挡土墙设计和施工中应注意的问题

桩基研究与地基基础

ＡＮＨＵＩ

ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ

! 李宏卓

设计施工也所以经施工人员对其重视程度不够而出现一些事故。从设计、施工角度做一些．设计中应注意的问题

《建筑地基基础》（ＧＢＪ７－８９）有一些规定，但是过于概括，设计人员．１设计工况选择设计工况的选择非常重要，不同工况下的荷载组合是不同的。很多设计人员仅仅考虑了土压力的作用，而忽视了水压力、渗透压力、地震等的作用。一般挡土墙的计算荷载简图见图１。

邢莉

从图一中可以看出，在完建期，挡墙仅受本身自重和墙后土压力的作用，而在运行期，除此以外还受墙前后水压力和墙底扬压力的作用，如果设计人员不用两种工况来验算挡墙的稳定，那么在完建期满足要求的挡墙断面，在运用期就有可能倾复。因此，在设计中应根据具体情况，选择多种工况进行验算。

１．２荷载计算１．２．１墙后土压力

墙后土压力推求的公式中，用的最普遍的是朗金和库仑公式。这两个公式的理论都建立在一定假定的基础上，因此它们的应用也受到相应的限制，不能混用。

朗金公式假定挡土墙的填土面水平，墙背铅直且墙背与填土间无摩擦力，只适用于填土表面水平及墙背铅直和光滑的情况。当填土表面不平或是墙背粗糙和倾斜时，采用朗金公式计算主动土压力，误差较大。

库仑公式可用于墙背铅直或倾斜、光滑或粗糙、填土表面为水平或倾斜的情况。但库仑公式假定滑裂面为一斜平面，滑动楔是一个不变的三角形棱柱体，这与实际情况不符，使计算结果有偏差。通常情况下用库仑公式推求主动土压力，偏差约为２％～１０％，可认为满足实际工程要求的精度，但在推求被动土压力则误差较大，甚至大过实际数值数倍以至数十倍（内摩擦角较大时），故不应用来计算被动土压力。由于库仑土压力理论假设墙后填土是理想的散体，及填土只有内摩擦角φ

而没有内聚力Ｃ，从理论上只适用于无粘性的填土。但实际工程中常不得不采用粘性填土，为考虑粘性土的内聚力Ｃ对土压力数值的影响，在应用库仑公式时，常将内摩擦角φ增大，采用所谓的“等值内摩擦角φＤ”来综合考虑内聚力对土压力的效应，一般情况下φ０°～３５°。由于φＤ取３Ｄ值是随挡土墙高度变化的一个含糊参数，在高墙设计中，选用应当慎重。

通过上述分析可见，朗金、库仑土压力公式的应用，对主动土压力，库仑理论与实测较为符合。因此! 对无粘性土在计算土压力时宜采用库仑公式。另外! 当有内聚力ｃ时，朗金公式可直接计算，而库仑公式则无法直接求解，可是朗金公式由于没有考虑墙背的摩擦作用，往往计算结果偏大（误差可能达２０％左右），虽偏于安全，但增加工程造价。

１．２．２墙前被动土压力的考虑

一般挡土墙墙前填土高度较小，计算常不考虑作用于墙前的被动土压力，以策安全。因为墙前产生被动土压力所需的墙顶位移为０．０５Ｈ（平移）和０．１Ｈ" 转动#，已超出容许范围，即已发生滑动破坏。如果墙前填土较厚，墙前土压力可近似按静止土压力计算。

１．２．３墙后水压力及墙底扬压力的推求：

这两个荷载的推求可归结为如何确定计算水头的问题。对于一般仅有挡土作用的挡土墙，墙后水位一般可取所在区域地下水位。对于既挡水又挡土的挡土墙，如用在河道两边做河岸，此时既要考虑墙体两侧的水压力，又要考虑墙底的扬压力作用，扬压力包括浮托力和渗透压力两部分（如图１）。如墙底基础透水性较强，则应考虑两侧水相互渗漏而连通，故可取较高的水位作为计算水位。墙后设有反滤排水时，应视排水的效果确定墙后水位。对于施工期间的墙后水位随填土高程、施工基坑的地下水位及排水情况而变，则需根据具体情况确定。

１．３墙身构造１．３．１挡土墙基础

挡土墙基础在底板后趾处宜设置齿坎（图２），齿坎的设置不仅能提高墙的抗滑能力，而且能有效延长地下水的渗径，防止地基发生渗透变形，使墙下土体发生破坏。

１．３．２排水孔的设置

规范规定挡土墙应设排水孔，其间距２～３ｍ，外斜５％，孔眼尺寸不小于! １００ｍｍ。排水孔的设置十分重要，挡土墙常由于排水不良，大量雨水经墙后填土下渗，使土的抗剪强度降低，土压力增大，同时墙背还受积水水压力影响，使挡墙的荷载条件发生变化，往往造成挡土墙的破坏。因此，挡土墙应设排水孔，墙后应做滤水层和排水盲沟，墙顶填土面应设防水层。由于反滤层的施工质量难以保证，近来流行采用在墙背铺设塑料透水管以代替排水孔，施工很方便，效果也很理想。

安徽建筑２００２－

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桩基研究与地基基础

ＡＮＨＵＩ

ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲ香山大厦基础加固设计

□柳自忠

香山大厦位于宁夏中宁县东大街，是我院１９９５年完成的

２

设计项目，建筑面积５０００ｍ，５层，两跨双向框架结构，平面如

佘顺元

型，层数增加为６层。接到此项任务后，除已施工完的底层主体及基础，重新设计，重新施工。２工。

设计小组，认真分析、比较，的施工方案。

２

原设计为５层，建筑面积５０００ｍ，约３５０万元，现甲方追加投资８０万元，１层客房面积，平面功能，柱网均不变，图１" 。做适当调整，层数增为６层!

架梁、柱、现浇楼板均已施工完毕，万元，若拆除，拆除费用约需１５万元。

１．施工方案选择

甲方的新要求仅为层数增加一层，设计认真分析、对比，计算认为主要问题是基础承载力不足，若能解决此问题可不必拆除已建成部分，对基础、底层柱做加固处理后，可继续施工，这样可为甲方节约投资约９０万元，且缩短工期５０ｄ，可提早营业，取得更大的经济效益和社会效益。

原设计为钢筋砼预制桩，桩截面２５０×２５０ｍｍ，桩长４．５ｍ，单桩竖向承载力设计值为２５０ｋＮ，建设场地平坦，根据工程地质勘察报告，场区地层自上而下为：

１．１杂填土：杂色，主要成分为生活垃圾和建筑垃圾，层厚０．８～１．３ｍ。不宜作为建筑地基持力层。

图１" 所示。１、２层为!

商场，３、４、５层为客房，

基础为柱下独立承台桩基础。该工程当年开工建设，施工完底层主体结构后，因甲方资金原因停工至２０００年。

２０００年初甲方提出恢复建设，根据新的城市规划及甲方要求，对原设计需进行修改，重新设计沿街立面造

图

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剖面图

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粘性土回填，因为粘性土常具有干燥时体积收缩、遇水膨胀的１．３．３伸缩缝的设置

性质，会在挡土墙中产生较大的侧压力，且在设计中无法考虑，挡土墙每隔１０～２０ｍ应设置伸缩缝，当有地基变化时宜

其数值可能比计算压力大许多倍，它可能使挡土墙外移，甚至加设沉降缝。在拐角处应适当采取加强的构造措施。

使其失去作用，发生事故。２．施工中应注意的问题

２．４墙后回填土质量的控制２．１挡土墙墙身砌筑质量

由于墙背填土的内摩擦角φ与土的性质及填土的夯实程挡土墙墙身是挡土的主要构件，如若倾倒，后果严重。因

度有关。夯得愈实，填土的内摩擦角φ与内聚力ｃ值越大，挡土此，挡墙墙身的砌筑质量应满足设计要求，对于钢筋混凝土墙

墙越安全。故墙后填土必须分层夯实，每层填土厚度不超过身，浇筑时应保证混凝土振捣充分，尤其要作好施工缝的处理，

３０～４０ｃｍ，每层土的夯实次数不少于３遍。墙后回填土常用夯避免形成冷缝。对于砌石墙身，应严格按照先座浆后砌石的顺

实后土的干密度来控制，具体指标参考值如下：序施工，砌筑砂浆要有很好的和易性，保证墙身有足够的抗剪

Ⅰ类碎石土，密实度为中密，干密度大于或等于２０ｋＮ／ｍ３强度，并尽量避免墙身形成通缝。；

２．２墙后填土时机Ⅱ类砂土，包括砾砂、粗砂、中砂，其密实度为中密，干密

３

挡土墙墙后填土应在墙身达到规定强度后，再进行回填。度大于或等于１６．５ｋＮ／ｍ：

３

有些施工单位，为了赶工期，抢进度，往往是墙身刚刚砌筑完Ⅲ类粘土混碎石土，干密度大于或等于１９．０ｋＮ／ｍ：

３

毕，就进行土的回填，致使墙体产生位移或裂缝，造成不应发生Ⅳ类粉质粘土，干密度大于或等于１６．５ｋＮ／ｍ：的事故。因此，墙后填土一定要按设计规定的时间及要求回墙后填土压实质量是挡土墙施工中的一个关键，施工时应填。严格执行有关施工规程，使墙后填土质量达到规定要求。

２．３墙后回填土土料的选择总之，挡土墙在工程建设中既是一个简单而易被忽视的部墙后回填土土料应尽量选择透水性较强、内摩擦力较大的分，也是经常出现问题的环节，只有从设计到施工的各个方面土，如砂土、碎石砾石等，此类土抗剪强度稳定，易于排水。不应均严格按照有关建设规程进行，才能保证工程的安全运行。采用淤泥、耕植土、膨胀性粘土等作为填料。由于实际上大多数回填土都多少含有一定的粘性土，为增强粘性土的透水性，应作者单位：安徽省水利水电勘测设计院在土中适当混以碎石。对于重要的高度较大的挡土墙，不应用

"! 安徽建筑２００２－１