浅谈水工挡土墙设计应注意的问题

    【摘要】针对挡土墙挡土高度大、基础地质条件差的特点，通过方案比较，采用混凝土衡重
式挡土墙结构，应用材料力学方法对挡土墙进行抗滑、抗倾覆、应力分析，确定了挡土墙最
佳断面型式。本文通过对水工挡土墙设计的总结，简单介绍了设计中应注意的几个方面。

 

　　【关键词】水工；挡土墙设计；衡重式挡墙；地基承载力

 

　　一、衡重式挡土墙上墙与下墙优化设计

 

　　关于衡重式挡土墙上墙与下墙高度比的取值，在很多参考书中都提到，说法且比较统
一，一般采用

4:6 时较为经济合理。其实这是一种经验取值，并不是每种情况下都采用 4:6

是经济合理的。那取值到底多少比较经济合理

?实际上，衡重式挡土墙尺寸应根据结构稳定

和地基强度的要求确定，根据结构计算和工程实例，总结出上墙高为

0.4～0.5 倍墙高较为

经济合理。这主要与地基的允许承载力有关，地基基础允许承载力较低时宜采用

0.4，较高

时宜采用

0.5(允许承载力较低较高只是相对的，与挡墙的设计高度有关)。方法是：将挡土

墙墙底去掉，与涵洞洞体直接连接，做成翅墙形式，且在矩形涵洞的洞口墙长的

L／3 处，

向上斜剪与墙高的

H／3 处连接，但要以进、出水口的渠道边坡大小来权衡，以使成形的渠

道边坡覆盖住挡土墙高度不得小于

30cm 为宜。这种结构与原结构相比可大大节省工程量，

相对降低工程造价，且抗冻害性能优于原结构。

 

　　二、挡土墙设计方案

 

　　本挡土墙为路堤式挡土墙，墙顶高程为

105.500m，墙高 11m～19.12m，挡土墙的墙背

填土为砂卵石，墙顶以上填土高程为

105.500m～118.500m，墙基以上最大挡土高度为

32.12m。 
　　在边坡中部

112.000m 高程设一 1.5m 宽的马道。挡土墙基础岩层为泥岩。挡土墙墙前为

尾水渠，墙前、墙背均挡水，允许挡水两侧形成水位差

(洪水消退后或下暴雨后，由于墙背

填土有阻水作用，因此会形成墙背水位比墙前水位高的情况

)。处于

Ⅶ级地震区。 

　　由于挡土高度大、挡土墙基础差，因此选取衡重式挡土墙和扶壁式挡土墙进行方案比较。
整个尾水渠挡土墙的长度由桩号

0+040.620～桩号 0+124.000，共分 6 段，基础呈台阶式布

置 ， 即 墙 顶 均 在

105.500m 高 程 ， 基 础 高 程 顺 水 流 向 分 别 为

86.380m、88.500m、90.500m、92.500m、94.500m、94.500m。下面将以横断面最大、挡土最高的
第一段挡土墙

(0+040.620～0+057.440)为例，进行方案比较、结构设计及稳定应力分析。 

　　衡重式挡土墙由直墙、减重台

(或称卸荷台)与底脚 3 部分组成。主要特点是利用减重台

上的填土重量以增加挡土墙的稳定性，并使地基应力分布比较均匀。衡重式挡土墙的直墙可
以做得比较单薄，墙顶厚度不小于

30cm，在减重台以下，则宜做成大体积的，减重台面距

墙底一般约为挡土高度的

0.5～0.6 倍。衡重式挡土墙横断面见图 1。 

　　

 

　　图

1 衡重式挡土墙横断面 

　　三、挡土墙土质地基承载力设计

 

　　对于土质地基上的挡土墙，在各种计算情况下

(一般控制在完建情况下)，平均基底应

力不大于地基允许承载力，最大基底应力不大于地基允许承载力的

1.2 倍。 

　　基础资料

(地质报告)中所提的地基承载力建议值(标准值)，只能作为计算允许承载力的

参考，不能片面地认为就是地基允许承载力，而应按实际情况进行换算

(修正)。在洪期和水

位骤降期，地基承载力不进行修正是合适的，即地基承载力建议值就是地基允许承载力

(地

基承载力设计值

)；在枯期，水工挡土墙就认为是普通的挡土墙，根据《建筑地基基础设计

规范》

(GB50007～2002)，地基承载力宜将建议值换算成设计值。 

　　将地基承载力标准值

fk 换算为设计值 f 的公式如下：