層類別、水文條件、建筑材料、擋土墻的用途等影響，應根據(jù)工程實際需要，按照具體情況確定合適的擋土墻方案，對幾個方案進行比較，進而調(diào)整優(yōu)化方案。方案比較一般包含兩個方面，即擋土墻和其他結(jié)構(gòu)（如護坡、抗滑樁等）的比較和擋土墻本身結(jié)構(gòu)形式的比較。筆者對某廠區(qū)進行擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時曾設(shè)計3種方案：現(xiàn)場的廠區(qū)外自然地面與廠區(qū)內(nèi)地面設(shè)計標高，兩者最大的高差達到6m多，而作為擋土墻持力層的粘性土層在自然地面以下約2-3m處，估算擋土墻高度約為8-10m高。第1個方案考慮的是擋土墻形式為扶壁式鋼筋混凝土擋土墻，擋土墻縱向長度約110m，此方案由于擋土墻體厚度較厚、混凝土用量較大，擋土墻工程造價高，經(jīng)濟上不大合理；第2個方案的是考慮鋼筋混凝土錨桿式擋土墻，雖然減少了面板用的混凝土量，但在粘性土層中的錨桿單桿允許拉力較低，僅為330KN，而根據(jù)擋土墻的受力情況，需要布置較多的錨桿才能滿足要求，此方案不僅造價比較高，而且現(xiàn)場施工難度比較大；第3個方案則采用水泥砂漿砌毛石擋土墻，改變廠區(qū)地面排水走向，廠區(qū)地面做成一定比例的坡度，適當降低廠區(qū)內(nèi)地面與廠區(qū)外自然地面的高差，使最大高差部分降至為5m，工程更加經(jīng)濟合理。由此可見，擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計，應根據(jù)現(xiàn)場的自然地形、地質(zhì)及當?shù)氐慕?jīng)驗及技術(shù)條件，綜合考慮選定一個最優(yōu)的設(shè)計方案，使之造價經(jīng)濟、安全可靠、施工方便。

（3）精心計算

擋土墻設(shè)計時計算的內(nèi)容大致包括土（水）壓力的計算、抵抗傾覆和抵抗滑移能力的檢驗、地基對擋土墻承載力大小的檢驗。具體是：①擋土墻的穩(wěn)定驗算。擋土墻的穩(wěn)定驗算包括抗傾覆驗算和抗滑移驗算，作用在擋土墻上的荷載有墻體的自重、主動土壓力、墻底反力以及擋墻埋入土中部分所受被動土壓力，墻體按實際土的重度計算，荷載效應應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合。②墻身截面強度驗算。驗算截面可選在基礎(chǔ)底面、1/2墻高處或上下墻交界處等。墻身截面強度驗算包括法向應力和剪應力的驗算。剪應力雖然包括水平剪應力和斜剪應力兩種，但重力式擋土墻只驗算水平剪應力。③基底壓力驗算。擋土墻在自重及土壓力的垂直分力作用下，基底壓力按線性分布計算。其驗算方法及要求完全同天然地基淺基礎(chǔ)驗算方法。擋土墻的基底壓力應小于地基承載力，否則地基將喪失穩(wěn)定性而產(chǎn)生整體滑動，擋土墻基底常屬偏心受壓情況，即要求墻底平均壓力小于地基承載力，且墻底邊緣最大壓力不大于1.2倍地基承載力。同時要求偏心距不大于擋土墻的墻身寬度的1/4。需要指出的是，因用于計算主動土壓力的庫侖理論較適用于砂性土，而對于黏性土的壓力計算會存在一定的誤差，因此設(shè)計以黏性土做填料的擋土墻時，設(shè)計參數(shù)如填料的內(nèi)摩擦角等的取值應相對合理。

5、結(jié)束語

做好擋土墻的設(shè)計，落實施工要求是工程建設(shè)的首要任務，對工程的安全、經(jīng)濟、合理、美觀意義深遠。在工程建筑中不僅要考慮邊坡的穩(wěn)定性，而且在擋土墻的選型上還要進行各種擋土墻方案比較，分析其技術(shù)的可行性、經(jīng)濟的合理性

參考文獻：

[1] 王若俊.市政道路工程中路基擋土墻的設(shè)計[J].《交通世界》2013（16）

[2] 陳小偉.擋土墻施工技術(shù)在公路工程施工中的應用[J].城市建設(shè)理論研究201l（17）

[3] 沈珊珊.對擋土墻施工技術(shù)問題的淺析[J].科技視界，2012（9）