挡土墙分类：土力学与地基基础

在土木工程中，为了防止土体移动或滑动，通常需要修建各种类型的挡土结构物加以支挡。挡土墙是一种常见的防止土体坍塌的构筑物，在房屋建筑、桥梁、道路以及水利等工程中得到广泛应用。例如：深基坑施工中的围护结构、高层建筑的地下室侧墙、路堑护坡、桥台以及河堤等，如图6-1所示。

图6-1　挡土墙应用举例

1.挡土墙按结构形式分类

按结构形式划分，常用的挡土墙形式有重力式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、锚定板式、加筋土式等。

（1）重力式挡土墙

重力式挡土墙指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。根据墙背倾斜方向，可以分为仰斜式、直立式、俯斜式，如图6-2所示。重力式挡土墙具有形式简单、施工简便、可就地取材等优点。然而，重力式挡土墙的体积和重量往往都很大，施工过程中的工程量也很大。此外，在软弱地基上修建重力式挡土墙往往受到地基承载力的限制，可能导致地基沉降量过大。

图6-2　重力式挡土墙

（2）悬臂式挡土墙

悬臂式挡土墙由底板和固定在底板上的直墙构成，主要靠底板上的填土重量来维持稳定的挡土墙，主要由立壁（板）、趾板及踵板三个钢筋混凝土构件组成，如图6-3所示。其优点是截面尺寸小，施工方便，对地基承载力要求不高；缺点是工作面较大，施工较复杂。

（3）扶壁式挡土墙

扶壁式挡土墙指的是沿悬臂式挡土墙的立壁，每隔一定距离加一道扶壁，将立壁与踵板连接起来的挡土墙，如图6-4所示。扶壁式挡土墙一般为钢筋混凝土结构，它的主要特点是构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量轻，可以较好地发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基。然而，扶壁式挡土墙需耗用一定数量的钢材和水泥，特别是墙高较大时，钢材用量急剧增加，施工成本增大，工程经济性降低。

图6-3　悬臂式挡土墙

图6-4　扶壁式挡土墙

（4）锚杆、锚定板式挡土墙

锚杆式挡土墙指的是由钢筋混凝土板和锚杆组成，依靠锚固在岩土层内的锚杆的水平拉力以承受土体侧压力的挡土墙，如图6-5（a）所示。锚杆挡土墙的特点是：① 结构质量轻，使挡土墙的结构轻型化，与重力式挡土墙相比，可以节约大量的圬工和节省工程投资；② 利于挡土墙的机械化、装配化施工，可以提高劳动生产率；③ 不需要开挖大量基坑，能克服不良地基施工不便的困难，并利于施工安全。然而，锚杆挡土墙也有一些不足之处，使设计和施工受到一定的限制，如施工工艺要求较高，要有钻孔、灌浆等配套的专用机械设备，且要耗用一定的钢材。(www.xing528.com)

锚定板挡土墙是由墙面、拉杆、锚定板以及充填墙面与锚定板之间的填土所共同组成的一个整体，如图6-5（b）所示。锚定板挡土结构是依靠填土与锚定板接触面上的侧向承载力以维持结构的平衡，不需要利用钢拉杆与填土之间的摩擦力，因此它的钢拉杆长度可以较短，钢拉杆的表面可以用沥青玻璃布包扎防锈，而填料也不必限用摩擦系数较大的砂性土。从防锈、节省钢材和适应各种填料三个方面比较，锚定板挡土结构都有较大的优越性，但施工程序较复杂。

图6-5　锚杆、锚定板式挡土墙

（5）加筋土挡土墙

图6-6　加筋土挡土墙

加筋土挡土墙指的是由填土、拉带和镶面砌块组成的加筋土承受土体侧压力的挡土墙，是利用加筋土技术修建的一种支挡结构物，如图6-6所示。加筋土挡土墙的优点是：① 对地基土的承载力要求低，适合在软弱地基上建造，能充分利用材料的性能；② 能够进行现场预制和工地拼装，施工简便、快速，并且节省劳力和缩短工期；③ 加筋土挡土墙具有一定的柔性，抗振动性强；④ 加筋土挡土墙节约占地，造型美观。

2.挡土墙按其刚度和位移方式分类

挡土墙按其刚度和位移方式分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。

（1）刚性挡土墙

刚性挡土墙通常为用砖、石或混凝土所筑成的断面较大的挡土墙。由于刚度大，墙体在侧向土压力作用下，仅能发生整体平移或转动，墙身的挠曲变形极小，甚至可以忽略不计，如图6-7（a）、（b）所示。墙背受到的土压力呈三角形分布，土压力强度的最大值出现在墙底，类似静水压力分布，如图6-7（c）所示。

图6-7　刚性挡土墙的变形及土压力分布

（2）柔性挡土墙

当墙身在侧向土压力作用下，产生了不可忽略的挠曲变形时，墙身的变形将影响土压力的大小和分布，我们把这种类型的挡土墙称为柔性挡土墙。例如在深基坑开挖中，为保障坑壁稳定而打入土中的板桩墙就属于柔性挡土墙。这时作用在墙身上的土压力虽然呈曲线分布，但是为了简化计算，可将其近似为线性分布，如图6-8所示。

图6-8　柔性挡土墙上的土压力分布

3.其他分类

挡土墙按所处环境条件可分为一般地区挡土墙、浸水地区挡土墙和地震地区挡土墙等。按墙体材料可分为石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、钢板挡土墙等。根据受力方式可分为仰斜式挡土墙和承重式挡土墙。