二O—三年五月
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一. 概述
二. 重力式挡土墙的构造
（-）墙身构造••… （二） 排水设施.... （三） 防水层 ....... （四） 基础埋置深度
三、重力式挡土墙的布置
（-）挡土墙位置的选定 （二） 纵向布置 .......... （三） 横向布置 ..........
284 6 8 8
9 10 11 11
（四） 平而布置 ..........
四.重力式挡土墙的设计计算
（-）作用在挡土墙上的力系 ................ （二） 描上墙稳定性检算 ................... （三） 挡上墙基底应力及合力偏心距检算 （四） 挡土墙墙身截而强度检算 .............
（-）墙背上的物理力学指标 ............. （二） 土与墙背的摩擦角fi .............. （三） 基底与地层间的肆擦系数 .......... （四〉建筑材料的强度等级及容许应力
重力式挡土墙
重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定, 它是我国目前最常用的一种挡土墙形式。重力式挡土墙多用浆砌片（块）石砌筑，缺乏石料地区有时可用混凝土预制块作为砌体，也可直接用混 凝土浇筑，一般不配钢筋或只在局部范鬧配置少量钢筋。这种挡土墙形 式简单、施工方便，可就地取材、适应性强，W而应用广泛。
1212 14 19 21
25 26 26 27
五、挡土墙常用设计参数25 由于重力式挡土墙依靠自身重力来维持平衡稳定，w此墙身断面 大，垢工数量也大，在软弱地基上修建时往往受到承载力的限制。如果 墙过高，材料耗费多，因而亦不经济。当地基较好，墙高不大，且当地 又有石料时，一般优先选用重力式挡土墙。
重力式挡土墙，当墙背只有单一坡度时，称为直线形墙背；若多于 一个坡度，则称为折线形墙背。直线形墙背可做成俯斜、仰斜、垂直三 种，墙背向外侧倾斜时称为俯斜，墙背向填土一侧倾斜时称为仰斜，墙 背垂直时称为垂直；折线形墙背有凸形折线墙背和衡重式墙背两种，如 图10-2所示。
a）俯斜
b）仰斜 C）垂直 d）凸形 e）衡重式
图10-2重力式掛土墙墙背形式
仰斜墙背所受的土压力较小，用于路堑墙时墙背与开挖面边坡较贴 合，W而开挖量和回填量均较小，但墙后填土不易压实，不便施工。当 墙趾处地面横坡较陡时，釆用仰斜墙背将使墙身增高，断面增大，如图
10-3所示，所以仰斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或路
堤墙O
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图10—3地面横坡对墙高的影响
俯斜墙背所受土压力较大，其墙身断面较仰斜墙背时要大，通常在 地面横坡陡峻时，利用陡直的墙面，以减小墙高。俯斜墙背可做成台阶 形，以增加墙背与填土之间的摩擦力。
垂直墙背的特点介于仰斜和俯斜墙背之间。
凸形折线墙背系由仰斜墙背演变而来，上部俯斜、下部仰斜,
以减小上部断面尺寸，多用于路堑墙，也可用于路肩墙。
衡重式墙背在上下墙之间设有衡重台，利用衡重台上填土的重
力使全墙重心后移，增加了墙身的稳定。由于釆用陡直的墙面，且下墙 釆用仰斜墙背，因而可以减小墙身高度，减少开挖工作量。
适用于山区地形陡峻处的路肩墙和路堤墙，也可用于路堑墙。
二.重力式挡土墙的构造
重力式挡土墙的构造必须满足强度与稳定性的要求，同时应考
虑就地取材，经济合理、施工养护的方便与安全。
（一）墙身构造
重力式挡土墙的仰斜墙背坡度一般采用1:0.25,不宜缓于
1:0. 30；俯斜墙背坡度一般为1:0. 25-1:0. 40,衡重式或凸折式挡土墙
下墙墙背坡度多釆用1:0.25〜1:0. 30仰斜，上墙墙背坡度受墙身强度 控制，根据上墙高度，釆用1:0. 25-1:0. 45俯斜，如图6-4所示。墙 面一般为直线形，其坡度应与墙背坡度相协调。同时还应考虑墙趾处的 地面横坡，在地面横向倾斜时，墙面坡度影响挡土墙的高度，横向坡度 愈大影响愈大。因此，地面横坡较陡时，墙面坡度一般为1:0. 05
1:0.20,矮墙时也可釆用直立;
地面横坡平缓时， 墙面可适当放缓，但
一般不缓于1:0. 35。
仰斜式挡土墙墙面一般与墙背坡度一致或缓于墙背坡度；衡重
式挡土墙墙面坡度釆用1:0.05,所以在地面横坡较大的山区，釆用衡重 式挡土墙较经济。衡重式挡土墙上墙与下墙的高度之比，一般釆用4:6 较为经济合理。对一处挡土墙而言，其断面形式不宜变化过多，以免造 成施工困难，并且应当注意不要影响挡土墙的外观。
混凝土块和石砌体挡土墙的墙顶宽度一般不应小于0. 5nb混凝
土墙顶宽度不应小于0. 4皿路肩挡土墙墙顶应以粗料石或C15混凝土做 帽石，其厚度不得小于a4nb宽度不小于a6nb突出墙外的飞檐宽应 为0. 1D1。如不做帽石或为路堤墙和路堑墙，应选用大块片石置于墙顶并
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用砂浆抹平。
在有石料的地区，重力式挡土墙应尽可能采用浆砌片石砌筑,
片石的极限抗压强度不得低于SOMPao在一般地区及寒冷地区，釆用M7. 5 水泥砂浆；在浸水地区及严寒地区，釆用M10水泥砂浆。在缺乏石料的 地区，重力式挡土墙可用C15混凝土或片石混凝土建造；在严寒地区采 用C20混凝土或片石混凝土。
为避免W地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，根据地基地质条件
的变化和墙高、墙身断面的变化情况需设置沉降缝。在平曲线地段，挡 土墙可按折线形布置，并在转折处以沉降缝断开。为防止垢工砌体因收 缩硕化和温度变化而产生裂缝应设置伸缩缝。设计中一般将沉降缝和伸 缩缝合并设置，沿线路方向每隔10〜25m设置一道，如图10-5所示。
缝宽为2〜3cnb自墙顶做到基底。缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青 麻筋或沥青木板，塞入深度不小于0.2 m.当墙背为岩石路堑或填石路 堤时，可设置空缝。
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图10-5沉降缝与伸缩缝
(-)排水设施
挡土墙排水设施的作用在于疏于墙后土体中的水和防止地表
水下渗后积水，以免墙后积水致使墙身承受额外的静水压力；减少季节 性冰冻地区填料的冻胀压力；消除粘性土填料浸水后的膨胀压力。
挡上墙的排水措施通常由地面排水和墙身排水两部分组成。地面排 水主要是防止地表水渗入墙后土体或地基，地面排水措施有:
1、设置地面排水沟，截引地表水;
2、夯实回填土顶面和地表松土，防止雨水和地面水下渗，必
要时可设铺砌层;
3. 挡土墙趾前的边沟应予以铺砌加固，以防止边沟水渗入基
础。
墙身排水主要是为了排除墙后积水，通常在墙身的适当高度处
布置一排或数排泄水孔，如图10-6所示。泄水孔的尺寸可视泄水量的 大小分别釆用0. 05mX0. Im、0, ImXO. lra> 0. ISniXO. 2m的方孔或直径
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为0. 05m-0. Im的圆孔。孔眼间距一般为2〜3nb干旱地区可予增大， 多雨地区则可减小。浸水挡土墙则为1.0〜l・5nb孔眼应上下左右交错 设最下一排泄水孔的出水口应高出地面0・3皿如为路堑挡土墙，应 高出边沟水位0. 3m；浸水挡土墙则应高出常水位0・3nu泄水孔的进水
口部分应设置粗粒料反滤层，以防孔道淤塞。泄水孔应有向外倾斜的坡 度。在特殊情况下，墙后填土釆用全封闭防水，一般不设泄水孔.干砌 挡土墙可不设泄水孔。
若墙后填土的透水性不良或可能发生冻胀，应在最低一排泄水孔至
墙顶以下0. 5m的高度范围内，填筑不小于0. 3m厚的砂加卵石或土工合 成材料反滤层。既可减轻冻胀力对墙的影响，又可防止墙后产生静水压 力，同时起反滤作用。反滤层的顶部与下部应设置隔水层。
（三）防水层
为防止水渗入墙身形成冻害及水对墙身的腐蚀，在严寒地区或
有浸水作用时，时常在临水面涂以防水层:
1、石砌挡土墙，先抹一层M5水泥砂浆（2cm厚），再涂以热沥青
（2〜3mm）；
2、混凝土挡土墙，涂抹两层热沥青（2〜3mm）； 3、钢筋混凝土挡
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土墙，常用石棉沥青及沥青浸制麻布各两层
防护，或者加厚混凝土保护层；一般情况下可不设防水层，但片石砌筑 挡上墙需用水泥砂浆抹成平缝。
挡土墙一般釆用明挖基础。当地基为松软土层时，可釆用加
宽基础、换填或桩基础。水下基础挖基有困难时，可釆用桩基础或沉井 基础。
基础埋置深度应按地基的性质、承载力的要求、冻胀的影响、地形 和水文地质等条件确定。
挡土墙基础置于土质地基上时，其基础埋深应符合下列要求:
1、基础埋置深度不小于5。当有冻结且冻结深度小于或等于
1 m时，应在冻结线以下不小于0. 25m （不冻胀土除外）；当冻结深度 超过1D1时，可在冻结线下0. 25m内换填翦冻胀土或不冻胀土，但埋置
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深度不小于1. 25mo不冻胀土层（例如碎石、卵石、中砂或粗砂等）中 的基础，埋置深度可不受冻深的限制;
2、受水流冲刷时，基础应埋置在冲刷线以下不小于Im； 3、路堑挡土墙基础底面应在路肩以下不小于m,并应低于侧
沟砌体底面不小于0. 2mo
挡土墙基础置于硬质岩石地基上时，应置于风化层以下。当风
化层较厚，难以全部清除时，可根据地基的风化程度及其相应的承载力 将基底埋于风化层中。置于软质岩石地基上吋，埋置深度不小于5。
挡土墙基础•置于斜坡地面时，其趾部埋入深度和距地面的水平距离
应符合表10-1的要求。
表10-1斜坡地面墙趾埋入的最小尺寸（m）
地层类别 较完整的硕质岩层 -殿硬质岩层 软质岩层 土层 埋人深度 距斜坡地面的水平距离L 示意图
(125 0,60 kOO 00 0・25~0・50 0・60~1・50 1.00^2.00 1.50-2 50 三、重力式挡土墙的布置 挡上墙的布置是挡土墙设计的一个重要内容，通常在路基横断
面图和墙址纵断面图上进行。布置前应现场核对路基横断面图，不满足 要求时应补测，并测绘墙址处的纵断面图，收集墙址处的地质和水文等 资料。
（一）挡土墙位置的选定
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1、路堑挡土墙的位置通常设置在路基的侧沟边。山坡挡土墙
应考虑设在基础可靠处，墙的高度应保证设墙后墙顶以上边坡稳定。
2、路肩挡土墙因可充分收缩坡脚，大量减少填方和占地，当
路肩与路堤墙的墙高或截面垢工数量相近、基础情况相似时，应优先选 用路肩墙。若路堤墙的高度或垢工数量比路肩墙显著降低，而且基础可 靠时，宜选用路堤墙。必要时应作技术经济比较以确定墙的位置。
3、当路基两侧同时设置路肩和路堑挡土墙时，一般应先施工
路肩墙，以免在施工时破坏路堑墙的基础。同时要求过路肩墙墙踵与水 平面成f角的平面不得伸入到路堑墙的基底面以下，否则应加深路堑墙 的基础，或将两考设计成一个整体结构。
4、沿河路堤设置挡土墙时，应结合河流的水文、地质情况以
及河道工程来布注意应保证墙后水流顺畅，不致挤压河道而引起局 部冲刷。
5、滑坡地段的抗滑挡土墙，应结合地形、地质条件，滑面的
部位、滑坡推力，以及其它工程，如：抗滑桩、减载、排水等综合考虑;
6、带拦截落石作用的挡土墙，应按落石范鬧、规模、弹跳轨
迹等进行考虑;
7、受其它建筑物如：房屋、公路、桥涵、隧道等控制的挡土
墙，在满足特定的要求下，尚需考虑技术经济条件;
（二）纵向布置
纵向布置在墙址纵断面图上进行，布置后绘成挡土墙正面图，布置 的内容有:
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1、确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结
构物的衔接方式。
路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中，或釆用锥坡与路堤衔接；当路 肩挡土墙、路堤挡土墙兼设时，其衔结处可设斜墙或端墙；与桥台连接 时，为防止墙后回填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出，需在 台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。
路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门、翼墙的设置情况平顺衔 接；与路堑边坡衔接时，一般将墙高逐渐降低至2ni以下，使边坡坡脚 不致伸入边沟内，有时也可用横向端墙连接。
2、按地基、地形及墙身断面变化情况进行分段，确定伸缩缝
和沉降缝的位置。
当墙身位于弧形地段，例如桥头锥体坡脚，因受力后容易出现竖向 裂缝，宜缩短伸缩缝间距，或考虑其它措施。
3、布置各挡土墙的基础。墙址地面有纵坡时，挡土墙的基底
宜做成不大于5%的纵坡。但地基为岩石时，为减少开挖，可沿纵向做成 台阶。台阶尺寸应随纵坡大小而定，但其高宽比不宜大于1:2。
4、布置泄水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等。
此外，在布置图上应注明各特征断面的桩号，以及墙顶、基础、顶 面、基底、冲刷线、冰冻线、常水位或设计洪水位的标高等。
（三）横向布置
横向布置选择在墙高最大处、墙身断面或基础形式有变异处。根据 墙型、墙高、地基及填土的物理力学指标等设计资料，进行挡土墙设计 或套用标准图，确定墙身断面、基础形式和埋置深度，布置排水设施等, 并绘制挡土墙横断
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面图。
（四）平面布置
对于个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河挡土墙和曲线挡土墙，除 了纵、横向布置外，还应进行平面布置，绘制平面图，标明挡土墙与线 路的平面位置及附近地貌和地物等情况，特别是与挡土墙有干扰的建筑 物的情况。沿河挡土墙还应绘出河道及水流方向.其它防护与加固工程
在以上设计图中，还应标写简要说明。必要时可另编设计说明书, 说明选用挡土墙方案的理由，选用挡土墙结构类型和设计参数的依据, 对材料和施工的要求及注意事项，主要工程数量等。如釆用标准图，应 注明其编号。
四.重力式挡土墙的设计计算
挡土墙是用来承受土体侧压力的构造物，它应具有足够的强度
和稳定性。挡土墙可能的破坏形式有：滑移、倾覆、不均匀沉陷和墙身 断裂等。因此挡土墙的设计应保证在自重和外荷载作用下不发生全墙的 滑动和倾覆，并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力 和偏心距不超过容许值。这就要求在拟定墙身断面形式及尺寸之后，对 上述几方面进行检算。
挡土墙验算方法有两种：一是釆用总安全系数的容许应力法;
二是釆用分项安全系数的极限状态法，以下主要介绍容许应力验算法, 对于极限状态法可参阅相关资料。
（一）作用在挡土墙上的力系
作用在挡土墙上的力系，根据荷载性质及发生概率分为主要力
系、附加力系和特殊力系。一般情况下挡土墙只考虑主要力系的影响。 在浸水和地震等特殊情况下，尚应考虑附加力和特殊力的作用。
主要力系是指经常作用在挡土墙上的力，如图10-7所示，它包括:
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(1) 由填土自重和列车轨道荷载引起的主动土压力氐，可分
解为水平土压力£上和垂直土压力坷,.
墙身自重ft
墙前土体作用于墙面上的被动土压力Ep.
墙顶上的有效荷载肌;
墙背与第二破裂面之间的有效荷载
基底法向反力斤及摩擦力7；
(7) 常水位时的静水压力与浮力
墙前被动土压力Ep 一般不予考虑，当基础埋置较深(如大于1. 5m),
且地层稳定，不受水流冲刷或扰动破坏时方予考虑。由于挡土墙前后土 体相互作用，而达到被动状态所需的位移量大于达到主动状态的位移
故墙后土体处于主动状态时，墙前土体难以达到被动状态，W此墙 前的被动抗力要比讣算公式的被动土压力为小，目前尚无可靠的计算方 法，根据经验，并为安全起见，一般取1/3的计算被动土压力值作为墙 前的被动抗力。
附加力系是指偶然发生的或发生概率很小的力，包括:
(1) 设计水位的静水压力和浮力;
(2) 水位退落时的动水压力; （3）波浪冲击力;
（4）冻胀压力和冰压力;
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（5）温度变化的影响力。
特殊力系是指暂时的或属于灾害性的，发生几率极小的力，包
括:
（1）地震荷载;
（2）施工及临时荷载，如起吊机、人群、堆载等;
（3）水流漂浮物的撞击力。
挡土墙设计时，对于单线铁路应按有列车荷载与无列车荷载进行检 算；双线铁路及站场内的挡土墙，除按轨道上均有列车荷载进行检算外， 尚应按邻近挡土墙的一线.二线有列车荷载与无列车荷载等组合进行检 算，并取不利的荷载组合进行设计。冰压力和冻胀力不与波浪压力同时 计算，洪水和地震不同时考虑。
（二）挡土墙稳定性检算
对于重力式挡土墙，墙的稳定性往往是设计中的控制因素。挡土墙 的稳定性包括抗滑稳定性与抗倾覆稳定性两方面。
L抗滑稳定性检算
挡上墙的抗滑稳定性是指在土压力和其他外荷载的作用下，基底摩 阻力抵抗挡土墙滑移的能力，用抗滑稳定系数瓦表示，即作用于挡土墙 最大可能的抗滑力与实际滑动力之比，如图10-8所示。一般情况下,
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(10-1)
式中：EA'-作用于基底的上的总垂直力，即挡土墙墙身自重© 墙背主动土压力的竖直分力d*、墙顶上的有效荷载％及墙背与第二 破裂面之间的有效荷载吒之和，其值为:
ZAr = G +坷 +%+叭
工—墙背主动土压力的总水平分力;
f-基底摩擦系数，其数值可通过现场试验确定，如无
试验值，按表10-5釆用O
沿基底抗滑稳定系数瓦不应小于1. 3,考虑附加力系时，心不
小于1.2。但设计墙高大于12〜15m时，应注意适当加大瓦值，以保证 挡土墙的抗滑稳定性。
当挡土墙抗倾覆稳定性已满足而受抗滑稳定性控制时，可釆用
设置倾斜基底的方法以增加挡土墙的抗滑稳定性。基底倾斜度，一般地
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基不大于1:5；浸水地基，当/<0.5时，不宜设置倾斜基底；当0.5W
/<0. 10时，倾斜基底不大于1:10；当fNO.lO时，倾斜基底不大于 1:5；岩质地基不大于1:3。
设置倾斜基底的方法，是保持墙胸高度不变，而使墙踵下降一
个高度△力，如图10-9所示，从而使基底具有向内倾斜的逆坡。与水平 基底相比，可减小滑动力，增大抗滑力，增强挡土墙的抗滑稳定性。需 要注意的是，由于墙踵下降了 △力，计算土压力时墙高也应增加了 △也 即计算墙高为：H' = H +山,由图10-9可知,
, -StancKn
= --------- -- 1 +tan 為 tana
(10-2)
若将竖直方向的力和水平方向的力分别按倾斜基底的法线方向和
图10・8 滑动稳定性检算 图10-9 倾斜基底
切线方向分解，则倾斜基底法向力为:
£N' = SNCOECQ, +2
巧 sinag
(10-3)
切向力为:
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刀尸=2E舄 cos6^0 - SNsin他
(10-4)
式中；\"o—基底倾角，即基底与水平面的夹角。
由公式（10-1）可知，设置倾斜基底后挡土墙的滑动稳定系数
为:
/SM+Ep sin% /(2N+S£x 上血％|) + 坷 tana。 Kc= ~
(10-5)
zr
-SNtan%
由公式（10-5）可以看出，由于设置了倾斜基底，明显地增大
了抗滑稳定系数，而且基底倾角越大，越有利于抗滑稳定性。
应当指出，除验算沿基底的抗滑稳定性外，尚应验算沿墙踵水平面 上的抗滑稳定性，以免挡土墙连同地基土体一起滑动。W此，基底的倾 斜度不宜过大。
图10-10凸梯基础
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增加抗滑稳定性的另一种办法是釆用凸樺基础，如图10-10所示, 凸樺基础是在基础底面设置一个与基础连成整体的樺状凸块，利用樺前 土体所产生的被动土压力以增加挡土墙抗滑稳定性。
增加抗滑稳定性的措施还有：改善地基，例如在粘性土地基上夯 嵌碎石，以增加基底摩擦系数；改变墙身断面形式等。但单纯的扩大断 面尺寸收效不大，而且也不经济。
2.抗倾覆稳定性检算
挡土墙的抗倾覆稳定性是指它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆
的能力，用抗倾覆稳定系数表示，其值为对墙趾的稳定力矩之和与倾 覆力矩之和的比值，如图10-11所示,
表达式为:
G切
Ex
V
N
万
Zy
•
/
/ /
A
■ a
■ B Bl
f
图10-11倾緞稳定性检算
图10-12展宽墙趾
(10-6)
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式中:
刀My —稳定力系对墙趾的总力矩 刀儿厶一倾覆力系对墙趾的总力矩
迟眄二 GZc+EjZrZp
(10-7) (10-8)
一般情况下,抗倾覆稳定性系数不应小于1.5,考虑附加力时，
不应小于1.3。当墙高大于12〜15m时，应注意加大值，以保证挡土墙 的倾覆稳定性。
当抗滑稳定性满足要求，挡土墙受抗倾覆稳定性控制时，可
展宽墙趾，如图10T2所示，在墙趾处展宽基础可以增大稳定力矩的力 臂，是增强抗倾覆稳定性的常用方法。但在地面横坡较陡处，会由此引 起墙高的增加。展宽部分Ab—般用与墙身相同的材料砌筑，不宜过宽。
重力式挡土墙不宜大于墙高的10获 衡重式挡土墙不宜大于墙 高的5%。基础展宽可分级设置成台阶基础，每级的宽度和高度关系应符 合刚性角（即基础台阶的斜向连线与竖直线的夹角）的要求，对于石砌 垢工不大于35° ；对于混凝土垢工不大于45° ,如超过时，则应釆用 钢筋混凝土基础板。
增加抗倾覆稳定性的措施还有：改变墙背或墙面的坡度以减少土 压力或增加稳定力臂；改变墙身形式，如改用衡重式、墙后增设卸荷平 台或卸荷板。
（三）挡土墙基底应力及合力偏心距检算
为了保证挡土墙的基底应力不超过地基的容许承载力，应进行
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基底应力检算。为了使挡土墙墙型结构合理和避免发生显箸的不均匀沉 陷，还应控制作用于挡土墙基底的合力偏心距。
如图10-13所示，若作用于基底合力的法向分力为它对
墙趾的力臂为ZN,则有:
7 _2眄-2陆_%+昭一輕 = --------- = -------------
(10-9)
合力偏心距e为:
(10-10)
基底合力的偏心距，土质地基不应大于罗10,岩石地基不应大
于 B/4 O
基底两边缘点，即趾部和踵部的法向压应力®、S分别为:
J空土込=£1玉Q土色）
0-2 A W B B （10-11）
式中：E\"-各力对中性轴的力矩之和，• e；
W-基底截面模量，对单位延米的挡土墙，泻冒/6；
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A -基底截面面积，对单位延米的挡土墙，店
基底压应力不得大于地基容许承載力［当考虑主要力系和
附加力系组合时，地基承载力可提高20% O当按主要力系计算时，墙踵 的基底压应力可超过地基的容许承载力，一般地区最大不超过30% O
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图10-13基底应力及合力偏心距检算图式
图10-14基底应力重分布
当lei >^10时，基底墙踵将出现拉应力，对于一般地基与
基础间是不能承受拉力的，这时按无拉应力的平衡条件重新分配压应 力，重新分配的压应力合力作用在距墙趾为ZN的三角形应力图的形心 上，该应力图一边长为3ZN °如图10-14所示，基底应力图形将由虚 线图形变为实线图形。根据力的平衡条件，有:
故基底最大压应力为:
22N
(10-12)
基底压应力或偏心距过大时，可釆取加宽墙趾或扩大基础的办
法予以调整，也可釆用换填地基土以提高其承载力；调整墙背坡度或断 面形式以减少合力偏心距等措施。
（四）挡土墙墙身截面强度检算
通常，选取一、 两个墙身截面进行检算,检算截面可选在基础
顶面（襟边以上截面）、 1/2墙高处.上下墙（凸形及衡重式墙）交界
处等，如图10-15所示。
图10-15 墙身检算截面的选择
墙身截面强度检算包括法向应力和剪应力检算。
（1）法向应力及偏心距
检算
如图10-16所示，若检算截面T-I的强度，从土压力强度分
布图中可得到截面以上的土压力Exi和％，以及该截面以上的墙 身自重q,截面的宽度为耳，则:
SA/” = G]•比 +55
Xi Xi
_2M严 MQ, 乙憑一
弓=2-ZM
(10-14)
对于墙身截面偏心距的要求，在只考虑主要力系时,
占00.3勾，考虑主要力系加附加力系时,
H|WO.35化以保证墙型
的合理性。
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截面两端边缘的法向应力为:
5壬士「 6 A
(10-15)
对于截面两端边缘的法向应力的要求，在只考虑主要力系时,
最大压应力和最大拉应力不得超过垢工的容许应力。当考虑附加力系 吋，容许应力可提高30%。
(2)剪应力检算
剪应力分水平剪应力和斜剪应力两种。重力式挡土墙只检算水平剪 应力，而衡重式挡土墙还需进行斜截面剪应力的检算，如图10-15中的
①水平方向剪应力检算:
图10-16容许应力法墙身截面检算
如图10-16,对截面的水平剪应力进行
检算时，剪切面上的水平剪切力E爼等于T-T截面以上墙身所受水平 土压力2丑拓，则:
(10-16)
积。
图10-17斜截而剪应力验算 （kPa） O
当墙身受拉力出现裂缝时，应折减裂缝区的面
②斜截面剪应力验算:
28
式中：［门—垢工的容许剪应力 如图10-17所示，设衡重式挡土墙上墙底面沿倾斜方向AB被剪裂, 剪裂面与水平面成€角，剪裂面上的作用力是竖直分力和水平分力
(10-17)
式中：Et —上墙土压力的水平分力
(KN)；
上墙土压力的竖直分力
(KN)；
& —上墙垢工重力（KN）；
Q— A ABC的垢工重力（KN） O
当€角不同时，AB rfij上的剪应力 r也不同，故r是£的函数,
即:
(10-18)
式中：P -剪裂面AB上的切力
(KN)；
1 -剪裂面的长度（m）。
28
(10-19)
兀一垢土的容重（Q\"启）
式中:
I —
sin £(1—©/妙)
(10-20)
、式（10-20）代入式（10-18）,并令
_轧+9 _1
场
将式（10-
19）
2 整理得：
A A
£ = cos £(1 - tga'tg£)+ r^tg£(l - tga'ig^ + i:^ig £]
(10-21)
±=0
对式（10-21）微分，令碇 ，整理得:
Eg£ = -0± Jb +1
(10-22)
式中：
由式（10-22）解出f角，代入式（10-21）即可求得AB斜截面的
T T
最大剪应力仏。如r],说明斜截面抗剪强度满足要求。
28
五.挡土墙常用设计参数
（一）墙背土的物理力学指标 挡土墙背后填料的物理力学指标，最好根据试验确定。无试验指标时, 可参照表10-2的数据选用。
表10-2墙背填料的物理力学指标
填料种类 粉土 黏土类 墙高； 墙高 砂类土 碎石类土 不易风化的块石 综含内摩擦角5 內摩搀角0 重度(mm3) 40° ~36° 35° ~30° — — — — — 35° 40\" 17x 18 17、18 17、IS ISx 19 ISs 19 路堑挡土墙，墙背后地层的物理力学指标，在无不良地质情况下，习惯
上多参考天然坡角及路堑边坡设计数据综合确定，也可参照表10-3的 数据选用。
表10-3路堑边坡物理力学指标
路堑边坡 综合内摩擦角他 重度 1： 0.5 1:0 75 1:1 1:0.25 1:1 5 65* -70\" 55\" -60\" 50\" 40\" 「45° 35° --40° 25 23-24 20 19 17-18 （二）土与墙背的摩擦角6 土与墙背的摩擦角6应根据墙背的粗糙程度和排水条件确定，可按表
10-4所列数值釆用。
表10-4 土与墙背间的摩擦角6
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岩块及粗粒土 细粒土 或 1% 混凝土 石砌体 第二破裂面或假象墙背土体
0 或 #00 0 % （三）基底与地层间的摩擦系数 基底与地层间的摩擦系数，根据基底粗糙程度、排水条件和土质而定, 无试验资料时，可釆用表10-5所列数值。
表10-5 基底与地层间的摩擦系数
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地基土的分类 软塑黏土 硬塑黏土 砂黏土、黏砂土、半干硬的黏土 砂类土 碎石类土 软质岩
摩擦系数 0.25 0.30 0J0-0.40 0.40 0.50 0.40--0.60 0.60--V0-0 硬质岩 （四）建筑材料的强度等级及容许应力 重力式挡土墙墙身材料一般釆用石砌体、片石混凝土或混凝土。其强度 等级及适用范隅按表10-6采用。石砌体的容许应力按表10-7釆用。混 凝土的容许应力按表10-8釆用。
表10-6
材料种类 重力式挡土墙材料强度等级与适用范围
材料最低强度等级 水泥砂浆 混凝土 — — 适用范围 重度 （kN/加3） 22 片石砌体 M7.5 M10 —— t> -isr地区 浸水及t<-15 °C地区 混凝土或片石混凝土
23 C15 C20 A - 15°C地区 -15地区 — 表10-7 石砌体的容许应力（MPa）
―类 强度等级 片石砌体 压应力［0］ 块石砌体 — 粗科石砌体 禺应力［叮 平缝 — 错缝 M5 0.8 — 34 37 — 0,24 0J4 M10 M20
1.3 1.8 2.0 2.4 0,1(5 0,23 表10-8 混凝土的容许应力（MPa）
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应力种类 中心受压 符号 C30 涯凝土强度等级 C25 7.6 95 C20 6.1 78 C15 46 6,1 CIO 2.8 43 [%] 9.0 11,2 弯曲受压及偏 心旻压 弯曲拉应力 纯剪应力 局部承压应力
[%] 【叮 0.55 1.10 0.50 0.90 0.43 0・86 0.36 051 0.28 0.56 [q J 6.4届 44仔 34仔 24仔 28
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