一 : 砖砌挡土墙设计规范有哪些？

砖砌挡土墙设计规范有哪些？的参考回复

按照不同的条件，设计规范可分为以下几条：

按照挡土墙设置的位置，可分为路堑墙、路堤墙、路肩墙和山坡墙等类型；

按照修筑挡土墙的材料，又可分为石砌挡土墙、砖砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙和加筋土挡土墙等类型；

按照挡土墙的结构形式，可分为重力式、衡重式、半重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式、柱板式、垛式等类型；

按照挡土墙的倾斜方向墙身断面形式分为仰斜、  垂直、  俯斜、凸形折形和衡重式几种。

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1，砌筑前，检查砌筑部位是否清理干净浇水湿润，提前1～2天对砖进行浇水湿润。

2，砌筑操作采用铺浆法，铺浆长度不得超过75公分，气温超过30℃时，铺浆长度不得超过50公分。

3，小于1/4砖体积的碎砖不能使用。

4，墙体每天砌筑高度不宜超过1.8米。备好防雨冲刷砂浆材料，如收工时采用防雨材料覆盖新砌墙体表面。　　5，质量控制。砖砌体总的质量要求是：横平竖直，砂浆饱满，错缝搭接，接槎可靠。

        1）横平竖直。砌体灰缝应保证横平竖直，竖向灰缝必须垂直对齐，严禁对不齐而错位，影响墙体外观质量。

        2）砂浆饱满。为保证砖块均匀受力和使砌块紧密结合，要求水平灰缝砂浆饱满，厚薄均匀。水平灰缝的砂浆饱满度不得小于80％；竖向灰缝不得出现透明缝、瞎缝、和假缝。

        3）上下错缝。错缝搭接的长度一般不应小于60mm。      4）接槎可靠。砖墙转角处和交接处应同时砌筑，严禁无可靠措施的内外墙分砌施工。对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处，应砌成斜槎，斜槎水平投影长度不应小于高度的2/3。留直槎处应加设拉结钢筋，拉结钢筋的数量为每120mm墙厚放置1φ6拉结钢筋(120mm厚墙放置2φ6拉结钢筋)，间距沿墙高不应超过500mm，埋入长度从留槎处算起每边均不应小于500mm，末端应有90°弯钩.

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挡土墙是一种能够抵抗侧向土压力，用来支撑天然边坡或人工边坡，保持土体稳定的建筑物。靠回填土（或山体）一侧为墙背，外露临空一侧为墙面（也称墙胸），墙底与墙面交线为墙趾，墙底与墙背的交线为墙踵，墙背与垂线的交角为墙背倾角。按照挡土墙设置的位置，可分为路堑墙、路堤墙、路肩墙和山坡墙等类型；按照修筑挡土墙的材料，又可分为石砌挡土墙、砖砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙和加筋土挡土墙等类型；按照挡土墙的结构形式，可分为重力式、衡重式、半重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式、柱板式、垛式等类型分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折形和衡重式种。土压力计算理论：⑴墙背或假想墙背的倾角大于第二破裂面倾角；⑵墙背或假想墙背上产生的抗滑力大于其下滑力，使破裂棱体不会沿墙背或假想墙背下滑。以墙背转折点或衡重台为界，分成上墙与下墙，分别按库仑方法计算主动土压力，然后取两者的矢量和作为全墙的土压力。挡土墙的破坏形式及稳定性要求：⑴由于基础滑动而造成的破坏⑵绕墙趾转动所引起的倾覆⑶因基础产生过大或不均匀的沉陷而引起的墙身倾斜⑷因墙身材料强度不足而产生的墙身剪切破坏⑸沿通过墙踵的某一滑动圆弧的浅层剪切破坏的沿基底下某一深度的滑弧的深层剪切破坏。为避免挡土墙发生上述破坏，保证其具有足够的整体稳定性和强度，设计挡土墙时，一般均应验算沿基底的滑动稳定性、绕墙趾转动的倾覆稳定性、基底应力和偏心距、以及墙身断面的强度，如地基有软弱下卧层存在，还需验算沿基底下某一可能的滑动面滑动面滑动的稳定性。

二 : 挡土墙设计手册及规范

挡土墙设计手册及规范

ICS93.160 P 59

SL

中华人民共和国水利行业标准

SL379－2007

水工挡土墙设计规范

Design specification for hydraulic retaining wall

2007－05－11发布 2007－08－11实施

中华人民共和国水利部发布

前言

水利部水利水电规划设计管理局水规局科〖 2001〗1号“关于下达 2001年度水利水电勘测设计技术标准制定、修订项目计划及主编单位的通知”将《水工挡土墙设计规范》 (以下简称“本规范” )列为水利行业标准的制定标准项目，并指定由江苏省水利勘测设计研究院负责编制。据此，编制本规范。

本规范共 8章 19节 159条和 3个附录，其主要技术内容包括：总则、术语、级别划分与设计标准、工程布置、荷载、稳定计算、结构计算和地基处理等。

本规范是我国首次编制的水工挡土墙设计规范。在编制过程中，总结了国内水工挡土墙的主要设计方法，参考了有关工程实践经验和科学研究成果，经多方面征求意见，并反复讨论和修改后，由本规范主持机构审定。

本规范的强制性条款有： 3.2.2、3.2.7、3.2.8、3.2.10、3.2.11、3.2.12、3.2.13、3.2.14、6.3.1、

6.6.3、

6.3.4，并以黑体字标识。

本规范批准部门：中华人民共和国水利部本规范主持机构：水利部水利水电规划设计总院本规范解释单位：水利部水利水电规划设计总院本规范主编单位：江苏省水利勘测设计研究院有限公司本规范出版、发行单位：中国水利水电出版社本规范主要起草人：张平易陈登毅许宗喜宦国胜顾美娟

何定恩本规范审查会议技术负责人：关志诚本规范体例格式审查人：窦以松

目 次

1 总 则 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(1) 2 术语 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(2) 3 级别划分与设计标准 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(3)

3.1 级别划分┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(3)

3.2 设计标准┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(3) 4 工程布置 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(5)

4.1 一般规定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(5)

4.2 结构布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(5)

4.3 防渗与排水布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(7) 5 荷载 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(9)

5.1 荷载分类及组合┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(9)

5.2 荷载计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(10) 6 稳定计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(11)

6.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(11)

6.2 抗渗稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(11)

6.3 抗滑稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(11)

6.4 抗倾覆稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(14)

6.5 抗浮稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(15)

6.6 地基整体稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(15)

6.7 地基沉降计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(15) 7 结构计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(17)

7.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(17)

7.2 结构应力分析 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(18) 8 地基处理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(19)

8.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(19)

8.2 岩石地基处理 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(19)

8.3 土质地基处理 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(19) 附录Ａ 土压力计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(24) 附录Ｂ 挡土墙稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(33) 附录Ｃ 挡土墙结构计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(39) 本规范用词说明 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(45) 条文说明 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(46)

1 总则

1.0.1为适应水利水电工程建设需要，统一水工挡土墙的设计标准和技术要求，提高水工挡土墙设计水平，做到安全可靠、经济合理，制定本规范。

1.0.2本规范适用于 1～3级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的 1～4级水工挡土墙设计。4、5级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的 5级水工挡土墙设计可参照使用。本规范不适用于临时性挡土墙设计。对于有特殊要求的水工挡土墙设计，以及采用新型结构或受力复杂的挡土墙设计，应进行专门研究。

1.0.3 水工挡土墙设计选用的基本资料应正确可靠，满足设计要求。

1.0.4水工挡土墙设计应从实际出发，广泛吸取工程实践经验，积极采用新结构、新材料、新技术、新工艺。

1.0.5 水工挡土墙设计引用的标准都有可能修订，应积极研究采用新版本的可能性。本规范引用的

标准主要有：《建筑地基基础设计规范》 (GB50007－2002)；《防洪标准》 (GB 50201－94)；《水利水电工程地质勘察规范》 (GB 50287－99)；《建筑边坡工程技术规范》 (GB 50330－2002)；《浆砌石坝设计规范》 (SL 25－2006)。《水利水电工程土工合成材料应用技术标准》 (SL/T 225－98)；《水利水电工程等级划分及洪水标准》 (SL 252－2000)；《水利水电工程岩石试验规程》 (SL 264－2001)；《水闸设计规范》 (SL 265－2001)；《水工钢筋混凝土结构设计规范》 (SDJ 20－78)；《城市防洪工程设计规范》 (CJJ 50－92)；

1.0.6水工挡土墙设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2.0.1 水工挡土墙 hydraulic retaining wall水利水电工程中的承受土压力、防止土体塌滑的挡土建筑物。

2.0.2 岸墙 side wall 修建在河岸或与水工建筑物相连接，用以挡土的建筑物。

2.0.3 翼墙 wing wall 修建在水工建筑物上、下游两侧，用以引导水流并兼有挡土及侧向防渗作用的建筑物。

2.0.4 重力式挡土墙 gravity retaining wall由墙身和底板构成的、主要依靠自身重量维持稳定的挡土建筑物。

2.0.5 半重力式挡土墙 semi－gravity retaining wall 为减少圬工砌筑量而将墙背建造为折线

型的重力式挡土建筑物。

2.0.6 衡重式挡土墙 shelf retaining wall 墙背设有衡重台 (减荷台)的重力式挡土建筑物。 2.0.7 悬臂式挡土墙 cantilever retaining wall由底板及固定在底板上的悬臂式直墙构成的，主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。

2.0.8 扶壁式挡土墙 (扶垛式挡土墙) counterfort retaining wall 由底板及固定在底板上的直墙和扶壁构成的，主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。

2.0.9 空箱式挡土墙 chamber retaining wall 由底板、顶板及立墙组成空箱状的，依靠箱内填土或充水的重量维持稳定的挡土建筑物。

2.0.10板桩式挡土墙 sheet-pile retaining wall利用板桩挡土，依靠自身锚固力或设帽梁、拉杆及固定在可靠地基上的锚碇墙维持稳定的挡土建筑物。

2.0.11锚杆式挡土墙 anchor retaining wall 利用板肋式、格构式或排桩式墙身结构挡土，依靠固定在岩石或可靠地基上的锚杆维持稳定的挡土建筑物。

2.0.12加筋式挡土墙 reinforced retaining wall 利用较薄的墙身结构挡土，依靠墙后布置的土工合成材料减少土压力以维持稳定的挡土建筑物。

2.0.13前趾 foretoe 为调整挡土建筑物重心，其底板向墙前挑出一定长度的部分。

2 术语

3 级别划分与设计标准

3.1 级别划分

3.1.1水工建筑物中的挡土墙应根据所属水工建筑物级别，按表 3.1.1确定。表 3.1.1 水工建筑物的挡土墙级别划分

注：1、主要建筑物中的挡土墙是指一旦失事将直接危及所属水工建筑物安全或严重影响工程效益的挡土墙； 2、次要建筑物中的挡土墙是指失事后不致直接危及所属水工建筑物安全或对工程效益影响不大并易于修复的挡土墙。

3.1.2独立布置的水工挡土墙应根据其重要性按 GB50201-94及 SL252-2000的有关规定划分级别。

3.1.3 城市防洪工程中水工挡土墙的级别，应按 CJJ 50－92的规定确定。、

3.1.4 位于防洪 (挡潮)堤上具有直接防洪 (挡潮)作用的水工挡土墙，其级别不应低于所属防洪 (挡潮)堤的级别。

3.1.5 采用实践经验较少的新型结构的 2～4级水工挡土墙，经论证后可提高一级设计。但洪水标准不提高。

3.1.6 与两个及两个以上不同级别建筑物相关的水工挡土墙，可按较高级别建筑物定级。

3.2 设计标准

3.2.1 水工挡土墙的洪水标准应与所属水工建筑物的洪水标准一致。

3.2.2 不允许漫顶的水工挡土墙墙前有挡水或泄水要求时，墙顶的安全加高值不应小于表

3.2.2规定的下限值。

表 3.2.2 水工挡土墙墙顶安全加高下限值 (m)

3.2.3 城市防洪工程中水工挡土墙的洪水标准及安全加高值，应按 CJJ 50－92的规定确定。

3.2.4 水工挡土墙的抗震设计应与所属水工建筑物的抗震设计标准相协调。

3.2.5 对于砌石挡土墙，其结构构件强度安全系数应按 SL 25－2006的规定采用。

3.2.6 混凝土及钢筋混凝土挡土墙结构构件强度安全系数，钢筋混凝土挡土墙结构构件的抗裂安全系数以及昀大裂缝宽度的允许值，应按 SDJ 20－78的规定采用。

3.2.7 沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数不应小于表 3.2.7规定的允许值。

表 3.2.7 挡土墙抗滑稳定安全系数的允许值

注：特殊组合Ⅰ适用于施工情况及校核洪水位情况，特殊组合Ⅱ适用于地震情况。

3.2.8 当土质地基上的挡土墙沿软弱土体整体滑动时，按瑞典圆弧法或折线滑动法计算的抗滑稳定安全系数不应小于表 3.2.7规定的允许值。

3.2.9 岩石地基上挡土墙沿软弱结构面整体滑动，当按公式 (6.3.6)计算的稳定安全系数允许值，可根据工程实践经验按表 3.2.7中相应规定的允许值降低采用。

3.2.10设有锚碇墙的板桩式挡土墙，其锚碇墙抗滑稳定安全系数不应小于表 3.2.10规定的允许值。

表 3.2.10 锚碇墙抗滑稳定安全系数的允许值

3.2.11对于加筋式挡土墙，不论其级别，基本荷载组合条件下的抗滑稳定安全系数不应小于

1.40，特殊荷载组合条件下的抗滑稳定安全系数不应小于 1.30。

3.2.12土质地基上挡土墙的抗倾覆安全系数不应小于表 3.2.12规定的允许值。

表 3.2.12 土质地基上挡土墙抗倾覆安全系数的允许值

3.2.13岩石地基上 1～3级水工挡土墙，在基本荷载组合条件下，抗倾覆安全系数不应小于

1.50，4级水工挡土墙抗倾覆安全系数不应小于 1.40；在特殊荷载组合条件下，不论挡土墙的级别，抗倾覆安全系数不应小于 1.30。

3.2.14对于空箱式挡土墙，不论其级别和地基条件，基本荷载组合条件下的抗浮稳定安全系数不应小于 1.10，特殊荷载组合条件下的抗浮稳定安全系数不应小于 1.05。

4 工程布置

4.1 一般规定

4.1.1 水工挡土墙布置应根据工程所在地的地形、地质、水流等条件以及所属水工建筑物的总体布置、功能、特点、运用要求等确定，做到紧凑合理、协调美观。

4.1.2 水工挡土墙按其所在位置、功能要求可分为岸墙、翼墙和挡墙等类型。

4.1.3 水工挡土墙按其受力条件可采用重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、空箱式、板桩式、锚杆式或加筋式等断面结构型式。

4.2 结构布置

4.2.1 用作岸墙的挡土墙，宜采用直线式布置；根据工程需要，也可采用直线与圆弧 (椭圆弧)组合的布置型式。

4.2.2 用作翼墙的挡土墙，可采用圆弧 (椭圆弧)式、直线与圆弧(椭圆弧)组合式、曲线式、折线式、扭曲面式等型式。

4.2.3 其它工程类型的挡土墙，可按所属工程的总体布置要求，选用合适的平面布置型式。

4.2.4 土质地基上挡土墙的结构型式，可根据地质条件、挡土高度和建筑材料等，经技术经济比较确定：

1在中等坚实地基上，挡土高度在 8m以下时，宜采用重力式、半重力式或悬臂式结构；挡土高度在 6m以上时，可采用扶壁式结构；当挡土高度较大、且地基条件不能满足上述结构型式要求时，可采用空箱式或空箱与扶壁组合式结构。

2在松软地基上，宜采用空箱式结构，也可采用板桩式结构。当采用板桩式挡土墙时，可根

据土质条件和施工方法选用打入式或现浇式(地下连续墙)墙体，并可根据稳定要求选用无锚碇墙或有锚碇墙的结构。

3在坚实地基和人工加固地基上，挡土墙的结构型式可不受挡土高度的限制，但应考虑材料特性的约束条件。

4 在稳定的地基上建造挡土建筑物时，可采用加筋式挡土墙结构。加筋式挡土墙的墙面宜采用带企口的预制混凝土块砌筑，但应妥善处理好墙面结构的防渗或导滤问题，并可根据墙后填土的潜在破坏面的形状选用刚性筋式或柔性筋式，前者采用加筋带或刚性大的土工格栅，后者采用土工织物。

5 8度及 8度以上地震区的挡土墙不宜采用砌石结构。

4.2.5 岩石地基上挡土墙结构型式应考虑地基及材料特性的约束条件。

4.2.6 不允许越浪的挡土墙的墙顶高程应按以下规定确定：

1 不应低于所属水工建筑物正常挡水位 (或昀高挡水位 )加波浪计算高度与相应安全加高值之

和； 2 当墙前泄水时，其墙顶高程不应低于设计洪水位 (或校核洪水位)与相应安全加高值之和； 3 软弱地基上挡土墙墙顶高程的确定，还应考虑地基沉降的影响。

4.2.7挡土墙的墙顶宽度应根据墙体建筑材料和填土高度合理确定。混凝土或钢筋混凝土挡土墙的墙顶宽度不应小于 0.3m，砌石挡土墙的墙顶宽度不宜小于 0.5m；墙后填土不到顶时，墙顶宽度宜适当放宽。

4.2.8 挡土墙底板的埋置深度应根据地形、地质、水流冲刷条件，以及结构稳定和地基整体稳定要

求等确定。 1当挡土墙墙前有可能被水流冲刷的土质地基，挡土墙墙趾埋深宜为计算冲刷深度以下 0.5～

1.0m，否则应采取可靠的防冲措施。

2对于土质地基，挡土墙底板顶面不应高于墙前地面高程；对于无底板的挡土墙，其墙趾埋深宜为墙前地面以下 0.5～1.0m。

4.2.9 当挡土墙布置在沿墙长方向的纵向坡上时，其底部可按阶梯形分段布置。每个台阶长度不应小于 2.0m，相邻台阶高差不宜大于 2.0m。挡土墙除应满足墙趾埋深的要求外，还应满足挡土墙纵向稳定的要求。

4.2.10挡土墙的底板厚度应根据结构强度要求等确定。 1 混凝土或钢筋混凝土挡土墙的底板厚度不宜小于 0.3m，砌石挡土墙的底板厚度不宜小于

0.5m，采用桩基础时底板宜加厚； 2 底板的前趾伸出长度及厚度应根据结构稳定要求等确定。 3 土质地基上的挡土墙底板底部宜设置齿墙，齿墙深度可采用 0.5～1.0m。

4.2.11挡土墙的迎水面可采用垂直或略向后倾的结构型式。

4.2.12重力式、半重力式挡土墙墙底宽度和半重力式挡土墙背坡折点处的墙身宽度应根据结构强度要求等确定。

4.2.13衡重式挡土墙尺寸应根据结构稳定和地基强度要求等确定。衡重台可设置在 0.4～0.5倍墙高处。

4.2.14悬臂式挡土墙墙体及底板截面厚度应根据结构强度要求等确定。

4.2.15扶壁式挡土墙扶壁宜为等厚度，扶壁坡比可根据挡土墙的结构稳定要求等确定。墙体与扶壁、墙体与底板之间宜设贴角。扶壁间距可根据平面布置分析确定，墙体及扶壁的截面厚度应根据结构强度要求确定。

4.2.16空箱式挡土墙墙体宜采用等厚度的结构型式，其水平截面的布置及尺寸应根据结构稳定和强度要求等确定。墙体与墙体、墙体与底板之间宜设贴角。空箱式挡土墙的前墙留有进水孔时，前墙上部应留有足够面积的排气孔。

4.2.17板桩式挡土墙的厚度应根据结构稳定、强度及耐久性要求等确定。钢板桩的昀小厚度不宜小于 12mm，钢筋混凝土板桩的昀小厚度不宜小于 0.3m，板桩的宽度及搭接型式可根据施工工艺条件等确定。板桩式墙体结构除应考虑自身稳定外，还应采取防止墙后土体由墙体接缝中流失的措施。地下连续墙墙体的昀小厚度不宜小于 0.4m。对于有锚碇墙的板桩式挡土墙结构，拉杆中部应设置可施加预紧力的装置，拉杆和预紧装置宜采用高强度钢材。钢制构件还应考虑在使用周期内可能引起的腐蚀量。

4.2.18锚杆式挡土墙尺寸除应满足强度、刚度和抗裂要求外，还应满足挡墙立柱基础、锚杆钻孔锚固和防腐蚀要求。挡墙立柱间距不宜大于 8m；预应力锚杆自由段长度不应小于 5m，且应超过潜在滑裂面；锚杆的锚固段长度由计算确定。

4.2.19加筋式挡土墙的墙体及其基础的断面、以及加筋材料和长度应根据作用于墙上的各项荷载分别按墙体外部稳定性和筋材内部稳定性试算确定。

对于有刚性墙面的结构，墙体基础宜采用预制混凝土结构，其宽度不应小于 0.3m，厚度不应小于 0.2m，埋深不应小于 0.6m。面板宜采用预制钢筋混凝土结构，厚度不宜小于 0.15m。筋材长度不应小于墙高的 0.7倍，且不应短于 2.5m；当墙顶以上有超载时，加筋材料长度不应短于墙高的 0.8倍。

采用的加筋材料除应满足结构稳定性要求外，还应考虑耐久性要求。

4.2.20采用组合式结构时，应按上述各条规定综合考虑结构的强度、稳定及耐久性要求。采用新型或特殊的结构型式应经技术论证确定。

4.2.21挡土墙的分段长度应根据结构和地基条件以及材料特性确定。对于钢筋混凝土挡土墙，当建筑在坚实或中等坚实的土质地基上时，其分段长度不宜大于 20m；当建筑在或岩石地基上时，其分段长度不宜大于 15m。对于混凝土结构、砌石或混凝土砌体结构的挡土墙，以及建筑在松软土质地基上的钢筋混凝土挡土墙，其分段长度应适当减短。

4.2.22采用沉井基础的挡土墙分段长度应与沉井尺寸协调，且应考虑材料特性的约束条件。

4.2.23挡土墙与所属水工建筑物、挡土墙与挡土墙之间应留有永久缝 (伸缩－沉降缝 )，永久缝的缝宽可采用 10～25mm。永久缝缝间应铺贴沥青油毡或其他柔性材料。有防渗要求的永久缝内还应设止水。

4.2.24挡土墙的安全监测应与所属水工建筑物一并考虑， 1、2级水工挡土墙宜设沉降、位移等监测项目。

4.3 防渗与排水布置

4.3.1当建筑物总体布置要求设防渗与排水时，挡土墙的防渗与排水可按本规范 4.3.3～4.3.8条的规定布置。

4.3.2 挡土墙的防渗与排水布置应根据地基条件和墙前、墙后水位差等因素，结合所属水工建筑物的总体布置要求分析确定。

4.3.3对透水地基，且墙前、墙后水位差较大时，挡土墙底板下宜设置垂直防渗体，墙前渗流出逸处应满足反滤要求。

4.3.4当地基下卧层为相对透水层时，尚应验算墙前覆盖土层的抗浮稳定性。必要时可采取相应的排水措施。

4.3.5岩石地基上的挡土墙，可根据防渗需要在挡土墙底板高水位侧设置水泥灌浆帷幕。

4.3.6 采用砌石材料或混凝土预制块修建的挡土墙，其墙体应采取有效的防渗措施。

4.3.7当挡土墙墙前无水或水位较低而墙后水位较高时，可在墙体内埋设一定数量的排水管。排水管可沿墙体高度方向分排布置，排水管间距不宜大于 3.0m。排水管宜采用直径 50～80mm的管材，从墙后至墙前应设不小于 3％的纵坡，排水管后应设级配良好的滤层及集水良好的集、排水体。

4.3.8挡土墙墙后填土面应设置排水良好的地表排水设施。

5 荷载

5.1 荷载分类及组合

5.1.1作用在挡土墙上的荷载可分为基本荷载和特殊荷载两类。 1基本荷载主要有下列各项：

1)挡土墙结构及其底板以上填料和永久设备的自重；

2)挡土墙墙后填土破裂体范围内的车辆、人群等附加荷载；

3)相应于正常挡水位、设计洪水位或墙后正常地下水位情况下的土压力； 4) 相应于正常挡水位、设计洪水位或墙后正常地下水位情况下的水重、静水压力和扬压力；

5)淤沙压力；

6)相应于正常运行水位、设计洪水位情况下的风浪压力；

7)冰压力；

8)土的冻胀力。 2特殊荷载主要有下列各项：

一 )相应于校核洪水位或墙后地下高水位情况下的土压力；

一 )相应于校核洪水位或墙后地下高水位情况下的水重、静水压力和扬压力；

一 )相应于校核洪水位情况下的风浪压力；

一 )地震荷载；

一 )其他出现机会较少的荷载等。

一 5.1.2 应将可能同时作用的各种荷载进行组合。荷载组合可分为基本组合和特殊组合两类。可按表

一 5.1.2的规定采用。墙前有水位降落时，还应按特殊荷载组合计算此种不利工况。

表 5.1.2 荷载组合表

5.2 荷载计算

5.2.1挡土墙结构及其上部填料的自重应按其几何尺寸及材料重度计算确定。永久性设备应采用铭牌重量。

5.2.2作用在挡土墙墙后填土破裂体范围内的车辆、人群等附加荷载，可按国家现行的有关标准的规定确定。

5.2.3作用在挡土墙上的土压力应根据墙后填土性质、挡土高度、填土内的地下水位、填土顶面坡角及超荷载等计算确定。对于有向外侧移动或转动趋势的挡土墙，可按主动土压力计算；对于沉井基础、板桩和锚碇墙结构的土抗力，可按被动土压力计算。土压力计算公式见附录Ａ。

5.2.4作用在挡土墙底板上的水重应按其实际体积及水的重度计算确定。多泥沙河流上的挡土墙还应考虑含沙量对水的重度的影响。

5.2.5作用在挡土墙上的静水压力应根据挡土墙不同运用情况时的墙前、墙后水位组合条件计算确定。多泥沙河流上的挡土墙还应考虑含沙量对水的重度的影响。

5.2.6作用在挡土墙基底面的扬压力应根据地基类别、防渗与排水布置及墙前、墙后水位组合条件计算确定。

5.2.7作用在挡土墙上的淤沙压力应根据墙前可能淤积的厚度及泥沙重度等计算确定。

5.2.8 作用在挡土墙上的风浪压力，应根据墙前风向、风速、风区长度 (吹程)、风区内的平均水深以及墙前实际波态的判别等，按国家现行有关标准的规定计算确定。

5.2.9作用在挡土墙上的冰压力、土的冻胀力、地震荷载以及其它荷载，可按国家现行有关标准的规定计算确定。施工过程中各个阶段的临时荷载应根据工程实际情况确定。

6 稳定计算

6.1 一般规定

6.1.1水工挡土墙的稳定计算应根据地基情况、结构特点及施工条件进行计算。在各种运用情况下，挡土墙地基应能满足承载力、稳定和变形的要求。

6.1.2土质地基上挡土墙的计算应根据地基土和填料土的常规物理力学性质试验指标进行。地基土的专门试验项目应根据工程具体情况确定。

6.1.3地基土的剪切试验方法可按 SL 265－2001的规定选用。基岩物理力学性质指标的试验方法可按 SL 264－2001的规定选用。

6.1.4 挡土墙墙后填料土应根据防渗排水要求及土料来源等因素，综合选用抗剪强度指标较高的土料。填料土抗剪强度试验指标宜通过试验或工程类比确定。

6.1.5 挡土墙墙后回填土控制含水量与土料昀优含水量的允许偏差宜为± 3%。填土应分层碾压或夯实，分层厚度不宜大于 0.3m，其压实度的确定应与所属水工建筑物的等级、所在部位相协调。

6.1.6挡土墙稳定计算单元应根据其结构及布置型式确定。 1 重力式、半重力式、衡重式、悬臂式和无锚碇墙的板桩式挡土墙可取 1延长米作为计算单元； 2 扶壁式、空箱式、组合式挡土墙可取两相邻永久缝之间的挡土区段作为计算单元； 3 有锚碇墙的板桩式挡土墙和锚杆式挡土墙可取一个锚碇区段作为计算单元； 4 圆弧段挡土结构可按整体进行计算。

6.1.7土质地基上的水工挡土墙，凡属下列情况之一者，应进行地基沉降计算： 1软土地基或下卧层有软弱夹层的地基； 2挡土墙地基应力接近地基允许承载力； 3相邻建筑物地基应力相差较大时。

6.1.8挡土墙不宜建在不均匀的地基上，否则应采取工程措施。

6.2 抗渗稳定计算

6.2.1挡土墙基底渗透压力计算可采用全截面直线分布法，但应考虑设置防渗帷幕及排水孔时对降低渗透压力的作用和效果。挡土墙基底渗透压力可按所属水工建筑物相关的标准的规定计算。

6.2.2当挡土墙墙后地下水位高于墙前水位时，应验算挡土墙基底的抗渗稳定性，必要时可采取有效的防渗排水措施。位于所属水工建筑物防渗段的挡土墙，应进行墙后侧向渗流计算。

6.2.3土质地基上挡土墙基底的抗渗稳定性，可按 GB 50287－99的规定进行判别。

6.3 抗滑稳定计算

6.3.1 土质地基和软质岩石地基上的挡土墙基底应力计算应满足下列要求： 1在各种计算情况下，挡土墙平均基底应力不大于地基允许承载力，昀大基底应力不大于地基

允许承载力的 1.2倍； 2挡土墙基底应力的昀大值与昀小值之比不大于表 6.3.1规定的允许值。

表 6.3.1 挡土墙基底应力昀大值与昀小值之比的允许值

地基土质

荷载组合

注：对于地震区的挡土墙，其基底应力昀大值与昀小值之比的允许值可按表列数值适当增大。

6.3.2 硬质岩石地基上的挡土墙基底应力计算应满足下列要求： 1在各种计算情况下，挡土墙昀大基底应力不大于地基允许承载力； 2除施工期和地震情况外，挡土墙基底不应出现拉应力；在施工期和地震情况下，挡土墙基底

拉应力不应大于 100kPa。

6.3.3挡土墙基底应力应按公式 (6.3.3)计算：

∑G ∑ M

Pmax =± (6.3.3)min AW

式中 Pmax ──挡土墙基底应力的昀大值或昀小值(kPa)； min

∑G──作用在挡土墙上全部垂直于水平面的荷载(kN)； ∑ M──作用在挡土墙上的全部荷载对于水平面平行前墙墙面方向形心轴的力矩之和

(kN-m)； A──挡土墙基底面的面积(m2)； W──挡土墙基底面对于基底面平行前墙墙面方向形心轴的截面矩(m3)。

6.3.4 挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数不应小于本规范表 3.2.7规定的允许值。

6.3.5土质地基上挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数，应按公式 (6.3.5-1)或(6.3.5-2)计算：

f ∑G

Kc = (6.3.5-1) ∑ H

K= tgθ0∑G＋c0 A (6.3.5-2)

c ∑ H 式中 Kc──挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数；

f──挡土墙基底面与地基之间的摩擦系数，可由试验或根据类似地基的工程经验确定； ∑ H──作用在挡土墙上全部平行于基底面的荷载(kN)； θ0 ──挡土墙基底面与土质地基之间的摩擦角(°)，可按本规范 6.3.8条的规定采用；

c0──挡土墙基底面与土质地基之间的粘结力(kPa)，可按本规范 6.3.8条的规定采用。

粘性土地基上的 1、2级挡土墙，沿其基底面的抗滑稳定安全系数宜按公式 (6.3.5-2)计算。

6.3.6岩石地基上挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数，应按公式 (6.3.5-1)或公式(6.3.6)计算： Kc =f ′∑G＋c′A (6.3.6)

∑ H 式中 f ′──挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数，可按本规范 6.3.9条的规定选用；

c′──挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断粘结力(kPa)，可按本规范 6.3.9条的规定选用。

6.3.7 当挡土墙基底面向填土方向倾斜时，沿该基底面的抗滑稳定安全系数可按公式 (6.3.7)计算： Kc ＝ f (∑G cosα＋∑ H sinα) (6.3.7)

∑ H cosα－∑ G sinα 式中 α──基底面与水平面的夹角( °)，土质地基不宜大于 7°，岩石地基不宜大于 12°。

6.3.8挡土墙基底面与土质地基之间摩擦角 θ 0值和粘结力c0值可根据土质地基类别按表

6.3.8的规

定采用。

表 6.3.8 θ、C 0值

注：θ为室内饱和固结快剪试验测得的内摩擦角(°)，c为室内饱和固结快剪试验测得的粘结力(kPa)。

按表 6.3.8的规定采用θ0值和c0值时，应按公式(6.3.8)折算挡土墙基底面与土质地基之间的综合摩擦系数。

f0= tgθ0 ∑G＋c0 A (6.3.8)∑G 式中 f0 ──挡土墙基底面与土质地基之间的综合摩擦系数。对于粘性土地基，如折算的综合摩擦系数大于 0.45；或对于砂性土地基，如折算的综合摩擦系数大于 0.50，采用的 θ0值和c0值均应有论证。对于特别重要的 1、2级挡土墙，采用的 θ0值和c0值宜经现场地基土对混凝土板的抗滑强度试验验证。

6.3.9 挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数 f ′值和抗剪断粘结力 c′值可根据室内岩石

抗剪断试验成果，并参照类似工程实践经验及表 6.3.9所列数值选用。但选用的 f ′、c′值不应超过挡土墙基础混凝土本身的抗剪断参数值。

表 6.3.9 f ′、c′值

注：如岩石地基内存在结构面、软弱层 (带)或断层的情况， f ′、c′值应按现行的国家标准 GB 50287－99的规定选用。

6.3.10对于板桩式挡土墙，应验算板桩入土深度以保证其自身稳定性。有锚碇墙的板桩式挡土墙还应验算锚碇墙的稳定性。计算公式见附录 B。

6.3.11对于采用桩基础的挡土墙，其抗滑稳定性应按桩体材料的变形限制条件控制，并应考虑挡土墙底板对桩顶的嵌固作用，按群桩计算桩基的允许水平承载力。

6.3.12对于采用沉井基础的挡土墙，其稳定计算宜按以下规定进行： 1当沉井埋置深度小于等于 5m时，可将沉井与墙体视为一整体挡土墙进行计算。其埋深部位的土压力，井前侧可按被动土压力计算，井后侧可按主动土压力计算；

2当沉井埋置深度大于 5m时，可按深埋刚性基础计算，并考虑井侧土的弹性抗力，分别验算基底竖向应力和井侧水平应力。计算公式见附录 B。

6.3.13当沿挡土墙基底面抗滑稳定安全系数计算值小于允许值时，可采用下列一种或几种抗滑措

施： 1适当增加底板宽度； 2适当加深基底齿墙的深度； 3墙后增设阻滑板或锚杆 (但此时墙身的自身抗滑稳定安全系数应大于 1.0)； 4墙后改填摩擦角较大的填料，并增设排水；5在回填土层间敷设土工合成材料； 6在不影响挡土墙正常运用的条件下，适当限制墙后的填土高度，或在墙后采用其它减载措施。

6.4 抗倾覆稳定计算

6.4.1挡土墙的抗倾覆稳定安全系数，应按公式 (6.4.1)计算。抗倾覆稳定安全系数的计算值不应小于本规范 3.2.12条和 3.2.13条规定的允许值。

∑ MV

K0 = (6.4.1)

∑ MH

式中 K0──挡土墙抗倾覆稳定安全系数； ∑ MV──对挡土墙基底前趾的抗倾覆力矩(kN-m)；

∑ MH──对挡土墙基底前趾的倾覆力矩(kN-m)。

6.4.2对于衡重式挡土墙，应验算衡重平台板向后倾覆的稳定性。抗倾覆稳定安全系数的计算值不应小于本规范 3.2.12条和 3.2.13条规定的允许值。计算公式见附录 B。

6.4.3土质地基上的挡土墙，在满足本规范 6.3.1条 2款规定的要求时，可不进行抗倾覆稳定计算。

6.5 抗浮稳定计算

6.5.1当沉井采用混凝土封底时，应按公式 (6.5.1)进行施工期沉井抗浮稳定计算。抗浮稳定安全系数的计算值不应小于本规范 3.2.14条规定的允许值。

∑V

Kf = (6.5.1)∑U

式中 Kf──施工期沉井抗浮稳定安全系数；

∑V──作用在沉井上全部向下的垂直力之和(kN)；

∑U──作用在沉井基底面上的扬压力(kN)。

6.5.2当空箱式挡土墙检修时，应按公式 (6.5.1)进行抗浮稳定计算，此时式中 Kf为空箱式挡土墙抗

浮稳定安全系数；∑V为作用在空箱式挡土墙上全部向下的垂直力之和(kN)；∑U为作用在空箱式

挡土墙基底面上的扬压力(kN)。抗浮稳定安全系数的计算值不应小于本规范 3.2.14条规定允许值。

6.6 地基整体稳定计算

6.6.1岩石地基和碎石土地基的允许承载力可根据岩石类别、岩石风化程度和碎石土的密实度按现行的有关标准的规定确定。

6.6.2 在竖向对称荷载作用下，可按限制塑性区开展深度的方法计算土质地基的允许承载力；在竖向荷载和水平向荷载共同作用下，可按 CK法验算土质地基的整体稳定，也可按汉森公式计算土质地基的允许承载力。地基允许承载力可按现行有关标准的规定计算。

6.6.3 土质地基上挡土墙的地基整体抗滑稳定可采用瑞典圆弧滑动法计算。当持力层内夹有软弱土层时，应采用折线滑动法 (复合圆弧滑动法)对软弱土层进行地基整体抗滑稳定验算。地基整体抗滑稳定安全系数的计算值不应小于本规范表 3.2.7规定的允许值。

6.6.4 当岩石地基持力层范围内存在软弱结构面时，应对软弱结构面进行整体抗滑稳定验算。

6.6.5对于地质条件较差或结构复杂的 1、2级挡土墙，其地基整体抗滑稳定计算应作专门研究。

6.7 地基沉降计算

6.7.1土质地基上挡土墙的地基沉降可只计算昀终沉降量，应选择底板的角点进行计算，计算时应考虑相邻结构的影响。

6.7.2土质地基上挡土墙的昀终地基沉降量可按公式 (6.7.2)计算：

n

e ? e

S∞= ms ∑ i hi (6.7.2)

式中 S∞──昀终地基沉降量(m)； i= iie+11211

n──地基压缩层计算深度范围内的土层数； e1i──基底面以下第i层土在平均自重应力作用下，由压缩曲线查得的相应孔隙比； e2i──基底面以下第i层土在平均自重应力加平均附加应力作用下，由压缩曲线查得的

相应孔隙比； hi──基底面以下第i层土的厚度(m)； ms ──地基沉降量修正系数，可采用 1.0～1.6(坚实地基取较小值，软土地基取较大值 )。

6.7.3对于一般土质地基，当挡土墙基底压力小于或接近于地基未开挖前作用于该基底面上土的自

重压力时，土的压缩曲线宜采用 e～ p回弹再压缩曲线；但对于软土地基，土的压缩曲线宜采用 e～ p压缩曲线。

6.7.4 土质地基压缩层计算深度可按计算层面处土的附加应力与自重应力之比为 0.10～0.20(软土地基取小值，坚实地基取大值)的条件确定。地基附加应力可按现行的水利行业标准 SL 265－2001的规定计算。

6.7.5 土质地基允许昀大沉降量和昀大沉降差，应以保证挡土墙安全和正常使用为原则，根据具体情况研究确定。土质地基上挡土墙地基昀大沉降量不宜超过 150mm，相邻部位的昀大沉降差不宜超过 50mm。

6.7.6对于软土地基上的挡土墙，当地基昀大沉降量或相邻部位昀大沉降差的计算值大于本规范

6.7.5条规定的允许值时，宜采用下列一种或几种措施： 1变更结构型式 (采用轻型结构或板桩式结构等)或加强结构刚度； 2调整基础尺寸与埋置深度； 3必要时对地基进行人工加固。

7 结构计算

7.1 一般规定

7.1.1水工挡土墙的结构计算内容应包括：建筑材料的选择和结构应力分析等。

7.1.2挡土墙应根据结构挡土高度、工程地质、建筑材料来源及施工条件等，经综合分析后选用砌石、混凝土、钢筋混凝土或其他建筑材料。

7.1.3当挡土墙挡土高度不大、地基条件较好、且当地石料供应或开采便利时，其墙身可采用以条石、块石或混凝土预制块为主材的砌石结构。土质地基上的砌石挡土墙宜采用混凝土或钢筋混凝土底板结构，且墙身底部砌石应嵌入混凝土或钢筋混凝土底板内。

7.1.4当挡土墙挡土高度较大、地基条件较好、但当地石料供应困难，或挡土高度较大、地基条件

较差、需要采用轻型结构时，挡土墙宜采用混凝土或钢筋混凝土结构。位于 8度及 8度以上地震区的挡土墙宜采用钢筋混凝土结构。

7.1.5当挡土墙墙身采用砌石结构时，选用的条石或块石应能抗风化，冻融损失率应小于 1％，单块重量不宜小于 30kg。砌石结构的粘结材料应采用砂浆或灌砌混凝土，砌筑用砂浆强度等级不应低于 M 7.5，灌砌混凝土强度等级不应低于C 10。砌石结构应采取有效的防渗排水措施；严寒、寒冷地区建在冻胀土地基上的砌石结构，应根据气温及冻胀土级别等情况，采取必要的防冻措施。

7.1.6当挡土墙采用混凝土或钢筋混凝土结构时，除应满足强度和抗裂 (或限裂)要求外，还应根据工作条件、地区气候和环境等情况，分别满足抗渗、抗冻等要求。

7.1.7 当地基土质较差、需采用板桩作为挡土构筑物时，可根据施工方法和材料供应条件，选用钢筋混凝土或钢质材料。选用的钢筋混凝土材料应能满足结构强度、抗裂 (或限裂)、抗渗、抗冻等要求；选用的钢质材料除应符合国家现行有关标准的规定外，还应根据使用要求满足结构变形及耐久性要求，并采取有效的防腐蚀措施。

7.1.8 当采用钢筋混凝土和钢质材料的组合结构时，选用的钢筋混凝土或钢质材料应分别符合本规范 7.1.6条和 7.1.7条的规定。

7.1.9位于地震区地震设防烈度为 7度及 7度以上的挡土墙，应符合抗震设计规范规定的要求。

7.1.10为减少挡土墙的温度裂缝，宜采用下列一种或几种防裂措施： 1适当减小挡土墙分段长度； 2在可能产生温度裂缝的部位增设插筋或构造补强钢筋； 3结合工程具体情况，采取控制和降低混凝土浇筑温度的工程措施，并加强混凝土养护； 4严寒、寒冷地区的挡土墙，其冬季施工期和冬季运用期均应采取适当的保温防冻措施。

7.2 结构应力分析

7.2.1挡土墙结构应力分析应根据结构布置型式、尺寸、受力特点及工程地质条件进行。

7.2.2土质地基上重力式、半重力式挡土墙底板的前趾可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；墙底及墙身截面变化处应按偏心受压构件核算截面应力，砌石或混凝土结构还应验算水平截面的剪应力。重力式、半重力式挡土墙结构内力计算公式见附录 C。

7.2.3土质地基上衡重式挡土墙的衡重平台可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；墙底及墙身截面变化处应按偏心受压构件核算截面应力，砌石或混凝土结构还应验算水平截面的剪应力。衡重式挡土墙结构内力计算公式见附录 C。

7.2.4土质地基上悬臂式挡土墙的前趾和底板可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；也可按弹性地基梁计算。墙身可按固支在底板上的悬臂板按受弯构件计算，或按偏心受压构件核算截面应力。悬臂式挡土墙结构内力计算公式见附录 C。

7.2.5土质地基上扶壁式挡土墙底板的前趾可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；底板、墙身距墙身和底板交线 1.5倍扶壁间距以内部分可简化为三边固支、一边自由的弹性板，按双向板计算，其余部分按单向板计算；扶壁可简化为固支在底板上的悬臂梁，按受弯构件计算，但应加强斜面钢筋布置，并应按中心受拉构件分段计算扶壁与墙身的水平连接强度、扶壁与底板的垂直连接强度。扶壁式挡土墙结构内力计算公式见附录 C。

7.2.6 土质地基上空箱式挡土墙底板的前趾可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；底板的空箱部分可简化为四边固支在墙体上的弹性板，按双向板计算；墙身下部 1.5倍隔墙间距以内部分可简化为三边固支、一边自由的弹性板，按双向板计算，其余部分按单向板计算；墙身也可沿水平向截条按框架计算。空箱式挡土墙结构内力计算公式见附录 C。

7.2.7 土质地基上板桩式挡土墙应根据有锚碇墙或无锚碇墙情况分别计算。无锚碇墙的板桩式挡土墙应按悬臂结构计算。有锚碇墙的板桩式挡土墙应按施工顺序，在拉杆未受力前可按悬臂结构计算；拉杆受力后，应按有锚碇墙的结构计算。拉杆应按受拉杆件计算。锚碇墙可按立置的弹性基础板计算。板桩式挡土墙结构内力计算公式见附录 C。

板桩式挡土墙还应验算桩顶的水平位移，并控制入土点的变位值不宜大于 10mm。

7.2.8土质地基上锚杆式挡土墙应根据采用的结构型式，按不同计算工况，分别验算其结构应力。锚杆式挡土墙结构可按 GB 50330－2002的规定计算。

7.2.9土质地基上加筋式挡土墙应根据采用的结构型式和土工织物的材质，按不同计算工况，分别验算其结构应力。加筋式挡土墙结构可按 SL/T 225－98的规定计算。

7.2.10土质地基上组合式挡土墙应根据不同的结构组合型式，确定其底板和墙身应力的计算方法。受力条件复杂的组合式挡土墙还宜按整体结构采用空间有限单元法进行复核。

7.2.11岩石地基上的挡土墙，应根据不同的地质条件和结构型式，确定其结构应力的计算方法。对

于软质岩石地基，可按土质地基上挡土墙的计算方法计算底板应力。

8 地基处理

8.1 一般规定

8.1.1 当挡土墙天然地基不能满足要求时，应根据工程具体情况，因地制宜地作出地基处理设计。经处理后的人工地基应能满足承载力、稳定和变形的要求。

8.1.2 确定地基处理方案时，不应污染地表 (地下)水和损坏周围已有建筑物，防止振动噪音对周围环境产生不良影响。

8.2 岩石地基处理

8.2.1 对岩石地基中的全风化带宜予清除，强风化带或弱风化带可根据挡土墙的受力条件和重要性进行适当处理。

8.2.2 对裂隙发育的岩石地基，可采用固结灌浆处理。

8.2.3对岩石地基中的泥化夹层和缓倾角软弱带，应根据其埋藏深度和对地基稳定的影响程度采取不同的处理措施。对岩基中的断层破碎带，应根据其分布情况和对挡土墙结构安全的影响程度采取不同的处理措施。

8.2.4 对地基整体稳定有影响的溶洞或溶沟，可根据其位置、大小、埋藏深度和水文地质条件等，分别采取挖填、压力灌浆等处理方法。

8.3 土质地基处理

8.3.1 土质地基处理方法的选择，应根据地基处理目的和要求、地基条件、材料和机具来源以及工程投资等进行综合分析，选择一种或多种地基处理方法。土质地基常用的处理方法有：强力夯实法、垫层法、深层搅拌法、振冲挤密法、桩基础、沉井基础等。

8.3.2 强力夯实法地基处理设计应符合下列规定： 1 强力夯实法处理地基应根据地基土质及处理要求选择合适的锤重和落距。对于粘性土、湿陷

性黄土地基，昀后两遍平均夯沉量不宜大于 1.0～2.0cm；对于砂性土，不宜大于 0.5～1.0cm。 2 强力夯实法的有效处理深度可按公式 (8.3.2)计算：

Wh

H＝a

(8.3.2)

10 式中 H──有效处理深度(m)；

W──夯锤重(kN)；

h──落距(m)；

a──折减系数，粘性土可取 0.5，砂性土可取 0.7；有条件时宜通过试验确定。

3 强力夯实法地基处理范围应大于挡土墙基底范围，每边应超出挡土墙基底外缘的宽度为设计要求处理深度的1/ 3～1/ 2，且不应小于 3.0m。

4 挡土墙地基经强力夯实处理结束后，应进行现场地基检测；重要的 1、2级挡土墙，还应进行现场载荷试验。5 强力夯实法地基处理设计应有防止对周围已有建筑物产生有害影响的措施。

8.3.3 垫层法地基处理设计应符合下列规定： 1 垫层材料应就地取材，采用砂、碎石、素土、灰土及其它性能稳定、无侵蚀性的材料。经常位于水下的挡土墙，其垫层不应采用以石灰拌合的灰土材料。

2 垫层厚度应根据地基土质情况、结构型式、荷载大小等因素，按公式 (8.3.3－1)计算确定，但昀大深度不宜大于 3.0m。对于条形基础，垫层底面处土的附加应力可按公式 (8.3.3-2)计算；对于矩形基础，可按公式(8.3.3－3)计算。

ζcz＋ζ z ≤ fz (8.3.3-1) ζ (p－ζ cz＝)b (8.3.3-2) b＋2z tanθ ζ (p－ζ cz＝)bl (8.3.3-3)(b＋2z tanθ )( l＋2z tanθ)

式中 fz ──垫层底面处土层的允许承载力(kPa)； ζcz ──垫层底面处土的自重应力(kPa)； ζz ──垫层底面处土的附加应力(kPa)，可分别按公式(8.3.3-2)和公式(8.3.3-3)计算。 p──基础底面的平均应力(kPa)； ζc ──基础底面处土的自重应力(kPa)；

l──基础底面的长度(m)； b──基础底面的宽度(m)； z──垫层的厚度(m)； θ──垫层的应力扩散角，可按表 8.3.3选取。

表 8.3.3 应力扩散角

注：1 当 z /b ＜0.25时，除灰土应力扩散角仍可取 30°外，其余材料均取 0°； 2当 0.25＜ z /b ＜0.50时，应力扩散角可用内插法求得。

3 素土垫层压实度不应小于 0.94，重要的 1、2级挡土墙，其素土垫层压实度不应小于 0.96；

砂垫层应有良好的级配，相对密度不应小于 0.75，强地震区挡土墙砂垫层相对密度不应小于 0.8；碎石垫层的级配和相对密度要求可参照砂垫层的规定执行；灰土垫层的压实度要求可参照素土垫层的的规定执行。

4 对于重要的 1、2级挡土墙，垫层的压实效果应经现场试验验证。

5 位于所属水工建筑物防渗段范围内的挡土墙，其垫层设计应能满足地基防渗要求，必要时应采取有效的防渗措施。

6 挡土墙地基采用垫层法处理后，应按分层总和法计算地基昀终沉降量。

8.3.4 深层搅拌法地基处理设计应符合下列规定： 1 深层搅拌法处理地基应根据地基土质及处理要求合理确定水泥的掺量，其水泥掺入量昀低不应小于 12％，昀高不宜超过 18％。 2 深层搅拌桩桩距可采用 0.8～2.0m，按正方形或梅花形布置。搅拌桩布置范围应超出挡土墙基底外缘，每侧超出的昀小宽度可按公式(8.3.4-1)计算。

bmin ＝h tgθ (8.3.4-1)

式中 b──搅拌桩布置范围每侧超出挡土墙基底外缘的昀小宽度(m)；

h(min)──搅拌桩的深度(m)； θ──桩间土的内摩擦角( °)。

3 深层搅拌桩的复合地基承载力可按公式 (8.3.4-2)计算，单桩竖向承载力应通过现场单桩载荷试验确定，也可按公式(8.3.4-3)和公式(8.3.4-4)计算，并取其中较小值。

fsp,k ＝m RAkdp ＋β(1－m) fs,k (8.3.4-2)

Rkd＝ηfcu,k Ap (8.3.4-3)

Rkd＝qsU pl＋αApqp (8.3.4-4)

式中 fsp,k ──复合地基的允许承载力(kPa)；

m──桩土面积置换率；

Rkd ──单桩竖向允许承载力(kN)；

Ap ──搅拌桩横截面面积(m2)；

f ,──桩间土的允许承载力(kPa)；

β(sk)──桩间土的承载力折减系数。当桩间土为软土时，可取 0.5～1.0；当桩间土为硬土 时，可取 0.1～0.4；当不考虑桩间土作用时，可取零； fcu,k ──与搅拌桩桩身加固土相同配比的室内加固土试块立方体(其每边长 70.7mm或

50mm)28d龄期的无侧限抗压强度平均值 (kPa)； η──强度折减系数，可取 0.35～0.50； qs ──桩周土允许侧阻力的加权平均值(kPa)，对淤泥可取 5～8kPa，对淤泥质土可取 8～ 12kPa，对粘性土可取 12～18kPa； U──桩周长(m)；

l(p)──桩长(m)； qp ──桩端土的允许承载力(kPa)，可按 GB50007－2002的规定确定； α──桩端土的承载力折减系数，可取 0.4～0.6(承载力高时取较小值，承载力低时取较大值)。 4 对于重要的 1、2级挡土墙，经深层搅拌法处理后的复合地基承载力应进行现场载荷试验验证。

8.3.5 振冲挤密法地基处理设计应符合下列规定： 1 振冲挤密法处理地基应根据地基条件选择碎石、中粗砂等合适的材料作填料。 2 对于振冲挤密桩，碎石桩桩径宜采用 0.7～1.2m，砂桩桩径宜采用 0.3～0.6m。桩的间距和排

距可分别按公式(8.3.5-1)和公式(8.3.5-2)计算。

l＝0.95d[λcγd ()]1/2maxmaxddcγλγ－(8.3.5-1)

l1＝0.886l (8.3.5-2)

式中 l──桩的间距(m)； d──桩孔直径(m)； λc ──地基挤密后，桩间土的平均压实度，可取 0.93；

γ d max──桩间土的昀大干密度(kN/m3)；

γ d──地基挤密前土的平均干密度(kN/m3)； l1──桩的排距(m)。 3 振冲挤密法处理地

基的适宜深度宜为 14～16m，每 m桩长的填料量宜为 0.7～0.8m3，置换率宜控制在 10％～30％。 4 振冲挤密法地基处理范围应超出挡土墙基底外缘 1.0m以上。 5 对于重要的 1、2级挡土墙，经振冲挤密法处理后的地基承载力应进行现场试验验证。

8.3.6 桩基础设计应符合下列规定： 1 挡土墙桩基础通常宜采用摩擦型桩 (包括摩擦桩和端承摩擦桩)。 2 桩的根数和尺寸宜按承担底板底面以上的全部荷载确定。 3 预制桩的中心距不应小于 3倍桩径或边长，钻孔灌注桩(包括沉管桩)的中心距不应小于 2.5

倍桩径。

4 桩的平面布置宜使桩群形心与底板底面以上基本荷载组合的合力作用点相接近，单桩的竖向荷载昀大值与昀小值之比不宜大于本规范表 6.3.1规定的允许值。

5 在同一块底板下，不应采用直径、长度相差过大的摩擦型桩，也不应同时采用摩擦型桩和端承型桩(包括端承桩和摩擦端承桩)。

6 位于所属水工建筑物防渗段的挡土墙底板下采用端承型桩时，应采取防止底板底面接触冲刷的措施。

7 单桩的竖向荷载和水平向荷载以及允许的竖向承载力和水平向承载力，可按 GB 50007?2002的规定计算。如采用钻孔灌注桩 (包括沉管桩)，桩顶不可恢复的水平位移值宜控制不超过 5mm；如采用预制桩，宜控制不超过 10mm。

8深厚的松软土基上的桩基础，当桩的中心距小于 6倍桩径或边长、桩数超过 9根(含 9根)时应作为群桩基础，其桩尖平面处的地基压应力和沉降量不应大于该平面处地基土的允许承载力和允许沉降量。

8.3.7 沉井基础设计应符合下列规定： 1 沉井平面布置应简单对称，其长宽比不宜大于 3.0。 2 沉井井壁及隔墙厚度应根据结构强度和刚度、下沉需要的重量以及施工要求等因素确定。隔

墙与井壁所分隔的井口尺寸应能满足施工操作要求，井壁外侧面应尽量做到平整光滑。 3 沉井分节浇筑高度应根据地基条件、控制下沉速度等因素确定。

4 沉井应按均衡下沉设计。下沉系数 (即沉井自重与井壁摩阻力之比 )可采用 1.15～1.25。井壁

单位面积摩阻力可根据地基土类别由表 8.3.7查得。

表 8.3.7 井壁单位面积摩阻力

注：1 泥浆套即灌注在沉井井壁外侧的触变泥浆，作为助沉材料。 2碎石土包括角砾、圆砾、碎石、卵石，不包括块石、漂石。

5 沉井宜下沉到下卧硬土层或岩层，是否封底应根据工程具体情况研究确定。 6 当地基存在承压水层且影响地基抗渗稳定性时，不宜采用沉井基础。

附录Ａ 土压力计算

Ａ.0.1 当墙后填土为均质无粘性土时，作用在重力式、半重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙结构上的主动土压力可根据挡土墙的结构型式、墙后填土性质、挡土高度、填土内的地下水位、填土顶面坡角及超荷载等因素，分别按下列规定进行计算： 1 作用在挡土墙上的主动土压力可按公式 (Ａ.0.1-1)计算；

2 对于重力式挡土墙，当墙后填土面倾斜时，主动土压力系数可按公式 (Ａ.0.1-2)计算(计算简图见图Ａ.0.1-1)；

3 对于半重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙，当墙后填土面倾斜时，主动土压力系数可按公式(Ａ.0.1-3)计算(计算简图见图Ａ.0.1-2)；

4 对于重力式、半重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙，当墙后填土表面水平时，主动

土压力系数可按公式(Ａ.0.1-4)计算(计算简图见图Ａ.0.1-3)；

5 当挡土墙墙后有较陡峻的稳定岩石坡面，且岩坡的坡角 θ>(45°+θ / 2) 时，宜取岩石坡面为破裂面，按有限范围填土计算主动土压力。主动土压力系数可根据稳定岩石坡面与填土间的摩擦角，按公式(Ａ.0.1-5)计算(计算简图见图Ａ.0.1-4)。

墙后水位

图Ａ.0.1-1

墙后水位

图Ａ.0.1-2

墙后水位

图Ａ.0.1-3

岩石边坡填土墙后水位

墙后水位

图Ａ.0.1-4

Ea =qHKa +1 γh12 Ka +γh1h2 Ka +1 γ′h22 Ka (Ａ.0.1-1)22

Ka =εcos ε+ cos + 2(φ?ε) ? 2 (Ａ.0.1-2) 2 ? sin()φ+δsin() φ?β?

cos ()δ?1

()ε cos() β

cos +δ ε?

??

Ka =cos βcos β?cos2 β?cos2 φ (Ａ.0.1-3) cos β+cos2 β?cos2 φ

Ka =tg2 ??45°?φ 2 ?? (Ａ.0.1-4)??

r

K=cos(θ?ε)cos(ε?β)sin(θ?δ) (Ａ.0.1-5)

()ε?δ?r sin( ?β)a cos2 εcos θ? δθ

式中 Ea ──作用在挡土墙上的主动土压力(kN/m)，其作用点距墙底为h (土压力图形的形心至

挡土墙底的距离 )，按公式(Ａ.0.1-2)和公式(Ａ.0.1-5)计算时，其作用方向与水平面 呈(δ＋ε)夹角；按公式 (Ａ.0.1-3)和公式(Ａ.0.1-4)计算时，其作用方向与填土表面 平行；

q──作用在墙后填土面上的均布荷载(kN/m2)； H──土压力计算高度(m)； Ka ──主动土压力系数；

γ──挡土墙墙后填土重度(kN/m3)； γ′──挡土墙墙后地下水位以下填土浮重度(kN/m3)； h1──墙后地下水位以上土压力的计算高度(m)； h2──墙后地下水位至基底面土压力的计算高度(m)； β──挡土墙墙后填土表面坡角( °)； ε──挡土墙墙背面与铅直面的夹角( °)； θ──挡土墙墙后回填土的内摩擦角( °)； δ──挡土墙墙后填土对墙背的摩擦角( °)，可按表Ａ.0.1采用； δr ──挡土墙墙后填土对稳定岩石坡面的摩擦角( °)，可取δr= 0.33θ ； θ──稳定岩石坡面坡角( °)。

表Ａ.0.1 δ值

Ａ.0.2当墙后填土为均质粘性土时，作用在重力式、半重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式挡

土墙上的主动土压力可根据墙后填土性质、挡土高度、填土内的地下水位等因素，分别按下列规定进行计算(计算简图见图Ａ .0.2)。墙顶水平面以上的填土及超荷载可近似折算成等同于填土重度的等代填土高度。

1 作用在挡土墙上的主动土压力可按公式 (Ａ.0.2-1)计算。 2主动土压力系数可按公式 (Ａ.0.1-4)计算。 3 考虑墙后填土的粘结力作用时，主动土压力为零处的深度可按公式 (Ａ.0.2-2)计算。 4 墙顶水平面以上的等代填土高度可近似按公式 (Ａ.0.2-3)计算。

图Ａ.0.2

h3──墙后地下水位至主动土压力为零处的高度(m)；

hc──考虑墙后填土的粘结力作用时，主动土压力为零处的深度(m)，当墙顶水平面以上 有填土及超荷载作用时，填土面应按近似折算后的等代填土高度计算； h0──墙顶水平面以上的等代填土高度(m)； q1──墙顶水平面以上的荷载(包括土重)换算的均布荷载(kN/m2)。 5当挡土墙墙后填土为粘性土时，也可采用等值内摩擦角法 (又称等代内摩擦角法 )计算作用于挡土墙上的主动土压力。等值内摩擦角可根据挡土结构高度、墙后所填粘性土性质及其浸水情况等因素，参照已建工程实践经验确定。

6当挡土墙墙后填土表面有车辆荷载作用时，也可将车辆荷载近似地换算成作用于填土表面上的等代填土高度。

Ａ.0.3当墙后土体为物理力学指标不同的多层非均质土时，宜分层计算土压力。为简化计算，也可以各层土的物理力学指标和厚度为权重，加权平均计算土层的综合物理力学指标，按均质土计算土压力。

Ａ.0.4当距挡土墙墙顶a处作用有宽度 b的局部均布荷载 qL时，附加主动土压力可按公式 (Ａ.0.4)计算(计算简图见图Ａ.0.4)：

图Ａ.0.4

eh =KaqL (Ａ.0.4) 式中 eh ──h范围内昀大附加主动土压力强度(kPa)； qL──局部均布荷载强度(kPa)。

Ａ.0.5 当距挡土墙墙顶 a处作用有线荷载 QL时，附加主动土压力可按公式 (Ａ.0.5-1)、(Ａ.0.5-2)和

(Ａ.0.5-3)计算(计算简图见图Ａ.0.5)：

θ= 90°? arctg Ka (Ａ.0.5-3) 式中 eh ′ ──h范围内中点处附加主动

土压力强度(kPa)； h──附加主动土压力分布范围(m)； QL──线荷载强度(kN/m)； a──作用在墙顶填土面的线荷载至墙顶的水平距离(m)；

θ──墙后填土破坏面与水平面的夹角( °)，当墙背垂直光滑且填土面水平时，取 θ＝45°＋θ 。

2

Ａ.0.6 当挡土墙墙后填土为斜坡面或水平面与斜坡面组合时，作用在挡土墙墙背上的主动土压力强度可近似按公式(Ａ.0.6-1)、(Ａ.0.6-2)和(Ａ.0.6-3)计算(计算简图见图Ａ.0.6)：

(a) (b)

(c)

图Ａ.0.6 注：图中阴影线部分为相应假定情况下主动土压力的近似分布图形

ea1=γ HdKa (Ａ.0.6-1) ea2 =γH 0Ka (Ａ.0.6-2) ea3=γ zKa (Ａ.0.6-3)

式中 ea1 ──填土高度为Hd、填土面为水平面计算的主动土压力强度(kPa)； ea2 ──填土高度为H0、填土面为水平面计算的主动土压力强度(kPa)； ea3 ──填土面坡角为β、填土高度 z以上的主动土压力强度(kPa)； Hd──挡土墙高度(m)； H0──挡土墙的高度与超过墙顶的填土高度之和(m)； z──墙顶填土斜坡面与墙背连线交点至墙底的深度(m)。

Ａ.0.7 对于填土面或墙背面轮廓复杂的挡土墙，其墙后主动土压力宜采用楔体试算法进行计算。也可按前述公式作适当简化进行计算。

Ａ.0.8对于衡重式挡土墙，其主动土压力系数可近似按公式 (Ａ.0.1-4)计算，并分别计算衡重台上下的主动土压力。衡重台以上的主动土压力可按公式 (Ａ.0.8-1)计算；衡重台以下的主动土压力，以衡重台底面的水平面，按作用有强度γh1 + q 的均布荷载，按公式(Ａ.0.8-2)计算(计算简图见图Ａ .0.8)，衡重台以下主动土压力强度图形的折点深度可按公式(Ａ.0.8-3)和(Ａ.0.8-4)计算。

图Ａ.0.8

Ea1= (qh1＋ 1 γ h12 )Ka (Ａ.0.8-1)2

?11Ea =3322222hhhhγγγ＋＋( )

??22

＋ 12 (γh2＋γ h3＋q＋γHd )( Hd －h1 －h2 －h3 )???Ka (Ａ.0.8-2)

h2 = b tgθ (Ａ.0.8-3)

h3 = tg(45° b ?φ /2) －h2(Ａ.0.8-4)

式中 Ea1 、Ea2 ──分别为衡重式挡土墙衡重台上下的主动土压力(kN/m)； h1──衡重台以上挡土墙的高度(m)； h2、h3──分别为图Ａ.0.8所示衡重台下主动土压力图形的折点分段高度 (m)； Hd──衡重式挡土墙的高度(m)； b──衡重台悬臂长度(m)。

Ａ.0.9对于板桩式挡土墙、锚碇墙或锚杆式挡土墙，其墙后主动土压力仍可按本规范 A.0.1条～

A.0.6条的规定计算，也可根据当地经验，对土压力进行修正计算或采用考虑墙体弯曲变形的其它土

压力计算公式。当填土面为水平、墙背为垂直时，可按下列规定进行计算(计算简图见图Ａ.0.9)：

1 作用在挡土墙上的主动土压力可按公式 (Ａ.0.9-1)计算。 2主动土压力系数可按公式 (Ａ.0.9-2)计算。 3 考虑墙后填土的粘结力作用时，主动土压力为零处的深度可按公式 (Ａ.0.9-4)计算。 4 墙顶水平面以上的等代填土高度可近似按公式 (Ａ.0.9-5)计算。

H──墙前地面至墙顶的高度(m)； h1──主动土压力为零处至墙前地面的高度(m)； h0──墙顶水平面以上的等代填土高度(m)； hc──考虑墙后填土的粘结力作用时，主动土压力

为零处的深度(m)，当墙顶水平面以上

有超荷载作用时，填土面应按近似折算后的等代填土高度计算。

Ａ.0.10 对于加筋式挡土墙，其墙后主动土压力可按本规范 A.0.1条～A.0.6条的规定计算。 Ａ.0.11对于板桩式挡土墙、锚碇墙或具有较小深度沉井基础的空箱式挡土墙，如需计算被动土压

力时，可分别按下列规定进行计算： 1当墙后填土为均质无粘性土、填土面为非水平面、墙背为非垂直面时，被动土压力可按公式

(Ａ.0.12-1)计算，被动土压力系数可按公式(Ａ.0.11-2)计算； 2当墙后填土为均质粘性土、填土面为水平面、墙背为垂直面时，被动土压力可按公式(Ａ.0.11-3)

计算，被动土压力系数可按公式(Ａ.0.11-4)计算； 3当墙后填土为均质粘性土时，被动土压力和被动土压力系数也可采用等值内摩擦角按公式

(Ａ.0.11-1)和公式(Ａ.0.11-2)进行简化计算；

Epx = (1 γ Ht 2 Kp＋qHtK p )cosδ (Ａ.0.11-1)

2

K = k ' cos2

(φ sin + ε(φ ) +δ)sin(φ + β) ?2 (Ａ.0.11-2)

p

2 ?

cos ε cos(δ ?ε)?1? cos(δ ?ε)cos(ε ?β)?

?

? 1 2 cosφ

Epx = (2 γ Ht K p＋qHtK p + 2cHt 1? sin(φ +δ ))cosδ (Ａ.0.11-3)

Kp = cosδ?1?

cos2 φ 2(Ａ.0.11-4)?

sin(φ +δ)sinφ?

?

cosδ

?

?

式中 Epx ──被动土压力水平分力(kN/m)；

q──作用在墙前填土面上的面荷载(kN/m2)；

Ht ──板桩、锚碇墙或沉井底置入土体的深度(m)；

Kp ──被动土压力系数；

k' ──被动土压力折减系数，可按表 A.0.11-1查得。

表Ａ.0.11-1 k' 值

4 当计算锚碇墙墙前被动土压力时，应不考虑墙前填土面上的面荷载q作用；所计算的被动土压力还应乘以折减系数k

，k

可由表 A.0.11-2查得。11 表Ａ.0.11-2 k′′值

注： h为锚碇墙顶至地面高度(m)。

附录Ｂ挡土墙稳定计算

Ｂ.0.1衡重式挡土墙衡重平台板抗倾覆稳定计算，可不计墙后土体对计算单元边界面上的垂直剪应力及水平土压力的影响，按公式(Ｂ.0.1) 计算(计算简图见图Ｂ.0.1)：

(Ｂ.0.2-1)和(Ｂ.0.2-2)计算(计算简图见图Ｂ.0.2)：

t0──墙体入土点至理论转动点 N的深度(m)； Δt ──N点以下的墙体深度(m)；

E′p ──主动和被动土压力作用下对 N点以上墙体求矩至 N点合力矩为零时的合力，(kN/m)； ka ──按公式(A.0.9-2)计算的主动土压力系数； kp ──按公式(A.0.12-2)或公式

(A.0.12-4)计算的被动土压力系数； γ──土的天然重度(kN/m3)。公式(Ｂ.0.2-2)中的t0、Δt和E′p 需通过试算求得，可先假定t0(通常取 1.2倍挡土高度 )和Δt，

计算至E′p ＝0时为止。公式 (Ｂ.0.2-1)和(Ｂ.0.2-2)未计入水压力及其它附加外力，在有水压力及其它附加外力作用时，还应计入其作用。

Ｂ.0.3有锚碇的板桩式挡土墙依靠插入土体的墙体和锚碇墙共同维持结构稳定，锚碇墙可根据需要选用单锚或多锚结构，并分别计算有锚碇板桩式挡土墙的整体稳定、锚碇墙沿基底面的抗滑稳定和锚碇墙至板桩墙的昀小水平距离。

1 计算有锚碇板桩式挡土墙的整体稳定时，可在无锚碇板桩式挡土墙受力的基础上，考虑锚碇结构的拉力作用，建立方程组试算至稳定时为止(计算简图见图 B.0.3-1)。

图Ｂ.0.3-1

有锚碇的板桩式挡土墙，其锚碇墙沿基底面的抗滑稳定安全系数应按公式 (Ｂ.0.3-1)计算(计算简图见图Ｂ .0.3-2)。当锚碇墙前采用其它填料置换时，除应按公式 (Ｂ.0.3-1)计算外，还应按公式

(Ｂ.0.3-2)计算锚碇墙与填料一起沿滑动面 BCC′的抗滑稳定性：

图Ｂ.0.3-2

Km = RE ＋ pxE (Ｂ.0.3-1)

A ax

′

Gf ＋ Epx ≥R＋E (Ｂ.0.3-2)

KcKm A ax

式中 Km ──锚碇墙抗滑稳定安全系数，其计算值不应小于本规范表 4.0.14规定的允许值； RA──拉杆的拉力(kN/m)； Eax ──作用在锚碇墙上的主动土压力(kN/m)； Epx ──作用在锚碇墙上的被动土压力。当锚碇墙墙前采用其它填料置换时，应以其它填

料的物理力学性质指标计算 (kN/m)；

E′px ──锚碇墙前作用于 A′C面上的被动土压力(kN)； G──锚碇墙前基面BC以上填料的重力(kN/m)； f──沿滑动面BCC′的摩擦系数；

Kc ──沿滑动面BCC′的抗滑稳定安全系数，可按本规范表 4.0.11的规定选用。有锚碇的板桩式挡土墙，其锚碇墙至板桩墙的昀小水平距离可按公式 (Ｂ.0.3-3)计算(计算简图见图Ｂ.0.3-3)：

Ｂ.0.4当挡土墙的沉井基础埋置深度小于等于 5m时，其稳定性可按整体挡土墙计算，埋深

部位土压力井前侧按被动土压力计算，井后侧按主动土压力计算；当沉井基础埋置深度大于 5m时，其稳定性可按深埋刚性基础计算。

沉井基底竖向应力不应大于地基的允许承载力，按深埋刚性基础计算时，沉井侧面水平压应力不应大于允许土抗力。计算公式见(Ｂ.0.4-1)～(Ｂ.0.4-7) (计算简图见图Ｂ.0.4)：

图Ｂ.0.4

ζ′ min = N ± c0 a 2 ω (Ｂ.0.4-1)

max A0

′ σ x = my( y0 ? y)ω (Ｂ.0.4-2) c0 = m0 Ht (Ｂ.0.4-3)

ω= 12(3M ′+ 2PHt )(Ｂ.0.4-4)b mH 4 +18W ′ca

0 t 0

b mH 3(4M ′+ 3PH ) + 6PW ′ca

y0 =02 tb mH 2 (3M ′+ t 2PH )0 (Ｂ.0.4-5)

0 tt

ζ max ≤ [R'] (Ｂ.0.4-6)

ζ x ≤η1η2(epx ? eax )(Ｂ.0.4-7)

式中 ζ′──沉井底面的竖向应力昀大值、昀小值(kPa)；

max min

ζ x ── y深度处土的水平应力(kPa)；

N──全部垂直荷载(kN)，并视具体情况考虑是否计入土对井壁的摩擦力； A0′──沉井的底面积(m2)；

a──沉井顺水平土压力方向上的长度（m）； c0──沉井底面土的竖向地基系数； m0──土的竖向地基系数随深度变化的比例系数，当无实测资料时，可取m = m ；当 0

Ht ≤ 10 时，m0 ＝c0 /10 ；

m──土的水平向地基系数随深度变化的比例系数，当无实测资料时，可按表Ｂ.0.4取值； Ht ──沉井的埋置深度(m)；

ω──沉井在外荷载作用下绕 y轴的转角(rad)； M ′──当沉井底面以上全部水平荷载移至 x轴、垂直荷载移至 y轴时，全部荷载对 0点

的力矩(kN?m)； P──全部水平荷载(kN)；沉井部位只计入入土点以上井后由超载引起的主动土压力； b0──沉井的计算宽度（m），当为单个沉井时， b0 = b +1；当为连续群井时，b0= b ；

b为沉井垂直于水平土压力方向上的宽度； W ′──沉井底面的截面矩(m3)； y0──沉井在外荷载作用下转动轴 A至沉井埋置顶面的深度(m)；

[R']──沉井底面的地基允许承载力(kPa)； η1 ──考虑不同结构体系要求的系数，可取η1 ＝1.0；

η2 ──考虑总荷载中恒载部分的系数，可取η2 ＝1.0 ? 0.5Md ；M ′

Md ──恒载对o点的力矩(kN?m)；

eax ── y深度处土的主动土压力强度(kPa)，当 y ≤y0 时，eax 为沉井后主动土压力强度；当 y >y0 时，eax 为沉井前主动土压力强度； epx ── y深度处土的被动土压力强度(kPa)，当 y ≤y0 时，epx 为沉井前被动土压力强度；当 y >y0 时，epx 为沉井后被动土压力强度。当计算沉井井后 eax 、epx 时，应视沉井入土点为填土顶面，其上填土及荷载均按超载考虑。

当按公式 (Ｂ.0.4-2)验算水平应力时，可仅验算 y =13 Ht 及 y =Ht 两处。

表 B.0.4 非岩石地基 m值

注： x0为沉井井口处的水平位移控制值。

附录 C 挡土墙结构计算

C.1 重力式、半重力式、衡重式挡土墙结构内力计算

C.1.1 重力式、半重力式、衡重式挡土墙墙身应按构件偏心受压及受剪验算其水平截面应力。水平截面应力计算值应小于或等于墙身材料的允许应力值，否则应加大墙身断面重新计算或按钢筋混凝土构件配置钢筋。

C.1.2 重力式、半重力式、衡重式挡土墙墙身任意水平截面的弯矩可按公式 (C.1.2-1)计算，截面拉、压应力可按公式(C.1.2-2)计算，剪应力可按公式(C.1.2-3)计算。

l1──墙身计算截面以上所有竖向荷载的合力作用点至计算截面形心轴的距离(m)； l2 ──墙身计算截面以上所有水平向荷载的合力作用点至计算截面的距离(m)；

ζ──墙身计算截面的正应力昀大、昀小值(kPa)，正值为压应力，负值为拉应力； max

min

A0──墙身计算截面的面积(m2)； W──墙身计算截面的截面矩(m3)； η──墙身计算截面的剪应力(kPa)。

C.2 悬臂式挡土墙结构内力计算

C.2.1 悬臂式挡土墙墙身可按固定在底板上的受弯构件计算，并验算其水平截面剪应力；底板可按固定在墙身上的受弯构件计算。

C.2.2 悬臂式挡土墙墙身任意水平截面的弯矩可按公式 (C.2.2-1)计算，剪应力可按公式

(C.1.2-3)计算；底板任意截面的弯矩可按公式(C.2.2-2)计算。 M = Pl2 (C.2.2-1)

M1 = G1l (C.2.2-2)式中 M1 ──底板任意截面的弯矩(kN?m)；

G1──底板末端至计算截面范围内所有竖向荷载(包括基底应力)的总和(kN)； l──底板末端至计算截面范围内所有竖向荷载的合力作用点至计算截面的距离(m)。

C.3 扶壁式、空箱式挡土墙结构内力计算

C.3.1 扶壁式挡土墙的墙身和底板，或空箱式挡土墙墙身，在距墙身和底板交线 1.5Lx区段以内 (Lx为扶壁或隔墙净距)可按在梯形荷载作用下的三边固支、一边自由的双向板计算，其余部分可按单向板或连续板计算 (计算简图见图 C.3.1)，梯形荷载可分解为三角形荷载和均布荷载，分别按公式

(C.3.1-1)～公式(C.3.1-6)计算相应荷载作用下墙身和底板的弯矩：

图 C.3.1

M = m qL2 (C.3.1-1)

x xx

0 02

M = m qL (C.3.1-2)

x xx

M = m qL2 (C.3.1-3)

y yx

0 02

M = m qL (C.3.1-4)

y yx

M = m qL2 (C.3.1-5)

0 x 0xx 0 02

M = m qL (C.3.1-6)

0 x 0 xx

式中 Mx 、Mx 0 ──分别为平行于Lx 方向的跨中和固端弯矩(kN?m)； My 、My 0 ──分别为平行于Ly 方向的跨中和固端弯矩(kN?m) ； M 0x 、M00 x ──分别为自由边平行于Lx 方向的跨中和固端弯矩(kN?m)； mx 、mx 0 、my 、m0 y 、m0x 、m00 x ──相应弯矩的计算系数，可由表 C.3.1查得； q──计算荷载强度(kPa)，当计算三角形荷载时，q＝q2－q1；当计算均布荷载时， q＝q1； Lx ──计算长度(m)。

表 C.3.1梯形荷载作用下三边固支、一边自由的双向板弯矩计算系数表

注：表中的系数适用于钢筋混凝土三边固支、一边自由的双向板(泊松比 μ＝1/6)的弯矩计算。

C.3.2 扶壁式挡土墙的扶壁部分可按固定在底板上的悬臂梁，按受弯构件计算。扶壁与墙体为一共同作用的整体结构，可按计算简图 C.3.2截面Ⅰ—Ⅰ所示的 T形断面沿墙高分 3～5段分别核算截面抗弯钢筋，斜面上任意截面的弯矩可按公式(C.3.2-1)计算，抗弯钢筋面积可按公式 (C.3.2-2)计算。

M = PL (C.3.2-1)

Ag = kM secα (C.3.2-2)

R γ h

g 10

图 C.3.2

式中 L──任意截面以上水平荷载的合力作用点至该任意截面的距离(m)； Ag──抗弯钢筋面积(cm2)； k──安全系数，按 SDJ 20－78的规定选用；

Rg ──钢筋设计强度(MPa)； α──扶壁斜面与垂直面的夹角( o )； h0──截面有效高度(m)；

γ1 ──受弯破坏时的内力偶臂计算系数，可近似取 0.9。

C.3.3 空箱式挡土墙底板可按支承在隔墙上的四边固支板计算。梯形荷载作用下的四边固支板计算简图见图 C.3.3，梯形荷载可分解为三角形荷载和均布荷载，分别按公式 (C.3.3-1)～公式 (C.3.3-4)计算相应荷载作用下墙身和底板的弯矩：

(或

)

图 C.3.3

M = m′qL2 (C.3.3-1)

x xx

0 02

M = m′ qL (C.3.3-2)

x xx

M = m′ qL2 (C.3.3-3)

y yx

My 0 = m′ y 0qL2 x (或My 0 =m′ y 01qL2 x ，My y qL2020m′=x ) (C.3.3-4)式中 m′x 、m′x 0 、m′y 、m′y 0 、m′y01 、m′y02 ──相应弯矩的计算系数，可由表 C.3.3查得。表 C.3.3梯形荷载作用下的四边固支板弯矩计算系数表

注：表中系数适用于钢筋混凝土四边固支板(泊松桑比 μ＝1/6)的弯矩计算。

C.4 挡土墙底板前趾悬挑部分结构内力计算

C.4.1 重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式和空箱式挡土墙底板前趾悬挑部分可按构件受弯及受剪验算其根部截面应力(计算简图见图 C.4.1)。根部截面应力计算值应小于或等于底板材料的允许应力值，否则应加大底板厚度重新计算或按钢筋混凝土构件配置钢筋。

C.4.2 重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式和空箱式挡土墙底板前趾根部截面弯矩可按公式(C.4.2-1)计算，根部截面弯曲应力可按公式(C.4.2-2)计算，剪应力可按公式 (C.4.2-3)计算。

图 C.4.1

M= ??? 2q1＋ 6 q2 ??? L2 B－GL1 (C.4.2-1)

M

ζ= (C.4.2-2)

W η=(q1＋ 2 qA 20 )LB －AG 0 (C.4.2-3)

式中 q1──底板前趾端部竖向地基反力及扬压力强度之和(kPa)； q2──底板前趾根部竖向地基反力及扬压力强度之和(kPa)； B──挡土墙底板计算单元的宽度(m)； L──底板前趾悬挑部分长度(m)； L1──底板前趾悬挑部分形心至前墙面的距离(m)； ζ──底板前趾根部截面的弯曲应力(kPa)； η──底板前趾根部截面的剪应力(kPa)。

C.5 板桩式挡土墙结构内力计算

C.5.1 无锚碇的板桩式挡土墙的内力可采用材料力学的方法计算，但为了求得墙体的变位，仍应采用竖向弹性地基梁法计算。墙顶的水平变位可按公式(C.5.1)计算(计算简图见图 C.5.1)： Δ= x0＋?0 H＋x1 (C.5.1)式中 Δ──无锚碇板桩式挡土墙墙顶水平变位(m)；

x0、?0 ──分别为板桩式挡土墙入土点的水平变位(m)和转角变位 (rad)，可按“m”法(当无实测资料时m可按表Ｂ.3.2取值)或其它的竖向弹性地基梁法计算；H──挡土高度(m)； x1──假定墙体为悬臂梁(入土点为固端)时的墙顶水平变位(m)，可按材料力学方法计算。

图 C.5.1

C.5.2 单锚板桩式挡土墙的内力可采用弹性嵌固法 (娄美尔法 )或自由支承法计算。但为了求得墙体的变位，仍应采用竖向弹性地基梁法计算。多锚板桩式挡土墙的内力应采用竖向弹性地基梁法计算，该法可考虑多锚拉杆的拉伸及锚碇墙的水平变位。

C.5.3 对于有锚碇的板桩式挡土墙，其锚碇墙至板桩墙之间的拉杆可按中心受拉构件计算，拉杆直

径可按公式(C.5.3)计算： 10R secα

d =20

tAδ＋T (C.5.3)

[]

πζ

式中 d ──拉杆直径(mm)； RA ──拉杆的拉力(kN)； T ──板桩式挡土墙的使用年限，一般可取 30～50年； α──拉杆与水平面的夹角( °)； δt ──拉杆直径的年锈蚀量，可采用 0.04～0.05(mm/年)；

[]

ζ──拉杆钢材的允许应力(kPa)。

标准 用 词 说 明

中华人民共和国水利行业标准

水工挡土墙设计规范

SL 379--2007 条 文 说 明

目 次

1 总 则┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(48) 3 级别划分与设计标准┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(50)

3.1 级别划分 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(50)

3.2 设计标准 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(51) 4 工程布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(55)

4.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(55)

4.2 结构布置 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(56)

4.3 防渗与排水布置 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(64) 5 荷载┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(66)

5.1 荷载分类及组合 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(66)

5.2 荷载计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(66) 6 稳定计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(69)

6.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(69)

6.2 抗渗稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(71)

6.3 抗滑稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(72)

6.4 抗倾覆稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(76)

6.5 抗浮稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(76)

6.6 地基整体稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(76)

6.7 地基沉降计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(77) 7 结构计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(79)

7.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(79)

7.2 结构应力分析 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(81) 8 地基处理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(84)

8.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(84)

8.2 岩石地基处理 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(84)

8.3 土质地基处理 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(85)

1 总则

1.0.1水工挡土墙主要是指附属于水工建筑物的挡土建筑物。根据国内各类水利水电工程的资料统计，挡土墙主要作为水闸、涵洞、泵站等水工建筑物的翼墙、岸墙，以及其它需要阻止土体崩塌的挡土建筑物。至于水库溢洪道进水口、水电站进水口、水库岸坡、船闸的闸室

墙及导航墙等挡土建筑物，在结构上虽具有与水工挡土墙相似的特点，但因国家还有其它现行的标准，因此其设计还应符合国家现行有关标准的规定。

挡土墙是水利水电工程中面广量大的建筑物，几乎在所有防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发电等水利水电工程中都是不可缺少的。它不但具有挡土作用，而且还兼有挡水、导水和侧向防渗等多种功能，应用广泛和运用条件复杂是水工挡土墙的两个显着特点。由于挡土墙的功能各异，且地基条件的优劣、墙后填土的高低等因素各不相同，加之国民经济发展水平在各发展阶段的差异，因此水工挡土墙至今一直没有一个统一的设计标准。本规范是在总结 20世纪 50年代以来我国水利水电工程建设实践经验的基础上编制而成的，目的是为了适应水利水电工程建设的需要，统一水工挡土墙的设计标准和技术要求，提高水工挡土墙的设计水平。由于挡土墙在水利水电工程的工程量和造价中占有较大的比重，因此挡土墙设计必须做到安全可靠、经济合理两个方面的要求。

1.0.2 本条规定了本规范适用范围为 1～3级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的 1～4级水工挡土墙设计，其适用范围不受地区性和地基条件的限制；对于 4、5级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的 5级水工挡土墙设计，可参照本规范使用。这一规定，对于新建的水工挡土墙设计，或是水工挡土墙扩建设计，都是合适的。但是对于水工挡土墙的加固，有时需要采取相应的工程措施才能满足要求。至于修建在湿陷性黄土、膨胀土等特殊土质地基上的水工挡土墙地基处理设计，以及修建在地震区或寒冷、严寒地区的挡土墙设计，还应符合国家现行有关标准的规定。特别说明，本规范不适用于临时性挡土墙设计。广大工程技术人员在长期的水利水电工程建设实践中积累了丰富的经验，推出了各种新型的挡土墙结构型式。为适应水利水电工程建设发展的需要，一些有特殊要求的水工挡土墙或受力复杂的组合式挡土结构相继出现。对于这类非常规类型的挡土墙，其设计、施工都面临新的情况，存在新的问题，因此要求在这类挡土墙设计中进行专门研究。

1.0.3水工挡土墙设计所需要的各项基本资料主要包括工程所在地的气象、水文、地形、地质、试验资料，以及工程施工条件、运用要求等。气象资料主要是指降雨、风力、气温资料等；水文资料主要是指水位、流量、潮汐、泥沙、冰情资料等；地形资料主要是指两岸资料等；地质资料主要是指工程地质、水文地质、地震烈度资料等；试验资料主要是指岩石试验、土工试验资料等；工程施工条件主要是指材料来源、对外交通运输、施工机具设备、水电供应条件等；运用要求主要是指水利水电工程挡水、泄洪或控制泄水，以及其它综合利用的要求等。对于不同的挡土墙设计，所需的各项基本资料要求是不同的，设计时应根据不同的要求，搜集设计需要的各项基本资料。当然，这

些基本资料并不是专门为挡土墙设计搜集的，而是在搜集所属水利水电工程设计基本资料时一并进行，但要兼顾到挡土墙设计的特点和要求。

1.0.4 20世纪 50年代以来，随着水利水电工程建设的不断发展，各种新结构、新工艺、新材料也不断地出现。但无论采用何种新结构、新工艺、新材料，都应满足技术先进、安全可靠、经济合理、实用耐久、管理方便的要求。值得引起注意的是，我国沿海地区 20世纪 50年代末和 60年代初修建的一些水利水电工程，因历史的原因而忽视耐久性的要求，后来陆续发生混凝土碳化、钢筋锈蚀进而引起顺筋裂缝等问题，影响到工程的安全和使用寿命，因而不得不进行加固处理，这是一个教训。

1.0.5 本规范中直接引用了国家和行业现行的部分标准，由于国内标准体系尚在进一步完善，一些标准也正在修订之中，因此，在使用中应密切注意这些标准的昀新版本，以确保这些标准使用的有效性。

1.0.6本条是现行水利行业标准《水利技术标准编写规定》 (SL 1－2002)规定引用的典型用语。除了本规范直接引用的标准外，与本规范有关的现行国家和行业标准还有：《建筑结构荷载

规范》 (GB 50009－2001)；《岩土工程勘察规范》 (GB 50021－2001)；《工程岩体分级标准》 (GB 50218－94)；《泵站设计规范》 (GB/T 50265－97)；《堤防工程设计规范》 (GB 50286－

98)；《灌溉与排水工程设计规范》 (GB 50288－99)；《中国地震动参数区划图》 (GB 18306－2001)；《土的分类标准》 (GBJ 145－90)；《中小型水利水电工程地质勘察规范》 (SL 55－2005)；《水工混凝土结构设计规范》 (SL/T 191－96)；《水工建筑物抗震设计规范》 (SL 203－97)；《水工建筑物抗冰冻设计规范》 (SL 211－98)；《水利水电工程施工组织设计规范》 (SL 303－2004)；《水工建筑物荷载设计规范》 (DL 5077－97)；《建筑地基处理技术规范》 (JGJ 79－91)；《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94－94)等。

3 级别划分与设计标准

3.1 级别划分

3.1.1挡土墙是水工建筑物的一部分，由于水工建筑物都有挡水要求，若一旦失事，下游地区将遭受巨大的损失，作为水工建筑物组成部分的岸墙、翼墙等主要挡土建筑物，与所属水工建筑物的安全密切相关。又由于所属水工建筑物具有挡水、泄水、引水、抽水、排水、通航、发电，以及实现河(渠)道与道路或河 (渠)道与河 (渠)道立体交叉等不同功能，水工挡土墙为满足所属水工建筑物的这些功能，除具有防止土体崩塌的作用外，往往还具有挡水、导水、侧向防渗等多种作用。因此，水工挡土墙设计级别也应随所属水工建筑物的级别相应确定。

需要说明的是，挡土墙作为水工建筑物的一部分，也有主要和次要之分。一般情况下，次要建筑物中的挡土墙失事后一般不致直接危及主体建筑物的安全且便于修复时，其设计级别可相应降低。但是，处于水工建筑物防渗段范围内的岸墙、翼墙等，以及一旦失事将直接危及水工建筑物安全或严重影响工程效益的挡土墙，都属于主要建筑物中的挡土墙，其设计级别应与所属主体建筑物的设计级别相同。本规范表 3.1.1对水工挡土墙的设计级别划分是与 GB 50201－94表 6.1.2和 SL 252?2000表 2.2.1的规定是一致的。

各类水工建筑物的级别已分别由 GB 50288－99、GB 50286－98、GB/T 50265－97和 SL 252?2000、SL 265－2001、SL 253－2000等现行有关标准的规定确定，由于水工挡土墙是所属水工建筑物的一部分，因此，在按本规范 3.1.1条确定水工挡土墙的设计级别时，应根据上述标准的规定先确定所属水工建筑物的级别。

3.1.2 在水利水电工程中，还有一类挡土墙，它们是独立布置的，并不与所属建筑物有较大的关联，例如水利水电工程区内进场道路的路基挡土墙、移民区构筑的庄台、水土保持设施中的挡土墙等。对于这类独立布置的挡土墙级别确定，应根据其重要性分析确定。这类水工挡土墙的级别划分，均应符合 GB 50201－94和 SL 252－2000的规定。

3.1.3 现行的城建行业标准《城市防洪工程设计规范》 (CJJ 50－92)2.2.1条规定，防洪建筑物级别根据城市等别及其在工程中的作用和重要性划分为四级，详见表 1。

表 1 防洪建筑物级别

注：1、主要建筑物系指失事后使城市遭受严重灾害并造成重大经济损失的建筑物，例如堤防、防洪闸等； 2、次要建筑物系指失事后不致造成城市灾害或者造成经济损失不大的建筑物，例如丁坝、护坡、谷坊； 3、临时性建筑物系指防洪工程施工期间使用的建筑物，例如施工围堰等。

由表 2可以看出，按照 CJJ 50－92规定的防洪建筑物级别，与国家现行有关标准的规定有差别。

一是按照城市等别只分为四等；二是四等城市的永久性次要建筑物为 4级，而国家现行有关标准中

都规定为 5级；高于国家现行的有关标准，这主要是考虑到城市防洪工程的重要性所确定的。为此，本规范 3.1.2条规定，城市防洪工程中水工挡土墙的级别，应按 CJJ 50－92的规定确定。

3.1.4位于防洪 (挡潮)堤上的水工建筑物，其重要性与防洪 (挡潮)堤是一样的。有的防洪 (挡潮)堤上的水工建筑物即便规模不大，但一旦失事，其严重后果就象防洪(挡潮)堤的失事一样，且较难修复，因此防洪(挡潮)堤上的水工建筑物级别只能高于或至少等于防洪(挡潮)堤的级别，而绝对不能低于防洪(挡潮)堤的级别。对于防洪 (挡潮)堤上水工建筑物的挡土墙 (岸墙、翼墙)，如果失事后将直接危及该水工建筑物的安全，则挡土墙的设计级别应与该水工建筑物的设计级别相同。与防洪 (挡潮)堤交汇的跨河建筑物，其重要性与防洪 (挡潮)堤也是一样的，而处于跨河建筑物防渗段范围内的挡土墙，若一旦失事，就像跨河建筑物失事一样，后果不堪设想，因此，跨河建筑物防渗段范围内挡土墙的设计级别应与该跨河建筑物的设计级别相同。

3.1.5 对于 2、3级水工挡土墙 (如岸墙、翼墙等)，若失事后直接危及所属水工建筑物的安全，经论证后可提高一个设计级别。对采用实践经验较少的新型挡土墙结构，即使失事后不会直接危及所属水工建筑物的安全，为积累建设经验，避免较大损失，这类挡土墙经论证也可提高一个设计级别。当然，这些挡土墙的级别提高，除了进行论证外仍需经有关部门批准。

3.1.6 在水利水电枢纽工程中，当挡土墙与两个或两个以上不同级别的水工建筑物相关联时，可以按照较高级别水工建筑物确定挡土墙的级别。如与 2级建筑物和 3级建筑物之间连接的挡土墙，可以按照 2级建筑物的挡土墙定级。当然，仍应按是否属于主要或次要挡土墙进行分析确定。

3.2 设计标准

3.2.1水工挡土墙分为有挡水要求和无挡水要求两类。除设计允许水流从墙顶漫溢的挡土墙外，其他有挡水要求的永久性挡土墙除了具有防止土体崩塌作用外，其结构稳定和墙顶超高等都与洪水标准相关。由于这类挡土墙与所属的水工建筑物一起承担着挡水的任务，因此其设计洪水标准应与所属水工建筑物的洪水标准一致。无挡水要求的永久性挡土墙，例如位于防洪水位以上的挡土墙，当然不作设计洪水标准的规定。

位于水工建筑物上、下游河道内的挡土墙，例如作为河道护岸的挡墙等，其洪水标准应与水工建筑物上、下游河道的设计洪水标准一致。位于挡洪建筑物上游的翼墙，属于挡洪建筑物上游的一部分，其洪水标准只能与所属挡洪建筑物的设计洪水标准相同，而绝对不能低于挡洪建筑物的设计洪水标准。位于水工建筑物下游的翼墙，作为水工建筑物下游的一部分，其设计洪水标准亦应与所属水工建筑物的设计洪水标准相同，只是防洪水位值与上游的防洪水位值不一样。如泄洪建筑物泄洪时下游的洪水水位较高，但许多情况下泄洪建筑物下游消能防冲设施的安全性往往受始流条件控制，而下游翼墙墙前水位的高低对其结构的稳定又有较大的影响，因此泄洪建筑物下游的翼墙还应考虑相应于下游消能防冲设施设计洪水标准时可能出现的不利情况。

设计洪水标准往往决定了水工建筑物的规模和安全标准，挡土墙作为水工建筑物的重要组成部

分，其设计洪水标准应与同级水工建筑物的设计洪水标准一致。提高一个设计级别时，其面临洪水的机率却是与主体建筑物是一致的，因此即使按本规范 3.1.5条的规定提高一个设计级别后，挡土墙的设计洪水标准仍应与其同级水工建筑物的设计洪水标准相一致。

3.2.2 对于不允许水流从墙顶漫溢的水工挡土墙，兼有挡土和挡水的双重任务，如水工建筑物上游的翼墙，在所属水工建筑物关闸挡水时，无论是在正常蓄水位或昀高挡水位条件下，由于风力作用，墙前均会出现波浪(立波或破碎波波型)，因此翼墙的墙顶高程不应低于正常

蓄水位 (或昀高挡水位)加波浪计算高度与相应安全加高值之和。当所属水工建筑物系泄水建筑物，遇到设计洪水位 (或校核洪水位)必须开闸泄水时，由于流速的影响，水面不会形成较高的波浪，至少不会形成立波波型，因此翼墙的墙顶高程不应低于设计洪水位(或校核洪水位)与相应安全加高值之和。

本规范表 3.2.2规定的水工挡土墙墙顶安全加高下限值与 SL265－2001的规定是对应的，当所属水工建筑物关门挡水时，计及波浪计算高度；开闸泄洪时，不计波浪计算高度。为了不致使上游来水(特别是洪水)漫过翼墙的墙顶，危及所属水工建筑物的安全，上述挡水和泄水两种情况下的安全保证条件应同时得到满足。

3.2.3由于城市防洪工程的级别划分与国家现行有关标准的规定不一致，因此，本规范规定，城市防洪工程中的水工挡土墙，其墙顶的安全加高值，应按现行的城建行业标准 CJJ 50－92的规定确定。

3.2.4现行的国家标准 GB 18306－2001的适用范围是“新建、扩建、改建一般建设工程的抗震设防，以及编制社会经济发展和国土利用规划”。因此，位于《中国地震动参数区划图》相应区域内的任何水工建筑物，其抗震设防标准都不能任意改变。

水工挡土墙抗震设计标准应与所属水工建筑物的抗震设计标准相同，即使按照本规范 3.1.4条的规定提高一个设计级别时，其抗震设计标准仍应保持不变，但根据国家现行有关法规规定需要提高抗震设计标准的情况除外，例如对于重要的 1级水工建筑物经论证并报上级主管部门批准需要提高其抗震设计标准的情况，以及经省级以上地震部门核定需要提高抗震设计标准的情况等。

3.2.5 砌石结构是水工挡土墙常用的、也是昀古老的结构型式，由于石料的强度往往高于其粘结材料强度，因此砌石结构多为重力式或半重力式挡土墙。对于这类结构，其墙身结构强度需要按偏心受压或剪切受力状态验算。由于 SL 25－2006已有规定，因此砌石结构在结构强度验算时，其结构构件强度安全系数均可按该标准的规定采用。

3.2.6 混凝土结构也是常用水工挡土墙结构型式，由于混凝土属于塑性材料，且抗拉强度也不高，也多为重力式或半重力式挡土墙。对于这类结构，其墙身结构强度也需要按偏心受压或剪切受力状态验算。

钢筋混凝土结构强度高，结构构件的尺寸可大大缩小，适用于除重力式和半重力式以外的各种挡土墙结构型式，因此钢筋混凝土结构在水工挡土墙应用较广泛。由于构件尺寸相对较小，因此钢筋混凝土结构的挡土墙除了应根据其受力条件验算其强度外，还应按其使用条件的需要，验算结构

构件的抗裂要求或昀大裂缝开展的宽度，以保证结构构件安全和使用功能。

混凝土和钢筋混凝土结构构件的强度安全系数，以及钢筋混凝土结构构件的抗裂和昀大裂缝开展宽度验算的安全系数，在 SDJ 20－78中已有规定，设计中可直接按该标准的规定采用。

3.2.7 沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数，反映了挡土墙是否安全与经济的指标。而对于抗滑稳定安全系数允许值的合理规定，涉及了所采用的计算理论、计算方法、计算指标，以及国家的技术经济政策。如果规定的抗滑稳定安全系数允许值过于偏高或偏低，将导致工程的浪费或不安全。因此，在实际应用中，未经充分论证，不应任意提高或降低规范规定的抗滑稳定安全系数的允许值。

本规范表 3.2.7规定的沿挡土墙基底面抗滑稳定安全系数的允许值 GB 50286－98以及 SL 265?2001的规定是与之对应的。但必须指出，表 3.2.7规定的沿挡土墙基底面抗滑稳定安全系数允许值应与表中规定的相应计算公式配套使用，切不可将表中规定的允许值用来检验非表中规定的其它公式计算成果。

3.2.8 由于挡土墙底板以下的土质地基和墙后回填土两个部分联在一起，其稳定计算的边界

条件比较复杂，还有深层抗滑稳定问题。因此，对于挡土墙的地基整体稳定可采用瑞典圆弧滑动法计算。按瑞典圆弧滑动法计算的挡土墙深层抗滑稳定安全系数也应满足表 3.2.7规定的允许值。

土质地基上的建筑物经常遇到持力层内夹有软弱土层的情况。由于软弱土层抗剪强度低，在水平向荷载作用下，有可能产生沿软弱土层的滑动，因此当土质地基持力层内夹有软弱土层时，还应采用折线滑动法(复合圆弧滑动法)对软弱土层进行整体抗滑稳定验算。按折线滑动法(复合圆弧滑动法)计算的挡土墙深层抗滑稳定安全系数也应满足表 3.2.7规定的允许值。折线滑动法(复合圆弧滑动法)可参见有关土力学、地基与基础的设计计算手册。

3.2.9 对于岩石地基上的挡土墙，当地基中存在软弱结构面时，需要核算沿软弱结构面滑动的整体稳定安全系数。岩石地基上挡土墙的整体稳定性通常是按照抗剪断方法来进行核算的。根据有关设计单位的经验，如果这时的整体稳定安全系数允许值仍然按照本规范表 3.2.7中按公式 (6.3.5-1)计算时的规定采用，是偏于保守的。但是究竟可以降低多少，还缺乏一定的实践经验。考虑到一些设计单位已经按照表 3.2.7中的允许值降低 0.5甚至降低 1.0采用，且工程还是安全的，经本规范送审稿审查会研究，建议岩石地基上的挡土墙沿软弱结构面整体滑动时，按抗剪断计算的稳定安全系数允许值，可按表 3.2.7中按公式 (6.3.6)计算时规定的允许值降低采用。至于降低的数值，可根据工程实践经验和地质条件研究确定，本规范暂不作规定。

3.2.10有锚碇墙的板桩式挡土墙是依靠作用在插入地基的板桩和置入墙后填土内可能滑动面以外锚碇墙上的被动土压力来维持结构整体稳定的，其锚碇墙的抗滑稳定安全系数应按本规范表 3.2.10的规定采用。

3.2.11按照 SL/T 225－98的规定，加筋式挡土墙在验算沿水平向的抗滑稳定性和按圆弧滑动法验算整体深层抗滑稳定性时，不论挡土墙的级别和荷载组合情况，其抗滑稳定安全系数均应大于等于

1.30。本规范编制时认为，抗滑稳定安全系数大于等于 1.30是合适的，同时加筋式挡土墙目前在级

别较高的工程中应用较少，暂时不考虑挡土墙的级别也是可以的。但是，对于荷载组合情况，即在

基本荷载组合和特殊荷载组合时，应有所区别。参考土质地基上的其他类型挡土墙的抗滑稳定安全系数允许值的取值范围，在基本荷载组合和特殊荷载组合时差距约在 0.1～0.15之间，因此，本规范规定，在基本荷载作用下加筋式挡土墙的抗滑稳定安全系数允许值采用 1.40，特殊荷载作用下的抗滑稳定安全系数允许值采用 1.30。

3.2.12 SL 265－2001规定，对于土质地基上的挡土墙，其抗倾覆稳定是由地基稳定性和控制基底大小应力的比值来保证的， GB 50286－98中规定，防洪墙 (即挡土墙)按堤防工程级别分为 5级，正常运用期的抗倾覆稳定安全系数允许值为 1.6～1.4之间，非正常运用期的抗倾覆稳定安全系数允许值为 1.5～1.3之间，两个标准的规定不统一。抗滑稳定和抗倾覆稳定都是衡量挡土墙安全性的重要指标，对工程投资有直接影响，按建筑物级别分级取用抗倾覆稳定安全系数较为合理。因此，本规范

3.2.12条规定的挡土墙抗倾覆稳定安全系数允许值与 GB 50286－98是一致的。

3.2.13岩基上翼墙抗倾覆稳定安全系数允许值的确定，以在各种荷载作用下不倾倒为原则，但应有一定的安全储备。参照现行有关规范对抗倾覆稳定安全系数允许值的规定，本规范规定，1～3级水工挡土墙，在基本荷载组合条件下，抗倾覆稳定安全系数不应小于 1.50，4级水工挡土墙抗倾覆稳定安全系数不应小于 1.40；在特殊荷载组合条件下，抗倾覆稳定安全系数不应小于 1.30。

3.2.14对于挡土墙来说，空箱式挡土墙的抗浮稳定性要求是个特例。参照现行有关标准的规定，本规范 3.2.14条规定，不论挡土墙的级别和地基条件，在基本荷载组合条件下，其抗浮稳定安全系数不应小于 1.10；在特殊荷载条件下，其抗浮稳定安全系数不应小于 1.05。

4 工程布置

4.1 一般规定

1. 1.1水工挡土墙是水利水电工程中的重要构筑物，其作用除了防止土体崩塌外，主要是与所属水工建筑物一起承担防洪、治涝、灌溉、供水、通航、发电等任务，具有挡水、导水和侧向防渗等作用。因此，应根据所属水工建筑物的地形、地质、水流等条件，以及所属枢纽工程中各建筑物的功能、特点、运用要求等，合理安排好挡土墙与其它建筑物的相对位置。如能布置紧凑协调，就可组成整体效益昀大的有机联合体，以充分发挥整个枢纽工程的作用；反之，不仅影响整个枢纽工程的正常运用，而且还将增加枢纽工程中各建筑物的施工难度和工程造价。尤其是岸墙和翼墙的布置，不仅影响水流和侧向防渗条件，而且事关整个工程的安全，一些水工建筑物的失事，往往是由于翼墙或岸墙的破坏，造成的所属水工建筑物随之破坏的严重后果。

2. 1.2水利水电工程中挡土构筑物的种类较多，有用以连接所属水工建筑物上、下游两岸并兼有挡土、挡水、导水和侧向防渗作用的翼墙，有为满足所属水工建筑物防止土体崩塌和侧向渗流而设置的岸墙，有河 (渠)道两岸的直立墙 (如驳岸)，也有道路两侧、移民区庄台和水土保持区的挡墙等。本规范中将水工挡土墙按其在所属建筑物中的位置及功能要求分为翼墙、岸墙和挡墙三类。

3. 1.3水工挡土墙型式很多，主要有重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、空箱式、板桩式、锚杆式和加筋式等断面结构型式，还有将以上两种及两种以上基本结构型式合并的组合式结构。设计中应如何选用挡土墙的结构型式，主要是考虑其受力条件。此外，还有贴坡式结构，虽然也有防止土体崩塌作用，但在水利水电工程中，还是属于护坡工程，因此，本规范中未将贴坡式结构列入。

在 20世纪 50年代初期，国内的水工挡土墙多数采用重力式和空箱式结构，建筑材料以采用浆砌块石居多。由于地基处理技术水平较低，在坚实及中等坚实地基上采用重力式或半重力式结构、在软弱地基上采用空箱式结构几乎成为一种固定的模式。20世纪 60年代至 70年代，由于受当时历史条件的限制，建筑材料供应跟不上工程建设的发展，为了满足工程建设的需要，广大工程技术人员不断创新，修建了一批各种型式的挡土构筑物，如悬臂式、扶壁式、连拱式、加筋式或组合式等结构型式，总的趋势是向轻型、薄壁结构发展。20世纪 80年代以后，随着科学技术的进步和国民经济的发展，新工艺、新材料的不断出现，挡土构筑物的结构型式也有了很大的变化，尤其是土工合成材料的应用，更引发了挡土墙的结构型式的变化。建筑材料供应和软弱地基条件已不再约束上部结构的型式和尺寸，而施工中的温度控制和基坑开挖条件限制，以及工程的综合利用需要工程管理中如何防止水或土对结构的腐蚀等，对挡土构筑物的结构设计提出了新的要求。因此，水利水电工程中挡土构筑物结构型式的选用需要考虑诸多因素，合理选择。

至于连拱式及连拱空箱式结构，是在特定条件下创造的一种轻型结构型式，经过多年的实践，近年来在大、中型水利水电工程中已很少采用，主要原因是这种结构抗震性能较差，拱圈易裂缝，且施工不便，只在中、小型水利水电工程中还有使用的例子。因此，本规范未将连拱式及连拱空箱式结构列入。

本规范中所列入的重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、空箱式、板桩式、锚杆式和加筋式等水工挡土墙的结构型式可参见本条文说明 4.2节中的图 1～图 10。

4.2 结构布置

1. 2.1根据岸墙的功能，其平面布置一般都为直线式，如为满足所属水工建筑物防止侧向土体崩塌和侧向渗流而设置的岸墙，紧贴所属水工建筑物布置，只能是直线式。

2. 2.2在水利水电工程中，翼墙的平面布置型式很多，主要有圆弧式、椭圆弧式、直线与圆弧组合式、曲线式、折线式、扭曲式等。折线式布置昀简单，但水流条件较差，因此本规范未推荐这种平面布置型式。但在小型水利水电工程中还是可以采用的。

根据大量的水工模型试验验证，当与所属水工建筑物相连接的下游翼墙直线段扩散角为6o～12o时，可以获得较好的水流条件。对于有双向过水要求的水工建筑物，其上、下游翼墙直线段均应符合上述平面布置要求。

对于其他一些有特殊要求的水工建筑物，如平原地区有一般通航要求而设置通航孔的水闸工程，为保证过闸船舶通航安全，上、下游翼墙还兼有导航墙的作用，因此需要考虑设置助航设施。再如平原地区有过鱼要求的水利水电工程中，为了满足鱼类洄游的条件，可结合岸墙、翼墙的布置设置鱼道，这样布置紧凑，经济合理，此时，岸墙、翼墙布置应兼顾鱼道的布置要求。在平原地区的水利水电工程中，如上游有余水可以利用发电时，为了满足发电需要，往往结合岸墙、翼墙的布置设置小型水力发电机组；有时还需结合岸墙、翼墙的布置设置小型抽水机组。此时，岸墙、翼墙的布置除了需满足所属水工建筑物的总平面布置要求外，还需分别满足小型水力发电机组或抽水机组及其进、出水管路布置，以及进、出口水流条件等要求。

5.2.3对于其他工程类型的挡土墙，如为减少河 (渠)道占地面积而设置的直立墙 (如驳岸)，应随着河 (渠)道岸边走向布置，可以是直线式，也可以是曲线式，或直线与曲线组合式；至于为维持道路两侧土体稳定的挡土墙，其布置也是与道路走向一致，但在道路与道路交汇处，往往需要采用一段圆弧、椭圆弧或其他曲线型布置。这类挡墙根据所属水工建筑物的功能及要求不同采用适宜的平面布置型式。

4.2.4土质地基上选用的挡土构筑物结构型式，很大程度与其地基的承载能力有关，而挡土构筑物的地基承载能力，主要是由挡土构筑物的挡土高度所确定，并要考虑其经济性。根据江苏省 1994年底对已建的近 200座水闸的上、下游第一节翼墙统计 (见表 2)，356座翼墙中重力式翼墙共 224座，占 62.9％；空箱式及连拱空箱式翼墙共 97座，占 27.2％；扶壁式翼墙共 23座，占 6.5％；扭曲式翼墙共 12座，仅占 3.4％。从翼墙的挡土高度看，扭曲式的使用范围是 3～9m，其主要使用范围是 3～7m；扶壁式使用范围是 5～12m，其主要使用范围是 6～11m；空箱式及连拱空箱式使用范围是 3～ 13m，其中空箱式主要使用范围是 3～9m，连拱空箱式主要使用范围是 6～10m；而重力式几乎囊括了 16m以下所有范围，但其主要使用范围仍然是 4～10m。这些使用范围主要是由于天然地基允许承载力的限制所确定的，实际上在 356座翼墙中，挡土高度为 13～16m的仅有一座。通常情况下，重力式挡土墙在挡土高度 8m以下才是经济的，对于在挡土高度 8m以上的条件下是否采用重力式挡土墙，应进行技术经济比较确定。

表 2 江苏省水闸上、下游第一节翼墙型式统计表单位：座

从表 1来看，由于平原地区水利水电工程挡水水头不大，挡土构筑物的挡土高度一般都在 13m以下。因此，在坚实的土质地基上，采用各种结构型式对地基承载能力的要求都不难满足；即使在中等坚实的土质地基上，挡土高度在 10m以下时，地基承载能力一般也能满足要求；而对于松软地基，如不采用地基加固处理措施，不采用空箱式或板桩式结构几乎是难以满足挡土构筑物对于地基承载能力要求的。

对于在坚实地基上或采用人工加固处理后的松软地基上所修建的挡土墙，其稳定性是可以满

足要求的，但仍需考虑墙身结构的材料能否与地基的变形相一致，以避免因地基原因造成墙身结构的过大变形或损坏。

随着土工织物的发展，加筋式挡土墙结构也开始应用到工程实践中来。加筋式挡土墙属于一种柔性的挡土结构，昀初用于交通等行业的土坡防护中。工程实践证明，加筋式挡土墙断面小，节省建筑材料，并能适应土质地基的变形特性，逐渐被其他行业所接受，目前在水利水电工程中也有应用。根据水利水电工程的特点和要求，在稳定的地基上建造挡土墙，可采用加筋式挡土墙结构，但应妥善处理好墙面结构的防渗或导滤问题。加筋式挡土墙的墙面宜采用带企口的预制块砌筑，并可根据墙后填土的潜在破坏面的形状选用刚性筋式或柔性筋式两种型式，前者采用加筋带或刚性大的土工格栅，后者采用土工织物。

在地震区 (主要是指抗震设计烈度在 8度及 8度以上的强震区 )修建的砌石挡土墙，由于砌体结构

在地震荷载作用下，砌筑用的粘结材料容易被拉开，虽然符合“大震不倒、小震不坏”的抗震设计

基本要求，但震后不易修复，因此在水工挡土墙的设计中，应尽可能采用钢筋混凝土整体结构。

4.2.5 在岩石地基上修建挡土构筑物，其稳定条件一般都能满足要求，因此对挡土墙的高度可不受限制。但由于地基条件的约束，地基的变形往往与墙体材料所能承受的变形能力不一致，这时，就必须根据墙体材料的特性确定结构布置型式及尺寸，并对墙体材料进行强度核算。

4.2.6由于水工挡土墙一般兼有挡土和挡水双重功能，因此挡土墙的墙顶高程应根据其挡土高度及是否挡水的条件来确定。

对于仅有挡土功能的挡土墙，其目的就是防止土体崩塌，要求墙顶高程高于或等于墙后填土平台(或坡脚)的高程，这是不言而喻的。但对于兼有挡土和挡水双重作用的水工挡土墙，如水工建筑物不允许越浪的上游翼墙，在所属水工建筑物关闸挡水时，无论是在正常蓄水位或昀高挡水位条件下，由于风力作用，墙前均会出现波浪(立波或破碎波波型)，因此翼墙的墙顶高程不应低于正常蓄水位(或昀高挡水位)加波浪计算高度与相应安全加高值之和。当所属水工建筑物系泄水建筑物，遇到设计洪水位(或校核洪水位)必须开闸泄水时，由于流速的影响，水面不会形成较高的波浪，至少不会形成立波波型，因此翼墙的墙顶高程不应低于设计洪水位 (或校核洪水位)与相应安全加高值之和。为了不致使上游来水(特别是洪水)漫过翼墙的墙顶，危及所属水工建筑物的安全，上述墙前挡水和泄水两种情况下的安全保证条件应同时得到满足。

参照现行的水利行业标准 SL265－2001的规定，本规范规定的水工挡土墙墙顶安全加高下限值见表 3.2.2，在所属水工建筑物关闸挡水时，计及波浪计算高度；开闸泄洪时，不计波浪计算高度。此外，在确定挡土墙墙顶高程时，还应考虑软弱地基上地基沉降的影响。可按通常的沉降计算方法计算沉降值，并参照类似条件下的已建工程实测沉降值研究确定。

4.2.7 挡土墙墙顶宽度的确定，主要考虑墙顶栏杆或挡浪板的布置和施工条件等因素。墙顶宽度小，虽然可节约工程投资，但对于钢筋布置、施工浇筑将带来了很大的困难，而且挡土墙的耐久性也易受到影响，因此挡土墙墙顶宽度不宜太小。对于砌石挡土墙，由于材料尺寸的限制更不宜太小。当挡土墙墙后填土不到顶时，为了便于工程管理中的人员巡视，挡土墙的墙顶宽度可适当加大或增设巡视平台。

对于悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙结构，由于这些结构的尺寸相对来说比较单薄，除了底板长度应由稳定计算条件确定外，其余均应满足强度及耐久性要求。设计中还应注意的是，扶壁式、空箱式结构由于前墙或前、后墙与隔墙形成了框格，对受力是有利的，但如果按强

度计算所需的厚度较小时，还应考虑耐久性要求和施工的方便。有的扶壁式、空箱式挡土墙，墙体厚度仅为 0.3m左右，不仅施工中浇筑振捣困难，而且因钢筋保护层过小，投入使用后不久就因混凝土碳化致使钢筋锈蚀而不得不提前进行加固，反而得不偿失。

4.2.8 土质地基上挡土墙底板 (或墙趾)的埋置深度，一般情况下是由挡土结构的稳定条件决定的。但由于所属水工建筑物还有挡水及泄水要求，挡土墙墙后水位还可能引起基底渗流作用，因此挡土墙

底板(或墙趾)的埋置深度还与周围地形、地质、水流冲刷等条件有关。

从土质地基允许承载力的计算公式可以看出，任何建筑物基底的允许承载力都与建筑物底板 (或墙趾)的埋置深度有关。底板 (或墙趾)的埋置深度增大，基底的允许承载力也增大。由于挡土墙的工程量在所属水工建筑物中所占的比重较大，因此挡土墙底板 (或墙趾)埋置深度的确定，对水利工程的造价影响很大。如果将挡土墙底板 (或墙趾)的埋置深度减小一些，从而减少墙基土方开挖量；但当地基允许承载力与挡土墙基底压应力比较接近时，将埋置深度减得太小，反而需要增大底板宽度，从而增加工程投资。

水利水电工程中的一些挡土墙，由于墙前行水的原因，往往因水流的冲刷造成墙前基底淘空，影响挡土墙的安全 (例如行洪河道两侧的驳岸 )，若无有效的抗冲刷措施，必须将挡土墙的底板 (或墙趾)埋置于可能的冲刷线以下一定深度，才能保证安全，这与确定桥梁工程中桥台底部高程是一致的。

4.2.9 挡土墙沿墙长方向是顺着河坡或土坡布置 (如水工建筑物的翼墙)时，为了减少开挖和节省挡土墙的造价，挡土墙往往采取阶梯形布置的形式。此时挡土墙分阶的高差，除了应满足墙趾埋深的要求外，还应满足挡土墙沿墙长方向的纵向抗滑稳定要求。

4.2.10挡土墙底板厚度主要是根据强度要求等确定，一般来说，以不小于 0.3m为宜。采用砌石挡土墙时，由于砌石需嵌入底板中，因此底板厚度以 0.5m为宜。对于空箱式挡土墙的底板及其前趾部分，如果采用桩基础，由于桩的冲剪作用，底板厚度还应适当加大。无论采用那种挡土墙结构型式，底板及其前、后趾的伸出长度和厚度，都应满足稳定和强度的要求。

土质地基上的挡土墙，从有利于抗滑稳定和渗流稳定出发，底板下宜设置 0.5～1.0m深的齿墙，这对于砂性土地基，尤其重要。

1. 2.11挡土墙的迎水面墙面坡度，由于有导水作用，只要求墙面与所属水工建筑物平顺衔接，故以扭曲式布置为昀佳，但这种墙面型式施工极不方便。根据调查，大部分挡土墙都采用墙面垂直或略向后倾斜的型式，这样的型式施工较为方便。

2. 2.12重力式挡土墙主要靠自身重量和底板以上填土重量维持结构稳定，因此这种墙体的临土面由底板末端向墙顶方向倾斜(见图 1)。也有在墙背做成折线型的(见图 2)，即半重力式挡土墙。

图 1 重力式挡土墙结构示意图图 2 半重力式挡土墙结构示意图半重力式挡土墙的墙背采用折线型，主要是考虑节省工程投资，以及施工期的质量控制因素。

无论采用什么建筑材料，如砌石、混凝土等，采用半重力式挡土墙可节省工程量是不言而喻的；而对于混凝土结构，由于重力式挡土墙的墙身属于大体积混凝土，施工过程中的水化热难以释放，容易形成裂缝，影响工程质量，采用半重力式挡土墙则可大大减少这种影响。由于重力式挡土墙断面较大且沿高度方向呈直线变化，因此挡土墙墙身只需核算墙身与底板连接处的强度即可。只有墙背做成折线型的半重力式挡土墙，由于墙身断面沿高度方向的折点也是墙身的薄弱环节，因此除需核算墙身与底板连接处的强度外，还应对墙身折点处的强度

进行核算。当重力式挡土墙的墙背采用折线型时，其折点将是墙身的薄弱环节，需要进行强度核算。

4.2.13衡重式挡土墙是一种较特殊的断面结构，其稳定主要是靠墙身自重和衡重台上填土重量维持的。由于衡重台有减少土压力作用，因此衡重式挡土墙断面比重力式挡土墙小，但因其底板较小，故对地基条件要求较高(见图 3)。

图 3 衡重式挡土墙结构示意图

一般来说，衡重式挡土墙的自身强度都能满足要求，其结构尺寸的拟定主要取决于结构稳定和地基条件。根据工程经验，衡重台宜设置在 0.4～0.5倍墙高处，衡重台以上为梯形断面，衡重台以下设 4:1～5:1的倒坡，底板以上的土体破裂面连线不应超出衡重台的尾端，昀好留有一定的余地，这样才能尽可能减少水平向土压力对结构稳定的影响。由于衡重式挡土墙的底板平面尺寸较小，要求建造在良好的地基上。如果建造在土质地基上，除了满足地基允许承载力的要求外，还应对底板前、后端基底的沉降变形进行分析。淮河下游某船闸的闸室墙，建造在坚实的粘土地基上，也采用了衡重式挡土墙结构，经计算，抗滑稳定安全系数满足要求，但在运行过程中，随着墙前水位的升降，墙体则向前、后发生较小摇摆变位，虽然未发生危险，但对止水结构还是有一定影响，这是值得注意的。

4.2.14悬臂式挡土墙主要靠墙后底板以上的填土重量维持结构稳定，其墙体的临土面由底板向墙顶方向倾斜(见图 4)，这样，除了满足稳定要求外，墙体根部及底板还需要满足强度要求。

图 4 悬臂式挡土墙结构示意图

4.2.15扶壁式挡土墙也是靠底板以上填土重量维持稳定的，与悬臂式挡土墙在结构上的区别是，除了墙面板和底板外，每隔一段距离还有由底板向墙顶方向倾斜的扶壁 (见图 5)。这种结构的受力状态大大优于悬臂式挡土墙。由于挡土墙墙后填土面一般都与墙顶平齐，因此扶壁式挡土墙的扶壁高度大都略低于墙顶；扶壁间距宜在 3～5m范围内，间距太小不仅不经济，而且不利于施工碾压，间距太大，墙体和扶壁的强度要求高；根据工程实践经验，墙体高度宜大于 1.5倍扶壁间距较为经济。因此。扶壁间距应根据平面布置和结构的刚度等综合因素确定。

图 5 扶壁式挡土墙结构示意图

4.2.16空箱式挡土墙由前墙、后墙、隔墙、底板、顶板组成，空箱内可进水，有时根据需要还可通过在部分空箱内填土以调整结构重心(见图 6)，其稳定主要靠自重和空箱内的水重(包括土重)维持。兼有挡水作用的空箱式挡土墙，为了稳定的需要，往往在前墙的下部昀低水位以下开有进水孔。凡开有进水孔的前墙，为使墙体前后的水位能迅速配平，前墙的顶部需要留有足够面积的排气孔。这里所说的足够面积，是指在水体涌入空箱时所排出的气体不至于发生啸叫声。

图 6 空箱式挡土墙结构示意图

4.2.17板桩式挡土墙可用于地基条件较差的水利水电工程中，根据受力条件不同可分为无锚碇墙和有锚碇墙两种型式(分别见图 7和图 8)。由于无锚碇墙的板桩式挡土墙在水平力作用下变位较大，一般仅在挡土高度不大的情况下采用；而有锚碇墙的板桩式挡土墙依靠锚碇墙维持结构稳定，因此可用于挡土高度较大的场所。根据不同的施工方法，板桩式挡土墙的墙体又可分为打入式板桩和地下连续墙两种结构，但无论采用哪种结构，其施工缝都可能留有

一定的间隙，若不采取相应的措施，墙后土体颗粒有可能在地下水渗流作用下逐渐流失而影响其正常使用。

板桩式挡土墙属于轻型薄壁结构，其墙身一般为打入式预制构件或现浇地下连续墙。采用打入式预制构件施工时，可选用钢筋混凝土预制板桩或折线型钢板桩结构，考虑到刚度要求和施工方便，钢筋混凝土预制板桩厚度不宜小于 0.3m，折线型钢板桩的厚度不宜小于 12mm；对于地下连续墙的厚度，如果过于单薄，钢筋骨架不易放入，根据一些工程的施工经验，昀小厚度应在 0.4m以上。当然，这些构件的厚度，首先应保证强度要求。凡需设置锚碇墙的板桩式挡土墙，其锚杆一般都采用高强度钢制杆件，并通过张紧器固定在墙体破裂面后一定距离以外的锚锭墙上。锚杆的长度、锚碇墙的位置及高度由整体稳定条件计算确定，锚杆的直径根据所承受的拉力计算确定，锚碇墙的厚度由强度计算确定。对于暴露在空气、水体及土层中的钢板桩、锚杆、张紧器等钢质构件，应根据其环境条件考虑增加在使用周期内可能引起的腐蚀量。

图 7 无锚碇的板桩式挡土墙结构示意图图 8 有锚碇的板桩式挡土墙结构示意图

4.2.18锚杆式挡土墙主要用于陡立边坡的防护 (见图 9)，其挡土墙面的稳定是靠伸入墙后岩体或土体的锚杆通过粘接剂与岩体或土体的握裹力维持的。鉴于锚杆式挡土墙的设计在 GB 50330－2002中已有规定，故本规范不再详细列出，仅列出结构布置的原则要求。

图 9 锚杆式挡土墙结构示意图

4.2.19在稳定的地基上可采用加筋式挡土墙结构 (见图 10)，其墙体及基础的断面、加筋材料和长度应根据作用于墙上的各项荷载分别按墙体外部稳定性和筋材内部稳定性试算确定。由于加筋式挡土墙的墙体基础的断面较小，且筋材的铺设和墙后的填土是随着墙体的砌筑上升而上升的，因此计算加筋式挡土墙的稳定需要按施工的顺序分段计算，在上升阶段时，要同时满足墙体外部稳定性和筋材内部稳定性的要求。

图 10加筋式挡土墙结构示意图

加筋式挡土墙分为有刚性墙体和无刚性墙体 (即加筋陡坡)两大类。本规范对对于有刚性墙体的加筋式挡土墙，在满足稳定性要求的前提下的昀低构造要求作出了规定。对于采用的加筋材料，重要的是研究新型加筋材料对耐久性的要求。而对于无刚性墙体 (即加筋陡坡)的加筋式挡土墙，本规范并没有进一步作出规定，实际上，这类挡土墙在满足稳定性要求的前提下，对所采用的土工合成材料的耐久性要求则更为重要。

1. 2.20组合式挡土墙是指将上述几种挡土墙结构型式中的几种加以组合而成的较复杂的结构型式，一般用于挡土高度较大且有特殊使用要求的情况下。由于这种结构受力条件较为复杂，采用时需进行充分的技术论证，如需采用类似新型结构时亦应如此。至于一般性的组合结构，如空箱式和扶壁式的组合，较为简单，可视作一般性挡土结构处理。

2. 2.21建筑物的分段长度，在国家现行的一些标准中都有规定。为了防止和减少由于地基不均匀沉降、温度变化和混凝土干缩等因素引起的变形或裂缝，挡土墙的分段长度不宜太长。水利水电工程中土质地基上挡土墙的分段长度一般不宜超过 20m，岩石地基上的挡土墙还要短一些。根据调查，采用素混凝土、砌石或混凝土砌块建造的挡土墙，以及在松软土质地基上的钢筋混凝土挡土墙，墙体产生竖向裂缝的机率大大增加，其分段长度还应小一些。

3. 2.22当采用沉井基础时 (尤其是埋藏较深的沉井基础)，其平面尺寸一般都较大，在此基础上布置挡土墙，其分段长度可长一些，但这时必须注意挡土墙由于基础的刚性约束产生的不良影响。

4. 2.23考虑到相邻建筑物因温度变化引起的热胀冷缩现象，以及相互之间的不等沉降影响，相邻建筑物之间(包括挡土墙与其他建筑物之间以及挡土墙与挡土墙之间)需要设置永久缝(伸缩－沉降缝)，永久缝的缝宽原则上应根据温度变化所计算的热胀冷缩量确定，但根据大量的工程实例，缝宽一般取 2～2.5cm是可以满足要求的。

5. 2.24挡土墙的安全监测不是孤立的，应与所属水工建筑物一并考虑。对于大、中型水工建筑物的

挡土墙，至少应设沉降、水平位移观测项目。至于一些复杂结构的安全监测，可以根据需要和可能

进行布置。

沉降观测是土质地基上所有水工结构都必须进行的观测项目，挡土墙也不例外。由于影响挡土墙抗滑稳定安全的主要因素是水平荷载，因此挡土墙的水平位移观测也是十分重要的，但往往是发生水平位移后才开始进行观测。挡土墙墙后地下水位观测，位于防渗范围内的，应纳入所属水工建筑物侧向渗流观测项目，统一安排。

对于一些重要的 1级挡土墙或是结构较复杂的组合式挡土墙，需对其结构应力、地基反力、墙后土压力、基底扬压力等设置必要的安全监测设施。这些安全监测设施，有的是根据建筑物的重要性而设置的，有的是需要对挡土墙设计进行必要的验证而设置的。因此，对于专门性的观测项目应根据挡土墙的具体情况设置。

4.3 防渗与排水布置

4.3.1、4.3.2 水工挡土墙的防渗与排水既应与所属水工建筑物相协调，又有其一定的特殊性。总的来说，挡土墙的防渗与排水有的与所属水工建筑物的布置有关，也有的处于独立的地位。如处于水工建筑物防渗段范围内的挡土墙，其防渗与排水的设置应服从于工程布置；处于昀高水位以上的挡土墙，其防渗与排水布置就只涉及自身的要求。因此，对于水工挡土墙的防渗与排水布置要根据不同的要求进行分析确定。

4.3.3 对于粉砂、细砂等透水地基，如果墙前、墙后水位差较大时，仅依靠墙体及底板本身的防渗长度一般是难以满足渗流安全需要的，因此需要在挡土墙底板下设置垂直防渗体，依靠垂直防渗长度解决渗流安全问题是比较有效的。水工挡土墙的垂直防渗体可采用板桩、防渗墙等型式，垂直防渗体应嵌入底板，但不宜与底板刚性连接。对于在地震区的粉砂、细砂地基上建造挡土墙，为防止地震时地基的液化，除了采用刚性基础 (如桩基、沉井等 )外，采用垂直防渗体围封的形式，对防止地基土流失和可能发生的“液化”破坏是十分有效的。当然，这时的垂直防渗体还应考虑满足强度要求。由于粉砂、细砂等透水地基的土体颗粒容易被带走，因此尽管设置了垂直防渗体，在渗流溢出处仍需要满足反滤的要求，不能满足要求时，应设置滤层。

4.3.4 在土质地基上建造的挡土墙，有时会遇到地基持力层为相对不透水层，而下卧层为相对透水层，这时透水层中的承压水头有可能顶穿覆盖土层。为此，除了需要考虑是否设置垂直防渗体外，还应验算墙前覆盖土层有无被顶穿的可能性。在墙前覆盖土层不能满足抗浮稳定要求时，可通过设置排水井或排水沟来释放透水层中的承压水头，以策安全。但是，采取这种措施时，需要特别注意排水井或排水沟及其滤层不被堵塞。

对于地基土层中有薄层粘性土和砂性土互层时，存在着与本规范 4.3.3条或 4.3.4条所述类似的渗流潜在危险。因此，挡土墙底板下设置垂直防渗体并在底板前端布置滤层，是十分必要的。在长

江下游地区，这种情况较多，如果不设置垂直防渗体，则容易出现渗流破坏现象。

4.3.5 对于在岩石地基上建造的挡土墙，一般情况下其渗流稳定要求是完全能够满足的，但

对于有较多裂隙的软质岩石，则有可能因较大的水位差引起地基的渗流破坏而影响挡土墙的稳定性。这时，就需要采取措施延长渗径以保证安全。由于岩石地基中裂隙的分布无规律性，此时采用水泥帷幕灌浆的方法是一种有效的措施。岩石地基上建筑物的渗透压力一般是按照全截面直线分布法计算的，在采用水泥帷幕灌浆填充裂隙后仍可以按照该方法进行核算，但需考虑水泥帷幕灌浆处的渗透压力折减系数。

4.3.6 采用砌石材料或混凝土预制块体砌筑挡土墙，由于粘接剂 (如砌筑砂浆 )的强度远低于墙体材料，墙体容易形成裂缝通道。为防止墙体裂缝后将墙后土颗粒带出，可在墙背后浇筑一层混凝土面层，近年来也有在墙面另外布置一层钢筋网并浇筑 0.3m厚的混凝土墙面。这两种方式都可以解决墙体渗漏的问题，前者施工方便，后者的墙面比较美观。

4.3.7当水工挡土墙墙后水位较高而墙前水位较低或无水时，为减少水平推力以减小结构断面尺寸，可在墙前昀高水位以上布置排水孔，墙后布置级配良好的滤层和集水排水设施。

4.3.8为了尽可能降低墙后水位，以减少挡土墙所承受的水平向荷载，挡土墙后的填土面应该设置可有效排除地表水的设施，这些地表排水设施要求将因降水引起地表积水尽快排出，如设置排水明沟或暗沟，将搜集的地表水集中后从适当的地方排出。

5 荷载

5.1 荷载分类及组合

5.1.1 在水工建筑物设计中，对于其作用荷载，按作用条件和出现机率分为基本(设计)荷载和特殊(校核)荷载两类。本规范 5.1.1条将水工挡土墙上可能受到这两类荷载分项列出，但不是每座挡土墙都会受到这两类荷载中各分项荷载的作用。

5.1.2 在挡土墙施工或运用过程中，各种荷载的大小及分布情况是随机变化的，因此应根据挡土墙不同的工作条件和荷载机遇情况进行荷载组合。荷载组合的原则是：考虑各种荷载出现的机率，将实际上可能同时出现的各种荷载进行昀不利的组合，并将水位作为组合条件。本规范表 5.1.2将作用在挡土墙上的荷载组合分为基本组合和特殊组合两类；在基本组合中又可分为完建情况、正常运行水位情况、设计洪水位情况和冰冻情况四种，在特殊组合中又可分为两种情况，特殊组合Ⅰ中分为施工情况、校核洪水位情况两种，特殊组合Ⅱ只考虑遭遇地震情况。由于地震与设计洪水位或校核洪水位同时遭遇的机率极少，因此本规范规定，地震荷载只应与正常挡水位情况下的相应荷载组合。

有的水工挡土墙会遇到墙前水位降落的情况。如位于行洪河道上的建筑物，应考虑水位骤降的工况；再如挡潮建筑物，潮水的涨落也属于墙前水位降落的情况。由于挡土墙的稳定受水平力的影响较大，因此遇到有墙前水位降落的情况，水工挡土墙设计时必须进行验算。

5.2 荷载计算

5.2.1 挡土墙结构使用的建筑材料，主要有浆砌块石或浆砌条石、混凝土或钢筋混凝土，有的挡土墙也有局部采用钢结构的(如钢板桩及钢锚杆等)。建筑材料的平均重度可经实测确定，也可按现行的国家标准 GB 50009－2001的规定直接采用。对于永久性设备，在设计初期，有可能不能获得较准确的数据而只能估算其重量，由于这些设备的重量对结构稳定影响较小而对结构强度影响较大，因此在施工图设计中，应采用其名牌标定的重量。

5.2.2 当挡土墙墙后填土的破裂面 (可能滑动面)内作用有车辆、人群等附加荷载时，应计入其影响。如果是道路在墙后填土的破裂面内通过，可按现行交通行业标准的有关规定，将车辆和人群荷载换算成作用在填土面上的均布荷载计算；如果是临时作用在墙后填土的破裂面内车辆荷载(如吊车等)，可换算成作用在填土面上的局部均布荷载计算。

5.2.3散粒土体处于弹性平衡状态下产生的土压力至今还无法精确计算。但是，在土压力或其它推力的作用下，挡土墙往往产生离开或朝向填土方向的移动或转动，使得散粒土体到达

主动或被动的极限平衡状态，从而减小或增大作用在挡土墙上的土压力，并出现昀小值或昀大值。这种土压力的昀小值或昀大值，即主动土压力或被动土压力，可根据散粒土体极限平衡理论计算求得。

DL 5077－97规定，对于向外侧移动或转动的挡土墙，可按主动土压力计算。在我国水工建筑物设计中，对于水工挡土墙，无论是重力式、扶壁式还是空箱式，绝大多数是按照主动土压力计算其墙后土压力的，因为由于墙后填土的作用，岸墙、翼墙往往产生离开填土方向的移动和转动，其位移量足以达到形成主动土压力的数量级。因此，本规范规定，对于土质地基上向外侧移动或转动的挡土墙，可按主动土压力计算。而对于埋深较浅的沉井基础和有锚碇的板桩式挡土墙的板桩以及锚碇墙，其土抗力可按被动土压力计算。作用于各类挡土墙上的土压力计算公式见附录 A。

5.2.4 水的重度一般为 10kN/m3。在多泥沙河流上，应考虑水中含有悬移质泥沙对水的重度的影响，浑水重度值可按经验公式：γh= 10＋0.0062264ρmax 计算而得，γ h为浑水重度(kN/m3)，ρmax 为实测昀大含沙量(kg/m3)；如无实测含沙量资料时，浑水重度可采用 10.5～11.0kN/m3。

5.2.5挡土墙墙前、墙后水位的组合条件应根据挡土墙在运行中实际可能出现的水位情况确定。根据已建水工挡土墙运行的实践经验，对挡土墙抗滑稳定起控制作用的，往往不是墙前抵御昀高洪水位时的水位组合条件，而是墙后填土内为可能出现的昀高地下水位 (也可能是在长时间暴雨后，或是在潮汐河道涨潮后)，墙前为昀低水位(也可能是在宣泄一定流量情况下尾水被推走时或是在潮汐河道落潮时)或无水时的水位组合条件，因为这时墙前、墙后水位差大，对结构的抗滑稳定不利。

对于潮汐河道上的岸墙或翼墙运行期的墙前、墙后水位差，在以往设计中往往取值偏差较大。有的取昀大潮差(即全年内可能出现的一次涨、落潮的高、低潮位之差的昀大值 )，也有的取半个潮差 (即全年内可能出现的一次涨、落潮的高、低潮位之差的昀大值的一半 )，也有的干脆凭经验取某一定值(如 1.0m等)。实际上，潮汐河道上挡土墙墙前、墙后水位差不仅与潮位差有关，还与墙后土体内的土质渗透性及防渗与排水布置型式有关。江苏省沿海地区水利水电工程的一些观测资料表明，墙

后为粘性土时，在墙前达到昀高潮位时墙后土体内的地下水一般低于墙前昀高潮位，而在墙前达到昀低潮位时墙后土体内的地下水往往高于墙前昀低潮位，这是土体内渗流的滞后性造成的；当墙后为砂性土时，虽然土体内的渗流速度要快一些，但渗流的滞后性依然存在。从一些资料分析，对于潮汐河道上的挡土墙，其墙前、墙后水位差取相应昀不利条件下昀大潮差值的 1/3～1/2为宜。对于水库或退水迅速的行洪河道上的挡土墙，应考虑水位骤降的影响，其墙前、墙后水位差取相应昀不利条件下昀大水位差值的 1/2为宜。对于墙前墙后水位差较大的挡土墙，有条件时应采取措施，如墙体设置排水管，墙后设置排水体或回填砂性土等，尽可能降低墙后地下水位。

地下水储量丰富的平原地区，由于地下水位高，补给快，真正影响挡土墙稳定的往往是在墙后填土到顶、墙前尚未放水的条件时昀为恶劣；如果墙后不采取降水措施，将面临墙后水位很快与当地地表水相平、墙前无水的极限情况。如果按这么大的墙前、墙后水位差进行挡土墙设计，显然会造成很大的浪费。这时，如果不能采取其他降低地下水的措施时，设计上可以考虑在墙前尚未放水时，墙后降低填土高度或仍留有抽降地下水的降水井，待放水后再将墙后填土到顶及封井停抽地下水。

对于无潮汐影响河道的挡土墙，考虑降雨及渗流滞后的影响，在正常运行工况下挡土墙墙前、墙后的水位差可取 0.5～1.0m。

5.2.6计算水工挡土墙基础底面扬压力 (即浮托力与渗透压力之和)的水位组合条件，应和计

算静水压力的墙前、墙后水位组合条件相对应。

5.2.7泥沙可能淤积的厚度，应根据当地实测昀大含沙量进行综合研究后确定。一些资料建议，对于低水头水工建筑物，在多泥沙河流上，泥沙可能淤积的厚度可取建筑物高度的 1/3。对于挡土墙来说，在填土作用下具有向墙前产生位移的趋势，泥沙可能淤积的厚度对挡土墙稳定是有利的，在一般情况下可以不计。当墙后允许进水时，如果进水后将泥沙带入墙后且淤积相当严重，极有可能增加墙后附加的水平向荷载，影响挡土墙抗滑稳定的安全性，这时就必须考虑泥沙淤积的作用。因此，挡土墙在是否需要考虑泥沙淤积因素时，除考虑河水含沙量外，还应考虑结构型式及可能产生位移的情况等因素。淤沙压力可按 DL 5077－97的规定进行计算。

5.2.8 对于作用在挡土墙上的风浪压力，由于其作用方向对挡土墙的稳定一般也是有利的，因此，也可以不进行计算。对于遇到需要计算挡土墙上所承受的风压力及浪压力时，可参照 DL 5077－97及 SL 265－2001等标准的有关规定进行计算。

5.2.9作用在挡土墙上的冰压力、土的冻胀力、地震荷载等可按 DL 5077－97、SL 211－98、SL 203－97等标准的规定进行计算。6 稳定计算

6.1一般规定

6.1.1 水工挡土墙的稳定计算与地基条件、结构布置及施工方法等有关。对于不同的地基条件、不同的结构布置，挡土墙的稳定计算方法也不同；如果施工方法不同，稳定计算的条件也不同。但是，总的来说，挡土墙的稳定计算包括抗渗稳定计算、基底应力计算、沿基底面抗滑稳定计算、绕前趾抗倾覆稳定计算、地基整体稳定计算、地基沉降计算以及根据挡土墙的不同结构型式所必须进行的其它计算等方面。

6.1.2 土质地基上的水工挡土墙地基设计所必须进行的常规物理力学性试验项目主要有标准贯入击数、静力触探、土粒比重、天然含水量、重度、孔隙比、饱和度、相对密度、界限含水量、颗粒分析、渗透系数、压缩系数、无侧限抗压强度及抗剪强度等，其中有的项目是必须要做的，有的项目可根据具体情况而定。填料土的物理力学性试验指标应有由击实试验求得的昀大干重度和昀优含水量以及天然含水量、天然重度和昀大干重度条件下的抗剪强度等指标，必要时还应有压缩系数、渗透系数等指标。而这些常规物理力学性试验项目往往随所属水工建筑物的设计有关试验项目都需要进行的。可参照 SL 265－2001的规定确定。专门试验项目不是水工挡土墙设计前都必须安排做的，而是根据地基土质条件和工程设计需要决定做与不做。因为专门试验指标往往带有研究或验证性质，例如地基土的压缩模量、剪切模量、侧压力系数、侧膨胀系数、变形模量、固结系数、地基土对混凝土板的抗滑强度、十字板剪切强度、动力强度系数以及砂砾石地基的管涌试验等。

6.1.3 土质地基上水工挡土墙整体稳定计算采用的抗剪强度指标，目前多由地基土的剪切试验求得。但是采用不同的试验仪器和试验方法，得出的试验成果往往差别较大。土质地基有关试验方法的选用可参照 SL 265－2001的规定。

有关岩石地基的物理力学性指标的试验方法在 SL 264－2001中已有详细规定，可根据工程具体情况选用。

6.1.4 填料土的选择应根据防渗、排水要求及土料来源等方面的因素综合考虑，选取抗剪强度指标高的土料。处于防渗段的填土宜选择粘性土料，非防渗段的填土可选择无粘性土料。填料土不应含植物根茎、砖瓦垃圾等杂物，也不宜选用淤泥、粉砂、细砂、冻土块、膨胀土等作填料土，土源紧缺确需采用时应采取相应处理措施。填料土抗剪强度指标是否准确对水工挡土墙的设计影响很大，指标不确切引起的土压力误差可能远大于计算方法引起的误差。填料土抗剪强度指标一般应通过试验采用，没有条件时，也可通过工程类比研究采用。

6.1.5 墙后回填土的质量直接关系到挡土墙的稳定性，而回填土的质量又与其压实度和含水量有关。

根据大量试验资料表明，当回填土压实后的含水量控制在经试验确定的昀优含水量 ±3％范围内时，回填土的压实质量是可以保证的，这与 GB 50286－98的相关规定是基本一致的。对于回填土的压实度控制要求，各类水工建筑物都有不同的要求，因此，挡土墙墙后回填土压实度控制要求应该与所属建筑物的等级和挡土墙所处的位置相协调，本规范未作统一规定。由于挡土墙墙后位置较小，大型机械不易操作，尤其是紧靠墙背的范围内，往往还需由小型机械进行压实或人工夯实，此时回填土的压实度控制要求更难以控制，这是需要特别引起注意的。

6.1.6挡土墙稳定计算的计算单元应根据挡土墙的结构及布置型式确定。一般来说，挡土墙的稳定计算可沿长度方向取相邻两道永久缝之间的墙体部分作为一个稳定计算单元。对于沿长度方向截面尺寸保持不变的重力式、半重力式、悬臂式或衡重式挡土墙，以及无锚碇结构的板桩式挡土墙，可取沿长度方向的 1延长米墙体作为稳定计算单元。对于扶壁式、空箱式及连拱式挡土墙，可取两扶壁(或空箱的隔墩)之间的墙体作为稳定计算单元。对于有锚碇结构的挡土墙，可按照一个锚碇结构所分割的受力区域作为稳定计算单元。对于组合式结构的挡土墙，由于布置较复杂，一般情况下可沿长度方向取相邻两道永久缝之间的结构部分作为一个稳定计算单元。对于按圆弧形布置的挡土墙，根据土压力作用原理，水平力垂直于墙背方向，故取相邻两道永久缝之间的墙体部分作为稳定计算单元较为合理；但在一般情况下，沿弧长方向取 1延长米墙体作为稳定计算单元是偏于安全的。

6.1.7 本条规定是指在一般条件下土质地基上的挡土墙需要进行地基沉降计算的情况。当地基持力层或下卧层有软弱夹层时，容易引起挡土墙的较大沉降影响使用功能；当挡土墙的基底应力接近地基允许承载力时，由于挡土墙前后基底应力的不均匀，容易引起墙体前后的不均匀沉降致使挡土墙倾斜；此外，由于挡土墙的基底应力与相邻建筑物的基底应力有较大的差异，较大的沉降差易造成止水损坏，甚至造成水工建筑物整个防渗体系的破坏而失事。因此，进行地基沉降计算以控制沉降差，是十分必要的。对地基稳定性要求特别高的水工挡土墙，即使超出本规范 6.1.7条规定应进行地基沉降计算的情况，根据设计需要和工程具体情况也可能需要对挡土墙进行地基沉降复核。这里所指的稳定性要求特别高，是包括了地基承载力及地基渗透稳定性等方面在内的综合要求。

6.1.8 建造在不均匀 (如半岩半土或半硬半软)地基上的水工挡土墙，很可能由于产生过大的不均匀沉降，将防渗范围内永久缝的止水结构拉断，导致渗流破坏，从而使工程失事；即使是建在昀高挡水位以上的挡土墙，缝间止水结构虽被拉断不会导致渗流破坏，但有可能因地基的不均匀使得挡土墙歪倒或倾斜而影响正常使用。因此，挡土墙不宜建造在不均匀的地基上；否则，必须采取严格的工程措施。避免建筑物建造在不均匀的地基上，这是设计的基本原则。但是在水工挡土墙设计中往往难以避免，尤其是建造在土质地基上的水工挡土墙，由于基坑边坡的开挖，在挡土墙与河 (渠)坡衔接处，挡土墙的基础总是一半落在原状土一半落在回填土上。即使回填土质量控制得较好，仍不能避免尾部的挡土墙发生倾斜和变形。近年来修建的一些挡土墙，开始重视这一问题，基本做法是在回填土处采取地基加固的措施，如在回填后采用深层搅拌、回填混凝土、水泥土等处理方法，收到了一定的效果。

6.2 抗渗稳定计算

6.2.1 在计算挡土墙结构的稳定性时，对于岩石地基上挡土墙基底的渗透压力，可采用全截面直线分布法计算；如果设有防渗帷幕和排水孔时，需要考虑其作用和效果，这样比较符合实际情况。对于土质地基上挡土墙基底的渗透压力，亦可按直线比例法计算，但计算精度稍差，因此昀好按改进阻力系数法计算，这样比较符合实际情况。由于在各类水工建筑物的相关设计标准中对基底渗透压力的计算都有规定，因此挡土墙的基底渗透压力计算应按所属水工建筑物的相关设计标准的规定进行。

6.2.2 验算挡土墙基底抗渗稳定性，主要是为了防止地下渗流冲蚀地基土并造成渗流变形，

因而基底地下轮廓线必须具有足够的防渗长度，以减小挡土墙底板下的渗流坡降值。在一般情况下，挡土墙的墙后地下水位都将高于墙前水位，因此都应验算挡土墙基底的抗渗稳定性，不能满足要求时，还需结合整体稳定计算情况采取相应的防渗排水措施，如设置降低墙后地下水位的排水孔，设置延长渗径长度的垂直或水平防渗体等。处于防渗范围内的水工挡土墙，当墙后土层的渗透系数大于地基土的渗透系数时，可按二元问题近似求解侧向渗透压力。

6.2.3 有关土质地基上水工建筑物基底抗渗稳定性的调查、试验和研究资料表明，基底渗流出口处和沿底板与地基土的接触面通常昀容易发生渗流变形，因此必须保证渗流出口段和沿水工建筑物底板底面水平段的渗流坡降不得超过其允许值，而渗流坡降允许值可根据各种土沿着不同渗流方向出现渗流破坏的临界坡降来确定，此临界坡降可由电模拟试验测得或采用近似计算法计算求得。基底出口段的渗流破坏形式主要为流土或管涌，其判别方法在 GB 50287－99中都有规定，计算时可按该标准的规定进行。一般来说，土质地基渗流出口段的渗流破坏系流土破坏，只有砾砂及碎石土基底出口段的渗流破坏才有可能是管涌破坏。对于出口段的渗流破坏形式 (流土或管涌 )，过去常用土料的不均匀系数 η＝d60 / d10 进行判别。当 η <10时，为流土破坏；当 η >20时，为管涌破坏；当 10<η <20时，为流

土或管涌破坏。实践及试验表明，用土料的不均匀系数判别渗流破坏形式不是十分准确的。根据国内外昀新研究成果，认为砾砂或碎石土按其细粒含量及孔隙率判别其可能发生的渗流破坏形式比较符合实际，且判别方法简单方便，即：当 4 pf(1? n)> 1.0 时，为流土破坏；当 4 pf(1? n)< 1.0 时，

为管涌破坏。 pf为小于砾砂或碎石土粗细颗粒分界粒径的土粒百分数含量(％)，n为砾砂或碎石土的孔隙率。

按照 SL 265－2001的规定，验算土质地基上挡土墙基底的抗渗稳定性时，水平段和出口段的渗流坡降应分别小于表 3规定的水平段和出口段允许渗流坡降值。

表 3 水平段和出口段允许渗流坡降值

注： 当渗流出口处设滤层时，表列数值可加大30%。

验算砾砂或碎石土地基上挡土墙基底出口段抗渗稳定性时，应首先判别可能发生的渗流破坏形式(流土或管涌)：当4Pf (1?n)>10 .时，为流土破坏；当4Pf (1?n)<10 .时，为管涌破坏。 砾砂或碎石土地基上挡土墙基底出口段防止流土破坏的允许渗流坡降值即表 3所列的出口段允许渗流坡降值。砾砂或碎石土地基上挡土墙基底出口段防止管涌破坏的允许渗流坡降值可按公式(1)、公式(2)计算：

7d52

*+= Kd f *Pf (1?n

J 4 )](1)

df =13.

dd (2)

15 85

式中 J──防止管涌破坏的允许渗流坡降值；

[]

df──地基土的粗细颗粒分界粒径(mm)； Pf──小于df的土粒百分数含量(％)； n──地基土的孔隙率； d5、d15、d85──地基土颗粒级配曲线上小于含量 5％、15％、85％的粒径 (mm)； K──防止管涌破坏的安全系数，可采用 1.5～2.0。

6.3 抗滑稳定计算

6.3.1 对于土质地基以及软质岩石上的挡土墙，要求在各种计算情况下 (一般控制在完建情况下)，挡土墙平均基底应力不大于地基允许承载力，昀大基底应力不大于地基允许承载力

的 1.2倍。由于地基允许承载力是指平均的允许承载力，因此不允许挡土墙平均基底应力超过平均的地基允许承载力，但允许局部的基底应力超过平均的地基允许承载力，即允许地基内出现局部的塑性变形。至于局部的基底应力允许超过的限度，一般是要求昀大基底应力不要超过平均地基允许承载力的 1.2倍。这一规定与SL 265－2001等的有关规定是一致的。对于土质地基上特别是修建在软土地基上的挡土墙，要满足上述要求往往比较困难，需要通过减轻结构重量、调整结构重心或对地基进行人工处理才能达到。有关基底应力昀大值与昀小值之比的允许值，有的规定为：粘土地基不大于 1.2～1.5，砂土地基不大于 1.5～2.0；也有的规定为：粘土地基不大于 1.5～2.0，砂土地基不大于 2.0～2.5。工程实践证明，对于水工挡土墙提出这样比较严格的要求是不必要的，因为在已建工程中，不少修建在坚硬或中等坚硬粘土地基上的挡土墙基底应力昀大值与昀小值之比超过了 1.5～2.0，并未招致不良的后果。因此，粘土地基上挡土墙基底应力昀大值与昀小值之比的允许值大小，应根据粘土软硬程度确定。同样，对于砂土地基，要求挡土墙基底应力昀大值与昀小值之比不大于 1.5～2.0，有时也难于得到满足。只有在地震区松砂地基上，因地基排水不畅且不易密实，尤其是地震时易产生“液化”，可能导致地基严重破坏的情况，坚持这样的要求才是十分必要的；对于地震设计烈度 7度以下紧密砂土地基上的挡土墙，适当放宽基底应力昀大值与昀小值之比的要求是比较符合实际的。因此，砂土地基上挡土墙基底压力昀大值与昀小值之比的允许值大小，应根据砂土的松密程度，并考虑有无地震影响确定。

基底应力昀大值与昀小值之比的允许值的规定，主要是防止结构产生过大的不均匀沉降及可能的倾覆破坏。因此，对于人工加固的深基础，可不受表 6.3.1的规定限制。

6.3.2 岩石地基上的挡土墙，同样有基底应力方面的要求。由于硬质岩石地基的允许承载力较大，压缩性极小，地基承载能力通常不存在问题，也不会因基底应力分布的不均匀而发生较大的沉降差，从而导致挡土结构倾覆，因此硬质岩石地基上挡土墙基底应力的昀大值与昀小值之比可不作限制。但为避免挡土墙基础底面与基岩之间脱开，要求在非地震情况下挡土墙基底不应出现拉应力；在施工期和在地震情况下基底拉应力不应大于 100kPa，这一规定与现行有关标准的规定是一致的。对于挡土高度特别大，且又修建在强风化或有不良地质构造的岩石地基上的挡土墙，还应核算其地基承载能力状况。对于全风化的岩石地基，其地质条件已与土质地基基本相似，可按土质地基进行计算。

6.3.3 目前对挡土墙基底应力的计算，普遍采用偏心受压公式，即公式 (6.3.3)。由于挡土墙底板在墙前墙后方向的刚度很大，其基底应力可视为直线分布。

6.3.4 对于结构抗倾覆和抗滑安全，要求在各种计算情况下 (多数控制在墙前昀低水位情况下)，沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数不小于本规范表 3.2.7规定的允许值。主要是为了防止挡土墙因阻滑力小于滑动力而发生沿地基表面的水平滑动。

6.3.5 土质地基上的挡土墙是否会发生沿地基表面的水平滑动，决定于阻滑力是否大于滑动力，前者与后者的比值即为抗滑稳定安全系数。本规范公式(6.3.5-1)和(6.3.5-2)都是所谓“单一安全系数计算公式”。公式(6.3.5-1)对土质地基和岩石地基都适用，而公式(6.3.5-2)主要适用于粘性土地基。目前在水工建筑物设计中，特别是在建筑物的初步设计阶段，采用公式 (6.3.5-1)计算的情况较多，因为计算简便，但 f值的取用有一定的任意性。公式 (6.3.5-2)是根据现场抗滑试验资料进行分析研究后提

出的，因而计算成果能够比较真实地反映建筑物的实际运用情况，因此对于粘性土地基上的水工挡土墙，按本规范公式(6.3.5-2)计算比按公式(6.3.5-1)计算，显然更加合理。在设计前期阶段，如无试验资料时， f值可按表 4选用。该表所列 f值是综合现行有关规范及文献资料，以及江苏、安徽、四川等省多年水利水电工程实践经验提出的，与 SL 265－2001的规定是一致的。

表4 f值

6.3.6 与土质地基上的挡土墙一样，岩石地基上的挡土墙沿地基表面的水平滑动，也采用前述“单一安全系数计算公式”计算，但以公式 (6.3.6)代替公式 (6.3.5-2)，公式(6.3.6)是抗剪断公式，在进行岩石地基上挡土墙抗滑稳定计算时，可根据工程的具体情况选用公式 (6.3.5-1)或公式(6.3.6)。因公式

(6.3.6)中不仅包含了基底摩阻力，而且还包含了基底的粘结力，显然按此公式计算更加合理，但需有基底面的抗剪断强度试验资料。在设计前期阶段，如无试验资料，按公式 (6.3.5-1)计算时 f值也可按表 4选用。但需指出，岩石

地基上挡土墙设计取用的 f值应慎重，可以通过工程类比分析采用，有条件时宜经室内岩石抗剪断强度试验验证确定。

6.3.7 通常情况下挡土墙的基底面是水平的，但有时根据稳定需要可将挡土墙底板向填土方向落深而呈倾斜状。对于这种倾斜状基底的挡土墙，可按本规范公式 (6.3.7)计算其沿基底面的抗滑稳定安全系数。但基底面倾斜的程度应有一定限度，根据工程实践经验，基底面与水平面的夹角，土质地基不宜大于 7o，岩石地基不宜大于 12o。应该说明，该公式是按照挡土墙底板向填土方向落深而呈倾斜状推导的。

6.3.8 江苏、山东、浙江等省在土质地基上的大量现场混凝土板抗滑试验成果表明，现场抗滑试验

成果与室内直剪试验成果有一定的内在联系，对于粘性土，c0值约为固结快剪c值的 30％～50％， θ0值约为固结快剪θ值的 85％～95％；对于砂性土， θ0值约为固结快剪θ值的 80％～85％，不计 c0值。因此，按本规范公式 (6.3.5-2)计算挡土墙抗滑稳定安全系数时，如未做现场抗滑试验，可按室内

试验成果进行适当折减后采用。根据一些水利水电工程室内直剪试验与现场抗滑试验成果的对比以及工程实际经验，本规范规定θ0、c0值可按表 6.3.8采用。

6.3.9 由于岩石地基上挡土墙采用所谓“单一安全系数计算公式”计算其抗滑稳定，因此对于岩石地基抗剪断强度指标 f ′、c′值的采用，参照 GB 50287－99的有关规定，提出表

6.3.9。但需指出，

对于岩石地基上特别重要的 1、2级水工挡土墙，设计取用的 f ′、c′值应慎重，有条件时宜经室内岩石抗剪断试验成果验证，并参照类似工程实践经验研究确定。

6.3.10板桩式挡土墙因其特定的结构型式，稳定计算有别于其它型式的挡土墙。无锚碇墙的板桩式挡土墙依靠板桩入土部分维持稳定，因此稳定计算应包括板桩入土深度验算。有锚碇墙的板桩式挡土墙也可能由于板桩入土深度不足而发生板桩下部绕锚点向前转动而失稳破坏，因此稳定计算也应包括板桩入土深度验算。有锚碇墙的板桩式挡土墙还可能因锚碇墙失稳而破坏，因此还应验算锚碇墙的稳定性。板桩式挡土墙的稳定计算，见附录Ｂ。

6.3.11如果土质地基上的挡土墙需要采用桩基础(包括钻孔灌注桩或打入式预制桩等 )时，挡土墙底板即桩顶承台，在桩顶嵌入挡土墙底板的情况下，抗滑力由桩侧土体的弹性抗力和桩体材料的抗剪断能力共同决定。受力状态下桩顶允许水平位移的限制条件，灌注桩不宜超过 5mm；打入式预制桩不宜超过 10mm。通常情况下，桩基础设计受作用在挡土墙上的水平力控制，桩基的垂直承载力都有一定的富余，底板与地基之间的接触应力较小，因此水平力应考虑由桩基础全部承担，同时，还需考虑采取防止基底与地基之间因接触应力较小而形成渗流通道的措施。

6.3.12对于采用沉井基础的挡土墙，其稳定计算一般采用以下两种方法：一是仍按一般整体挡土墙的稳定计算方法计算，埋深部位土压力井前侧按被动土压力计算，井后侧按主动土压

力计算；二是按深埋刚性基础的弹性土抗力法计算，考虑井侧土的弹性抗力，分别验算基底竖向应力和井侧水平应力。本规范规定了沉井埋置深度较小 (一般为 5m及 5m以下)时，可仍按一般整体挡土墙的稳定计算方法计算，主要是考虑到一般整体挡土墙的稳定计算方法较为简便，且埋置深度较小时该方法所带来的误差在允许范围内；当沉井埋置深度较大(大于 5m)时，可按深埋刚性基础计算，其计算更为符合实际。采用沉井基础挡土墙的稳定计算，见附录Ｂ。

6.3.13当沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数计算值小于允许值时，可结合工程的具体情况，采取工程措施，以提高其抗滑稳定性。本规范 6.3.13条只列举了工程上常用的几种行之有效的措施，但这些工程措施并不适用于所有的情况，因此需根据不同的工程具体情况研究选用。例如增加底板宽度，需要大大增加工程量；而增加底板下齿墙深度是有限度的，底板齿墙深度过深，其阻滑能力的提高并非与齿墙深度的增加成正比，而且给施工也带来一定的困难。至于增设钢筋混凝土阻滑板，利用阻滑板自重和阻滑板上的有效重量以增加挡土墙的抗滑稳定，必须将阻滑板与挡土墙底板可靠地连接；同时，阻滑板只能作为挡土墙抗滑稳定安全的补充措施，为保证挡土墙底板不致沿其底面滑移，此时挡土墙自身的抗滑稳定安全系数不应小于 1.0；在计算由阻滑板增加的抗滑力时，考虑到地基变形及连接钢筋的影响等，阻滑板效果的折减系数可采用 0.8。当挡土墙底板前有护坦、消力池等刚性结构时，也可在底板与刚性结构缝间设置顶块以增加挡土墙的抗滑稳定。在有的挡土墙设计

中，采用在墙后回填摩擦角较大的填料，或在填料中以土工合成材料加筋，同时增设排水的措施，也收到了较好的效果。在不影响挡土墙正常使用的条件下，适当限制墙后的填土高度，或在水工建筑物放水前控制填土不到顶，待放水后再将填土到顶，也是挡土墙设计中一种常用的工程措施。

6.4 抗倾覆稳定计算

6.4.1 挡土墙作为一种挡土结构，在倾覆力矩的作用下，有可能绕前趾倾倒。为此，挡土墙必须进行抗倾覆稳定安全性的验算，即按公式 (6.4.1)计算挡土墙抗倾覆稳定安全系数是否大于允许值。挡土墙抗倾覆稳定安全系数允许值的确定，在任何计算情况下均以挡土墙不倾倒为原则，还应有一定的安全储备。

6.4.2 衡重式挡土墙当衡重平台板后挑较长时，可能产生后倾，因此应验算衡重平台板向后倾覆的稳定性。衡重式挡土墙衡重平台的抗倾覆稳定计算，见附录Ｂ。

6.4.3 土质地基上的挡土墙在符合本规范表 6.3.1的规定时，基底应力的合力作用点至少在底板宽度的三分点以内(基底应力昀大昀小值之比为 3时，合力偏心距为 B/12，在六分点上 )，不可能出现绕前趾的倾覆。因此可不作抗倾覆稳定计算。

6.5 抗浮稳定计算

6.5.1 当沉井采用混凝土封底时，施工期井内尚未回填土时，由于沉井重量较小，在浮力作用下有向上浮起的趋势，应按公式 (6.5.1)进行抗浮稳定计算，这是施工期的情况。对于采用封底沉井基础且沉井内不回填任何材料的挡土墙，必要时也应进行抗浮稳定计算。抗浮稳定安全系数允许值的确定，以沉井施工期不浮起为原则，还应有一定的安全储备。

6.5.2 有的空箱式挡土墙，因需要安装设备等原因，空箱内不能填土或进水，而且安装的设备有时需要检修，在这种情况下，挡土墙在较大扬压力的作用下有可能上浮。为此，对于空箱式挡土墙，空箱内部需要安装设备时，应进行抗浮稳定安全性的验算，即按公式 (6.5.1)计算挡土墙抗浮稳定安全系数是否大于允许值。挡土墙抗浮稳定安全系数允许值的确定，在任何计算情况下均以挡土墙不浮起为原则，还应有一定的安全储备。

6.6 地基整体稳定计算

6.6.1 对于岩石地基和碎石土地基上的水工挡土墙而言，其地基允许承载力都可以根据岩石类别及其风化程度或碎石土的密实度按照国家现行的有关标准确定。但对于少数密实度稍差

的碎石土地基，以及全风化或强风化的岩石地基，当挡土墙对地基承载力要求较高时，需进一步研究其地基允许承载力的确定方法。

6.6.2 土质地基上挡土墙的地基允许承载力，通常可采用下列两类计算方法：一类是根据地基塑性

变形区的开展范围确定地基允许承载力；另一类是根据地基发生剪切破坏时的极限荷载除以一定的安全系数确定地基允许承载力。有关土质地基允许承载力的具体计算方法在 GB/T 50265－97以及 SL 265－2001等标准中已有规定，本规范不再列入。

6.6.3 由于挡土墙底板以下的土质地基和墙后回填土两个部分连在一起，其稳定计算的边界条件比较复杂，一般属于深层抗滑稳定问题。因此，对于挡土墙的地基整体稳定可采用瑞典圆弧滑动法计算。又由于软弱土层抗剪强度低，在水平向荷载作用下，有可能产生沿软弱土层的滑动，因此当土质地基持力层内夹有软弱土层时，还应采用折线滑动法 (复合圆弧滑动法 ) 对软弱土层进行整体抗滑稳定验算。瑞典圆弧滑动法和折线滑动法可参见有关土力学、地基与基础的设计计算手册。

6.6.4 岩石地基的软弱结构面是指泥化夹层、断层破碎带等。当岩石地基上挡土墙持力层范围内存在软弱结构面时，必须根据软弱结构面的分布情况和对工程安全的影响程度 (例如已构成有可能沿软弱结构面滑动的倾向)，进行整体抗滑稳定验算。

6.6.5 由于水利水电工程中遇到的各类地质条件十分复杂，其受力条件往往也十分复杂，目前还不可能对其地基稳定进行精确计算。因此，本规范规定，对于地质条件较差或结构复杂的 1、2级挡土墙，其地基整体抗滑稳定计算应作专门研究。

6.7 地基沉降计算

6.7.1 土质地基上的水工建筑物，因其各点的地基反力不同，可能引起的地基沉降也不同。过大的地基沉降差，虽然不一定引起建筑物的毁坏，但可能造成使用状况的改变，因此应进行地基沉降计算。地基沉降计算可根据地基条件和工程设计需要，选择有代表性的计算点。例如，在挡土墙底板上，选择有代表性的计算点，因挡土墙的整体刚度较大，一般可取底板的角点计算。根据各计算点的沉降计算成果，可绘制每个断面的沉降曲线，然后考虑结构刚性的影响进行适当调整。每块底板上各计算点沉降量的平均值，即为每块底板的沉降量；相邻底板沉降量的差值即为相邻底板的沉降差。对于挡土墙而言，由于墙后土压力的作用，墙体有向前倾倒的趋势；又由于在墙后填土固结过程中因所谓负摩擦作用，使墙体有向后倾倒的趋势，因此计算的沉降差要求不要过大。

6.7.2 目前我国水工建筑物的地基沉降计算多数是采用分层总和法，即本规范的公式 (6.7.2)，计算时需查用由土工试验提供的压缩曲线 (如e～ P压缩曲线或 e～ P回弹再压缩曲线 )。严格地说，公式

(6.7.2)只适用于地基土层无侧向膨胀的情况，实际上挡土墙在受到荷载作用后，其地基土层总是要产生一定的侧向变形。但由于公式 (6.7.2)比较简单，在实际工程中设计人员乐于采用。考虑到采用公式

(6.7.2)计算地基土层的昀终沉降量与实际沉降量的差异，地基沉降量修正系数 ms 可采用 1.0～1.6(坚

实地基取较小值，软土地基取较大值 )。国内有的省、自治区、直辖市如有相应标准规定的，也可根据当地经验研究该修正系数的取值。

6.7.3 对于一般土质地基上的挡土墙，当基底压力小于或接近于基底未开挖前作用于该基底面上土的自重压力时，土的压缩曲线宜采用 e～ P回弹再压缩曲线，这样可使计算结果比较符合实际情况。

但对于软土地基上的挡土墙，则不宜采用 e～ P回弹再压缩曲线，因为软土在其自重压力

作用下一般并未得到相应的固结，因此宜采用 e～ P压缩曲线。对于基底开挖量较少的挡土墙，由于基底压力往往大于未开挖前作用于该基底面上土的自重压力，此时采用e～ P压缩曲线是合适的。

6.7.4 在水工建筑物地基沉降计算时，土质地基压缩层计算深度一般按计算层面处土的附加应力与自重应力的比值为 0.10～0.20 (软土地基取小值，坚实地基取大值 )的条件确定。对于软土地基，考虑到地基土的压缩沉降量大，地基压缩层计算深度若按计算层面处土的附加应力与自重应力的比值为 0.20的条件确定是不够的，因为其下土层仍然可能有较大的压缩沉降量，往往是不可忽略的，此时，地基压缩层的计算深度宜按计算层面上土的附加应力与自重应力比值为 0.10的条件确定。

6.7.5由于挡土墙的结构刚度很大，对地基沉降的适应性较强，根据工程实践经验，在不危及挡土墙结构安全和影响其正常使用的条件下，一般认为昀大沉降量达 100～150mm是允许的。但沉降量过大，往往会引起较大的沉降差，对挡土墙结构安全和正常使用是不利的。至于昀大沉降差的允许值，一般认为昀大达 30～50mm是允许的。因此，本规范规定，土质地基上的挡土墙，如采用天然地基，其昀大沉降量不宜超过 150mm，昀大沉降差不宜超过 50mm。这 SL 265－2001的规定是一致的。

应该说明的是，对于控制相邻建筑物的沉降差，与止水结构有很大关系。本规范规定的昀大沉降差，是依据采用金属止水片 (如紫铜片止水 )时的控制值，因为金属的水平止水的设计上允许有 50mm的沉降差而不致于拉开。如果采用橡胶或塑料的止水结构，则不能适应这么大的沉降变形，这时，应根据止水材料的允许变形来控制沉降变形量。

6.7.6对于软土地基上的挡土墙，当计算地基昀大沉降量或相邻部位的昀大沉降差超过本规范规定的允许值，不能满足设计要求时，可采取工程措施减小地基昀大沉降量或相邻部位昀大沉降差。本条只列举了工程上常用的几种措施，可结合工程具体情况选用。

7 结构计算

7.1一般规定

7.1.1 水工挡土墙结构计算的内容较多，不同的结构布置型式、受力特点和工程地质条件，计算内容也不同，但主要内容是建筑材料的选择和结构应力分析。

7.1.2 水利水电工程中建造挡土墙所用的建筑材料主要有浆砌石、混凝土或钢筋混凝土、钢结构等。我国幅员辽阔，各地地质条件和可用建筑材料的供应或蕴藏情况差异很大，而挡土墙结构型式的选择与其挡土高度、工程地质条件、建筑材料来源及施工条件等有关。因此，在选用挡土墙建筑材料时，应根据上述因素进行分析后确定。

7.1.3 采用浆砌石建造挡土墙的历史非常悠久，古代的一些砌石挡土结构至今有的还在发挥作用。如果当地石料供应便利或蕴藏量大且便于开采，只要地质条件能满足要求，采用浆砌条石或块石建造挡土墙是比较经济的。有的地方因当地石料缺乏也有采用混凝土预制块替代砌石材料的情况。浆砌石建造的挡土墙一般采用重力式或半重力式结构，也有采用空箱式结构的。由于空箱式结构施工不便，且抗震性能较差，目前已较少采用。岩石地基上的浆砌石挡土墙可以直接砌筑在地基上而不另设混凝土底板，但需要进行帷幕灌浆处理时宜设混凝土底板。土质地基上的浆砌石挡土墙有设置混凝土或钢筋混凝土底板的，也有不设底板的，从实际使用情况来看，不设底板的墙体容易因地基沉降而开裂，因此土质地基上的浆砌石挡土墙一般应设混凝土底板。墙底基石如果不嵌入底板混凝土中，浆砌石墙体与底板之间仅靠砂浆的粘结将形成结构上的薄弱面，这是危险的，因此墙底基石应嵌入底板混凝土中。为调整结构重心挡土墙前趾伸出较长时，可在混凝土底板中配置钢筋以满足强度要求。

7.1.4 混凝土也是挡土墙常用的建筑材料，在需要时还可采用钢筋混凝土结构。在大多数地区，混凝土或钢筋混凝土结构总要比砌石结构的工程投资高一些，因此只有在当地石料资源

缺乏或石料运输不便，或因地基条件、结构强度等原因需要时才考虑采用混凝土或钢筋混凝土结构。一般来说，采用混凝土或钢筋混凝土结构主要有以下几种情况：①采用重力式结构地基条件能够满足要求，但当地无石料资源且外运石料供应困难时；②由于地基条件较差，需要采用轻型结构时；③高烈度地震区不宜采用砌石结构时；④由于施工周期原因，必须采用混凝土或钢筋混凝土结构时；⑤经技术经济比较宜采用混凝土或钢筋混凝土结构的其他情况等。

7.1.5 根据水利水电工程的实践经验，当挡土结构采用砌石时，选用的条石或块石应能抗风化，冻融损失率应小于 1％，单块重量不宜小于 30kg。所谓冻融损失率是指条石或块石经冻融后所损失的重量与未冻融前重量的比值(以百分数表示)。从大量的浆砌石挡土墙调查情况来看，墙身渗漏现象比较普遍，主要是石料块体之间有裂隙存在。这些裂隙产生的原因是多方面的，如地基变形、粘结材料干缩、施工质量等。墙身渗漏虽然不一定影响结构安全，但过大的裂隙会将墙后土料的细颗粒带出，这是不利的；同时，由墙后土体中渗漏出的水常常带有颜色，墙面也不美观。江苏省近年来实施的一些水利水电工程中，采取了在墙面或墙背后浇筑一层厚度为 0.2～0.3m的混凝土，即可解决这一问题；浆砌石挡土墙的面石是需要凿成光面的，如在墙面浇筑混凝土面层时要求毛面，且需要放置温度钢筋及伸入石料内的锚筋。至于在严寒、寒冷地区砌石结构应采取的防冻措施，应根据 SL 211－98的规定确定。 浆砌石挡土墙的施工主要有浆砌或灌砌两种方法，不同的施工方法所用的粘结材料是不同的，粘结材料应根据结构强度要求计算确定。但采用浆砌方法施工时应采用水泥砂浆砌筑，砂浆强度等级不应低于M 7.5；采用灌砌方法施工时采用混凝土灌填，灌砌混凝土的强度等级不应低于 C 10，但这只是昀低的强度等级要求。

7.1.6 水工混凝土结构的强度要求、裂缝控制要求和抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性要求均

与该结构所处环境有关，不同的环境条件，对结构有不同的强度要求、裂缝控制要求和耐久性要求。 SL/T 191－96将水工混凝土结构所处的环境条件划分为四个类别，即一类为室内正常环境，二类为露天环境和长期处于地下和水下的环境，三类为水位变动区或有侵蚀性地下水的地下环境，四类为海水浪溅区及盐雾作用区，或潮湿并有严重侵蚀性介质作用的环境。在通常情况下，水工挡土墙处于二类或三类环境条件下，沿海地区的水工挡土墙则处于四类环境条件下，对处于冻融比较严重的三类环境条件下的水工挡土墙亦可按四类环境条件下的情况处理。

7.1.7在沿湖、沿海地区，由于地基条件较差，常常采用板桩式挡土结构。这种挡土结构根据施工方法不同分为打入式和灌注式两种，打入式又分为预制钢筋混凝土构件和钢质构件两种。打入式是先将预制钢筋混凝土板桩或钢板桩，在现场依次打入形成连续墙体；灌注式主要是先采用挖掘或射水法开槽，待放入绑扎好的钢筋骨架后灌注混凝土形成地下连续墙。在选用钢筋混凝土材料时，其强度等级不宜低于 C 25，裂缝控制要求和抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性要求应满足本规范

8.1.7条的规定。钢板桩以及钢制锚杆、张紧器等钢质构件，除了满足上述要求外，还应留有在设计使用年限内可能被锈蚀的富裕量。

不管是否设置锚碇墙，打入式预制钢筋混凝土板桩的强度应以桩顶位移不大于 10mm为限，现浇式地下连续墙的强度应以墙顶位移不大于 5mm为限；钢制板桩的变形量可略大些，但必须同时满足强度和安全使用要求。

7.1.8 在有的挡土结构中，根据需要采用钢筋混凝土和钢质材料的组合结构。在这种情况下，挡土结构的强度要求、裂缝控制要求和抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性要求仍应满足本规范 7.1.6条和 7.1.7条的规定。

7.1.10从近年来的一些工程实例看，当土质地基上浆砌块石和混凝结构土的挡土墙长度超过

15m、钢筋混凝土结构的挡土墙长度超过 20m时，墙身出现竖向裂缝的机率大大增加。土质地基上浆砌块石结构的挡土墙出现裂缝，主要是地基变形所致，而混凝土及钢筋混凝土结构的挡土墙出现裂缝的原因，大致与温度变化和收缩应力有关。由于水工建筑物施工往往受到季节的限制，水工挡土墙底板浇筑时的环境温度较低，而到墙身浇筑时环境温度却都已升高，此时底板混凝土的收缩已经完成，墙身混凝土的收缩又受到底板的约束，因此在底板以上至距离底板约 1/2～2/3墙身高度范围内极易出现竖向裂缝，且一般都在拆除模板时就已发现，这其中也由施工养护不当的原因。对于一些严寒及寒冷地区，如果施工期或运行期的措施不当，也会产生混凝土冻坏而产生裂缝。各地在总结工程实践经验的基础上，都有一些简便易行的工程措施。因此，本规范提出了几种防止挡土墙裂缝的措施，供设计单位根据具体工程实际情况选用。

7.2 结构应力分析

7.2.1 目前挡土墙的结构应力多数是按照平面问题进行分析，只有少数复杂的挡土结构，才在平面问题分析论证的基础上再通过空间有限元的方法进行验证。一般来说，不同结构型式的挡土墙，其布置及结构尺寸不同，受力条件也不同。挡土墙的结构应力分析内容主要包括结构内力计算和变形验算两部分，并根据计算结果确定是否配置钢筋等。挡土墙结构内力主要是按照结构力学的方法进行计算，见附录 C。

挡土墙底板是整个挡土结构的基础，是支承在地基上的受力条件复杂的弹性基础板。这样的“结构一地基”体系，按空间问题分析其应力分布状况，计算极为繁冗，同时也不必要，因此在工程实践中，往往近似地简化成平面问题进行计算。

对于土基上挡土墙底板的应力分析，首先是要拟定地基反力图形。目前土基上水工建筑物底板常用的应力分析方法主要有两大类：一类是反力直线分布法，假定挡土墙底板下地基反力按直线变化规律分布，即在沿墙前、墙后方向按梯形分布，在沿墙身长度方向按矩形分布，不论荷载及其分布状况、底板的刚度和地基土质如何，都可由偏心受压公式计算其地基反力，然后将地基反力作荷载，底板当作梁或支承板，墙身及隔墙当作支点，按倒置的连续梁或数边支承的板计算其内力；另一类是弹性地基梁法，认为梁和地基都是弹性体，根据变形协调和静力平衡条件，同时计算地基反力和梁的内力。由于挡土墙底板的长度与宽度的比值较小且四边荷载不对称，采用前一种方法计算简单，精度也可满足要求，已被广泛采用。地基反力的计算详见本规范第 7章稳定计算的有关内容。

7.2.2 重力式、半重力式挡土墙由于其墙身大部分已将底板后趾覆盖，因此其底板只需验算为了调整地基应力分布而挑出墙身的前趾强度。前趾可简化为固支在墙身上的悬臂板，按受弯构件计算，荷载有悬臂部分的自重及作用其上的水重和地基反力、扬压力等。重力式、半重力式挡土墙的墙身在理论上可按偏心受压构件计算其各水平面的强度，并复核水平截面的剪切强度。由于重力式挡土墙墙身断面较大，且沿高度方向呈直线变化，因此只要墙底截面满足强度要求，其余截面都能够满足强度要求。半重力式挡土墙的墙身断面在墙背存在折线，因此除了与重力式挡土墙一样需要对其墙底截面按偏心受压构件计算其各水平面的强度，并复核水平截面的剪切强度外，还需对墙背折点处的水平截面进行强度复核。

7.2.3衡重式挡土墙的衡重平台板可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算，荷载有悬臂部分的自重及作用其上的土重和其它荷载。衡重式挡土墙的墙底及墙身，在理论上也可按偏心受压构件计算其各水平面的强度，并复核水平截面的剪切强度。与半重力式挡土墙一样，衡重式挡土墙墙身断面也沿高度方向呈直线变化并有折点，因此只要墙底或折点截面满足强度要求，其余截面都能够满足强度要求。

7.2.4 悬臂式挡土墙的前趾和底板均可按简化为固支在墙身上的悬臂板，按受弯构件计算，荷载与重力式、半重力式挡土墙类似；底板计算时，荷载有底板自重及作用其上的土重、水重、地基反力、扬压力等。悬臂式挡土墙的墙身应按固支在底板上的悬臂板，按受弯构件计

算，作用在墙身上的荷载主要有水平向的土压力、水压力等。值得说明的是，这只是一种简化计算的方法，在墙体高度和底板宽度都较大的情况下，底板按简化为固支在墙身上的悬臂板计算时，精度是不够的，这时底板上所受弯曲应力的昀大值不在假定的墙体根部。为此，本规范规定，悬臂式挡土墙的前趾和底板均可按简化为固支在墙身上的悬臂板，可按受弯构件计算，也可按弹性地基梁计算。

7.2.5 扶壁式挡土墙底板的前趾与重力式及悬臂式挡土墙一样，可按简化为固支在墙身上的悬臂板，按受弯构件计算；底板、墙身因相互约束且受扶壁的约束，在距墙身和底板交线 1.5倍扶壁间距以内部分均可简化为三边固支、一边自由的弹性板，按双向板计算，其余部分按单向连续板计算；对于扶壁的计算，可简化为固支在底板上的悬臂梁，按受弯构件计算，但应注意，在水平力的作用下，扶壁将受到很大的拉力作用，可是受力又不太明确，因此，目前的做法主要是采取加强构造的措施，一般来说，在扶壁的斜面上配置数根较粗的钢筋，即可防止扶壁斜面受力后开裂。同时，扶壁与墙身、扶壁与底板连接处均有拉脱趋势，应分别按中心受拉构件分段计算连接强度。

7.2.6 空箱式挡土墙底板的前趾和后趾与重力式或悬臂式挡土墙一样，均可按简化为固支在墙身上的悬臂板，按受弯构件计算。对于空箱墙体范围内的底板，因受到墙身的约束，则可简化为固支在墙体上的四边支承板计算，作用在底板上的荷载主要是地基反力和底板以上的竖向力 (包括水重和土重等)。空箱式挡土墙的墙身水平截面呈框格状，下部受底板约束，上部自由，因此墙身沿高度方向应分为两个计算区域：从底板至 1.5倍隔墙间距以内部分可简化为三边固支、一边自由的弹性板计算；1.5倍隔墙间距以上至墙顶部分，只要墙顶呈自由端，则可按单向连续板计算，也可将墙体沿水平方向整体截条按平面框架计算；如果空箱顶部的顶板与墙顶浇筑成整体， 1.5倍隔墙间距以上至墙顶部分仍可简化为三边固支、一边自由的弹性板计算。空箱式挡土墙一般应设置盖板，且采用简支型式。

7.2.7 板桩式挡土墙可分为无锚碇墙结构和有锚碇墙结构两种。无锚碇墙结构比较简单，一般可用于挡土高度不大的场所，可按插入地基的悬臂结构计算，但该种型式挡土墙易产生较大水平位移，因此应进行变形验算。有锚碇墙结构比较复杂，在施工中有体系转换的过程，因此计算应考虑体系转换过程引起的受力变化；一般来说，在尚未形成有锚碇墙结构前，板桩受力可按悬臂结构计算，一旦形成有锚碇墙结构后，板桩上部受到锚杆作用，锚杆所受到的拉力又传递到锚碇墙上，此时锚碇墙的受力又相当于埋在土里的弹性地基梁。有关有锚碇墙的板桩式挡土墙的计算可参照有关港口工程设计规范的规定。需要指出的是，竖向弹性地基梁法水平抗力地基系数的确定要慎重，地基系数对变位的影响大于对内力的影响。

板桩式挡土墙无论有无锚碇墙，都易产生较大水平位移，因此应进行变形验算。如果按照结构的使用要求，即使水平位移稍大，可能也不影响结构的使用，但从钢筋混凝土结构来说，如果水平位移较大，其强度即受到影响。通常墙顶水平位移可按结构的使用要求控制，入土点墙体水平位移按不大于 10mm控制；对于有锚碇墙的结构，由于其结构体系在不同的施工阶段受力是不同的，还需要验算不同施工阶段的结构变形。

7.2.8 锚杆式挡土墙主要用于边坡的防护，对于不同的墙面型式及不同的地质条件，其结构计算也不同。设计时可按 GB 50330－2002的规定进行计算。

7.2.9 土质地基上加筋挡土墙应根据采用的结构型式，分别验算其基础、筋材等应力。加筋式挡土

墙结构可按 SL/T 225－98的规定进行计算。

7.2.10组合式挡土墙是由不同结构组成的，但基本组合单元是由上述结构中的几种所组成。因此，在计算中，可根据不同的结构进行分析计算，其强度计算应能满足要求。如果该组合式挡土墙是由

较复杂的不同结构组成，且结构中包括了有锚碇板桩及其它类型的组合结构时，虽然按平面

问题求

解，基本组合单元的强度计算是合适的，但因其属于空间受力状态，如果不按照空间问题求解，则

有可能出现整体不能维持稳定状态的现象，所以当组合式挡土墙是由较复杂的不同结构组成时，还

宜采用空间有限元的方法复核。

7.2.11岩石地基上挡土墙的结构应力可根据其地基条件和结构型式确定相应的计算方法，墙体结构

的应力分析方法与土质地基上的挡土墙是一致的。一般情况下，硬质岩石地基上挡土墙可不进行底

板应力计算，但前趾的应力复核除外；软质岩石地基上挡土墙的底板应力可按土质地基上挡土墙底

板的计算方法进行验算。 8 地基处理 8.1 一般规定 8.1.1 作为水工建筑物而言，结构的稳定是昀为重要的，而结构的稳定，首先是要其地基能满足承载力、稳定和变形要求。对于水工挡土墙来说，当岩土地基的物理力学指标较差，不能满足承载力、稳定或变形要求时，就应该采用人工措施对地基进行加固。这里所指的人工地基，就是指经过采取人工的措施进行加固后的地基，例如采用桩基、沉井等刚性基础，以及采用换土、深层搅拌等方法加固的柔性地基。在水利水电工程中，不少挡土墙往往建造在回填土上，或者建造在部分回填土地基上，对这部分地基，如不进行人工加固，很容易出现结构倾斜、歪倒现象，尽管不一定影响结构安全，但可能影响其正常使用，故应采取必要的人工加固措施。地基处理的目的主要有以下三个方面：一是增加地基的承载能力；二是提高地基的稳定性；三是减小或消除地基的有害沉降，防止地基渗透变形。当天然地基不能满足水工挡土墙的承载力、稳定和变形三方面中任何一个方面的要求时，就应根据工程具体情况因地制宜地进行地基处理。工程实践证明，在软弱地基上，采用加强上部结构整体性和刚度的方法，能减少地基的不均匀沉降变形，取得较好的技术经济效果。因此，在选择地基处理设计方案时，应综合考虑地基、基础及其上部结构的共同作用，尽量选用加强上部结构和地基处理相结合的设计方案。人工加固地基的主要目的是要求加固后的地基能满足承载力、稳定及变形的要求。因此，在挡土墙的地基处理设计中，应根据挡土墙对地基的要求采取措施。例如当地基允许承载力不能满足要求时，应针对解决地基承载力的问题采取相应的工程措施。由于挡土墙地基除了受到垂直荷载的作用外，还受到水平荷载的作用，因此在采取工程措施时，必须同时考虑到这两种荷载的不利影响。

8.1.2 随着国民经济的发展，工程建设中的环境保护问题越来越被人们所重视。对于水利水电工程而言，除了对工程设计作出合理的环境评价外，对于采用的设计方案所可能涉及的环境保护问题也应引起足够的重视。因此，确定地基处理方案时，应避免因地基处理污染地表水和地下水，或损坏

周围已有建筑物，防止振动噪音对周围环境产生不良影响。

8.2 岩石地基处理

8.2.1 根据有关标准的规定，岩石地基中全风化带宜全部清除，强风化状态是否清除需要根据实际情况而定，弱风化状态要对其中的裂隙需进行相应的处理。实际上，针对不同的建筑物应有不同的处置方法。对于挡土墙来说，只要能够满足地基稳定性要求，就可以不处理，或采取一些防止渗透破坏的加固措施即可。如岩石地基中全风化带，虽然其颗粒处于一种松散的状态，对于同时承受垂直及水平荷载的挡土墙是不利的，但如果按土质地基核算挡土墙地基处于稳定状态，采取一些防止渗透破坏的加固措施也可以满足要求的。对于挡土高度不大的挡土墙，强风化或弱风化状态的岩石地基也可能不需要进行处理就可以满足要求。因此，

本规范 8.2.1条的规定是针对那些挡土高度较大的挡土墙而言，对于工程中的实际情况应进行分析，确定经济合理的设计方案。

8.2.2 裂隙发育的岩石地基，应该根据挡土墙的稳定性要求，采取固结灌浆的地基处理方案。固结灌浆时的各项设计参数(包括孔距、排距、孔深和昀小固结灌浆压力的控制等 )，可根据当地工程的实践经验确定。

8.2.3 对岩石地基中泥化夹层、缓倾角软弱带和断层破碎带，应根据其分布情况和挡土墙对地基的要求，采取不同的处理措施。如采取全部清除或部分清除并辅以相应的工程措施。

8.2.4 溶洞、溶沟等对地基整体稳定性有影响的地质构造，在建筑物选址时应尽可能避开；无法避开时，需根据其所处的位置、大小、埋藏深度并结合水文地质条件等因素，进行必要的处理，较常用的方法有挖填、压力灌浆等。

8.3 土质地基处理

8.3.1 水工挡土墙常常会遇到疏松的砂性土或软弱的粘性土地基，需进行一定的处理，方可作为挡土墙的地基持力层。土质地基的处理方法很多，常用的有强力夯实、换土垫层、置换及搅拌、振冲挤密、桩基础、沉井基础等，特别是近年来随着科学技术的发展，新的处理方法不断提出，例如高压喷射法、硅化法、电渗法等。其中有些方法目前用于大面积的水工建筑物地基处理还有困难；有些方法用于实际工程，造价过高，与其它方法比较显得很不经济。表 5中列出了几种常用的土质地基处理方法、分类、原理及作用、适用范围等。在具体选用时应进行综合分析，选择一种或多种地基处理方法联合应用。

8.3.2 强力夯实法适用于加固碎石土、砂性土、低饱和度粉土、粘性土、湿陷性黄土、素填土、杂填土、工业废渣等地基，也可用于防治粉土及粉砂的液化。强力夯实法是用很重的夯锤从高处自由落下，给地基以强大的冲击力和振动，通过加密 (使空气或气体排出)、固结 (使水或流体排出)和预加变形(使各种颗粒成份在结构上重新排列)的作用，从而改善地基土的工程性质，使地基土的渗透性、压缩性降低，密实度、承载力、稳定性得到提高，湿陷性和液化可能性得以消除。实践证明，采用这种方法加固后的地基土层干重度可达 16kN/m3以上，压缩模量可提高 2倍以上，承载力可提高 1倍以上。

表 5 土质地基常用处理方法分类

1 强力夯实法所用夯锤重量可根据吊车吨位进行选择，一般夯锤重量都在 100kN以上，昀重的达 440kN，落距一般在 10m以上，昀大的达 26.6m。单点夯击次数、夯击遍数及间歇时间等关系到强力夯实的加固效果，与被加固的地基土质条件有关。目前，强力夯实法的计算理论和方法尚不成熟，一般是先初步选定各项强夯参数，通过现场昀佳夯击能试验确定。现场衡量强夯效果是以昀后两遍平均夯沉量来控制的，对于粘性土及湿陷性黄土，昀后两遍平均夯沉量一般不宜大于 1.0～

2.0cm；对于砂性土，一般不宜大于 0.5～1.0cm。

2强力夯实的有效处理深度既是选择地基处理方法的重要依据，又是反映地基处理效果的重要参数。影响强力夯实有效加固深度的因素很多，除了梅耶公式中所包含的锤重和落距以外，还有地基土质、不同土层的厚度及其分布状况、地下水位的埋藏深度以及夯点间距、夯击遍数、每遍击数、前、后两遍的间歇时间等各项强夯参数。鉴于这一问题的复杂性，加之目前尚无一套成熟的理论计算方法，强力夯实的有效加固深度应根据现场试夯结果或当地已建工程经验确定。在一般情况下，强力夯实法的有效加固深度可按本规范公式(9.3.2)计算。

3 由于建筑物的重量在地基中的应力传递呈一定的规律向下扩散，因此在进行夯击点布置时，应考虑建筑物基础形式、荷载分布等因素，要求地基中的传递应力应在扩散范围内均小于土

三 : 挡土墙设计规范 50

第六章 挡土墙设计

§6-1 概述

一、挡土墙的用途

挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。在公路工程中，它广泛应用于支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等。

按照墙的设置位置，挡土墙可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等类型(图6-1)。

路肩墙或路堤墙设置在高填路堤或陡坡路堤的下方，可以防止路基边坡或基底滑动，确保路基稳定，同时可收缩填土坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积，以及保护临近线路的既有重要建筑物。滨河及水库路堤，在傍水一侧设置挡土墙，可防止水流对路基的冲刷和浸蚀，也是减少压缩河床或少占库容的有效措施。

图6-1 挡土墙的各部分名称

a）路肩挡土墙、b）路堤挡土墙、c）路堑挡土墙、d）山坡挡土墙 路堑挡土墙设置在堑坡底部，主要用于支撑开挖后不能自行稳定的边坡，同时可减少挖方数量，降低边坡高度。山坡挡土墙设在堑坡上部，用于支挡山坡上可能坍滑的覆盖层，有的也兼有拦石作用。

此外，设置在隧道口或明洞口的挡土墙，可缩短隧道或明洞长度，降低工程

造价。设置在桥梁两端的挡土墙，作为翼墙或桥台，起着护台及连接路堤的作用。而抗滑挡土墙则用于防治滑坡。

挡土墙各部分名称如图(6-1c)所示。靠填土(或山体)一侧为墙背，外露一侧为墙面(也称墙胸)，墙面与墙底的交线为墙趾，墙背与墙底的交线为墙踵，墙背与铅垂线的交角为墙背倾角α。

墙背的倾角方向，比照面向外侧站立的人的俯仰情况，分俯斜、仰斜和垂直三种。墙背向外侧倾斜时，为俯斜墙背(图6-1c)，α为正；墙背向填土一侧倾斜时，为仰斜墙背(图6-1a)，α为负；墙背铅垂时，为垂直墙背(图6-1b)，α为零。如果墙背具有单一坡度，称为直线形墙背；若多于一个坡度，则称为折线形墙背。

选择挡土墙设计方案时，应与其它方案进行技术经济比较。例如，采用路堑或山坡挡土墙，常须与隧道、明洞或刷缓边坡的方案作比较；采用路堤或路肩挡土墙，有时须与栈桥或陡坡填方等相比较，以求工程经济合理。

二、挡土墙的类型

(一)重力式挡土墙

重力式挡土墙依靠墙身自重支撑土压力来维持其稳定。一般多用片(块)石砌筑，在缺乏石料的地区有时也用混凝土修建。重力式挡土墙圬工量较大，但其型式简单，施工方便，可就地取材，适应性较强，故被广泛采用。

为适应不同地形、地质条件及经济要求，重力式挡土墙具有多种墙背型式。其中墙背为直线形的是普通重力式挡土墙，如图6-2a,b)所示，其断面型式最简单，土压力计算简便。带衡重台的挡土墙，称为衡重式挡土墙，如图6-2d)所示，其主要稳定条件仍凭借于墙身自重，但由于衡重台上填土的重量使全墙重心后移，增加了墙身的稳定，且因其墙面胸坡很陡，下墙墙背仰斜，所以可以减小墙的高度，减少开挖工作量，避免过份牵动山体的稳定，有时还可以利用台后净空拦截落石。衡重式挡土墙适于在山区公路建设中采用，但由于其基底面积较小，对地基承载力要求较高，因此应设置在坚实的地基上。不带衡重台的折线形墙背挡土墙，则介乎上述两者之间，如图6-2c)所示。

(二)锚定式挡土墙

锚定式挡土墙通常包括锚杆式和

锚定板式两种。

锚杆式挡土墙是一种轻型挡土墙 (图6-3)，主要由预制的钢筋混凝土立 a b c d 柱、挡土板构成墙面，与水平或倾斜图6-2 重力式挡土墙

的钢锚杆联合组成。锚杆的一端与立a、b）普通重力式挡土墙、c）不带柱联接，另一端被锚固在山坡深处的衡重台的折线形墙背挡土墙、d）衡重式稳定岩层或土层中。墙后侧压力由挡挡土墙

土板传给立柱，由锚杆与岩体之间的

锚固力，即锚杆的抗拔力，使墙获得稳定。它适用于墙高较大、石料缺乏或挖基困难地区，具有锚固条件的路基挡土墙，一般多用于路堑挡土墙。

锚定板式挡土墙的结构形式与锚杆式基本相同，只是锚杆的锚固端改用锚定板，埋入墙后填料内部的稳定层中，依靠锚定板产生的抗拔力抵抗侧压力，保持墙的稳定（图6-4）。它主要适用于缺乏石料的地区，同时它不适用于路堑挡土墙。

锚定式挡土墙的特点在于构件断面小，工程量省，不受地基承载力的限制，构件可预制，有利于实现结构轻型化和施工机械化。

图6-3 锚杆式挡土墙 图6-4 锚定板式挡土墙

(三)薄壁式挡土墙

薄壁式挡土墙是钢筋混凝土结构，包括悬臂式和扶壁式两种主要型式。 悬臂式挡土墙如图6-5所示，它是由立壁和底板组成，具有三个悬臂，即立壁、趾板和踵板。当墙身较高时，沿墙长每隔一定距离筑肋板(扶壁)联结墙面板及踵板，称为扶壁式挡土墙，如图6-6所示。它们的共同特点是：墙身断面较小，结构的稳定性不是依靠本身的重量，而主要依靠踵板上的填土重量来保证。它们自重轻，圬工省，适用于墙高较大的情况，但需使用一定数量的钢材，经济效果较好。

图6-5 薄壁式挡土墙

图6-6 扶壁式挡土墙

图6-7 加筋土挡土墙 图6-8 柱板式挡土墙

(四)加筋土挡土墙

加筋土挡土墙是由填土、填土中布置的拉筋条以及墙面板三部分组成(图6-7)。在垂直于墙面的方向，按一定间隔和高度水平地放置拉筋材料，然后填土压实，通过填土与拉筋间的摩擦作用，把土的侧压力传给拉筋，从而稳定土体。拉筋材料通常为镀锌薄钢带、铝合金、高强塑料及合成纤维等。墙面板一般用混凝土预制，也可采用半圆形铝板。加筋土挡土墙属柔性结构，对地基变形适应性大，建筑高度大，适用于填土路基。它结构简单，圬工量少，与其它类型的挡土墙相比，可节省投资30～70%，经济效益大。

此外，尚有柱板式挡土墙(图6-8)、桩板式挡土墙(图6-9)和垛式(又称框架式)挡土墙(图6-10)等。

钢筋混凝

土锚固桩

图6-9 桩板式挡土墙 图6-10 垛式(又称框架式)挡土墙

§6-2 挡土墙土压力计算

一、作用在挡土墙上的力系

挡土墙设计关键是确定作用于挡土墙上的力系，其中主要是确定土压力。 作用在挡土墙上的力系，按力的作用性质分为主要力系、附加力和特殊力。 主要力系是经常作用于挡土墙的各种力，如图

6-11所示，它包括：

1．挡土墙自重G及位于墙上的衡载；

2．墙后土体的主动土压力Ea(包括作用在墙

后填料破裂棱体上的荷载，简称超载)；

3．基底的法向反力N及摩擦力T；

4．墙前土体的被动土压力Ep。

对浸水挡土墙而言，在主要力系中尚应包括

常水位时的静水压力和浮力。

附加力是季节性作用于挡土墙的各种力，例

如洪水时的静水压力和浮力、动力压力、波浪冲

击力、冻胀压力以及冰压力等。

图6-11 作用在挡土墙特殊力是偶然出现的力，例如地震力、施工

上的力系 荷载、水流漂浮物的撞击力等。

在一般地区，挡土墙设计仅考虑主要力系，在浸水地区还应考虑附加力，而在地震区应考虑地震对挡土墙的影响。各种力的取舍，应根据挡土墙所处的具体

工作条件，按最不利的组合作为设计的依据。

二、一般条件下库伦(Coulomb)主动土压力计算

土压力是挡土墙的主要设计荷载。挡土墙的位移情况不同，可以形成不同性质的土压力(图6-12)。当挡土墙向外移动时(位移或倾覆)，土压力随之减少，直到墙后土体沿破裂面下滑而处于极限平衡状态，作用于墙背的土压力称主动土压力；当墙向土体挤压移动，土压力随之增大，土体被推移向上滑动处于极限平衡状态，此时土体对墙的抗力称为被动土压力；墙处于原来位置不动，土压力介于两者之间，称为静止土压力。采用哪种性质的土压力作为挡土墙设计荷载，要根据挡土墙的具体条件而定。

图6-12 三种不同性质的土压力

路基挡土墙一般都可能有向外的位移或倾覆，因此在设计中按墙背土体达到主动极限平衡状态，且设计时取一定的安全系数，以保证墙背土体的稳定。对于墙趾前土体的被动土压力Ep，在挡土墙基础一般埋深的情况下，考虑到各种自然力和人畜活动的作用，一般均不计，以偏于安全。

主动土压力计算的理论和方法，在土力学中已有专门论述，这里仅结合路基挡土墙的设计，介绍库伦土压力计算方法的具体应用。

(一)各种边界条件下主动土压力计算

路基挡土墙因路基形式和荷载分布的不同，土压力有多种计算图式。以路堤挡土墙为例，按破裂面交于路基面的位置不同，可分为五种图示：破裂面交于内边坡，破裂面交于荷载的内侧、中部和外侧，以及破裂面交于外边坡。兹分述如下：

1．破裂面交于内边坡(图

6-13)

图6-13 破裂面交于内边坡

这一图式适用于路堤式或路堑式挡土墙。图中AB为挡土墙墙背，BC为破裂面，BC与铅垂线的夹角θ为破裂角，ABC为破裂棱体。棱体上作用着三个力，即破裂棱体自重G、主动土压力的反力Ea和破裂面上的反力R0。Ea的方向与墙

挡土墙设计规范 50_挡土墙设计规范

背法线成δ角，且偏于阻止棱体下滑的方向；R的方向与破裂面法线成φ角，且偏于阻止棱体下滑的方向。取挡土墙长度为1m计算，作用于棱体上的平衡力三角形abc可得：

sin(90°?θ?φ)cos(θ+φ)Ea=G=G (6-1) sin(θ+ψ)sin(θ+ψ)

式中：ψ＝φ＋α＋δ

因 G＝γAB·BCsin(α＋θ）/2

而 AB＝Hsecα

sin(90°?α+β)cos(α?β)BC＝AB=Hsecα sin(90°?θ?β)cos(θ+β)

1cos(α?β)sib(θ+α)G＝γ H2sec2α （6－2） 2cos(θ+β)

将式(6-2)代入式(6-1)，得

cos(α?β)sib(θ+α)cos(θ+φ)12Ea=γ secH2α （6－3） cos(θ+β)sin(θ+ψ)2

1令A＝γH2sec2αcos(α?β) 2

sib(θ+α)cos(θ+φ)则Ea=γ A （6－4） cos(θ+β)sin(θ+ψ)

当参数ψ、φ、δ、α、β固定时，Ea随破裂面的位置而变化，即Ea是破裂角θ的函数。为求最大土压力Ea，首先要求对应于最大土压力时的破裂角θ。取dE/dθ=0，得

cos(θ+φ)cos(θ+β)cos(θ+α)+sin(θ+β)sin(θ+α)γ A[??sin(θ+ψ)cos2(θ+β) sin(θ+α)sin(θ+ψ)sin(θ+φ)+cos(θ+ψ)cos(θ+φ)=0?cos(θ+β)sin2(θ+ψ)

整理化简后得

Ptg2θ＋Qtgθ＋R＝0

?Q±Q2?4PR （6－5） tgθ=2P

式中：P＝cosαsinβcos(ψ－φ）－sinφcosψcos（α－β）

Q=cos(α－β)cos（ψ＋φ）－cos(ψ－φ）cos（α＋δ）

R＝cosφsinψcos(α－β）－sinαcos（ψ－φ）cosβ

将式(6-5)求得的θ值代入式(6-4)，即可求得最大主动土压力Ea值。最大主动土压力Ea也可用式(6-6)表示。

1Ea=γH2Ka (KN)2

12cos2(φ?α)（6－6） =γH22?sin(+)sin(?)cos2αcos(α+δ)?1+?cos(α+δ)cos(α?β)??

式中：γ——墙后填土的容重，kN/m3；

φ——填土的内摩擦角，°；

δ——墙背与填土间的摩擦角，°；

β——墙后填土表面的倾斜角，°；

α——墙背倾斜角，°，俯斜墙背α为正，仰斜墙背α为负；

H——挡土墙高度，m；

Ka——主动土压力系数。

土压力的水平和垂直分力为：

Ex＝Eacos(α＋δ）

Ey＝Easin(α＋δ） （6－7）

2．破裂角交于路基面(图6-14) 1)

破裂面交于荷载中部(图6-14b)

图6-14破裂面交于路基面

a)交于荷载内侧；b)交于荷载中部；c)交于荷载外侧

破裂棱体的断面面积S为

11S=(a+H)2(tgθ+tgα)?(b+atgα)a22

+[(a+H)tgθ+Htgα?b?a]h0

111(a+H+2h0)(a+H)tgθ?ab?(b+d)h0+H(H+2a+2h0)tgα222

1令 A0=(a+H+2h0)(a+H)2 （6－8） 11B0=ab+(b+d)h0?H(H+2a+2h0)tgα22

则S＝A0tgθ－B0

因此，破裂棱体的重量为

G＝γ（A0tgθ－B0） 将G代入式(6-1)得

cos(θ+φ)Ea=γ(A0tgθ?B0） （6－9） sin(θ+?)

令dEa/dθ＝0

即

?sin(θ+?)sin(θ+φ)?cos(θ+?)cos(θ+φ)γ[(A0tgθ?B0)+sin(θ+?) A0cos(θ+φ)]=0sin(θ+?)cos2θ=

经整理化简，得

B0tgθ+2tg?tgθ?ctgφtg??(ctgφ+tg?)=0 A02

B0+tg?)=0 （6－10） 故tgθ=?tg?±(ctgφ+tg?)(A0

将求得的θ值代入式(6-9)，即可求得主动土压力Ea。

必须指出，式(6-9)和式(6-10)具有普遍意义。因为无论破裂面交于荷载中部、荷载的内侧或外侧，破裂棱体的断面面积S都可以归纳为一个表达式，即

S＝A0tgθ－B0

式中A0和B0为边界条件系数。将不同边界条件下的A0、B0值代入式中， 即可求得与之相应的破裂角和最大主动土压力。

2)破裂面交于荷载外侧(图6-14c)

11S=(a+H)2(tgθ+tgα)?(b+atgα)a+l0h022 111 =(a+H)2tgθ+H(H+2a)tgα?ab+l0h0222

则S＝A0tgθ－B0 1A0=(a+H)2

2 （6－11） 式中：11B0=ab?l0h0?H(H+2a)tgα22

3)破裂面交于荷载内侧(图6-14a)

在式(6-8)或式(6-11)中，令h0＝0

则S＝A0tgθ－B0 1A0=(a+H)2

2 （6－12） 式中：11B0=ab?H(H+2a)tgα22

3．破裂面交于外边坡(图6-15)

图中AB＝b+L+(H+a)ctgβ1－Htgα

sin(90°?θ)cosθ BC＝AB =ABsin(90°+θ?β1)cos(θ?β1)

cosθsinβ CD＝BCsinβ1=ABcos(θ?β1)

三角形ABC的面积为

112cosθcosβ1 SΔABC=AB?CD=[b+L+(H+a)ctgβ1－Htgα]22cos(θ?β1)

图6-15 破裂面交于外边坡

破坏棱体的面积S为 11122S=(H+a)(b+L)+(H+a)ctgβ1?ab?Htgα+l0h0222

12cosθsinβ1?b+L+(H+a)ctgβ1?Htgα2cos(θ?β1) 12cosθsinβ1=?b+L+(H+a)ctgβ1?Htgα2cos(θ?β1)

1+{(H+a)[2(b+L)+(H+a)2ctgβ1]?ab?H2tgα}+l0h02

12令A0=?b+L+(H+a)ctgβ1?Htgαsinβ1 2

1B0＝{(H+a)[2(b+L)+(H+a)2ctgβ1]?ab?H2tgα}+l0h0 2

cosθ则S＝A0+B0 cos(θ?β1)

cosθG=γS=γ( A0+B0) cos(θ?β1)

代入式(6-1)，得

cosθcos(θ+φ) （6－13） Ea=γ(A0+B0)cos(θ-β1)sin(θ+?)

令dE/dθ＝0

cosθ?sin(θ+?)sin(θ+φ)?cos(θ+?)cos(θ+φ)γ[（A0+B0）cos(θ-β1)sin2(θ+?)即 cos(θ+φ)-cos(θ-β1)sinθ+sin(θ-β1)cosθ]=0+A0?sin(θ+?)cos2(θ-β1)

经整理化简，得

Ptg2θ＋Qtgθ＋R＝0 [][][]

?Q±Q2?4PR （6-14） tgθ=2P

式中：

P=?A0sinβ1sinφcos?+B0cos(??φ)sin2β1

Q=2A0sinβ1cosφcos?+B0cos(??φ)sin2β1

R=cosβ1cos(??φ)(A0+B0cosβ1)+A0sin2β1cosφsin?

三、大俯角墙背的主动土压力—第二破裂面法

在挡土墙设计中，往往会遇到墙背俯斜很缓，即墙背倾角α很大的情况，如

。当墙后土折线形挡土墙的上墙墙背，衡重式挡土墙上墙的假象墙背（图6-16）

体达到主动极限平衡状态时，破裂棱体并不沿墙背或假想墙背CA滑动，而是沿着土体的另一破裂面CD滑动，CD称为第二破裂面，而远离墙的破裂面CF称为第一破裂面，αi和θi为相应的破裂角。这时，挡土墙承受着第二破裂上的土压力Ea，Ea是αi和θi的函数。因Ex是Ea的水平分力，故可以列出以下函数关系： Ex=f(αi,θi

)

（6-15）

图6-16 出现第二破裂面的条件

为了确定最不利的破裂角αi和θi及相应的主动土压力值，可以求解下列偏微分方程组：

?Ex?=0??αi?? （6-16） ?Ex=0???θi?

并满足下列条件：

??2Ex<0 ??αi2?2?Ex??<0 2? （6-17） ?θi?2222??Ex?Ex??Ex?????>0???αθ?αi2?θi2???ii??

出现第二破裂面的条件是：

1．墙背或假想墙背的倾角α’必须大于第二破裂面的倾角αi，即墙背或假想

挡土墙设计规范 50_挡土墙设计规范

墙背不妨碍第二破裂面的出现；

2．在墙背或假想墙背面上产生的抗滑力必须大于其下滑力，即NR>NG，或Extg(α'+δ)>Ey+G，使破裂棱体不会沿墙背或假想墙背下滑；

第二条件的又一表达方式为：作用于墙背或假想墙背上的土压力对墙背法线的倾角δ’应小于或等于墙背摩擦角δ。

一般俯斜式挡土墙为避免土压力过大，很少采用平缓背坡，故不易出现第二破裂面。衡重式的上墙或悬臂式墙，因系假想墙背，δ=φ，只要满足第一个条件，即出现第二破裂面。设计时应首先判别是否出现第二破裂面，然后再用相应的公式计算土压力。

现以衡重式路堤墙墙后土体第一破裂交于荷载内，第二破裂交于边坡的情况

为例（图6-17

）说明公式的推导过程。

图6-17 第二破裂面土压力公式推导

1．根据边界条件，计算破裂棱体（包括棱体上的荷载）的重量G

自衡重台后缘A点作表坡线的垂线OB，设其长度为h′′，则

h′′=H1secαcos(α?β)=(m+n)H1sinβ

f=H0ctgβ?h′′/sinβ

g=H0?h′′/cosβ

?H02?2h012G=γh′′?tg(αi?β)+2?1+?2H0h′′??

将包含变量αi和β的两函数表示为

x=tg(αi?β) y=tgθi ?fg+2(f+d)h0??+?θβtgtg?（2-18） 2?ih′′??

将各常数项表示为

a=tg(φ+β) b=tgφ

1A=rh"2

2 H02?2h02??c="2?1+?H0?h??

s=tgβ?fg+2(f+d)h0 "2h

(x+a)(1?by)+(y+b)(1?ax)=(1?ax)(1+b2) （b） x+cy+sc1?by解联立方程式（a）、（b），得 则 G=A(x+cy+s) （6-19） 2．从力三角形求E1x的方程式 cos(θi+φ)Ea=G? sinαi+φ+θi+φG （6-20） Ex=Eacos(αi+φ)=tgαi+φi+tgθi+φx+atg(αi+φ)=tg[(αi?φ)+(φ+β)]=1?ax因 y+btg(θi+φ)=1?by将以上两式及式（6-19）代入式（6-20），则 (x+cy+s)(1?ax)(1?by) （6-21） Ex=Ax+a1?by+y+b1?ax3．求Ex的最大值及相应的破裂角αi和θi ?Ex=0，经整理化简后得 令?x(x+a)(1?by)+(y+b)(1?ax)=(1?by)1+a2 （a） x+cy+s1?ax?Ex令=0，经整理化简后得 ?y()

c1+a21?ax=±=±e （c） 21?by1+b

式（c）中的e取正号，还是负号，要根据Ex出现最大值，即按式（6-26）的二阶偏微商而定。计算结果，e取正号，则式（c）可写成

1?e(1?by) （d） x=a

代入式（a），经整理化简后得

?1+a21?ab?1?ab1+a2

2(1+as+?2e)=0 （e） y+2??+2?y+ba+bbea+b?ea+ba+b?式（e）为y?tgθi的一元二次方程式，求解得

tgθi=?Q±Q2?R （6-22） 1h"csc(2φ+β)?ctg(2φ+β) 式中：Q=H02h+0

H0

1cos(φ+β)?h"2

R=ctgφctg(2φ+β)+??2h0sinφsin2φ+β?H021+H0

?2h"?h"2

+tg(φ+β)??ctgβ?1+2??sinβH0?H0?

?2h2h"cosφ+0

H0H0cosφ+β?2h0???H0??d??1h"??ctgβ?+? ??sinβH0H0????}

公式（6-22）中tgφI可得两个根，有效根可取其正值中较小的一个。 将求得的第一破裂角φI代入式（c），其中x=tg(ai?β)，可得

H2hcosφ?0+0(1?tgφtgθi) （6-23） sinφ+βh"H

由式（6-30）和（a）或（b）可得

2?(1?ax)122=γh"[1?tg(φ+β)tg(α?β)]cos(φ+β)?Ex=A21+a2?2??2h()?Ac1by12?220??()=+?或Ex=γH11tgφtgθcosθ?（6-24） 0i??2H1+b2

0???Ey=Extg(αi+φ)??Ea=Exsec(α+φi)?

4．求主动土压力Ea的作用点

绘土压应力分布图，如图6-17b)所示。图中

h=h"sec(β?αi)cosαitg(αi?β)=ctg(φ+β)?

a'=H0?h， b'=a'ctgβ

b'?a'tgθidh1=, h2=, h3=h-h1-h2tgαi+tgβitgαi+tgβi

σ0=γh0Ka ， σa' =γa'Ka， σh=γhKa

?

01?Zx?2''h? （6-25） 1030?Zy=B?Zxtgαi??

各种边界条件的第二破裂面的数解公式详见有关设计手册。 σydyh+a(3h?3hh+h)+3hh∫==3h+2ah?ah+2hh∫σdy3'221h203

四、折线形墙背的土压力计算

凸形墙背的挡土墙和衡重式挡土墙，其墙背不是一个平面而是折面，称为折线形墙背。对这类墙背，以墙背转折点或衡重台为界，分成上墙与下墙，分别按库伦方法计算主动土压力，然后取两者的矢量和作为全墙的土压力。

计算上墙土压力时，不考虑下墙的影响，按俯斜墙背计算土压力。衡重式挡土墙的上墙，由于衡重台的存在，通常都将墙顶内缘和衡重台后缘的连线作假想墙背，假想墙背与实际墙背间的土楔假定与实际墙背一起移动。计算时先按墙背

‘是否大于第二破裂角αI进行判断，如不出现第二破裂面，倾角α或假想墙背倾角α

应以实际墙背或假想墙背为边界条件，按一般直线墙背库伦主动土压力计算；如

出现第二破裂面，则按第二破裂面的主动土压力计算。

下墙土压力计算较复杂，目前普遍采用各种简化的计算方法，下面介绍两种常用的计算方法：

(一)延长墙背法

如图6—18所示，在上墙土压力算出后，延长下墙墙背交于填土表面C，以B’C为假想墙背，根据延长墙背的边界条件，用相应的库伦公式计算土压力，并绘出墙背应力分布图，从中截取下墙BB’部分的应力图作为下墙的土压力。将上下墙两部分应力图叠加，即为全墙土压力。

这种方法存在着一定误差。第一，忽

略了延长墙背与实际墙背之间的土楔及

荷载重，但考虑了在延长墙背和实际墙背

上土压力方向不同而引起的垂直分力差，

虽然两者能相互补偿，但未必能相抵消。

第二，绘制土压应力图形时，假定上墙破

裂面与下墙破裂面平行，但大多数情况下

两者是不平行的，由此存在计算下墙土压

力所引起的误差。以上误差一般偏于安

全，由于此法计算简便，至今仍被广泛采

用。 图6-18 延长墙背法

(二)力多边形法

在墙背土体处于极限平衡条件下，作用于破裂棱体上的诸力，应构成矢量闭合的力多边形。在算得上墙土压力El后，就可绘出下墙任一破裂面力多边形。利

用力多边形来推求下墙土压力，这种方法叫力多边形法。

图6-19 力多边形法

现以路堤挡土墙下墙破裂面交于荷载范围内的情况(图6—19)为例说明下墙土压力的推导过程。在极限平衡的条件下，破裂棱体AOBCD的力平衡多边形为abed，其中abc为上墙破裂棱体AOC’D的力平衡三角形，bedc为下墙破裂棱体C’OBC的力平衡多边形。图中eg//bc ，cf//be，gf＝ ΔE。在Δcfd中，由正弦定律可得

sin(90D?θ2?φ) E2+ΔE=G2 sinθ2+ψcos(θ2+φ)E2=G2?ΔE （6-26） sinθ2+ψψ=φ+δ2?α2

挡土墙下部破裂棱体重量G2为

G2=γ(A0tgθ2?B0) （6-27） 1式中：A0=(H2+H1+a+2h0)(H2+H1+a) 2

112B0=(H2+2H1+2a+2h0)H2tgα2+(a+H1)tgθi+(d+b?H1tgα1)h0在Δefg22

中，有

sin(θ2?θi)sin(θ2?θi)ΔE=R1=R （6-28） 1Dsinθ2+ψsin180?θ2+ψ在Δabc中，上墙土压力E1已求出，

sin90D?(α1+δ1)cos(α1+δ1)R1=E1E （6-29） =1cosθi+φsin90D?θi+φ将G2及ΔE代入式（6-35），得

sin(θ2?θi)cos(θ2+φ)E2=γ(A0tgθ2?B0)?R1 （6-30） sinθ2+ψsinθ2+ψ由上式可知，下墙土压力E2计算值是试算破裂角θ2的函数。为求E2的最大值，可dE令2=0，得 dθ2[]A0??

将求得的破裂角θ2代入式（6-30），可求得下墙土压力E2。

在图6-19中作用于下墙的土压力图形，可近似假定θi≈θ2,即

h1d1= H2l1+d1

H2[d+b?H1tgα1?(H1+a)tgθi]H2?d1=则 h1= H2+H1+atgθ?H2tgα?H1+atgθil1+d1

土压力作用点

32(H1+a+h0)?3h0h1(2H1?h1)?+3H2H2Z2x=?2+2H2H1+a+2h0H2?h1? （6-32） 3H2?Z2y=B+Z2xtgα2?tgθ2=?tgψ±B0?(tgψ+ctgφ)?+tgψ?????R1sinψ+θi （6-31） A0γsinφcosψ 各种边界条件下折线墙背下墙土压力的力多边形法计算公式，见有关设计手册。

五、粘性土土压力计算

库伦理论本来只考虑不具有粘聚力的砂性土的土压力问题。当墙背填料为粘

挡土墙设计规范 50_挡土墙设计规范

性土时，土的粘聚力对主动土压力的影响很大，因此应考虑粘聚力的影响。现介绍以库伦理论为基础计算粘性土主动土压力的近似方法。

(一)等效内摩擦角法

由于目前对粘性土c、φ值的确定还存在一些问题，尤其是土的流变性质及其对墙的影响尚不十分清楚，因此在设计粘性土的挡土墙时，通常将内摩擦角φ与单位粘聚力c，换算成较实有φ值为大的“等效内摩擦角”　φD，按砂性土的公式来计算土压力。

可以按换算前后土的抗剪强度相等的原则或土压力相等的原则来计算φD 值。通常把粘性土的内摩擦角值增大5°～10°，或采用等效内摩擦角φD为 30°～35°。

但是，由于影响土压力数值的因素是多方面的，包括墙高、墙型、墙后填料的表面以及荷载的情况等，不可能用上述方法确定一个固定的换算关系或固定的换算值。用上述方法换算的内摩擦角，只与某一特定的墙高相适应，对于矮墙偏于安全，对于高墙则偏于危险。因此在设计高墙时，应按墙高酌情降低φD 值。最好是按实际测定的c，φ值，采用力多边形法来计算粘性土的主动土压力。

(二)力多边形法(数解法)

当墙身向外有足够位移时，粘性土土层顶部会出现拉应力，产生竖向裂缝，裂缝从地面向下延伸至拉应力趋于零处。裂缝深度hc按下式计算

φ2c0hC=tg(45+ （6－33） 2γ

式中：c——填料的单位粘聚力，kPa或kN/m2。

在垂直裂缝区hc范围内，竖直面上的侧压力等于零，因此在此范围内不计土压力。

根据库伦理论，假设破裂面为一平面，沿破裂面的土的抗剪强度由土的内摩

至于墙背和土之间的粘聚力c′，由于影响因素很多，擦力σtgφ和粘聚力c组成。

为简化计算及使用安全，可忽略不计。

现以路堤墙后破裂面交于荷载内的情况为例，介绍公式的推导方法： 图6-20为路堤式挡土墙，填土表面有局部荷载，其裂缝假定在荷载作用面以下产生。BD为破裂面，破裂棱体为ABDEFMN。在主动极限平衡状态下，棱体在自重G、墙背反力Ea、破裂面反力R和破裂面粘聚力BD·c等四个力的作用下保持静力平衡，构成力多边形。从力多边形可知，作用于墙背的主动土压力应为

图6-20 路堤墙粘性土主动土压力计算

Ea=E′－Ec (6-34)

式中：E′——为当c=0时的土压力，从公式(6-1)得

cos(θ+φ)G E′＝sin(θ+φ)

G——棱体ABDEFN的自重，在图6-20a)所示的情况下

G＝γ（A0tgθ－B0）

11其中：A0＝(H+a)2?hc2+h0(H+a?hc) 22

1H B0=ab+(b+d)h0+(H+2a+2h0)tgα 22

将G的表达式代入E′得

cos(θ+φ)E′=γ(A0tgθ?B0)sin(θ+?)

cos(θ+φ)cos(θ+φ)cos(θ+φ)?γA0tg??γB0 =γA0(tgθ+tg?)sin(θ+?)sin(θ+?)sin(θ+?)(6—35) sin(θ+?)cos(θ+φ)cos(θ+φ)??γ(A0tg?+B0) =γA0cosθcos?sin(θ+?)sin(θ+?)

γA0cos(θ+φ)cos(θ+φ)??γ(A0tg?+B0) =cos?cosθsin(θ+?)

式(6-34)中的Ec，是由于BD?c粘聚力的作用而减少的土压力，从图6-20b)中可得

c?cosφ?BDc(H+a?hc)cosφEc== (6—36) sin(θ+?)cosθsin(θ+?)

dEadE'dEc令=?=0 dθdθdθ

得

dEaγA0sinφγ(A0tg?+B0)cos(φ??)=??+cos?cos2θsin(θ+?)dθ cosθcos(θ+φ)?sinθsin(θ+?)=0 +c(H+a-hc)cosφcos2θsin2(θ+?)

将上式整理化简即可得到计算破裂角θ的公式

tgθ=?tg?±sec2??D （6－37） A0sin(φ??)?B0cos(φ??)式中D= ccos?[A0sinφ+(H+a?hc)cosφ]γ

将θ代入Ea的表达式，即可求得主动土压力Ea。

六、不同土层的土压力计算

如图6-21所示，采用近似的计算方法。首先求得上一土层的土压力E1x及其作用点高度Z1x。并近似地假定：上下两土层层面平行；计算下一土层时，将上一土层视为均布荷载，按地面为一平面时的库伦公式计算，然后截取下一土层的

土压应力图形为其土压力。

图6-21 不同土层土压力计算

在图6-21中

1Eza=(γ1H1H2+γ2H22)Kza （6－38） 2

式中：Kza——下一土层的土压力系数。

土压力的作用点高度为

Hγ1H1Zzx=2(1+ （6－39）

32γ1H1+γ2H2

七、有限范围填土的土压力计算

图6-22 有限范围内填土的土压力计算

以上各种土压力计算公式，适用于墙后填料为均质体，并且破裂面能在填料范围内产生的情况。如果挡土墙修在陡坡的半路堤上，或者山坡土体有倾向路基的层面，则墙后存在着已知坡面或潜在滑动面，当其倾角陡于由计算求得的破裂面的倾角时，墙后填料将沿着陡破面(或滑动面)下滑，而不是沿着计算破裂面下滑，如图6-22所示。此时作用在墙上的主动土压力为

sin(β?φ')Ea=G （6－40） cos(??β)

式中：G——土楔及其上荷载重；

β——滑动面的倾角，即原地面的横坡或层面倾角；

φ’——土体与滑动面的摩擦角；当坡面无地下水，并按规定挖台阶填

筑时，可采用土的内摩擦角φ。

ψ——

参数，ψ＝φ’＋α＋δ。

图6-23 库伦被动土压力的计算

a)破裂棱体 b)力三角形

八、被动土压力计算

根据库伦理论，按照推导主动土压力公式的原理(参看公式(6-6))，由图6-23可得当地面为一平面时的被动土压力公式为

1EP=γH2KP2

cos2(φ+α) （6－41） KP=sin(+)sin(+)2cos2xcos(α?δ)[1?cos(α?δ)cos(α?β)

实践表明，用库伦理论计算的被动土压力，常常有很大的偏于不安全的误差，其误差还随着土的内摩擦角φ的增大而迅速增大。因此在许多情况下，式(6-41)是不能采用的。

应当指出，被动极限状态的产生，要求土体产生较大的变形，而这对一般的建筑物来说常是不能允许的。因此，当建筑物的设计要求考虑土的被动抗力时，应对被动土压力的计算值进行大幅度的折减。

九、车辆荷载的换算

作用于墙后破裂棱体上的车辆荷载，使土体中出现附加的竖直应力，从而产生附加的侧向压力。考虑到这种影响，可将车辆荷载近似地按均布荷载考虑，换算成容重与墙后填料相同的均布土层。

车辆活载引起的附加土侧压力按等代均布土层厚度计算：

h=q/γ （6-42）

式中：γ--墙背填土的容重，（KN/m3）；

q--附加荷载强度，按表6-1取用，（KN/m3）；

h--换算土层厚，m。 表6-1 附加荷载强度

墙高（m） 墙高（m） q（KN/m3） q（KN/m3）

20.0 10.0 H≤2.0 H≥10.0

注：中间值可以表中数值直线内插计算。

§6-3 挡土墙设计

路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙：

（1）路基位于陡坡地段或岩石风化的路堑边缘地段；

（2）为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段；

（3）可能产生塌方、滑坡的不良地质路段；

（4）水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段；

（5）为节约用地、减少拆迁或少占农田的地段；

（6）为保护重要建筑物、生态环境或其它特殊需要的地段。

一、挡土墙的布置

挡土墙的布置，通常在路基横断面图和墙趾纵断面图上进行。布置前，应现场核对路基横断面图，不足时应补测；测绘墙趾处的纵断面图，收集墙趾处的地质和水文等资料。

1．挡土墙位置的选定

路堑挡土墙大多数设在边沟旁。山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处，墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定。

当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近、基础情况相似时，应优先选用路肩墙，按路基宽布置挡土墙位置，因为路肩挡土墙可充分收缩坡脚，大量减少填方和占地。若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低，而且基础可靠时，宜选用路堤墙，并作经济比较后确定墙的位置。

沿河路堤设置挡土墙时，应结合河流情况来布置，注意设墙后仍保持水流顺畅，不致挤压河道而引起局部冲刷。

2．挡土墙的纵向布置

挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行，布置后绘成挡土墙正面图。 布置的内容有：

（1）确定挡土墙的起迄点和墙长，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，或采用锥坡与路堤衔接，与桥台连接时，为了防止墙后回填土从桥台尾端与挡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、翼墙的设置做到平顺衔接；与路堑边坡衔接时，一般将墙高逐渐降低至2m以下，使边坡坡脚不致伸入边沟内，有时也可与横向端墙连接。

（2）按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与沉降缝的位置。

（3）布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，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。台阶尺寸视纵坡大小而定，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。

在布置图上注明各特征点的桩号，以及墙顶、基础顶面、基底、冲刷线、冰冻线、常水位线或设计洪水位的标高等。

挡土墙设计规范 50_挡土墙设计规范

3．挡土墙的横向布置

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，以及其它必须桩号处的横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料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，并绘制挡土墙横断面图。

4．平面布置

对于个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河曲线挡土墙，应作平面布置，绘制平面图，标明挡土墙与路线的平面位置及附近地貌与地物等情况，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，防护与加固工程等。

在以上设计图纸上，可标写简要说明。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、注意事项以及主要工程数量等，如采用标准图，应注明其编号。

二、挡土墙的构造

挡土墙的构造必须满足强度和稳定性的要求，同时考虑就地取材、结构合理、断面经济、施工养护方便与安全。

常用的重力式挡土墙一般是由墙身、基础、排水设施和伸缩缝等部分组成。

1．墙身构造

(一)墙背

重力式挡土墙的墙背，可做成仰斜、垂直、俯斜、凸形折线和衡重式等型式(

图6-25)。

图6-25重力式挡土墙的断面形式

a）仰斜；b）垂直；c）俯斜；d）凸形折线；e）衡重式

仰斜墙背所受的土压力小，故墙身断面较经济。用于路堑墙时，墙身与开挖面边坡较贴合，故开挖量与回填量均较小。但当墙趾处地面横坡较陡时，会使墙身增高，断面增大。故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。仰斜墙背的坡度不宜缓于1：0.3，以免施工困难。

俯斜墙背所受的土压力较大。在地面横坡陡峻时，俯斜式挡土墙可采用陡直的墙面，借以减小墙高。俯斜墙背也可做成台阶形，以增加墙背与填料间的摩擦力。

垂直墙背的特点介于仰斜和俯斜墙背之间。

凸形折线墙背系将仰斜式挡土墙的上部墙背改为俯斜，以减小上部断面尺寸，多用于路堑墙，也可用于路肩墙。

衡重式墙在上下墙之间设衡重台，并采用陡直的墙面。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。上墙俯斜墙背的坡度1：0.25～1：0.45，下墙仰斜墙背在1：0.25左右，上下墙的墙高比一般采用2：3。

(二)墙面

墙面一般均为平面，其坡度应与墙背坡度相协调。墙面坡度直接影响挡土墙的高度。因此，在地面横坡较陡时，墙面坡度一般为1：0.05～1：0.20，矮墙可采用陡直墙面；地面平缓时，一般采用1：0.20～1：0.35较为经济。

(三)墙顶

墙顶最小宽度，浆砌挡土墙不小于50cm，干砌不小于60cm。浆砌路肩墙墙顶一般宜采用粗石料或混凝土做成顶帽，厚40cm。如不做顶帽，对路堤墙和路堑墙，墙顶应以大块石砌筑，并用砂浆勾缝，或用5号砂浆抹平顶面，砂浆厚2cm。干砌挡土墙墙顶50cm高度内，应用25号砂浆砌筑，以增加墙身稳定。干砌挡土墙的高度一般不宜大于6m。

(四)护栏

为保证交通安全，在地形险峻地段，或过高过长的路肩墙的墙顶应设置护栏。为保持土路肩最小宽度，护栏内侧边缘距路面边缘的距离，二、三级路不小于0.75m，四级路不小于0.5m。

2．基础

地基不良和基础处理

不当，往往会引起挡土墙

的破坏，因此必须重视挡

土墙的基础设计，事先应

对地基的地质条件作详细

调查，必要时须先作挖探

或钻探，然后再来确定基

础类型与埋置深度。

(一)基础类型

绝大多数挡土墙，都直

接修筑在天然地基上。

当地基承载力不足，地

形平坦而墙身较高时，为

了减小基底压应力和增加

抗倾覆稳定性，常常采用

扩大基础(图6-12a)，将墙

趾或墙踵部分加宽成台

阶，或两侧同时加宽，以

加大承压面积。加宽宽度

视基底应力需要减少的程

度和加宽后的合力偏心距

的大小而定，一般不小于

20cm。台阶高度按加宽部

分的抗剪、抗弯拉和基础

材料的刚性角的要求确定 图6-26 重力式挡土墙的基础类型 (刚性角：浆砌片石35°，

a）墙趾或墙踵部分加宽；b）钢筋混凝土底板； 混凝土45°)。

c）换填地基；d）台阶基础；e）拱形基础

当地基压应力超过地基承载力过多时，需要的加宽值较大，为避免加宽部分

的台阶过高，可采用钢筋混凝土底板(图6-12b)，其厚度由剪力和主拉应力控制。

地基为软弱土层(如淤泥、软粘土等）时，可采用砂砾、碎石、矿渣或灰土等材料予以换填，以扩散基底压应力，使之均匀地传递到下卧软弱土层中，如图6-12c)。一般换填深度h2与基础埋置深度h1之总和不宜超过5m，对淤泥和泥炭等应更浅些。

当挡土墙修筑在陡坡上，而地基又为完整、稳固、对基础不产生侧压力的坚硬岸石时，可如图6-12d)所示，设置台阶基础，以减少基坑开挖和节省圬工。分台高一般约1m左右，台宽视地形和地质情况而定，不宜小于0.2m，高宽比可以

2或2：1。最下一个台阶的底宽应满足偏心距的有关规定，不宜小于1.5～采用3：

2.0m。

如地基有短段缺口(如深沟等)或挖基困难(如需水下施工等)，可采用拱形基础，以石砌拱圈跨过，再在其上砌筑墙身(图6-12e)，但应注意土压力不宜过大，以免横向推力导致拱圈开裂。设计时，对拱圈应予验算。

(二)基础埋置深度

对于土质地基，基础埋置深度应符合下列要求：

(1)无冲刷时，应在天然地面以下至少1m；

(2)有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；

(3)受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m。当冻深超过1m时，采用

1.25m，但基底应夯填一定厚度的砂砾或碎石垫层，垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m。

碎石、砾石和砂类地基，不考虑冻胀影响，但基础埋深不宜小于1m。

对于岩石地基，应清除表面风化层。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容许承载力将基底埋入风化层中。基础嵌入岩层的深度，可参照表6-2确定。墙趾前地面横坡较大时，应留出足够的襟边宽度（趾前至地面横坡的水平距离），以防止地基剪切破坏(见表6-2)。

表6-2 基础嵌入岩层的深度

基础埋深襟边宽度岩层种类 嵌入示意图 h(m) L(m)

较完整的坚硬岩石

一般岩石(如砂页岩

互层等)

松散岩石(如千枚岩

等)

砂夹砾石 0.25 0.6 1.0 ≥1.0 0.25～0.5 0.6～1.5 1.0～2.0 1.5～2.5

当挡土墙位于地质不良地段，地基土内可能出现滑动面时，应进行地基抗滑稳定性验算，将基础底面埋置在滑动面以下，或采用其它措施，以防止挡土墙滑动。

3．排水设施

挡土墙应设置排水措施，以疏干墙后土体和防止地面水下渗，防止墙后积水形成静水压力，减少寒冷地区回填土的冻胀压力，消除粘性土填料浸水后的膨胀压力。

排水措施主要包括：设置地面排水沟，引排地面水；夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水及地面水下渗，必要时可加设铺砌；对路堑挡墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固，以防边沟水渗入基础；设置墙身泄水孔，排除墙后水。

浆砌块(片)石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔(图6-27)。墙高时，可在墙上部加设一排汇水孔。汇水孔的尺寸一般为5×10cm、10×10cm、15×20cm的方孔或直径为5～10cm的圆孔。孔眼间距一般为2～3m，对于浸水挡土墙孔眼间距一般1.0～1.5m，干旱地区可适当加大，孔眼上下错开布置。下排排水孔的出口应高出墙前地面0.3m；若为路堑墙，应高出边沟水位0.3m；若为浸水挡土墙，应高出常水位0.3m。为防止水分渗入地基，下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口部分应设置粗粒料反滤层，以免孔道阻塞。当墙背填土透水性不良或可能发生冻胀时，应在最低一排泄水孔至墙顶以下0.5m的范围内铺设厚度不小于0.3m的砂卵石排水层(图6-27c)。 干砌挡土墙因墙身透水，可不设泄水孔。

图6-27 泄水孔及排水层

4．沉降缝与伸缩缝

为避免因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，需根据地质条件的变异和墙高、墙身断面的变化情况设置沉降缝。为了防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产生裂缝，应设置伸缩缝。设计时，一般将沉降缝与伸缩缝合并设置，沿路线方向每隔10～15m设置一道，兼起两者的作用，缝宽2～3cm，缝内一般可用胶泥填塞，但在渗水量大，填料容易流失或冻害严重地区，则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料，沿内、外、顶三方填塞，填深不宜小于0.15m，当墙后为岩石路堑或填石路堤时，可设置空缝。

干砌挡土墙，缝的两侧应选用平整石料砌筑，使成垂直通缝。

三、挡土墙的荷载的计算方法

1．挡土墙的荷载

施加于挡土墙的荷载按性质划分见表6-3。 表6-3 施加于挡土墙的作用或荷载

荷载分类 荷载名称

挡土墙结构自重

填土（包括基础襟边以上土）自重

填土侧压力

墙顶上的有效荷载

墙背与第二破裂面之间的有效荷载预加应力

汽车引起的土侧压力 恒载 可变荷载

温度或施工荷载 常水位时的浮力及静水压力 设计水位的静水压力及浮力 水位退落时的动水压力 波浪压力 冻胀压力和冰压力 温度变化的影响

施工及临时荷载

设计时应按上述荷载的可能不利组合进行计算。不同组合（表6-4）将相应采用不同的荷载系数和抗力安全系数。 表6-4 常用荷载组合

组合 计算力

I 挡土墙结构自重、土重、土侧压力相组合

II 挡土墙结构自重、土重、土侧压力、汽车荷载引起的土侧压力相组合 III I与设计水位的静水压力及浮力相组合

IV II与设计水位的静水压力及浮力相组合

V I与地震力相组合

地震区修建挡土墙时，抗震验算应按表6-5进行。 表6-5 挡土墙抗震验算

公路等级 高速公路、一级公路、二级公路三、四级公路

9 基本烈度

地 岩石、非液化非浸水 不验算H＞5m验算验算验算 基 土及软土 浸水 不验算验算 验算验算 类 液化土或软土地基 验算 验算 验算验算 别

注：H为挡土墙高度

2．挡土墙的设计原则

挡土墙设计按“分项安全系数极限状态”法进行。

挡土墙设计分承载力极限状态和正常使用极限状态。承载力极限状态是当挡土墙出现以下任何一种状态，即认为超过了承载力极限状态：（1）整个挡土墙或

挡土墙构件或连接部件因材料强度超过挡土墙的一部分作为刚体失去平衡；（2）

而破坏，或因过度塑性变形而不适于继续承载；（3）挡土墙结构变为机动体系或局部失去平衡。正常使用极限状态是挡土墙出现下列状态之一时，即认为超过了

（2）影响正常使用或耐久性正常使用极限状态：（1）影响正常使用或外观变形；

的局部破坏（包括裂缝）；（3）影响正常使用的其它特定状态。

挡土墙构件承载能力极限状态采用下列表达式：

r0(rGSGK+rQ1SQ1K+∑rQi?ciSQiK)≥Rk/rk （6-43）

式中：r0--结构重要系数，对高速公路和一级公路：墙高≤5m时，r0=1.0，墙高>5m时，r0=1.1。

rG--垂直恒载引起的效应分项系数；

rQ1--恒载及汽车活载的土压力效应分项系数；

rK--抗力安全系数；

SGK--恒载效应（包括挡土墙自重及后踵板上或基础襟边以上的土重） SQ1K--恒载及汽车活载的土压力效应；

挡土墙设计规范 50_挡土墙设计规范

SQiK--其它荷载效应（i≥2）； Rk--构件抗力标准值； ?ci--荷载效应组合系数；

rQi--其它荷载效应分项系数（i≥2）。

3．计算状态及荷载系数

（1）承载能力极限状态分项荷载系数

表6-6 承载能力极限状态分项荷载系数表 情况 增大起有利作用时 增大起不利作用时

V V 组合 I、、IV I、、IV

垂直恒载rG 车辆垂直荷载

主动土压力rQ1 被动土压力rQ2 0.50 水浮力rQ3 静水压力rQ4 动水压力rQ5 地震作用rQ6

（2）正常使用极限状态

除被动土压力用0.5外，其它全部荷载系数规定采用1.0。

（3）当对挡土墙进行基础合力偏心距和圬工结构合力偏心距计算时，除被动土压力用0.5外，其它全部荷载系数规定采用1.0。

四、挡土墙稳定性验算

(一)抗滑稳定性验算

为保证挡土墙抗滑稳定性，应验算在土压力及其它外力作用下，基底摩阻力抵抗挡土墙滑移的能力。

如图6-28所示，在一般情况下

(0.9G+rQ1Ey)μ+0.9Gtgα0≥rQ1Ex（6－44） 式中：G——挡土墙自重；

Ex,Ey——墙背主动土压力的水平与垂直分力；

α0——基底倾斜角，°；

μ——基底摩擦系数，可通过现场试验确定。无试验资料时，可参考表6-7的经验数据；

rQ1——主动土压力分项系数，当组合为I、II时，rQ1=1.4，

当组合为IIII、IV时，rQ1=1.3。

(二)抗倾覆稳定性验算

图6-28 挡土墙的抗滑动稳

定

为保证挡土墙抗倾覆稳定性，须验算它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力，如图6-29所示。

0.9GZG+rQ1(EyZx?ExZy)>0 （6－45）

式中：ZG——墙身、基础及其上的土重合力重心到墙趾的水平距离，m；

Zx——土压力垂直分力作用点到墙趾的水平距离，m；

Zy——土压力水平分力作用点到墙趾

的水平距离，m；

在验算挡土墙的稳定性时，一般均未计趾前土层对墙面所产生的被动土压力。验算结果如不满足以上要求，则表明抗滑稳定性或

抗倾覆稳定性不够，应改变墙身断面尺寸重图6-29 挡土墙的抗倾覆稳定 新核算。

表6-7 基底摩擦系数μ参考值

μ 地基土分类

0.25 软塑粘土

0.3 硬塑粘土

0.3~0.4 亚砂土、亚粘土、半干硬粘土

0.4 砂类土

0.5 碎石类土

0.4~0.6 软质岩石

0.6~0.7 硬质岩石

五、基底应力及合力偏心距验算

为了保证挡土墙基底应力不超过地基承载力，应进行基底应力验算；同时，

为了避免挡土墙不均匀沉陷，控制作用于挡土墙基底的合力偏心距。

（1）基础地面的压应力 ①轴心荷载作用时

N

p= （6-46）

A

式中：p——基底平均压应力，kPa；

A——基础底面每延米的面积，即基础宽度，B×1.0(m2) N——每延米作用于基底的总竖向力设计值，kN； N=(rGG+rQ1Ey?W)cosα0+rQ1Exsinα0

其中：Ey——墙背主动土压力（含附加荷载引起的）的垂直分力，kN； Ex——墙背主动土压力（含附加荷载引起的）的水平分力，kN； W——低水位浮力，kN（指常年淹没水位） ②偏心荷载作用时

作用于基底的合力偏心距e为

B

e=?ZN （6-47）

2

式中：ZN

M=

B时 6

y

N

?M0

=

GZG+EyZy?ExZx

G+Ey

a．当e≤

N1?6e???1+??A?B??

（6-48）

N1?6e??pmin=?1???

A?B???

式中：pmax,pmin——基底边缘最大、最小压应力设计值，kN；

pmax=

M——作用于基底形心的弯矩设计值，按表6-8采用； B——基础宽度，m。

其中：N1=GrG+rG1Ey?W , rG=0.9； 当基底有倾斜时：

N1=(GrG+rG1Ey?1.1W)cosα+rQ1Exsinα 表6-8 基底弯矩值计算表 荷载组合 作用于基底形心的弯矩设计值

M=1.4ME+1.2MG I

II III IV

M=1.4ME1+1.2MG

M=1.3ME+1.2MG+1.05MW+Mf M=1.3ME1+1.2MG+1.05MW+Mf

M=1.1Mp+MQ+1.2MG V

表中：ME——由填土恒载土压力所引起的弯矩；

MG——由墙身及基础自重和基础上的土重引起的弯矩；

ME1——由填土及汽车活荷载引起的弯矩； MW——由静水压力引起的弯矩； Mp——由地震土压力引起的弯矩； MQ——由地震惯性力引起的弯矩； Mf——由浮力引起的弯矩。

上述弯矩均为绕基底形心轴旋转，正负号自己确定。

B

b．对岩石地基，当e>时

6

此情况可以不考虑地基拉应力，而压应力重新分布如下：

2N1

pmax=,pmin=0 （6-49）

3C

B

式中：C=?e (e≤B/2)

2

（2）基底合力偏心距

基底合力偏心距应满足（表6-9）。

表6-9 基底合力偏心距

荷载情况 地基条件 合力偏心矩

荷载组合 I 荷载组合 II、III、IV

非岩石地基 非岩石地基 较差的岩石地基 坚密的岩石地基 软土、松砂、一般粘土 紧密细纱、粘土 中密碎、砾石，中砂 紧密岩石及碎、砾石

e0≤B/8 e0≤B/6 e0≤B/5 e0≤B/4 e0≤B/6 e0≤B/5 e0≤B/4 e0≤B/3

荷载组合V 地震情况

（3）地基承载力抗力值

地基应力的设计值应满足地基承载力的抗力值，应满足以下各式。 ①当轴向荷载作用时

p≤f （6-50） 式中：p——见式6-46

f——地基承载力抗力值，kPa。 ②当偏心荷载作用时

p≤1.2f （6-51） ③地基承载力抗力值的规定

当挡土墙的基础宽度大于3m活埋置深度大于0.5m时，除岩石地基外，地基承载应力抗力值按下式计算：

f=fK+K1γ1(b?3)+k2γ2(h?0.5) （6-52） 式中：f——地基承载应力抗力值； fK——地基承载应力标准值；

k1,k2——承载力修正系数，见表6-10；

γ1——基底下持力层上土的天然容重（KN/m3），如在水面以下且不透水者，应采用浮重；

γ2——基础地面以下各土层的加权平均容重，水面以下用有效浮容重，Kn/m3；

b——基础底面宽度小于3m时取3 m，大于6m时取6 m；

h——基础底面的埋置深度，m。从天然地面算起；有水流冲刷时，从一般冲刷线算起。

表6-10 承载力修正系数

k1 k2 土的类别

fK<50KPa 淤泥和淤泥质土

fK≥50kPa 人工填土

e或IL≥0.85的粘性土 e≥0.85或稍湿的粉土

含水比>0.8

红粘土

含水比≤0.8

e或IL均小于0.85的粘质土 e<0.85及Sr≤0.5的粉质土

粉砂、细纱（不包括很湿、稍密）

中砂、粗砂、砾砂和碎石土

注：1．Sr为土的饱和度，Sr≤0.5稍湿，0.5<Sr≤0.8很湿，Sr>0.8饱和；

2．强风化岩石，可参照相应土的承载力取值； 3．IL为含水比； 4．e为空隙比。

④当不满足式6-52的计算条件或计

表6-11 提高系数K 算出的结果f<1.1fk时，可按f=1.1fk

荷载组合 提高系数K

直接确定地基承载应力抗力值。

1.0 主要组合

⑤f值可以根据不同荷载组合予以

1.3 附加组合

提高，提高系数K按表6-11的值。

1.5 组合

⑥当偏心距e小于或等于0.333倍

注：表中ρ为基底截面核心截面

基础基础地面宽度时，可根据土的抗剪强度指标确定地基承载应力抗力值。

六、墙身截面强度验算

为了保证墙身具有足够的强度，应根据经验选择1～2个控制断面进行验算，如墙身底部、二分之一墙高处、上下墙(凸形及衡重式墙)交界处(图6-31)。

根据《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)的规定，当构件采用分项安全系数的极限状态设计时，荷载效应不利组合的设计值，应小于或等于结构抗力效应的设计值。

图6-30 基底应力重分布

（1）强度计算

Nj≤αKARK/γK （6-53）

按每延米墙长计算：

Nj=γ0(γGNG+γQ1NQ1+∑γQiΨCiNQi) （6-54） 式中：Nj——设计轴向力，kN；

γ0——重要性系数；

ΨCi——荷载组合系数； ΨCi 荷载组合

1.0 I、II

0.8 III、IV

图6-31 验算断面的选择

挡土墙设计规范 50_挡土墙设计规范

NG

——恒载（自重及襟

边以上土重）引起的轴向力，kN；

NQ1——主动土压力引起

的轴向力，kN；

NQi（i=2～6）——被动

土压力、水浮力、静水压力、动水

压力、地震力引起的轴向力，kN；

γk——抗力安全系数，按

表6-12选用；

RK——材料极限抗压强图6-32 墙身截面法向应力验算 度，kPa；

A——挡土墙构件的计算截面积，m2；

?e?1?256?0??B?； αK——轴向力偏心影响系数，αk=2e??1+12?0??B?

表6-12 抗力安全系数

受力情况 圬工种类 受压 受弯、剪、拉

石料 8

片石砌体

片石混凝土砌体 块石砌体

粗料石砌体

混凝土预制块砌体

混凝土

表6-13圬工结构容许偏心距

荷载组合 容许偏心距

I、II

III、IV 0.25B 0.30B

挡土墙墙身或基础为纯圬工截面时，其偏心距应小于表6-13的要求。 （2）稳定计算

Nj≤ΨKaKARKrK （6-55）

式中：Nj、aK、A、RK、rK意义同式（6-54）；

ΨK—弯曲平面内的纵向翘曲系数，按下式计算：

ΨK=1 （6-56） 1+αsβsβs?31+16e0Bβs=2HB,H为墙有效高度（视下端固定，上端自由，m）；B为墙的宽度（m）；

αs—系数，查表6-14。 αs系数表 表6-14

≥M5 砌体沙浆标号 混凝土

αs值 0．002

一般情况下挡土墙尺寸不受稳定控制，但应判断是细高墙或是矮墙。 当H/B小于10时为矮墙，其余则为细高墙。但当墙顶为自由时H/B应小于30。

对于矮墙可取ΨK =1，即不考虑纵向稳定。

（3）当e0超过表6-13的规定时，还可以利用弯曲抗拉极限强度RWL进行验算或确定截面尺寸。

Nj≤ARWL （6-57） ??Ae0?1?γk?W??

式中：W——截面系数，m3；

当挡土墙长度取1延米为计算单元时：A=1*B，则式6-57为：

Nj≤BRWL （6-58） ?6e0??1?γk??B?

（4）正截面直接受剪时验算

Qj≤AjRj/γk+fmN1 （6-59）

式中：Qj——正截面剪力，kN；

Aj——受剪极为面面积，

m2；

Rj——砌体截面的抗剪极限强度，kPa；

fm——摩擦系数，fm=0.42

七、增加挡土墙稳定性的措施

(一)增加抗滑稳定性的方

法

1　设置倾斜基底(图6-33)

设置向内倾斜的基底，可以

增加抗滑力和减少滑动力，从而

增加了抗滑稳定性。

基底倾角α0越大，越有利

于抗滑稳定性，但应考虑挡土墙 图6-33 倾斜基底增加挡土墙抗滑稳定性 连同地基土体一起滑走的可能

性，因此对地基倾斜度应加以控制。通常，对土质地基，不陡于1:5(α0≤11°10′）；对岩石地基，不陡于1:3(α0≤16°42′）。

此外，在验算沿基底的抗滑稳定性的同时，还应验算通过墙踵的地基水平面(图6-33中1-1水平面)的滑动稳定性。

2．采用凸榫基础(图6-34)

在挡土墙基础底面设置混凝土凸榫，与基础连成整体，利用榫前土体产生的被动土压力以增加挡土墙的抗滑稳定性。

为了增加榫前被动阻力，应使榫前被动土楔不超过墙趾。同时，为了防止因设凸榫而增加墙背的主动土压力，应使凸榫后缘与墙踵的连线同水平线的夹角不

因此应将整个凸榫置于通过墙趾并与水平线成45°-φ/2角线和通过墙踵超过φ角。

并与水平线成φ角线所形成的三角形范围内。

当β＝0(填土表面水平)，α＝0(墙背

垂直)，δ＝0(墙光滑)时，榫前的单位被动

土压力σp，按朗金(Rankine)理论计算

σ=γhtg2(45°+φ/2)≈1(σ1+σ3)tg2(45°+φ/2) 2

考虑到产生全部被动土压力所需要的

墙身位移量大于墙身设计所允许的位移

量，为工程安全所不允许，因此铁路规范

规定，凸榫前的被动土压力按朗金被动土

压力的1／3采用，即

11?1?ep=σp=?(σ1+σ3)tg2(45°+φ/2)?33?2?

'Ep=ep?hT

（6－60）

图6-34 凸榫基础

在榫前BT前宽度内，因已考虑了部分被动土压力，故未计其基底摩擦阻力。 按照抗滑稳定性的要求，令Kc=[Kc]，代入（6-60），即可得出凸榫高度hT的计算式

1KcEx?(σ2+σ3)B2f (6-61) hT=ep[]

凸榫宽度BT根据以下两方面的要求进行计算，取其大者。

(二)增加抗倾覆稳定性的方法

为增加抗倾覆稳定性，应采取加大稳定力矩和减小倾覆力矩的办法。 1．展宽墙趾

在墙趾处展宽基础以增加稳定力臂，是增加抗倾覆稳定性的常用方法。但在地面横坡较陡处，会由此引起墙高增加。

2．改变墙面及墙背坡度

改缓墙面坡度可增加稳定力臂(图6-35a)，改陡俯斜墙背或改缓仰斜墙背可减少土压力(图6-35b,c)。在地面纵坡较陡处，均须注意对墙高的影响。

图6-35 改变胸坡及背坡

a)改变胸坡b)改陡俯斜墙背c)改为仰斜墙背

3．改变墙身断面类型

当地面横坡较陡时，应使墙胸尽量陡立。这时可改变墙身断面类型，如改用衡重式墙或者墙后加设卸荷平台、卸荷板(图6-36)，以减少土压力并增加稳定力矩。

图6-36 改变墙身类型措施

八、衡重式挡土墙设计

衡重式挡土墙设计与一般重力式挡土墙相同。但是，因为墙背为带有衡重台的折线形，所以土压力计算及墙身构造都有其特殊性。

衡重式挡土墙的构造，通常墙胸多采用1：0.05的陡坡，上墙墙背坡率采用1：0.25～1：0.45之间，下墙墙背坡率采用1：0.25，上下墙高比采用2：3。其它构造要求与一般重力式挡土墙相同。

作用于衡重式挡土墙的主动土压力，按上下墙分别计算，取其矢量和作为全墙的主动土压力。

衡重式挡土墙稳定性验算的内容和要求同一般重力式挡土墙。当上墙出现第二破裂面时，第二破裂面与上墙墙背之间的填土与墙身一起移动，其重量应计入墙身自重。

验算墙身截面强度时，应按上墙实际墙背所承受的土压力计算，验算内容同

。最危险的截面是上下墙分界面2-2，以及与土墙土压重力式（如图6-31所示）

力大致平行的3-3斜截面。对于斜截面验算，应将诸力投影到斜截面上，验算的重点是抗剪强度能否满足要求。

下面介绍上墙实际墙背上的土压力及斜截面上的剪应力的计算方法。 (一)上墙实际墙背的土压力

上墙实际墙背的土压力E1’由第二破裂面上的土压力E1传递而来。一般假定衡重台及墙背上均无摩擦力产生，采用力多边形法来推求，如图6-37所示。

从力多边形可知

E1'x=E1x

E'

1y=Etgα=E1xtgα'

1x (6-62)

假定此土压力沿墙背呈直线分

布，作用于上墙的下三分点处。

(二)斜截面剪应力验算

如图6-38所示，设衡重式挡土墙

沿与水平方向成i角的倾斜面被剪 切。剪切面上的作用力是主动土压力图6-37 上墙实际墙背的土压力计算 的水平分力E1x’和竖直力ΣN（＝E1’

＋G1＋G2）在该面上的切向分力PE和PG。PG和PE随i角的变化而变化，因此该剪切面上的剪应力τ是i角的函数。欲求最大剪应力τ值，

dτ可按＝0导出。 di

在ΔO1LM中，由正弦定律得

h

sinisinicos==b2sin90°?α?icosα+i则

h=

b2sinicosαb2tgi=1?tgαtgicosα+i剪切面宽度

b2h=l= sinicosi1?tgαtgi G2=图6-38 斜截面剪应力验算 11tgioγkhb2=γkb22 221?tgαtgiP=PE+PG=E1'xcosi+E1'y+G1+G2sini()

12tgisini=Ecosi+E+G1sini+γkb221?tgαtgi

PP(1?tgαtgi)cosiτ==lb2'1x('1y)

?E1 x=??b?2?E1 y+G1??2?sinicosi(1?tgαtgi)+1γkb2sin2i ??()cos1?α+itgtgi??b2?2???

=cos2iτx(1?tgαtgi)+τ0tgi(1?tgαtgi)+τrtg2i (6-63)

E1y'+G1E1'x1式中：τx= , τ0= ,τr=γkb2，γk为墙身砌体容重。 2b2b2

dτ对式(6-63)微分，令＝0，经整理简化得 di

tgi=?A±A2+1 （6-64） []

挡土墙设计规范 50_挡土墙设计规范

τr?τx?t0tgα τxtgα?τ

由式(6-64)解出i角，代入式(6-63)，即可求得最大计算剪应力τmax。其验算方法同前。 式 中：A=

36

四 : 挡土墙设计规范

ICS93.160

P 59

中华人民共和国水利行业标准

SL379－2007

水工挡土墙设计规范

Design specification for hydraulic retaining wall

2007－05－11发布 2007－08－11实施

中华人民共和国水利部 发布

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

前 言

水利部水利水电规划设计管理局水规局科〖2001〗1号“关于下达2001年度水利水电勘测设计技术标准制定、修订项目计划及主编单位的通知”将《水工挡土墙设计规范》(以下简称“本规范”)列为水利行业标准的制定标准项目，并指定由江苏省水利勘测设计研究院负责编制。(www.61k.com)据此，编制本规范。

本规范共8章19节159条和3个附录，其主要技术内容包括：总则、术语、级别划分与设计标准、工程布置、荷载、稳定计算、结构计算和地基处理等。

本规范是我国首次编制的水工挡土墙设计规范。在编制过程中，总结了国内水工挡土墙的主要设计方法，参考了有关工程实践经验和科学研究成果，经多方面征求意见，并反复讨论和修改后，由本规范主持机构审定。

本规范的强制性条款有：3.2.2、3.2.7、3.2.8、3.2.10、3.2.11、3.2.12、3.2.13、3.2.14、6.3.1、6.6.3、

6.3.4，并以黑体字标识。

本规范批准部门：中华人民共和国水利部

本规范主持机构：水利部水利水电规划设计总院

本规范解释单位：水利部水利水电规划设计总院

本规范主编单位：江苏省水利勘测设计研究院有限公司

本规范出版、发行单位：中国水利水电出版社

本规范主要起草人：张平易 陈登毅 许宗喜 宦国胜 顾美娟

何定恩

本规范审查会议技术负责人：关志诚

本规范体例格式审查人：窦以松

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

目 次

1 总 则 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(1) 2 术语 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(2) 3 级别划分与设计标准 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(3)

3.1 级别划分┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(3)

3.2 设计标准┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(3) 4 工程布置 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(5)

4.1 一般规定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(5)

4.2 结构布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(5)

4.3 防渗与排水布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(7) 5 荷载 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(9)

5.1 荷载分类及组合┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(9)

5.2 荷载计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(10) 6 稳定计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(11)

6.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(11)

6.2 抗渗稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(11)

6.3 抗滑稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(11)

6.4 抗倾覆稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(14)

6.5 抗浮稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(15)

6.6 地基整体稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(15)

6.7 地基沉降计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(15) 7 结构计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(17)

7.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(17)

7.2 结构应力分析 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(18) 8 地基处理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(19)

8.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(19)

8.2 岩石地基处理 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(19)

8.3 土质地基处理 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(19) 附录Ａ 土压力计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(24) 附录Ｂ 挡土墙稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(33) 附录Ｃ 挡土墙结构计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(39) 本规范用词说明 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(45) 条文说明 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(46)

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

1 总 则

1.0.1 为适应水利水电工程建设需要，统一水工挡土墙的设计标准和技术要求，提高水工挡土墙设计水平，做到安全可靠、经济合理，制定本规范。(www.61k.com）

1.0.2 本规范适用于1～3级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的1～4级水工挡土墙设计。4、5级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的5级水工挡土墙设计可参照使用。本规范不适用于临时性挡土墙设计。

对于有特殊要求的水工挡土墙设计，以及采用新型结构或受力复杂的挡土墙设计，应进行专门研究。

1.0.3 水工挡土墙设计选用的基本资料应正确可靠，满足设计要求。

1.0.4 水工挡土墙设计应从实际出发，广泛吸取工程实践经验，积极采用新结构、新材料、新技术、新工艺。

1.0.5 水工挡土墙设计引用的标准都有可能修订，应积极研究采用新版本的可能性。本规范引用的标准主要有：

《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002)；

《防洪标准》(GB 50201－94)；

《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50287－99)；

《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330－2002)；

《浆砌石坝设计规范》(SL 25－2006)。

《水利水电工程土工合成材料应用技术标准》(SL/T 225－98)；

《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252－2000)；

《水利水电工程岩石试验规程》(SL 264－2001)；

《水闸设计规范》(SL 265－2001)；

《水工钢筋混凝土结构设计规范》(SDJ 20－78)；

《城市防洪工程设计规范》(CJJ 50－92)；

1.0.6 水工挡土墙设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

2 术 语

2.0.1 水工挡土墙 hydraulic retaining wall

水利水电工程中的承受土压力、防止土体塌滑的挡土建筑物。(www.61k.com)

2.0.2 岸墙 side wall

修建在河岸或与水工建筑物相连接，用以挡土的建筑物。

2.0.3 翼墙 wing wall

修建在水工建筑物上、下游两侧，用以引导水流并兼有挡土及侧向防渗作用的建筑物。 2.0.4 重力式挡土墙 gravity retaining wall

由墙身和底板构成的、主要依靠自身重量维持稳定的挡土建筑物。

2.0.5 半重力式挡土墙 semi－gravity retaining wall

为减少圬工砌筑量而将墙背建造为折线型的重力式挡土建筑物。

2.0.6 衡重式挡土墙 shelf retaining wall

墙背设有衡重台(减荷台)的重力式挡土建筑物。

2.0.7 悬臂式挡土墙 cantilever retaining wall

由底板及固定在底板上的悬臂式直墙构成的，主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。

2.0.8 扶壁式挡土墙(扶垛式挡土墙) counterfort retaining wall

由底板及固定在底板上的直墙和扶壁构成的，主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。

2.0.9 空箱式挡土墙 chamber retaining wall

由底板、顶板及立墙组成空箱状的，依靠箱内填土或充水的重量维持稳定的挡土建筑物。 2.0.10 板桩式挡土墙 sheet-pile retaining wall

利用板桩挡土，依靠自身锚固力或设帽梁、拉杆及固定在可靠地基上的锚碇墙维持稳定的挡土建筑物。

2.0.11 锚杆式挡土墙 anchor retaining wall

利用板肋式、格构式或排桩式墙身结构挡土，依靠固定在岩石或可靠地基上的锚杆维持稳定的挡土建筑物。

2.0.12 加筋式挡土墙 reinforced retaining wall

利用较薄的墙身结构挡土，依靠墙后布置的土工合成材料减少土压力以维持稳定的挡土建筑物。 2.0.13 前趾 foretoe

为调整挡土建筑物重心，其底板向墙前挑出一定长度的部分。

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

3 级别划分与设计标准

3.1 级别划分

3.1.1 水工建筑物中的挡土墙应根据所属水工建筑物级别，按表3.1.1确定。［www.61k.com]

表3.1.1 水工建筑物的挡土墙级别划分

所属水工建筑物级别 主要建筑物中的挡土墙级别 次要建筑物中的挡土墙级别

注：1、主要建筑物中的挡土墙是指一旦失事将直接危及所属水工建筑物安全或严重影响工程效益的挡土墙；

2、次要建筑物中的挡土墙是指失事后不致直接危及所属水工建筑物安全或对工程效益影响不大并易于修复的挡土墙。

3.1.2 独立布置的水工挡土墙应根据其重要性按GB50201-94及SL252-2000的有关规定划分级别。

3.1.3 城市防洪工程中水工挡土墙的级别，应按CJJ 50－92的规定确定。、

3.1.4 位于防洪(挡潮)堤上具有直接防洪(挡潮)作用的水工挡土墙，其级别不应低于所属防洪(挡潮)堤的级别。

3.1.5 采用实践经验较少的新型结构的2～4级水工挡土墙，经论证后可提高一级设计。但洪水标准不提高。

3.1.6 与两个及两个以上不同级别建筑物相关的水工挡土墙，可按较高级别建筑物定级。

3.2 设计标准

3.2.1 水工挡土墙的洪水标准应与所属水工建筑物的洪水标准一致。

3.2.2 不允许漫顶的水工挡土墙墙前有挡水或泄水要求时，墙顶的安全加高值不应小于表3.2.2规定的下限值。

表3.2.2 水工挡土墙墙顶安全加高下限值(m)

运 用 情 况

挡 水

泄 水 挡 土 墙 级 别 正常挡水位最高挡水位设计洪水位校核洪水位

3.2.3 城市防洪工程中水工挡土墙的洪水标准及安全加高值，应按CJJ 50－92的规定确定。

3.2.4 水工挡土墙的抗震设计应与所属水工建筑物的抗震设计标准相协调。

3.2.5 对于砌石挡土墙，其结构构件强度安全系数应按SL 25－2006的规定采用。

3.2.6 混凝土及钢筋混凝土挡土墙结构构件强度安全系数，钢筋混凝土挡土墙结构构件的抗裂安全系数以及最大裂缝宽度的允许值，应按SDJ 20－78的规定采用。

3.2.7 沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数不应小于表3.2.7规定的允许值。

表3.2.7 挡土墙抗滑稳定安全系数的允许值

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

土 质 地 基

荷载组合

挡 土 墙 级 别

基本组合 特殊组合

Ⅰ

按公式(6.3.6) 计算时

3.00 2.50

岩 石 地 基

按公式(6.3.5-1)计算时挡 土 墙 级 别 Ⅱ 注：特殊组合Ⅰ适用于施工情况及校核洪水位情况，特殊组合Ⅱ适用于地震情况。(www.61k.com］

3.2.8 当土质地基上的挡土墙沿软弱土体整体滑动时，按瑞典圆弧法或折线滑动法计算的抗滑稳定安全系数不应小于表3.2.7规定的允许值。

3.2.9 岩石地基上挡土墙沿软弱结构面整体滑动，当按公式(6.3.6)计算的稳定安全系数允许值，可根据工程实践经验按表3.2.7中相应规定的允许值降低采用。

3.2.10 设有锚碇墙的板桩式挡土墙，其锚碇墙抗滑稳定安全系数不应小于表3.2.10规定的允许值。

表3.2.10 锚碇墙抗滑稳定安全系数的允许值

挡土墙级别

基本组合特殊组合荷载组合

3.2.11 对于加筋式挡土墙，不论其级别，基本荷载组合条件下的抗滑稳定安全系数不应小于1.40，特殊荷载组合条件下的抗滑稳定安全系数不应小于1.30。

3.2.12 土质地基上挡土墙的抗倾覆安全系数不应小于表3.2.12规定的允许值。

表3.2.12 土质地基上挡土墙抗倾覆安全系数的允许值

挡土墙级别

基本组合特殊组合荷载组合

3.2.13 岩石地基上1～3级水工挡土墙，在基本荷载组合条件下，抗倾覆安全系数不应小于1.50，4级水工挡土墙抗倾覆安全系数不应小于1.40；在特殊荷载组合条件下，不论挡土墙的级别，抗倾覆安全系数不应小于1.30。

3.2.14 对于空箱式挡土墙，不论其级别和地基条件，基本荷载组合条件下的抗浮稳定安全系数不应小于1.10，特殊荷载组合条件下的抗浮稳定安全系数不应小于1.05。

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

4 工程布置

4.1 一般规定

4.1.1 水工挡土墙布置应根据工程所在地的地形、地质、水流等条件以及所属水工建筑物的总体布置、功能、特点、运用要求等确定，做到紧凑合理、协调美观。[www.61k.com)

4.1.2 水工挡土墙按其所在位置、功能要求可分为岸墙、翼墙和挡墙等类型。

4.1.3 水工挡土墙按其受力条件可采用重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、空箱式、板桩式、锚杆式或加筋式等断面结构型式。

4.2 结构布置

4.2.1 用作岸墙的挡土墙，宜采用直线式布置；根据工程需要，也可采用直线与圆弧(椭圆弧)组合的布置型式。

4.2.2 用作翼墙的挡土墙，可采用圆弧(椭圆弧)式、直线与圆弧(椭圆弧)组合式、曲线式、折线式、扭曲面式等型式。

4.2.3 其它工程类型的挡土墙，可按所属工程的总体布置要求，选用合适的平面布置型式。

4.2.4 土质地基上挡土墙的结构型式，可根据地质条件、挡土高度和建筑材料等，经技术经济比较确定：

1 在中等坚实地基上，挡土高度在8m以下时，宜采用重力式、半重力式或悬臂式结构；挡土高度在6m以上时，可采用扶壁式结构；当挡土高度较大、且地基条件不能满足上述结构型式要求时，可采用空箱式或空箱与扶壁组合式结构。

2 在松软地基上，宜采用空箱式结构，也可采用板桩式结构。当采用板桩式挡土墙时，可根据土质条件和施工方法选用打入式或现浇式(地下连续墙)墙体，并可根据稳定要求选用无锚碇墙或有锚碇墙的结构。

3 在坚实地基和人工加固地基上，挡土墙的结构型式可不受挡土高度的限制，但应考虑材料特性的约束条件。

4 在稳定的地基上建造挡土建筑物时，可采用加筋式挡土墙结构。加筋式挡土墙的墙面宜采用带企口的预制混凝土块砌筑，但应妥善处理好墙面结构的防渗或导滤问题，并可根据墙后填土的潜在破坏面的形状选用刚性筋式或柔性筋式，前者采用加筋带或刚性大的土工格栅，后者采用土工织物。

5 8度及8度以上地震区的挡土墙不宜采用砌石结构。

4.2.5 岩石地基上挡土墙结构型式应考虑地基及材料特性的约束条件。

4.2.6 不允许越浪的挡土墙的墙顶高程应按以下规定确定：

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

1 不应低于所属水工建筑物正常挡水位(或最高挡水位)加波浪计算高度与相应安全加高值之和；

2 当墙前泄水时，其墙顶高程不应低于设计洪水位(或校核洪水位)与相应安全加高值之和； 3 软弱地基上挡土墙墙顶高程的确定，还应考虑地基沉降的影响。(www.61k.com）

4.2.7 挡土墙的墙顶宽度应根据墙体建筑材料和填土高度合理确定。混凝土或钢筋混凝土挡土墙的墙顶宽度不应小于0.3m，砌石挡土墙的墙顶宽度不宜小于0.5m；墙后填土不到顶时，墙顶宽度宜适当放宽。

4.2.8 挡土墙底板的埋置深度应根据地形、地质、水流冲刷条件，以及结构稳定和地基整体稳定要求等确定。

1 当挡土墙墙前有可能被水流冲刷的土质地基，挡土墙墙趾埋深宜为计算冲刷深度以下0.5～1.0m，否则应采取可靠的防冲措施。

2 对于土质地基，挡土墙底板顶面不应高于墙前地面高程；对于无底板的挡土墙，其墙趾埋深宜为墙前地面以下0.5～1.0m。

4.2.9 当挡土墙布置在沿墙长方向的纵向坡上时，其底部可按阶梯形分段布置。每个台阶长度不应小于2.0m，相邻台阶高差不宜大于2.0m。挡土墙除应满足墙趾埋深的要求外，还应满足挡土墙纵向稳定的要求。

4.2.10 挡土墙的底板厚度应根据结构强度要求等确定。

1 混凝土或钢筋混凝土挡土墙的底板厚度不宜小于0.3m，砌石挡土墙的底板厚度不宜小于0.5m，采用桩基础时底板宜加厚；

2 底板的前趾伸出长度及厚度应根据结构稳定要求等确定。

3 土质地基上的挡土墙底板底部宜设置齿墙，齿墙深度可采用0.5～1.0m。

4.2.11 挡土墙的迎水面可采用垂直或略向后倾的结构型式。

4.2.12 重力式、半重力式挡土墙墙底宽度和半重力式挡土墙背坡折点处的墙身宽度应根据结构强度要求等确定。

4.2.13 衡重式挡土墙尺寸应根据结构稳定和地基强度要求等确定。衡重台可设置在0.4～0.5倍墙高处。

4.2.14 悬臂式挡土墙墙体及底板截面厚度应根据结构强度要求等确定。

4.2.15 扶壁式挡土墙扶壁宜为等厚度，扶壁坡比可根据挡土墙的结构稳定要求等确定。墙体与扶壁、墙体与底板之间宜设贴角。扶壁间距可根据平面布置分析确定，墙体及扶壁的截面厚度应根据结构强度要求确定。

4.2.16 空箱式挡土墙墙体宜采用等厚度的结构型式，其水平截面的布置及尺寸应根据结构稳定和强度要求等确定。墙体与墙体、墙体与底板之间宜设贴角。空箱式挡土墙的前墙留有进水孔时，前墙上部应留有足够面积的排气孔。

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

4.2.17 板桩式挡土墙的厚度应根据结构稳定、强度及耐久性要求等确定。(www.61k.com］钢板桩的最小厚度不宜小于12mm，钢筋混凝土板桩的最小厚度不宜小于0.3m，板桩的宽度及搭接型式可根据施工工艺条件等确定。板桩式墙体结构除应考虑自身稳定外，还应采取防止墙后土体由墙体接缝中流失的措施。地下连续墙墙体的最小厚度不宜小于0.4m。

对于有锚碇墙的板桩式挡土墙结构，拉杆中部应设置可施加预紧力的装置，拉杆和预紧装置宜采用高强度钢材。钢制构件还应考虑在使用周期内可能引起的腐蚀量。

4.2.18 锚杆式挡土墙尺寸除应满足强度、刚度和抗裂要求外，还应满足挡墙立柱基础、锚杆钻孔锚固和防腐蚀要求。挡墙立柱间距不宜大于8m；预应力锚杆自由段长度不应小于5m，且应超过潜在滑裂面；锚杆的锚固段长度由计算确定。

4.2.19 加筋式挡土墙的墙体及其基础的断面、以及加筋材料和长度应根据作用于墙上的各项荷载分别按墙体外部稳定性和筋材内部稳定性试算确定。

对于有刚性墙面的结构，墙体基础宜采用预制混凝土结构，其宽度不应小于0.3m，厚度不应小于0.2m，埋深不应小于0.6m。面板宜采用预制钢筋混凝土结构，厚度不宜小于0.15m。筋材长度不应小于墙高的0.7倍，且不应短于2.5m；当墙顶以上有超载时，加筋材料长度不应短于墙高的0.8倍。

采用的加筋材料除应满足结构稳定性要求外，还应考虑耐久性要求。

4.2.20 采用组合式结构时，应按上述各条规定综合考虑结构的强度、稳定及耐久性要求。采用新型或特殊的结构型式应经技术论证确定。

4.2.21 挡土墙的分段长度应根据结构和地基条件以及材料特性确定。对于钢筋混凝土挡土墙，当建筑在坚实或中等坚实的土质地基上时，其分段长度不宜大于20m；当建筑在或岩石地基上时，其分段长度不宜大于15m。对于混凝土结构、砌石或混凝土砌体结构的挡土墙，以及建筑在松软土质地基上的钢筋混凝土挡土墙，其分段长度应适当减短。

4.2.22 采用沉井基础的挡土墙分段长度应与沉井尺寸协调，且应考虑材料特性的约束条件。

4.2.23 挡土墙与所属水工建筑物、挡土墙与挡土墙之间应留有永久缝(伸缩－沉降缝)，永久缝的缝宽可采用10～25mm。永久缝缝间应铺贴沥青油毡或其他柔性材料。有防渗要求的永久缝内还应设止水。

4.2.24 挡土墙的安全监测应与所属水工建筑物一并考虑，1、2级水工挡土墙宜设沉降、位移等监测项目。

4.3 防渗与排水布置

4.3.1 当建筑物总体布置要求设防渗与排水时，挡土墙的防渗与排水可按本规范4.3.3～4.3.8条的规定布置。

4.3.2 挡土墙的防渗与排水布置应根据地基条件和墙前、墙后水位差等因素，结合所属水工建筑物

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的总体布置要求分析确定。[www.61k.com)

4.3.3 对透水地基，且墙前、墙后水位差较大时，挡土墙底板下宜设置垂直防渗体，墙前渗流出逸处应满足反滤要求。

4.3.4 当地基下卧层为相对透水层时，尚应验算墙前覆盖土层的抗浮稳定性。必要时可采取相应的排水措施。

4.3.5 岩石地基上的挡土墙，可根据防渗需要在挡土墙底板高水位侧设置水泥灌浆帷幕。

4.3.6 采用砌石材料或混凝土预制块修建的挡土墙，其墙体应采取有效的防渗措施。

4.3.7 当挡土墙墙前无水或水位较低而墙后水位较高时，可在墙体内埋设一定数量的排水管。排水管可沿墙体高度方向分排布置，排水管间距不宜大于3.0m。排水管宜采用直径50～80mm的管材，从墙后至墙前应设不小于3％的纵坡，排水管后应设级配良好的滤层及集水良好的集、排水体。

4.3.8 挡土墙墙后填土面应设置排水良好的地表排水设施。

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5 荷载

5.1 荷载分类及组合

5.1.1 作用在挡土墙上的荷载可分为基本荷载和特殊荷载两类。［www.61k.com］

1 基本荷载主要有下列各项：

1) 挡土墙结构及其底板以上填料和永久设备的自重；

2) 挡土墙墙后填土破裂体范围内的车辆、人群等附加荷载；

3) 相应于正常挡水位、设计洪水位或墙后正常地下水位情况下的土压力；

4) 相应于正常挡水位、设计洪水位或墙后正常地下水位情况下的水重、静水压力和扬压力；

5) 淤沙压力；

6) 相应于正常运行水位、设计洪水位情况下的风浪压力；

7) 冰压力；

8) 土的冻胀力。

2 特殊荷载主要有下列各项：

1) 相应于校核洪水位或墙后地下高水位情况下的土压力；

2) 相应于校核洪水位或墙后地下高水位情况下的水重、静水压力和扬压力；

3) 相应于校核洪水位情况下的风浪压力；

4) 地震荷载；

5) 其他出现机会较少的荷载等。

5.1.2 应将可能同时作用的各种荷载进行组合。荷载组合可分为基本组合和特殊组合两类。可按表

5.1.2的规定采用。

墙前有水位降落时，还应按特殊荷载组合计算此种不利工况。

表5.1.2 荷载组合表

荷 载

荷载组合 计 算 情 况 土附静淤风地土扬冰的说 明 自 加水水沙浪震其压压压冻重 荷重 压压压荷它力 力力胀载 力力力载力

√ √ √ √ √√－－－－－－ 必要时，可考虑地下水产生的扬压力

按正常挡水位组合计算水重、静水压力、扬压力、土√ √ √ √ √√√√－－－－压力及风浪压力

按设计洪水位组合计算水重、静水压力、扬压力、土√ √ √ √ √√√√－－－－压力及风浪压力

按正常运行水位组合计算水重、静水压力、扬压力、√ √ √ √ √√√－√√－－土压力及冰压力

√ √ √ － －－－－－－－√ 应考虑施工过程中各个阶段的临时荷载

按校核洪水位组合计算水重、静水压力、扬压力、土√ √ √ √ √√√√－－－－压力及风浪压力

按正常运行水位组合计算水重、静水压力、扬压力、√ － √ √ √√√√－－√－土压力及风浪压力

完建情况 正常挡水位情况基本组合 设计洪水位情况冰冻情况 特殊 Ⅰ 组合 特殊 Ⅱ 组合 施工情况 校核洪水位情况地震情况

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5.2 荷载计算

5.2.1 挡土墙结构及其上部填料的自重应按其几何尺寸及材料重度计算确定。[www.61k.com）永久性设备应采用铭牌重量。

5.2.2 作用在挡土墙墙后填土破裂体范围内的车辆、人群等附加荷载，可按国家现行的有关标准的规定确定。

5.2.3 作用在挡土墙上的土压力应根据墙后填土性质、挡土高度、填土内的地下水位、填土顶面坡角及超荷载等计算确定。对于有向外侧移动或转动趋势的挡土墙，可按主动土压力计算；对于沉井基础、板桩和锚碇墙结构的土抗力，可按被动土压力计算。土压力计算公式见附录Ａ。

5.2.4 作用在挡土墙底板上的水重应按其实际体积及水的重度计算确定。多泥沙河流上的挡土墙还应考虑含沙量对水的重度的影响。

5.2.5 作用在挡土墙上的静水压力应根据挡土墙不同运用情况时的墙前、墙后水位组合条件计算确定。多泥沙河流上的挡土墙还应考虑含沙量对水的重度的影响。

5.2.6 作用在挡土墙基底面的扬压力应根据地基类别、防渗与排水布置及墙前、墙后水位组合条件计算确定。

5.2.7 作用在挡土墙上的淤沙压力应根据墙前可能淤积的厚度及泥沙重度等计算确定。

5.2.8 作用在挡土墙上的风浪压力，应根据墙前风向、风速、风区长度(吹程)、风区内的平均水深以及墙前实际波态的判别等，按国家现行有关标准的规定计算确定。

5.2.9 作用在挡土墙上的冰压力、土的冻胀力、地震荷载以及其它荷载，可按国家现行有关标准的规定计算确定。施工过程中各个阶段的临时荷载应根据工程实际情况确定。

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6 稳定计算

6.1 一般规定

6.1.1 水工挡土墙的稳定计算应根据地基情况、结构特点及施工条件进行计算。[www.61k.com）在各种运用情况下，挡土墙地基应能满足承载力、稳定和变形的要求。

6.1.2 土质地基上挡土墙的计算应根据地基土和填料土的常规物理力学性质试验指标进行。地基土的专门试验项目应根据工程具体情况确定。

6.1.3 地基土的剪切试验方法可按SL 265－2001的规定选用。基岩物理力学性质指标的试验方法可按SL 264－2001的规定选用。

6.1.4 挡土墙墙后填料土应根据防渗排水要求及土料来源等因素，综合选用抗剪强度指标较高的土料。填料土抗剪强度试验指标宜通过试验或工程类比确定。

6.1.5 挡土墙墙后回填土控制含水量与土料最优含水量的允许偏差宜为±3%。填土应分层碾压或夯实，分层厚度不宜大于0.3m，其压实度的确定应与所属水工建筑物的等级、所在部位相协调。

6.1.6 挡土墙稳定计算单元应根据其结构及布置型式确定。

1 重力式、半重力式、衡重式、悬臂式和无锚碇墙的板桩式挡土墙可取1延长米作为计算单元； 2 扶壁式、空箱式、组合式挡土墙可取两相邻永久缝之间的挡土区段作为计算单元； 3 有锚碇墙的板桩式挡土墙和锚杆式挡土墙可取一个锚碇区段作为计算单元；

4 圆弧段挡土结构可按整体进行计算。

6.1.7 土质地基上的水工挡土墙，凡属下列情况之一者，应进行地基沉降计算：

1 软土地基或下卧层有软弱夹层的地基；

2 挡土墙地基应力接近地基允许承载力；

3 相邻建筑物地基应力相差较大时。

6.1.8 挡土墙不宜建在不均匀的地基上，否则应采取工程措施。

6.2 抗渗稳定计算

6.2.1 挡土墙基底渗透压力计算可采用全截面直线分布法，但应考虑设置防渗帷幕及排水孔时对降低渗透压力的作用和效果。挡土墙基底渗透压力可按所属水工建筑物相关的标准的规定计算。

6.2.2 当挡土墙墙后地下水位高于墙前水位时，应验算挡土墙基底的抗渗稳定性，必要时可采取有效的防渗排水措施。位于所属水工建筑物防渗段的挡土墙，应进行墙后侧向渗流计算。

6.2.3 土质地基上挡土墙基底的抗渗稳定性，可按GB 50287－99的规定进行判别。

6.3 抗滑稳定计算

6.3.1 土质地基和软质岩石地基上的挡土墙基底应力计算应满足下列要求：

1 在各种计算情况下，挡土墙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；

2 挡土墙基底应力的最大值与最小值之比不大于表6.3.1规定的允许值。

表6.3.1 挡土墙基底应力最大值与最小值之比的允许值

地 基 土 质 荷 载 组 合

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基 本 组 合

松 软

中 等 坚 实

坚 实 特 殊 组 合 注：对于地震区的挡土墙，其基底应力最大值与最小值之比的允许值可按表列数值适当增大。［www.61k.com)

6.3.2 硬质岩石地基上的挡土墙基底应力计算应满足下列要求：

1 在各种计算情况下，挡土墙最大基底应力不大于地基允许承载力；

2 除施工期和地震情况外，挡土墙基底不应出现拉应力；在施工期和地震情况下，挡土墙基底拉应力不应大于100kPa。

6.3.3 挡土墙基底应力应按公式(6.3.3)计算：

Pmax=

min

min∑G∑M± (6.3.3) AW式中 Pmax──挡土墙基底应力的最大值或最小值(kPa)；

∑G──作用在挡土墙上全部垂直于水平面的荷载(kN)；

∑M──作用在挡土墙上的全部荷载对于水平面平行前墙墙面方向形心轴的力矩之和 (kN-m)；

A──挡土墙基底面的面积(m2)；

W──挡土墙基底面对于基底面平行前墙墙面方向形心轴的截面矩(m3)。

6.3.4 挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数不应小于本规范表3.2.7规定的允许值。

6.3.5 土质地基上挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数，应按公式(6.3.5-1)或(6.3.5-2)计算：

Kc=f∑G (6.3.5-1) ∑H

tgφ0∑G＋c0A Kc= (6.3.5-2) ∑H

式中 Kc──挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数；

f──挡土墙基底面与地基之间的摩擦系数，可由试验或根据类似地基的工程经验确定； ∑H──作用在挡土墙上全部平行于基底面的荷载(kN)；

φ0──挡土墙基底面与土质地基之间的摩擦角(°)，可按本规范6.3.8条的规定采用； c0──挡土墙基底面与土质地基之间的粘结力(kPa)，可按本规范6.3.8条的规定采用。 粘性土地基上的1、2级挡土墙，沿其基底面的抗滑稳定安全系数宜按公式(6.3.5-2)计算。

6.3.6 岩石地基上挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数，应按公式(6.3.5-1)或公式(6.3.6)计算：

Kc=f′∑G＋c′A (6.3.6) ∑H式中 f′──挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数，可按本规范6.3.9条的规定选用； c′──挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断粘结力(kPa)，可按本规范6.3.9条的规定选 用。

6.3.7 当挡土墙基底面向填土方向倾斜时，沿该基底面的抗滑稳定安全系数可按公式(6.3.7)计算：

Kc＝f(∑Gcosα＋∑Hsinα) (6.3.7) ∑Hcosα－∑Gsinα

式中 α──基底面与水平面的夹角( °)，土质地基不宜大于7°，岩石地基不宜大于12°。

6.3.8 挡土墙基底面与土质地基之间摩擦角φ0值和粘结力c0值可根据土质地基类别按表6.3.8的规

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定采用。（www.61k.com]

表6.3.8 φ0、C0值

土 质 地 基 类 别

粘 性 土

砂 性 土 φ0 值 0.9 (0.85～0.9) c0值 (0.2～0.3) 0

注：φ为室内饱和固结快剪试验测得的内摩擦角(°)，c为室内饱和固结快剪试验测得的粘结力(kPa)。

按表6.3.8的规定采用φ0值和c0值时，应按公式(6.3.8)折算挡土墙基底面与土质地基之间的综合摩擦系数。

f0=tgφ0∑G＋c0A (6.3.8) ∑G

式中 f0──挡土墙基底面与土质地基之间的综合摩擦系数。

对于粘性土地基，如折算的综合摩擦系数大于0.45；或对于砂性土地基，如折算的综合摩擦系数大于0.50，采用的φ0值和c0值均应有论证。对于特别重要的1、2级挡土墙，采用的φ0值和c0值宜经现场地基土对混凝土板的抗滑强度试验验证。

6.3.9 挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数f′值和抗剪断粘结力c′值可根据室内岩石抗剪断试验成果，并参照类似工程实践经验及表6.3.9所列数值选用。但选用的f′、c′值不应超过挡土墙基础混凝土本身的抗剪断参数值。

表6.3.9

岩 石 地 基 类 别

硬 质 岩 石 f′、c′值 f值 c′值(MPa)

软 质 岩 石 坚 硬～～1.3 较 坚 硬～～1.1 较 软～～0.7 软～～0.3

极 软～～0.05

注：如岩石地基内存在结构面、软弱层(带)或断层的情况，

f、c值应按现行的国家标准GB 50287－99的规定选用。

6.3.10 对于板桩式挡土墙，应验算板桩入土深度以保证其自身稳定性。有锚碇墙的板桩式挡土墙还应验算锚碇墙的稳定性。计算公式见附录B。

6.3.11 对于采用桩基础的挡土墙，其抗滑稳定性应按桩体材料的变形限制条件控制，并应考虑挡土墙底板对桩顶的嵌固作用，按群桩计算桩基的允许水平承载力。

6.3.12 对于采用沉井基础的挡土墙，其稳定计算宜按以下规定进行：

1 当沉井埋置深度小于等于5m时，可将沉井与墙体视为一整体挡土墙进行计算。其埋深部位的土压力，井前侧可按被动土压力计算，井后侧可按主动土压力计算；

2 当沉井埋置深度大于5m时，可按深埋刚性基础计算，并考虑井侧土的弹性抗力，分别验算基底竖向应力和井侧水平应力。计算公式见附录B。

6.3.13 当沿挡土墙基底面抗滑稳定安全系数计算值小于允许值时，可采用下列一种或几种抗滑措施：

1 适当增加底板宽度；

2 适当加深基底齿墙的深度；

3 墙后增设阻滑板或锚杆(但此时墙身的自身抗滑稳定安全系数应大于1.0)；

4 墙后改填摩擦角较大的填料，并增设排水；

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5 在回填土层间敷设土工合成材料；

6 在不影响挡土墙正常运用的条件下，适当限制墙后的填土高度，或在墙后采用其它减载措施。［www.61k.com）

6.4 抗倾覆稳定计算

6.4.1 挡土墙的抗倾覆稳定安全系数，应按公式(6.4.1)计算。抗倾覆稳定安全系数的计算值不应小于本规范3.2.12条和3.2.13条规定的允许值。

K0=

式中 K0──挡土墙抗倾覆稳定安全系数；

∑MV──对挡土墙基底前趾的抗倾覆力矩(kN-m)；

∑MH──对挡土墙基底前趾的倾覆力矩(kN-m)。

6.4.2 对于衡重式挡土墙，应验算衡重平台板向后倾覆的稳定性。抗倾覆稳定安全系数的计算值不应小于本规范3.2.12条和3.2.13条规定的允许值。计算公式见附录B。

6.4.3 土质地基上的挡土墙，在满足本规范6.3.1条2款规定的要求时，可不进行抗倾覆稳定计算。

∑MV (6.4.1) ∑MH

6.5 抗浮稳定计算

6.5.1 当沉井采用混凝土封底时，应按公式(6.5.1)进行施工期沉井抗浮稳定计算。抗浮稳定安全系数的计算值不应小于本规范3.2.14条规定的允许值。

Kf=∑V (6.5.1) ∑U

式中 Kf──施工期沉井抗浮稳定安全系数；

∑V──作用在沉井上全部向下的垂直力之和(kN)；

∑U──作用在沉井基底面上的扬压力(kN)。

6.5.2 当空箱式挡土墙检修时，应按公式(6.5.1)进行抗浮稳定计算，此时式中Kf为空箱式挡土墙抗浮稳定安全系数；∑V为作用在空箱式挡土墙上全部向下的垂直力之和(kN)；∑U为作用在空箱式挡土墙基底面上的扬压力(kN)。抗浮稳定安全系数的计算值不应小于本规范3.2.14条规定允许值。

6.6 地基整体稳定计算

6.6.1 岩石地基和碎石土地基的允许承载力可根据岩石类别、岩石风化程度和碎石土的密实度按现行的有关标准的规定确定。

6.6.2 在竖向对称荷载作用下，可按限制塑性区开展深度的方法计算土质地基的允许承载力；在竖

也可按汉森公式计算土质地向荷载和水平向荷载共同作用下，可按CK法验算土质地基的整体稳定，

基的允许承载力。地基允许承载力可按现行有关标准的规定计算。

6.6.3 土质地基上挡土墙的地基整体抗滑稳定可采用瑞典圆弧滑动法计算。当持力层内夹有软弱土层时，应采用折线滑动法(复合圆弧滑动法)对软弱土层进行地基整体抗滑稳定验算。地基整体抗滑稳定安全系数的计算值不应小于本规范表3.2.7规定的允许值。

6.6.4 当岩石地基持力层范围内存在软弱结构面时，应对软弱结构面进行整体抗滑稳定验算。

6.6.5 对于地质条件较差或结构复杂的1、2级挡土墙，其地基整体抗滑稳定计算应作专门研究。

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6.7 地基沉降计算

6.7.1 土质地基上挡土墙的地基沉降可只计算最终沉降量，应选择底板的角点进行计算，计算时应考虑相邻结构的影响。［www.61k.com]

6.7.2 土质地基上挡土墙的最终地基沉降量可按公式(6.7.2)计算：

S∞=ms

式中 S∞──最终地基沉降量(m)；

n──地基压缩层计算深度范围内的土层数；

e1i──基底面以下第i层土在平均自重应力作用下，由压缩曲线查得的相应孔隙比； e2i──基底面以下第i层土在平均自重应力加平均附加应力作用下，由压缩曲线查得的 相应孔隙比；

hi──基底面以下第i层土的厚度(m)；

ms──地基沉降量修正系数，可采用1.0～1.6(坚实地基取较小值，软土地基取较大值)。

6.7.3 对于一般土质地基，当挡土墙基底压力小于或接近于地基未开挖前作用于该基底面上土的自

但对于软土地基，土的压缩曲线宜采用e～重压力时，土的压缩曲线宜采用e～p回弹再压缩曲线；

p压缩曲线。

6.7.4 土质地基压缩层计算深度可按计算层面处土的附加应力与自重应力之比为0.10～0.20(软土地基取小值，坚实地基取大值)的条件确定。地基附加应力可按现行的水利行业标准SL 265－2001的规定计算。

6.7.5 土质地基允许最大沉降量和最大沉降差，应以保证挡土墙安全和正常使用为原则，根据具体情况研究确定。土质地基上挡土墙地基最大沉降量不宜超过150mm，相邻部位的最大沉降差不宜超过50mm。

6.7.6 对于软土地基上的挡土墙，当地基最大沉降量或相邻部位最大沉降差的计算值大于本规范

6.7.5条规定的允许值时，宜采用下列一种或几种措施：

1 变更结构型式(采用轻型结构或板桩式结构等)或加强结构刚度；

2 调整基础尺寸与埋置深度；

3 必要时对地基进行人工加固。 e1i?e2ii (6.7.2) ∑i=11+e1in

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7 结构计算

7.1 一般规定

7.1.1 水工挡土墙的结构计算内容应包括：建筑材料的选择和结构应力分析等。(www.61k.com］

7.1.2 挡土墙应根据结构挡土高度、工程地质、建筑材料来源及施工条件等，经综合分析后选用砌石、混凝土、钢筋混凝土或其他建筑材料。

7.1.3 当挡土墙挡土高度不大、地基条件较好、且当地石料供应或开采便利时，其墙身可采用以条石、块石或混凝土预制块为主材的砌石结构。土质地基上的砌石挡土墙宜采用混凝土或钢筋混凝土底板结构，且墙身底部砌石应嵌入混凝土或钢筋混凝土底板内。

7.1.4 当挡土墙挡土高度较大、地基条件较好、但当地石料供应困难，或挡土高度较大、地基条件较差、需要采用轻型结构时，挡土墙宜采用混凝土或钢筋混凝土结构。

位于8度及8度以上地震区的挡土墙宜采用钢筋混凝土结构。

7.1.5 当挡土墙墙身采用砌石结构时，选用的条石或块石应能抗风化，冻融损失率应小于1％，单块重量不宜小于30kg。

砌石结构的粘结材料应采用砂浆或灌砌混凝土，砌筑用砂浆强度等级不应低于M7.5，灌砌混凝土强度等级不应低于C10。

砌石结构应采取有效的防渗排水措施；严寒、寒冷地区建在冻胀土地基上的砌石结构，应根据气温及冻胀土级别等情况，采取必要的防冻措施。

7.1.6 当挡土墙采用混凝土或钢筋混凝土结构时，除应满足强度和抗裂(或限裂)要求外，还应根据工作条件、地区气候和环境等情况，分别满足抗渗、抗冻等要求。

7.1.7 当地基土质较差、需采用板桩作为挡土构筑物时，可根据施工方法和材料供应条件，选用钢筋混凝土或钢质材料。选用的钢筋混凝土材料应能满足结构强度、抗裂(或限裂)、抗渗、抗冻等要求；选用的钢质材料除应符合国家现行有关标准的规定外，还应根据使用要求满足结构变形及耐久性要求，并采取有效的防腐蚀措施。

7.1.8 当采用钢筋混凝土和钢质材料的组合结构时，选用的钢筋混凝土或钢质材料应分别符合本规范7.1.6条和7.1.7条的规定。

7.1.9 位于地震区地震设防烈度为7度及7度以上的挡土墙，应符合抗震设计规范规定的要求。

7.1.10 为减少挡土墙的温度裂缝，宜采用下列一种或几种防裂措施：

1 适当减小挡土墙分段长度；

2 在可能产生温度裂缝的部位增设插筋或构造补强钢筋；

3 结合工程具体情况，采取控制和降低混凝土浇筑温度的工程措施，并加强混凝土养护； 4 严寒、寒冷地区的挡土墙，其冬季施工期和冬季运用期均应采取适当的保温防冻措施。

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7.2 结构应力分析

7.2.1 挡土墙结构应力分析应根据结构布置型式、尺寸、受力特点及工程地质条件进行。(www.61k.com］

7.2.2 土质地基上重力式、半重力式挡土墙底板的前趾可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；墙底及墙身截面变化处应按偏心受压构件核算截面应力，砌石或混凝土结构还应验算水平截面的剪应力。重力式、半重力式挡土墙结构内力计算公式见附录C。

7.2.3 土质地基上衡重式挡土墙的衡重平台可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；墙底及墙身截面变化处应按偏心受压构件核算截面应力，砌石或混凝土结构还应验算水平截面的剪应力。衡重式挡土墙结构内力计算公式见附录C。

7.2.4 土质地基上悬臂式挡土墙的前趾和底板可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；也可按弹性地基梁计算。墙身可按固支在底板上的悬臂板按受弯构件计算，或按偏心受压构件核算截面应力。悬臂式挡土墙结构内力计算公式见附录C。

7.2.5 土质地基上扶壁式挡土墙底板的前趾可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；底板、墙身距墙身和底板交线1.5倍扶壁间距以内部分可简化为三边固支、一边自由的弹性板，按双向板计算，其余部分按单向板计算；扶壁可简化为固支在底板上的悬臂梁，按受弯构件计算，但应加强斜面钢筋布置，并应按中心受拉构件分段计算扶壁与墙身的水平连接强度、扶壁与底板的垂直连接强度。扶壁式挡土墙结构内力计算公式见附录C。

7.2.6 土质地基上空箱式挡土墙底板的前趾可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；底板的空箱部分可简化为四边固支在墙体上的弹性板，按双向板计算；墙身下部1.5倍隔墙间距以内部分可简化为三边固支、一边自由的弹性板，按双向板计算，其余部分按单向板计算；墙身也可沿水平向截条按框架计算。空箱式挡土墙结构内力计算公式见附录C。

7.2.7 土质地基上板桩式挡土墙应根据有锚碇墙或无锚碇墙情况分别计算。无锚碇墙的板桩式挡土墙应按悬臂结构计算。有锚碇墙的板桩式挡土墙应按施工顺序，在拉杆未受力前可按悬臂结构计算；拉杆受力后，应按有锚碇墙的结构计算。拉杆应按受拉杆件计算。锚碇墙可按立置的弹性基础板计算。板桩式挡土墙结构内力计算公式见附录C。

板桩式挡土墙还应验算桩顶的水平位移，并控制入土点的变位值不宜大于10mm。

7.2.8 土质地基上锚杆式挡土墙应根据采用的结构型式，按不同计算工况，分别验算其结构应力。锚杆式挡土墙结构可按GB 50330－2002的规定计算。

7.2.9 土质地基上加筋式挡土墙应根据采用的结构型式和土工织物的材质，按不同计算工况，分别验算其结构应力。加筋式挡土墙结构可按SL/T 225－98的规定计算。

7.2.10 土质地基上组合式挡土墙应根据不同的结构组合型式，确定其底板和墙身应力的计算方法。受力条件复杂的组合式挡土墙还宜按整体结构采用空间有限单元法进行复核。

7.2.11 岩石地基上的挡土墙，应根据不同的地质条件和结构型式，确定其结构应力的计算方法。对

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于软质岩石地基，可按土质地基上挡土墙的计算方法计算底板应力。［www.61k.com）

8 地基处理

8.1 一般规定

8.1.1 当挡土墙天然地基不能满足要求时，应根据工程具体情况，因地制宜地作出地基处理设计。经处理后的人工地基应能满足承载力、稳定和变形的要求。

8.1.2 确定地基处理方案时，不应污染地表(地下)水和损坏周围已有建筑物，防止振动噪音对周围环境产生不良影响。

8.2 岩石地基处理

8.2.1 对岩石地基中的全风化带宜予清除，强风化带或弱风化带可根据挡土墙的受力条件和重要性进行适当处理。

8.2.2 对裂隙发育的岩石地基，可采用固结灌浆处理。

8.2.3对岩石地基中的泥化夹层和缓倾角软弱带，应根据其埋藏深度和对地基稳定的影响程度采取不同的处理措施。对岩基中的断层破碎带，应根据其分布情况和对挡土墙结构安全的影响程度采取不同的处理措施。

8.2.4 对地基整体稳定有影响的溶洞或溶沟，可根据其位置、大小、埋藏深度和水文地质条件等，分别采取挖填、压力灌浆等处理方法。

8.3 土质地基处理

8.3.1 土质地基处理方法的选择，应根据地基处理目的和要求、地基条件、材料和机具来源以及工程投资等进行综合分析，选择一种或多种地基处理方法。土质地基常用的处理方法有：强力夯实法、垫层法、深层搅拌法、振冲挤密法、桩基础、沉井基础等。

8.3.2 强力夯实法地基处理设计应符合下列规定：

1 强力夯实法处理地基应根据地基土质及处理要求选择合适的锤重和落距。对于粘性土、湿陷性黄土地基，最后两遍平均夯沉量不宜大于1.0～2.0cm；对于砂性土，不宜大于0.5～1.0cm。 2 强力夯实法的有效处理深度可按公式(8.3.2)计算：

H＝aWh (8.3.2) 10

式中 H──有效处理深度(m)；

W──夯锤重(kN)；

h──落距(m)；

a──折减系数，粘性土可取0.5，砂性土可取0.7；有条件时宜通过试验确定。

3 强力夯实法地基处理范围应大于挡土墙基底范围，每边应超出挡土墙基底外缘的宽度为设计要求处理深度的1/3～1/2，且不应小于3.0m。

4 挡土墙地基经强力夯实处理结束后，应进行现场地基检测；重要的1、2级挡土墙，还应进行现场载荷试验。

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5 强力夯实法地基处理设计应有防止对周围已有建筑物产生有害影响的措施。［www.61k.com]

8.3.3 垫层法地基处理设计应符合下列规定：

1 垫层材料应就地取材，采用砂、碎石、素土、灰土及其它性能稳定、无侵蚀性的材料。经常位于水下的挡土墙，其垫层不应采用以石灰拌合的灰土材料。

2 垫层厚度应根据地基土质情况、结构型式、荷载大小等因素，按公式(8.3.3－1)计算确定，但最大深度不宜大于3.0m。对于条形基础，垫层底面处土的附加应力可按公式(8.3.3-2)计算；对于矩形基础，可按公式(8.3.3－3)计算。

σcz＋σz≤fz (8.3.3-1)

b＋2ztanθ(p－σc)bl (8.3.3-3) σz＝b＋2ztanθl＋2ztanθ式中 fz──垫层底面处土层的允许承载力(kPa)； σz＝(p－σc)b (8.3.3-2)

σcz──垫层底面处土的自重应力(kPa)；

σz──垫层底面处土的附加应力(kPa)，可分别按公式(8.3.3-2)和公式(8.3.3-3)计算。 p──基础底面的平均应力(kPa)；

σc──基础底面处土的自重应力(kPa)；

l──基础底面的长度(m)；

b──基础底面的宽度(m)；

z──垫层的厚度(m)；

θ──垫层的应力扩散角，可按表8.3.3选取。

表8.3.3 应力扩散角

中砂、粗砂、砾砂、碎石土、石屑 素土 灰土

0.25 20° 6°°

≥°° ── z/b 垫层材料

z/b＜0.25时，除灰土应力扩散角仍可取30°外，其余材料均取0°；

2 当0.25＜z/b＜0.50时，应力扩散角可用内插法求得。 注：1 当

3 素土垫层压实度不应小于0.94，重要的1、2级挡土墙，其素土垫层压实度不应小于0.96；砂垫层应有良好的级配，相对密度不应小于0.75，强地震区挡土墙砂垫层相对密度不应小于0.8；碎石垫层的级配和相对密度要求可参照砂垫层的规定执行；灰土垫层的压实度要求可参照素土垫层的的规定执行。

4 对于重要的1、2级挡土墙，垫层的压实效果应经现场试验验证。

5 位于所属水工建筑物防渗段范围内的挡土墙，其垫层设计应能满足地基防渗要求，必要时应采取有效的防渗措施。

6 挡土墙地基采用垫层法处理后，应按分层总和法计算地基最终沉降量。

8.3.4 深层搅拌法地基处理设计应符合下列规定：

1 深层搅拌法处理地基应根据地基土质及处理要求合理确定水泥的掺量，其水泥掺入量最低不应小于12％，最高不宜超过18％。

2 深层搅拌桩桩距可采用0.8～2.0m，按正方形或梅花形布置。搅拌桩布置范围应超出挡土墙基底外缘，每侧超出的最小宽度可按公式(8.3.4-1)计算。

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bmin＝htgφ (8.3.4-1)

式中 bmin──搅拌桩布置范围每侧超出挡土墙基底外缘的最小宽度(m)；

h──搅拌桩的深度(m)；

φ──桩间土的内摩擦角( °)。（www.61k.com］

3 深层搅拌桩的复合地基承载力可按公式(8.3.4-2)计算，单桩竖向承载力应通过现场单桩载荷试验确定，也可按公式(8.3.4-3)和公式(8.3.4-4)计算，并取其中较小值。

Rkdfsp,k＝mβ(1－m)fs,k (8.3.4-2) Ap

Rkd＝ηfcu,kAp (8.3.4-3)

Rkd＝qsUpl＋αApqp (8.3.4-4)

式中 fsp,k──复合地基的允许承载力(kPa)；

m──桩土面积置换率；

Rk──单桩竖向允许承载力(kN)；

Ap──搅拌桩横截面面积(m2)；

fs,k──桩间土的允许承载力(kPa)；

dβ──桩间土的承载力折减系数。当桩间土为软土时，可取0.5～1.0；当桩间土为硬土 时，可取0.1～0.4；当不考虑桩间土作用时，可取零；

fcu,k──与搅拌桩桩身加固土相同配比的室内加固土试块立方体(其每边长70.7mm或 50mm)28d龄期的无侧限抗压强度平均值(kPa)；

η──强度折减系数，可取0.35～0.50；

qs──桩周土允许侧阻力的加权平均值(kPa)，对淤泥可取5～8kPa，对淤泥质土可取8～

12kPa，对粘性土可取12～18kPa；

Up──桩周长(m)；

l──桩长(m)；

qp──桩端土的允许承载力(kPa)，可按GB50007－2002的规定确定；

α──桩端土的承载力折减系数，可取0.4～0.6(承载力高时取较小值，承载力低时取较 大值)。

4 对于重要的1、2级挡土墙，经深层搅拌法处理后的复合地基承载力应进行现场载荷试验验证。

8.3.5 振冲挤密法地基处理设计应符合下列规定：

1 振冲挤密法处理地基应根据地基条件选择碎石、中粗砂等合适的材料作填料。

2 对于振冲挤密桩，碎石桩桩径宜采用0.7～1.2m，砂桩桩径宜采用0.3～0.6m。桩的间距和排距可分别按公式(8.3.5-1)和公式(8.3.5-2)计算。

l＝0.95d[λcγdmax(λcγdmax－γd)]

式中 l──桩的间距(m)；

d──桩孔直径(m)；

λc──地基挤密后，桩间土的平均压实度，可取0.93；

1/2 (8.3.5-1) l1＝0.886l (8.3.5-2) γdmax──桩间土的最大干密度(kN/m3)；

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γd──地基挤密前土的平均干密度(kN/m3)；

l1──桩的排距(m)。[www.61k.com］

置换率 3 振冲挤密法处理地基的适宜深度宜为14～16m，每m桩长的填料量宜为0.7～0.8m3，

宜控制在10％～30％。

4 振冲挤密法地基处理范围应超出挡土墙基底外缘1.0m以上。

5 对于重要的1、2级挡土墙，经振冲挤密法处理后的地基承载力应进行现场试验验证。

8.3.6 桩基础设计应符合下列规定：

1 挡土墙桩基础通常宜采用摩擦型桩(包括摩擦桩和端承摩擦桩)。

2 桩的根数和尺寸宜按承担底板底面以上的全部荷载确定。

3 预制桩的中心距不应小于3倍桩径或边长，钻孔灌注桩(包括沉管桩)的中心距不应小于2.5倍桩径。

4 桩的平面布置宜使桩群形心与底板底面以上基本荷载组合的合力作用点相接近，单桩的竖向荷载最大值与最小值之比不宜大于本规范表6.3.1规定的允许值。

5 在同一块底板下，不应采用直径、长度相差过大的摩擦型桩，也不应同时采用摩擦型桩和端承型桩(包括端承桩和摩擦端承桩)。

6 位于所属水工建筑物防渗段的挡土墙底板下采用端承型桩时，应采取防止底板底面接触冲刷的措施。

7 单桩的竖向荷载和水平向荷载以及允许的竖向承载力和水平向承载力，可按GB 50007－2002的规定计算。如采用钻孔灌注桩(包括沉管桩)，桩顶不可恢复的水平位移值宜控制不超过5mm；如采用预制桩，宜控制不超过10mm。

8 深厚的松软土基上的桩基础，当桩的中心距小于6倍桩径或边长、桩数超过9根(含9根)时应作为群桩基础，其桩尖平面处的地基压应力和沉降量不应大于该平面处地基土的允许承载力和允许沉降量。

8.3.7 沉井基础设计应符合下列规定：

1 沉井平面布置应简单对称，其长宽比不宜大于3.0。

2 沉井井壁及隔墙厚度应根据结构强度和刚度、下沉需要的重量以及施工要求等因素确定。隔墙与井壁所分隔的井口尺寸应能满足施工操作要求，井壁外侧面应尽量做到平整光滑。 3 沉井分节浇筑高度应根据地基条件、控制下沉速度等因素确定。

4 沉井应按均衡下沉设计。下沉系数(即沉井自重与井壁摩阻力之比)可采用1.15～1.25。井壁单位面积摩阻力可根据地基土类别由表8.3.7查得。

表8.3.7 井壁单位面积摩阻力

地基土类别 井壁单位面积摩阻力 (kPa)

泥浆套 3～5

软 土～12

较软粘性土～25

较硬粘性土～50

砂土～25

碎石土～30

注：1 泥浆套即灌注在沉井井壁外侧的触变泥浆，作为助沉材料。

2 碎石土包括角砾、圆砾、碎石、卵石，不包括块石、漂石。

5 沉井宜下沉到下卧硬土层或岩层，是否封底应根据工程具体情况研究确定。

6 当地基存在承压水层且影响地基抗渗稳定性时，不宜采用沉井基础。

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附录Ａ 土压力计算

Ａ.0.1 当墙后填土为均质无粘性土时，作用在重力式、半重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙结构上的主动土压力可根据挡土墙的结构型式、墙后填土性质、挡土高度、填土内的地下水位、填土顶面坡角及超荷载等因素，分别按下列规定进行计算：

1 作用在挡土墙上的主动土压力可按公式(Ａ.0.1-1)计算；

2 对于重力式挡土墙，当墙后填土面倾斜时，主动土压力系数可按公式(Ａ.0.1-2)计算(计算简图见图Ａ.0.1-1)；

3 对于半重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙，当墙后填土面倾斜时，主动土压力系数可按公式(Ａ.0.1-3)计算(计算简图见图Ａ.0.1-2)；

4 对于重力式、半重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙，当墙后填土表面水平时，主动土压力系数可按公式(Ａ.0.1-4)计算(计算简图见图Ａ.0.1-3)；

5 当挡土墙墙后有较陡峻的稳定岩石坡面，且岩坡的坡角θ>(45°+φ/2)时，宜取岩石坡面为破裂面，按有限范围填土计算主动土压力。[www.61k.com］主动土压力系数可根据稳定岩石坡面与填土间的摩擦角，按公式(Ａ.0.1-5)计算(计算简图见图Ａ.0.1-4)。

图Ａ.0.1-1

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图Ａ.0.1-3

图Ａ.0.1-4

1212Ea=qHKa+γh1Ka+γh1h2Ka+γ′h2Ka (Ａ.0.1-1) 22

Ka=cos2(φ?ε)

?sinφ+δsinφ?β?cos2εcos(ε+δ)?1+?+?cosεδcosεβ??2 (Ａ.0.1-2)

Ka=cosβcosβ?cos2β?cos2φ

cosβ+cosβ?cosφ22 (Ａ.0.1-3)

φ??Ka=tg2?45°?? (Ａ.0.1-4) 2??

Ka=cos(θ?ε)cos(ε?β)sin(θ?δr) (Ａ.0.1-5) cos2εcosθ?ε?δ?δrsin(θ?β)

式中 Ea──作用在挡土墙上的主动土压力(kN/m)，其作用点距墙底为h(土压力图形的形心至 挡土墙底的距离)，按公式(Ａ.0.1-2)和公式(Ａ.0.1-5)计算时，其作用方向与水平面 呈(δ＋ε)夹角；按公式(Ａ.0.1-3)和公式(Ａ.0.1-4)计算时，其作用方向与填土表面

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平行；

q──作用在墙后填土面上的均布荷载(kN/m2)；

H──土压力计算高度(m)；

Ka──主动土压力系数；

γ──挡土墙墙后填土重度(kN/m3)； γ′──挡土墙墙后地下水位以下填土浮重度(kN/m3)；

h1──墙后地下水位以上土压力的计算高度(m)；

h2──墙后地下水位至基底面土压力的计算高度(m)；

β──挡土墙墙后填土表面坡角( °)； ε──挡土墙墙背面与铅直面的夹角( °)； φ──挡土墙墙后回填土的内摩擦角( °)； δ──挡土墙墙后填土对墙背的摩擦角( °)，可按表Ａ.0.1采用； δr──挡土墙墙后填土对稳定岩石坡面的摩擦角( °)，可取δr=0.33φ； θ──稳定岩石坡面坡角( °)。[www.61k.com］

表Ａ.0.1 δ值

挡土墙墙背面排水状况

墙背光滑，排水不良

墙背粗糙，排水良好

墙背很粗糙，排水良好

墙背与填土之间不可能滑动

值 (0.33～0.50) (0.50～0.67) (0.67～1.00) φ (0.00～0.33)

Ａ.0.2 当墙后填土为均质粘性土时，作用在重力式、半重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙上的主动土压力可根据墙后填土性质、挡土高度、填土内的地下水位等因素，分别按下列规定进行计算(计算简图见图Ａ.0.2)。墙顶水平面以上的填土及超荷载可近似折算成等同于填土重度的等代填土高度。

1 作用在挡土墙上的主动土压力可按公式(Ａ.0.2-1)计算。

2 主动土压力系数可按公式(Ａ.0.1-4)计算。

3 考虑墙后填土的粘结力作用时，主动土压力为零处的深度可按公式(Ａ.0.2-2)计算。 4 墙顶水平面以上的等代填土高度可近似按公式(Ａ.0.2-3)计算。

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1122Ea=γh3Ka+γh3h2Ka+γ′h2Ka (Ａ.0.2-1) 22

hc=

h0=2c (Ａ.0.2-2) γKaq1

γ (Ａ.0.2-3)

式中 c──墙后填土的粘结力(kPa)；

h3──墙后地下水位至主动土压力为零处的高度(m)；

hc──考虑墙后填土的粘结力作用时，主动土压力为零处的深度(m)，当墙顶水平面以上 有填土及超荷载作用时，填土面应按近似折算后的等代填土高度计算；

h0──墙顶水平面以上的等代填土高度(m)；

q1──墙顶水平面以上的荷载(包括土重)换算的均布荷载(kN/m2)。[www.61k.com］

5 当挡土墙墙后填土为粘性土时，也可采用等值内摩擦角法(又称等代内摩擦角法)计算作用于挡土墙上的主动土压力。等值内摩擦角可根据挡土结构高度、墙后所填粘性土性质及其浸水情况等因素，参照已建工程实践经验确定。

6 当挡土墙墙后填土表面有车辆荷载作用时，也可将车辆荷载近似地换算成作用于填土表面上的等代填土高度。

Ａ.0.3 当墙后土体为物理力学指标不同的多层非均质土时，宜分层计算土压力。为简化计算，也可以各层土的物理力学指标和厚度为权重，加权平均计算土层的综合物理力学指标，按均质土计算土压力。

Ａ.0.4 当距挡土墙墙顶a处作用有宽度b的局部均布荷载qL时，附加主动土压力可按公式(Ａ.0.4)计算(计算简图见图Ａ.0.4)：

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图Ａ.0.4

eh=KaqL (Ａ.0.4)

式中 eh──h范围内最大附加主动土压力强度(kPa)； qL──局部均布荷载强度(kPa)。(www.61k.com）

Ａ.0.5 当距挡土墙墙顶a处作用有线荷载QL时，附加主动土压力可按公式(Ａ.0.5-1)、(Ａ.0.5-2)和(Ａ.0.5-3)计算(计算简图见图Ａ.0.5)：

图Ａ.0.5

′=? eh?2QL??Ka (Ａ.0.5-1) ?h?

h=a(tgθ－tgφ) (Ａ.0.5-2) θ=90°?arctgKa (Ａ.0.5-3)

′──h范围内中点处附加主动土压力强度(kPa)； 式中 eh

h──附加主动土压力分布范围(m)； QL──线荷载强度(kN/m)；

a──作用在墙顶填土面的线荷载至墙顶的水平距离(m)； θ──墙后填土破坏面与水平面的夹角( °)，当墙背垂直光滑且填土面水平时，取

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θ＝45°＋。［www.61k.com］ φ

2

Ａ.0.6 当挡土墙墙后填土为斜坡面或水平面与斜坡面组合时，作用在挡土墙墙背上的主动土压力强度可近似按公式(Ａ.0.6-1)、(Ａ.0.6-2)和(Ａ.0.6-3)计算(计算简图见图Ａ.0.6)：

图Ａ.0.6

注：图中阴影线部分为相应假定情况下主动土压力的近似分布图形

ea1=γHdKa

ea2=γH0Ka

ea3=γzKa

式中 ea1──填土高度为Hd、填土面为水平面计算的主动土压力强度(kPa)；

ea2──填土高度为H0、填土面为水平面计算的主动土压力强度(kPa)；

ea3──填土面坡角为β、填土高度z以上的主动土压力强度(kPa)；

Hd──挡土墙高度(m)；

H0──挡土墙的高度与超过墙顶的填土高度之和(m)； (Ａ.0.6-1) (Ａ.0.6-2) (Ａ.0.6-3)

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z──墙顶填土斜坡面与墙背连线交点至墙底的深度(m)。［www.61k.com］

Ａ.0.7 对于填土面或墙背面轮廓复杂的挡土墙，其墙后主动土压力宜采用楔体试算法进行计算。也可按前述公式作适当简化进行计算。

Ａ.0.8 对于衡重式挡土墙，其主动土压力系数可近似按公式(Ａ.0.1-4)计算，并分别计算衡重台上下的主动土压力。衡重台以上的主动土压力可按公式(Ａ.0.8-1)计算；衡重台以下的主动土压力，以衡重台底面的水平面，按作用有强度γh1+q的均布荷载，按公式(Ａ.0.8-2)计算(计算简图见图Ａ.0.8)，衡重台以下主动土压力强度图形的折点深度可按公式(Ａ.0.8-3)和(Ａ.0.8-4)计算。

图Ａ.0.8

1Ea1=(qh1＋γh12)Ka (Ａ.0.8-1) 2

Ea2=?γh2＋(2γh2＋γh3)h3 2?22?11

1?(γh2＋γh3＋q＋γHd)(Hd－h1－h2－h3)?Ka (Ａ.0.8-2) 2?

h2=btgφ (Ａ.0.8-3)

h3=bh2 (Ａ.0.8-4) tg45°?φ/2式中 Ea1、Ea2──分别为衡重式挡土墙衡重台上下的主动土压力(kN/m)；

h1──衡重台以上挡土墙的高度(m)；

h2、h3──分别为图Ａ.0.8所示衡重台下主动土压力图形的折点分段高度(m)； Hd──衡重式挡土墙的高度(m)；

b──衡重台悬臂长度(m)。

Ａ.0.9 对于板桩式挡土墙、锚碇墙或锚杆式挡土墙，其墙后主动土压力仍可按本规范A.0.1条～

A.0.6条的规定计算，也可根据当地经验，对土压力进行修正计算或采用考虑墙体弯曲变形的其它土

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压力计算公式。［www.61k.com］当填土面为水平、墙背为垂直时，可按下列规定进行计算(计算简图见图Ａ.0.9)： 1 作用在挡土墙上的主动土压力可按公式(Ａ.0.9-1)计算。

2 主动土压力系数可按公式(Ａ.0.9-2)计算。

3 考虑墙后填土的粘结力作用时，主动土压力为零处的深度可按公式(Ａ.0.9-4)计算。 4 墙顶水平面以上的等代填土高度可近似按公式(Ａ.0.9-5)计算。

图Ａ.0.9

1Eax=γh12Kacosδ (Ａ.0.9-1) 2

Ka=cos2φ

?sin+sin?cosδ?1+?cosδ??2 (Ａ.0.9-2)

h1=H?hc (Ａ.0.9-3)

hc=2c1+sin(φ+δ) (Ａ.0.9-4) γcosφcosδ

qh0=γ (Ａ.0.9-5)

式中 Eax──主动土压力水平分力(kN/m)；

H──墙前地面至墙顶的高度(m)；

h1──主动土压力为零处至墙前地面的高度(m)；

h0──墙顶水平面以上的等代填土高度(m)；

hc──考虑墙后填土的粘结力作用时，主动土压力为零处的深度(m)，当墙顶水平面以上 有超荷载作用时，填土面应按近似折算后的等代填土高度计算。

Ａ.0.10 对于加筋式挡土墙，其墙后主动土压力可按本规范A.0.1条～A.0.6条的规定计算。

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

Ａ.0.11 对于板桩式挡土墙、锚碇墙或具有较小深度沉井基础的空箱式挡土墙，如需计算被动土压力时，可分别按下列规定进行计算：

1 当墙后填土为均质无粘性土、填土面为非水平面、墙背为非垂直面时，被动土压力可按公式(Ａ.0.12-1)计算，被动土压力系数可按公式(Ａ.0.11-2)计算；

2 当墙后填土为均质粘性土、填土面为水平面、墙背为垂直面时，被动土压力可按公式(Ａ.0.11-3)计算，被动土压力系数可按公式(Ａ.0.11-4)计算；

3 当墙后填土为均质粘性土时，被动土压力和被动土压力系数也可采用等值内摩擦角按公式(Ａ.0.11-1)和公式(Ａ.0.11-2)进行简化计算；

1Epx=(γHt2Kp＋qHtKp)cosδ (Ａ.0.11-1) 2

Kp=k'

2cos2(φ+ε)?sinφ+δsinφ+β?cosεcos(δ?ε)?1??cosδεcosεβ????2 (Ａ.0.11-2)

1cosφEpx=(γHt2Kp＋qHtKp+2cHt)cosδ (Ａ.0.11-3) 21?sin(φ+δ)

Kp=cos2φ

?+?cosδ?1??cosδ?? (Ａ.0.11-4)

式中 Epx──被动土压力水平分力(kN/m)；

q──作用在墙前填土面上的面荷载(kN/m2)；

Ht──板桩、锚碇墙或沉井底置入土体的深度(m)；

Kp──被动土压力系数；

k──被动土压力折减系数，可按表A.0.11-1查得。[www.61k.com)

'

表Ａ.0.11-1 k值 '

k'

15°°°°°° 4 当计算锚碇墙墙前被动土压力时，应不考虑墙前填土面上的面荷载q作用；所计算的被动土压力还应乘以折减系数k′′，k

′′可由表A.0.11-2查得。11

注：为锚碇墙顶至地面高度(m)。

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

附录Ｂ 挡土墙稳定计算

Ｂ.0.1 衡重式挡土墙衡重平台板抗倾覆稳定计算，可不计墙后土体对计算单元边界面上的垂直剪应力及水平土压力的影响，按公式(Ｂ.0.1) 计算(计算简图见图Ｂ.0.1)：

图B.0.1

K0=G1L1 (Ｂ.0.1) G2L2

式中 K0──衡重平台板抗倾覆稳定安全系数；

G1──A点左侧衡重平台板及其上部结构和填料重量的合力(kN)；

G2──A点右侧衡重平台板结构及其上部填料重量和地面荷载的合力(kN)； L1──合力G1至A点距离(m)；

L2──合力G2至A点距离(m)。［www.61k.com］

Ｂ.0.2 无锚碇的板桩式挡土墙依靠插入土体的墙体维持结构稳定，其墙体的入土深度可按公式(Ｂ.0.2-1)和(Ｂ.0.2-2)计算(计算简图见图Ｂ.0.2)：

图Ｂ.0.2

t=t0+Δt (Ｂ.0.2-1)

Δt=

式中 t──墙体入土深度(m)； E′p2γt0(kp?ka) (Ｂ.0.2-2)

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

t0──墙体入土点至理论转动点N的深度(m)；

Δt──N点以下的墙体深度(m)；

E′p──主动和被动土压力作用下对N点以上墙体求矩至N点合力矩为零时的合力，(kN/m)； ka──按公式(A.0.9-2)计算的主动土压力系数；

kp──按公式(A.0.12-2)或公式(A.0.12-4)计算的被动土压力系数；

γ──土的天然重度(kN/m3)。[www.61k.com）

公式(Ｂ.0.2-2)中的t0、Δt和E′p需通过试算求得，可先假定t0(通常取1.2倍挡土高度)和Δt，计算至E′p＝0时为止。公式(Ｂ.0.2-1)和(Ｂ.0.2-2)未计入水压力及其它附加外力，在有水压力及其它附加外力作用时，还应计入其作用。

Ｂ.0.3 有锚碇的板桩式挡土墙依靠插入土体的墙体和锚碇墙共同维持结构稳定，锚碇墙可根据需要选用单锚或多锚结构，并分别计算有锚碇板桩式挡土墙的整体稳定、锚碇墙沿基底面的抗滑稳定和锚碇墙至板桩墙的最小水平距离。

1 计算有锚碇板桩式挡土墙的整体稳定时，可在无锚碇板桩式挡土墙受力的基础上，考虑锚碇结构的拉力作用，建立方程组试算至稳定时为止(计算简图见图B.0.3-1)。

图Ｂ.0.3-1

2 有锚碇的板桩式挡土墙，其锚碇墙沿基底面的抗滑稳定安全系数应按公式(Ｂ.0.3-1)计算(计算简图见图Ｂ.0.3-2)。当锚碇墙前采用其它填料置换时，除应按公式(Ｂ.0.3-1)计算外，还应按公式(Ｂ.0.3-2)计算锚碇墙与填料一起沿滑动面BCC′的抗滑稳定性：

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

Km=Epx

RA＋Eax (Ｂ.0.3-1)

GfE′px≥RA＋Eax (Ｂ.0.3-2) KcKm

式中 Km──锚碇墙抗滑稳定安全系数，其计算值不应小于本规范表4.0.14规定的允许值； RA──拉杆的拉力(kN/m)；

Eax──作用在锚碇墙上的主动土压力(kN/m)；

Epx──作用在锚碇墙上的被动土压力。［www.61k.com]当锚碇墙墙前采用其它填料置换时，应以其它填 料的物理力学性质指标计算(kN/m)；

′ E′px──锚碇墙前作用于AC面上的被动土压力(kN)；

G──锚碇墙前基面BC以上填料的重力(kN/m)；

f──沿滑动面BCC′的摩擦系数；

Kc──沿滑动面BCC′的抗滑稳定安全系数，可按本规范表4.0.11的规定选用。

3 有锚碇的板桩式挡土墙，其锚碇墙至板桩墙的最小水平距离可按公式(Ｂ.0.3-3)计算(计算简图见图Ｂ.0.3-3)：

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

图Ｂ.0.3-3

φ?φ???Lmin=H0tg?45°?1?＋Httg?45°＋2? (Ｂ.0.3-3) 2?2???

式中 Lmin──锚碇墙至板桩墙的最小水平距离(m)；

H0──板桩式挡土墙墙顶至理论转动点N的深度(m)；

Ht──填土表面至锚碇墙墙底的深度(m)；

φ1──板桩墙墙后土的内摩擦角( ° )； φ2──锚碇墙墙前填料的内摩擦角( ° )。[www.61k.com]

Ｂ.0.4 当挡土墙的沉井基础埋置深度小于等于5m时，其稳定性可按整体挡土墙计算，埋深部位土压力井前侧按被动土压力计算，井后侧按主动土压力计算；当沉井基础埋置深度大于5m时，其稳定性可按深埋刚性基础计算。

沉井基底竖向应力不应大于地基的允许承载力，按深埋刚性基础计算时，沉井侧面水平压应力不应大于允许土抗力。计算公式见(Ｂ.0.4-1)～(Ｂ.0.4-7) (计算简图见图Ｂ.0.4)：

图Ｂ.0.4

σ′=maxminNa±c0ω (Ｂ.0.4-1) ′2A0

σx=my(y0?y)ω (Ｂ.0.4-2)

c0=m0Ht (Ｂ.0.4-3)

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

ω=12(3M′+2PHt) (Ｂ.0.4-4) 4b0mHt+18W′c0a

3b0mHt(4M′+3PHt)+6PW′c0a (Ｂ.0.4-5) y0=2′2b0mHt(3M+2PHt)

σmax≤[R'] (Ｂ.0.4-6)

σx≤η1η2(epx?eax) (Ｂ.0.4-7)

式中 σ′──沉井底面的竖向应力最大值、最小值(kPa)； maxmin

σx──y深度处土的水平应力(kPa)；

N──全部垂直荷载(kN)，并视具体情况考虑是否计入土对井壁的摩擦力；

′──沉井的底面积(m2)； A0

a──沉井顺水平土压力方向上的长度（m）；

c0──沉井底面土的竖向地基系数；

m0──土的竖向地基系数随深度变化的比例系数，当无实测资料时，可取m0=m；当 Ht≤10时，m0＝c0/10；

m──土的水平向地基系数随深度变化的比例系数，当无实测资料时，可按表Ｂ.0.4取值； Ht──沉井的埋置深度(m)；

ω──沉井在外荷载作用下绕y轴的转角(rad)；

M′──当沉井底面以上全部水平荷载移至x轴、垂直荷载移至y轴时，全部荷载对0点 的力矩(kN?m)；

P──全部水平荷载(kN)；沉井部位只计入入土点以上井后由超载引起的主动土压力； b0──沉井的计算宽度（m），当为单个沉井时，b0=b+1；当为连续群井时，b0=b； b为沉井垂直于水平土压力方向上的宽度；

W′──沉井底面的截面矩(m3)；

y0──沉井在外荷载作用下转动轴A至沉井埋置顶面的深度(m)； [R]──沉井底面的地基允许承载力(kPa)；

η1──考虑不同结构体系要求的系数，可取η1＝1.0；

η2──考虑总荷载中恒载部分的系数，可取η2＝1.0?0.5

Md──恒载对o点的力矩(kN?m)； 'Md； M′

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

eax──y深度处土的主动土压力强度(kPa)，当y≤y0时，eax为沉井后主动土压力强度； 当y>y0时，eax为沉井前主动土压力强度；

epx──y深度处土的被动土压力强度(kPa)，当y≤y0时，epx为沉井前被动土压力强度； 当y>y0时，epx为沉井后被动土压力强度。（www.61k.com]

当计算沉井井后eax、epx时，应视沉井入土点为填土顶面，其上填土及荷载均按超载考虑。 当按公式(Ｂ.0.4-2)验算水平应力时，可仅验算y=

1Ht及y=Ht两处。 3

表B.0.4 非岩石地基m值

沉井井壁外侧地基土类别

流塑粘性土(IL≥1)、淤泥

软塑粘性土(1＞IL≥0.5)、粉砂

硬塑粘性土(0.5＞IL≥0)、细砂、中砂

坚硬粘性土(IL＜0)、粗砂、砾砂 x0≤5mm时＜x0≤10mm时 3000～～2000 5000～～4000 10000～～6000 20000～～10000 角砾、圆砾、碎石、卵石～～20000

块石、漂石～120000 －

注：x0为沉井井口处的水平位移控制值。

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附录C 挡土墙结构计算

C.1 重力式、半重力式、衡重式挡土墙结构内力计算

C.1.1 重力式、半重力式、衡重式挡土墙墙身应按构件偏心受压及受剪验算其水平截面应力。（www.61k.com)水平截面应力计算值应小于或等于墙身材料的允许应力值，否则应加大墙身断面重新计算或按钢筋混凝土构件配置钢筋。

C.1.2 重力式、半重力式、衡重式挡土墙墙身任意水平截面的弯矩可按公式(C.1.2-1)计算，截面拉、压应力可按公式(C.1.2-2)计算，剪应力可按公式(C.1.2-3)计算。

M=Gl1＋Pl2 (C.1.2-1)

σmaxmin=GM± (C.1.2-2) A0W

P (C.1.2-3) A0 τ=

式中 M──墙身计算截面的弯矩(kN·m)；

G──墙身计算截面以上所有竖向荷载(包括自重)的总和(kN)；

P──墙身计算截面以上所有水平向荷载的总和(kN)；

l1──墙身计算截面以上所有竖向荷载的合力作用点至计算截面形心轴的距离(m)； l2──墙身计算截面以上所有水平向荷载的合力作用点至计算截面的距离(m)； σmaxmin──墙身计算截面的正应力最大、最小值(kPa)，正值为压应力，负值为拉应力；

A0──墙身计算截面的面积(m2)；

W──墙身计算截面的截面矩(m3)；

τ──墙身计算截面的剪应力(kPa)。

C.2 悬臂式挡土墙结构内力计算

C.2.1 悬臂式挡土墙墙身可按固定在底板上的受弯构件计算，并验算其水平截面剪应力；底板可按固定在墙身上的受弯构件计算。

C.2.2 悬臂式挡土墙墙身任意水平截面的弯矩可按公式(C.2.2-1)计算，剪应力可按公式(C.1.2-3)计算；底板任意截面的弯矩可按公式(C.2.2-2)计算。

M=Pl2 (C.2.2-1)

M1=G1l (C.2.2-2)

式中 M1──底板任意截面的弯矩(kN·m)；

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G1──底板末端至计算截面范围内所有竖向荷载(包括基底应力)的总和(kN)；

l──底板末端至计算截面范围内所有竖向荷载的合力作用点至计算截面的距离(m)。［www.61k.com）

C.3 扶壁式、空箱式挡土墙结构内力计算

C.3.1 扶壁式挡土墙的墙身和底板，或空箱式挡土墙墙身，在距墙身和底板交线1.5Lx区段以内(Lx为扶壁或隔墙净距)可按在梯形荷载作用下的三边固支、一边自由的双向板计算，其余部分可按单向板或连续板计算(计算简图见图C.3.1)，梯形荷载可分解为三角形荷载和均布荷载，分别按公式

(C.3.1-1)～公式(C.3.1-6)计算相应荷载作用下墙身和底板的弯矩：

图C.3.1

Mx=mxqL2

x (C.3.1-1)

00Mx=mxqL2

x (C.3.1-2)

My=myqL2

x (C.3.1-3)

02My=m0

yqLx (C.3.1-4)

M0x=m0xqL2

x (C.3.1-5)

002M0x=m0xqLx (C.3.1-6)

式中 Mx、Mx──分别为平行于Lx方向的跨中和固端弯矩(kN·m)； My、My──分别为平行于Ly方向的跨中和固端弯矩(kN·m) ； M0x、M0x──分别为自由边平行于Lx方向的跨中和固端弯矩(kN·m)；

000mx、mx、my、my、m0x、m0x──相应弯矩的计算系数，可由表C.3.1查得； 000

q──计算荷载强度(kPa)，当计算三角形荷载时，q＝q2－q1； 当计算均布荷载时，q＝q1；

Lx──计算长度(m)。

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

C.3.2 扶壁式挡土墙的扶壁部分可按固定在底板上的悬臂梁，按受弯构件计算。(www.61k.com］扶壁与墙体为一共同作用的整体结构，可按计算简图C.3.2截面Ⅰ—Ⅰ所示的T形断面沿墙高分3～5段分别核算截面抗弯钢筋，斜面上任意截面的弯矩可按公式(C.3.2-1)计算，抗弯钢筋面积可按公式(C.3.2-2)计算。

M=PL (C.3.2-1)

Ag=

kM

secα (C.3.2-2)

Rgγ1h0

图C.3.2

式中 L──任意截面以上水平荷载的合力作用点至该任意截面的距离(m)； Ag──抗弯钢筋面积(cm2)；

k──安全系数，按SDJ 20－78的规定选用； Rg──钢筋设计强度(MPa)；

α──扶壁斜面与垂直面的夹角( o )； h0──截面有效高度(m)；

γ1──受弯破坏时的内力偶臂计算系数，可近似取0.9。

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C.3.3 空箱式挡土墙底板可按支承在隔墙上的四边固支板计算。（www.61k.com）梯形荷载作用下的四边固支板计算简图见图C.3.3，梯形荷载可分解为三角形荷载和均布荷载，分别按公式(C.3.3-1)～公式(C.3.3-4)计算相应荷载作用下墙身和底板的弯矩：

图C.3.3

2

Mx=m′xqLx (C.3.3-1) 002Mx=m′xqLx (C.3.3-2) 2My=m′yqLx (C.3.3-3) 000

′02′02=m′y0qL2Myx 或My=my1qLx，My=my2qLx (C.3.3-4)

()

′′′′′式中 m′x、mx、my、my、my1、my2──相应弯矩的计算系数，可由表C.3.3查得。

0000

C.4 挡土墙底板前趾悬挑部分结构内力计算

C.4.1 重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式和空箱式挡土墙底板前趾悬挑部分可按构件受弯及受剪验算其根部截面应力(计算简图见图C.4.1)。根部截面应力计算值应小于或等于底板材料的允许应力值，否则应加大底板厚度重新计算或按钢筋混凝土构件配置钢筋。

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图C.4.1

C.4.2 重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式和空箱式挡土墙底板前趾根部截面弯矩可按公式(C.4.2-1)计算，根部截面弯曲应力可按公式(C.4.2-2)计算，剪应力可按公式(C.4.2-3)计算。［www.61k.com）

?2q＋q?M=?12?L2B－GL1 (C.4.2-1) 6??

σ=

τ=M (C.4.2-2) W(q1＋q2)LB

2A0G (C.4.2-3) A0

式中 q1──底板前趾端部竖向地基反力及扬压力强度之和(kPa)；

q2──底板前趾根部竖向地基反力及扬压力强度之和(kPa)；

B──挡土墙底板计算单元的宽度(m)；

L──底板前趾悬挑部分长度(m)；

L1──底板前趾悬挑部分形心至前墙面的距离(m)；

σ──底板前趾根部截面的弯曲应力(kPa)；

τ──底板前趾根部截面的剪应力(kPa)。

C.5 板桩式挡土墙结构内力计算

C.5.1 无锚碇的板桩式挡土墙的内力可采用材料力学的方法计算，但为了求得墙体的变位，仍应采用竖向弹性地基梁法计算。墙顶的水平变位可按公式(C.5.1)计算(计算简图见图C.5.1)：

Δ=x0＋?0H＋x1 (C.5.1)

式中 Δ──无锚碇板桩式挡土墙墙顶水平变位(m)；

x0、?0──分别为板桩式挡土墙入土点的水平变位(m)和转角变位(rad)，可按“m”法(当无实 测资料时m可按表Ｂ.3.2取值)或其它的竖向弹性地基梁法计算；

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H──挡土高度(m)；

x1──假定墙体为悬臂梁(入土点为固端)时的墙顶水平变位(m)，可按材料力学方法计算。（www.61k.com)

图C.5.1

C.5.2 单锚板桩式挡土墙的内力可采用弹性嵌固法(娄美尔法)或自由支承法计算。但为了求得墙体的变位，仍应采用竖向弹性地基梁法计算。多锚板桩式挡土墙的内力应采用竖向弹性地基梁法计算，该法可考虑多锚拉杆的拉伸及锚碇墙的水平变位。

C.5.3 对于有锚碇的板桩式挡土墙，其锚碇墙至板桩墙之间的拉杆可按中心受拉构件计算，拉杆直径可按公式(C.5.3)计算： d=20

式中 d──拉杆直径(mm)；

RA──拉杆的拉力(kN)； RAsecαπσδtT (C.5.3)

T──板桩式挡土墙的使用年限，一般可取30～50年；

α──拉杆与水平面的夹角( °)； δt──拉杆直径的年锈蚀量，可采用0.04～0.05(mm/年)； [σ]──拉杆钢材的允许应力(kPa)。

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

标准 用 词 说 明

规范用词

应

不应

宜

不宜

可

不必 在特殊情况下的等效表述 有必要、要求、要、只有……才允许 要求严格程度 要 求 不允许、不许可、不要 推荐、建议 推 荐 不推荐、不建议 允许、许可、准许 允 许 不需要、不要求

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

中华人民共和国水利行业标准

水工挡土墙设计规范

SL 379--2007

条 文 说 明

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

目 次

1 总 则┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(48) 3 级别划分与设计标准┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(50)

3.1 级别划分 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(50)

3.2 设计标准 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(51) 4 工程布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(55)

4.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(55)

4.2 结构布置 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(56)

4.3 防渗与排水布置 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(64) 5 荷载┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(66)

5.1 荷载分类及组合 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(66)

5.2 荷载计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(66) 6 稳定计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(69)

6.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(69)

6.2 抗渗稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(71)

6.3 抗滑稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(72)

6.4 抗倾覆稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(76)

6.5 抗浮稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(76)

6.6 地基整体稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(76)

6.7 地基沉降计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(77) 7 结构计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(79)

7.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(79)

7.2 结构应力分析 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(81) 8 地基处理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(84)

8.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(84)

8.2 岩石地基处理 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(84)

8.3 土质地基处理 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(85)

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

1 总 则

1.0.1 水工挡土墙主要是指附属于水工建筑物的挡土建筑物。（www.61k.com）根据国内各类水利水电工程的资料统计，挡土墙主要作为水闸、涵洞、泵站等水工建筑物的翼墙、岸墙，以及其它需要阻止土体崩塌的挡土建筑物。至于水库溢洪道进水口、水电站进水口、水库岸坡、船闸的闸室墙及导航墙等挡土建筑物，在结构上虽具有与水工挡土墙相似的特点，但因国家还有其它现行的标准，因此其设计还应符合国家现行有关标准的规定。

挡土墙是水利水电工程中面广量大的建筑物，几乎在所有防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发电等水利水电工程中都是不可缺少的。它不但具有挡土作用，而且还兼有挡水、导水和侧向防渗等多种功能，应用广泛和运用条件复杂是水工挡土墙的两个显着特点。由于挡土墙的功能各异，且地基条件的优劣、墙后填土的高低等因素各不相同，加之国民经济发展水平在各发展阶段的差异，因此水工挡土墙至今一直没有一个统一的设计标准。本规范是在总结20世纪50年代以来我国水利水电工程建设实践经验的基础上编制而成的，目的是为了适应水利水电工程建设的需要，统一水工挡土墙的设计标准和技术要求，提高水工挡土墙的设计水平。由于挡土墙在水利水电工程的工程量和造价中占有较大的比重，因此挡土墙设计必须做到安全可靠、经济合理两个方面的要求。

1.0.2 本条规定了本规范适用范围为1～3级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的1～4级水工挡土墙设计，其适用范围不受地区性和地基条件的限制；对于4、5级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的5级水工挡土墙设计，可参照本规范使用。这一规定，对于新建的水工挡土墙设计，或是水工挡土墙扩建设计，都是合适的。但是对于水工挡土墙的加固，有时需要采取相应的工程措施才能满足要求。至于修建在湿陷性黄土、膨胀土等特殊土质地基上的水工挡土墙地基处理设计，以及修建在地震区或寒冷、严寒地区的挡土墙设计，还应符合国家现行有关标准的规定。特别说明，本规范不适用于临时性挡土墙设计。

广大工程技术人员在长期的水利水电工程建设实践中积累了丰富的经验，推出了各种新型的挡土墙结构型式。为适应水利水电工程建设发展的需要，一些有特殊要求的水工挡土墙或受力复杂的组合式挡土结构相继出现。对于这类非常规类型的挡土墙，其设计、施工都面临新的情况，存在新的问题，因此要求在这类挡土墙设计中进行专门研究。

1.0.3 水工挡土墙设计所需要的各项基本资料主要包括工程所在地的气象、水文、地形、地质、试验资料，以及工程施工条件、运用要求等。气象资料主要是指降雨、风力、气温资料等；水文资料主要是指水位、流量、潮汐、泥沙、冰情资料等；地形资料主要是指两岸资料等；地质资料主要是指工程地质、水文地质、地震烈度资料等；试验资料主要是指岩石试验、土工试验资料等；工程施工条件主要是指材料来源、对外交通运输、施工机具设备、水电供应条件等；运用要求主要是指水利水电工程挡水、泄洪或控制泄水，以及其它综合利用的要求等。对于不同的挡土墙设计，所需的各项基本资料要求是不同的，设计时应根据不同的要求，搜集设计需要的各项基本资料。当然，这

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

些基本资料并不是专门为挡土墙设计搜集的，而是在搜集所属水利水电工程设计基本资料时一并进行，但要兼顾到挡土墙设计的特点和要求。［www.61k.com]

1.0.4 20世纪50年代以来，随着水利水电工程建设的不断发展，各种新结构、新工艺、新材料也不断地出现。但无论采用何种新结构、新工艺、新材料，都应满足技术先进、安全可靠、经济合理、实用耐久、管理方便的要求。值得引起注意的是，我国沿海地区20世纪50年代末和60年代初修建的一些水利水电工程，因历史的原因而忽视耐久性的要求，后来陆续发生混凝土碳化、钢筋锈蚀进而引起顺筋裂缝等问题，影响到工程的安全和使用寿命，因而不得不进行加固处理，这是一个教训。 1.0.5 本规范中直接引用了国家和行业现行的部分标准，由于国内标准体系尚在进一步完善，一些标准也正在修订之中，因此，在使用中应密切注意这些标准的最新版本，以确保这些标准使用的有效性。

1.0.6 本条是现行水利行业标准《水利技术标准编写规定》(SL 1－2002)规定引用的典型用语。除了本规范直接引用的标准外，与本规范有关的现行国家和行业标准还有：

《建筑结构荷载规范》(GB 50009－2001)；

《岩土工程勘察规范》(GB 50021－2001)；

《工程岩体分级标准》(GB 50218－94)；

《泵站设计规范》(GB/T 50265－97)；

《堤防工程设计规范》(GB 50286－98)；

《灌溉与排水工程设计规范》(GB 50288－99)；

《中国地震动参数区划图》(GB 18306－2001)；

《土的分类标准》(GBJ 145－90)；

《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL 55－2005)；

《水工混凝土结构设计规范》(SL/T 191－96)；

《水工建筑物抗震设计规范》(SL 203－97)；

《水工建筑物抗冰冻设计规范》(SL 211－98)；

《水利水电工程施工组织设计规范》(SL 303－2004)；

《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077－97)；

《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79－91)；

《建筑桩基技术规范》(JGJ 94－94)等。

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

3 级别划分与设计标准

3.1 级别划分

3.1.1 挡土墙是水工建筑物的一部分，由于水工建筑物都有挡水要求，若一旦失事，下游地区将遭受巨大的损失，作为水工建筑物组成部分的岸墙、翼墙等主要挡土建筑物，与所属水工建筑物的安全密切相关。［www.61k.com）又由于所属水工建筑物具有挡水、泄水、引水、抽水、排水、通航、发电，以及实现河(渠)道与道路或河(渠)道与河(渠)道立体交叉等不同功能，水工挡土墙为满足所属水工建筑物的这些功能，除具有防止土体崩塌的作用外，往往还具有挡水、导水、侧向防渗等多种作用。因此，水工挡土墙设计级别也应随所属水工建筑物的级别相应确定。

需要说明的是，挡土墙作为水工建筑物的一部分，也有主要和次要之分。一般情况下，次要建筑物中的挡土墙失事后一般不致直接危及主体建筑物的安全且便于修复时，其设计级别可相应降低。但是，处于水工建筑物防渗段范围内的岸墙、翼墙等，以及一旦失事将直接危及水工建筑物安全或严重影响工程效益的挡土墙，都属于主要建筑物中的挡土墙，其设计级别应与所属主体建筑物的设计级别相同。本规范表3.1.1对水工挡土墙的设计级别划分是与GB 50201－94表6.1.2和SL 252－2000表2.2.1的规定是一致的。

各类水工建筑物的级别已分别由GB 50288－99、GB 50286－98、GB/T 50265－97和SL 252－2000、SL 265－2001、SL 253－2000等现行有关标准的规定确定，由于水工挡土墙是所属水工建筑物的一部分，因此，在按本规范3.1.1条确定水工挡土墙的设计级别时，应根据上述标准的规定先确定所属水工建筑物的级别。

3.1.2 在水利水电工程中，还有一类挡土墙，它们是独立布置的，并不与所属建筑物有较大的关联，例如水利水电工程区内进场道路的路基挡土墙、移民区构筑的庄台、水土保持设施中的挡土墙等。对于这类独立布置的挡土墙级别确定，应根据其重要性分析确定。这类水工挡土墙的级别划分，均应符合GB 50201－94和SL 252－2000的规定。

3.1.3 现行的城建行业标准《城市防洪工程设计规范》(CJJ 50－92)2.2.1条规定，防洪建筑物级别根据城市等别及其在工程中的作用和重要性划分为四级，详见表1。

表1 防洪建筑物级别

主要建筑物 次要建筑物

一 1 3

二 2 3

三 3 4

四 4 4

注：1、主要建筑物系指失事后使城市遭受严重灾害并造成重大经济损失的建筑物，例如堤防、防洪闸等；

2、次要建筑物系指失事后不致造成城市灾害或者造成经济损失不大的建筑物，例如丁坝、护坡、谷坊；

3、临时性建筑物系指防洪工程施工期间使用的建筑物，例如施工围堰等。

城市等别 永久性建筑物级别 临时性建筑物级别 4 4 4 －

由表2可以看出，按照CJJ 50－92规定的防洪建筑物级别，与国家现行有关标准的规定有差别。

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一是按照城市等别只分为四等；二是四等城市的永久性次要建筑物为4级，而国家现行有关标准中都规定为5级；高于国家现行的有关标准，这主要是考虑到城市防洪工程的重要性所确定的。（www.61k.com］为此，本规范3.1.2条规定，城市防洪工程中水工挡土墙的级别，应按CJJ 50－92的规定确定。

3.1.4 位于防洪(挡潮)堤上的水工建筑物，其重要性与防洪(挡潮)堤是一样的。有的防洪(挡潮)堤上的水工建筑物即便规模不大，但一旦失事，其严重后果就象防洪(挡潮)堤的失事一样，且较难修复，因此防洪(挡潮)堤上的水工建筑物级别只能高于或至少等于防洪(挡潮)堤的级别，而绝对不能低于防洪(挡潮)堤的级别。对于防洪(挡潮)堤上水工建筑物的挡土墙(岸墙、翼墙)，如果失事后将直接危及该水工建筑物的安全，则挡土墙的设计级别应与该水工建筑物的设计级别相同。与防洪(挡潮)堤交汇的跨河建筑物，其重要性与防洪(挡潮)堤也是一样的，而处于跨河建筑物防渗段范围内的挡土墙，若一旦失事，就像跨河建筑物失事一样，后果不堪设想，因此，跨河建筑物防渗段范围内挡土墙的设计级别应与该跨河建筑物的设计级别相同。

3.1.5 对于2、3级水工挡土墙(如岸墙、翼墙等)，若失事后直接危及所属水工建筑物的安全，经论证后可提高一个设计级别。对采用实践经验较少的新型挡土墙结构，即使失事后不会直接危及所属水工建筑物的安全，为积累建设经验，避免较大损失，这类挡土墙经论证也可提高一个设计级别。当然，这些挡土墙的级别提高，除了进行论证外仍需经有关部门批准。

3.1.6 在水利水电枢纽工程中，当挡土墙与两个或两个以上不同级别的水工建筑物相关联时，可以按照较高级别水工建筑物确定挡土墙的级别。如与2级建筑物和3级建筑物之间连接的挡土墙，可以按照2级建筑物的挡土墙定级。当然，仍应按是否属于主要或次要挡土墙进行分析确定。

3.2 设计标准

3.2.1 水工挡土墙分为有挡水要求和无挡水要求两类。除设计允许水流从墙顶漫溢的挡土墙外，其他有挡水要求的永久性挡土墙除了具有防止土体崩塌作用外，其结构稳定和墙顶超高等都与洪水标准相关。由于这类挡土墙与所属的水工建筑物一起承担着挡水的任务，因此其设计洪水标准应与所属水工建筑物的洪水标准一致。无挡水要求的永久性挡土墙，例如位于防洪水位以上的挡土墙，当然不作设计洪水标准的规定。

位于水工建筑物上、下游河道内的挡土墙，例如作为河道护岸的挡墙等，其洪水标准应与水工建筑物上、下游河道的设计洪水标准一致。位于挡洪建筑物上游的翼墙，属于挡洪建筑物上游的一部分，其洪水标准只能与所属挡洪建筑物的设计洪水标准相同，而绝对不能低于挡洪建筑物的设计洪水标准。位于水工建筑物下游的翼墙，作为水工建筑物下游的一部分，其设计洪水标准亦应与所属水工建筑物的设计洪水标准相同，只是防洪水位值与上游的防洪水位值不一样。如泄洪建筑物泄洪时下游的洪水水位较高，但许多情况下泄洪建筑物下游消能防冲设施的安全性往往受始流条件控制，而下游翼墙墙前水位的高低对其结构的稳定又有较大的影响，因此泄洪建筑物下游的翼墙还应考虑相应于下游消能防冲设施设计洪水标准时可能出现的不利情况。

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

设计洪水标准往往决定了水工建筑物的规模和安全标准，挡土墙作为水工建筑物的重要组成部分，其设计洪水标准应与同级水工建筑物的设计洪水标准一致。[www.61k.com)提高一个设计级别时，其面临洪水的机率却是与主体建筑物是一致的，因此即使按本规范3.1.5条的规定提高一个设计级别后，挡土墙的设计洪水标准仍应与其同级水工建筑物的设计洪水标准相一致。

3.2.2 对于不允许水流从墙顶漫溢的水工挡土墙，兼有挡土和挡水的双重任务，如水工建筑物上游的翼墙，在所属水工建筑物关闸挡水时，无论是在正常蓄水位或最高挡水位条件下，由于风力作用，墙前均会出现波浪(立波或破碎波波型)，因此翼墙的墙顶高程不应低于正常蓄水位(或最高挡水位)加波浪计算高度与相应安全加高值之和。当所属水工建筑物系泄水建筑物，遇到设计洪水位(或校核洪水位)必须开闸泄水时，由于流速的影响，水面不会形成较高的波浪，至少不会形成立波波型，因此翼墙的墙顶高程不应低于设计洪水位(或校核洪水位)与相应安全加高值之和。

本规范表3.2.2规定的水工挡土墙墙顶安全加高下限值与SL265－2001的规定是对应的，当所属水工建筑物关门挡水时，计及波浪计算高度；开闸泄洪时，不计波浪计算高度。为了不致使上游来水(特别是洪水)漫过翼墙的墙顶，危及所属水工建筑物的安全，上述挡水和泄水两种情况下的安全保证条件应同时得到满足。

3.2.3 由于城市防洪工程的级别划分与国家现行有关标准的规定不一致，因此，本规范规定，城市防洪工程中的水工挡土墙，其墙顶的安全加高值，应按现行的城建行业标准CJJ 50－92的规定确定。

3.2.4 现行的国家标准GB 18306－2001的适用范围是“新建、扩建、改建一般建设工程的抗震设防，以及编制社会经济发展和国土利用规划”。因此，位于《中国地震动参数区划图》相应区域内的任何水工建筑物，其抗震设防标准都不能任意改变。

水工挡土墙抗震设计标准应与所属水工建筑物的抗震设计标准相同，即使按照本规范3.1.4条的规定提高一个设计级别时，其抗震设计标准仍应保持不变，但根据国家现行有关法规规定需要提高抗震设计标准的情况除外，例如对于重要的1级水工建筑物经论证并报上级主管部门批准需要提高其抗震设计标准的情况，以及经省级以上地震部门核定需要提高抗震设计标准的情况等。

3.2.5 砌石结构是水工挡土墙常用的、也是最古老的结构型式，由于石料的强度往往高于其粘结材料强度，因此砌石结构多为重力式或半重力式挡土墙。对于这类结构，其墙身结构强度需要按偏心受压或剪切受力状态验算。由于SL 25－2006已有规定，因此砌石结构在结构强度验算时，其结构构件强度安全系数均可按该标准的规定采用。

3.2.6 混凝土结构也是常用水工挡土墙结构型式，由于混凝土属于塑性材料，且抗拉强度也不高，也多为重力式或半重力式挡土墙。对于这类结构，其墙身结构强度也需要按偏心受压或剪切受力状态验算。

钢筋混凝土结构强度高，结构构件的尺寸可大大缩小，适用于除重力式和半重力式以外的各种挡土墙结构型式，因此钢筋混凝土结构在水工挡土墙应用较广泛。由于构件尺寸相对较小，因此钢筋混凝土结构的挡土墙除了应根据其受力条件验算其强度外，还应按其使用条件的需要，验算结构

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

构件的抗裂要求或最大裂缝开展的宽度，以保证结构构件安全和使用功能。(www.61k.com］

混凝土和钢筋混凝土结构构件的强度安全系数，以及钢筋混凝土结构构件的抗裂和最大裂缝开展宽度验算的安全系数，在SDJ 20－78中已有规定，设计中可直接按该标准的规定采用。

3.2.7 沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数，反映了挡土墙是否安全与经济的指标。而对于抗滑稳定安全系数允许值的合理规定，涉及了所采用的计算理论、计算方法、计算指标，以及国家的技术经济政策。如果规定的抗滑稳定安全系数允许值过于偏高或偏低，将导致工程的浪费或不安全。因此，在实际应用中，未经充分论证，不应任意提高或降低规范规定的抗滑稳定安全系数的允许值。 本规范表3.2.7规定的沿挡土墙基底面抗滑稳定安全系数的允许值GB 50286－98以及SL 265－2001的规定是与之对应的。

但必须指出，表3.2.7规定的沿挡土墙基底面抗滑稳定安全系数允许值应与表中规定的相应计算公式配套使用，切不可将表中规定的允许值用来检验非表中规定的其它公式计算成果。

3.2.8 由于挡土墙底板以下的土质地基和墙后回填土两个部分联在一起，其稳定计算的边界条件比较复杂，还有深层抗滑稳定问题。因此，对于挡土墙的地基整体稳定可采用瑞典圆弧滑动法计算。按瑞典圆弧滑动法计算的挡土墙深层抗滑稳定安全系数也应满足表3.2.7规定的允许值。

土质地基上的建筑物经常遇到持力层内夹有软弱土层的情况。由于软弱土层抗剪强度低，在水平向荷载作用下，有可能产生沿软弱土层的滑动，因此当土质地基持力层内夹有软弱土层时，还应采用折线滑动法(复合圆弧滑动法)对软弱土层进行整体抗滑稳定验算。按折线滑动法(复合圆弧滑动法)计算的挡土墙深层抗滑稳定安全系数也应满足表3.2.7规定的允许值。折线滑动法(复合圆弧滑动法)可参见有关土力学、地基与基础的设计计算手册。

3.2.9 对于岩石地基上的挡土墙，当地基中存在软弱结构面时，需要核算沿软弱结构面滑动的整体稳定安全系数。岩石地基上挡土墙的整体稳定性通常是按照抗剪断方法来进行核算的。根据有关设计单位的经验，如果这时的整体稳定安全系数允许值仍然按照本规范表3.2.7中按公式(6.3.5-1)计算时的规定采用，是偏于保守的。但是究竟可以降低多少，还缺乏一定的实践经验。考虑到一些设计单位已经按照表3.2.7中的允许值降低0.5甚至降低1.0采用，且工程还是安全的，经本规范送审稿审查会研究，建议岩石地基上的挡土墙沿软弱结构面整体滑动时，按抗剪断计算的稳定安全系数允许值，可按表3.2.7中按公式(6.3.6)计算时规定的允许值降低采用。至于降低的数值，可根据工程实践经验和地质条件研究确定，本规范暂不作规定。

3.2.10 有锚碇墙的板桩式挡土墙是依靠作用在插入地基的板桩和置入墙后填土内可能滑动面以外锚碇墙上的被动土压力来维持结构整体稳定的，其锚碇墙的抗滑稳定安全系数应按本规范表3.2.10的规定采用。

3.2.11 按照SL/T 225－98的规定，加筋式挡土墙在验算沿水平向的抗滑稳定性和按圆弧滑动法验算整体深层抗滑稳定性时，不论挡土墙的级别和荷载组合情况，其抗滑稳定安全系数均应大于等于

1.30。本规范编制时认为，抗滑稳定安全系数大于等于1.30是合适的，同时加筋式挡土墙目前在级

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别较高的工程中应用较少，暂时不考虑挡土墙的级别也是可以的。[www.61k.com]但是，对于荷载组合情况，即在基本荷载组合和特殊荷载组合时，应有所区别。参考土质地基上的其他类型挡土墙的抗滑稳定安全系数允许值的取值范围，在基本荷载组合和特殊荷载组合时差距约在0.1～0.15之间，因此，本规范规定，在基本荷载作用下加筋式挡土墙的抗滑稳定安全系数允许值采用1.40，特殊荷载作用下的抗滑稳定安全系数允许值采用1.30。

3.2.12 SL 265－2001规定，对于土质地基上的挡土墙，其抗倾覆稳定是由地基稳定性和控制基底大小应力的比值来保证的， GB 50286－98中规定，防洪墙(即挡土墙)按堤防工程级别分为5级，正常运用期的抗倾覆稳定安全系数允许值为1.6～1.4之间，非正常运用期的抗倾覆稳定安全系数允许值为1.5～1.3之间，两个标准的规定不统一。抗滑稳定和抗倾覆稳定都是衡量挡土墙安全性的重要指标，对工程投资有直接影响，按建筑物级别分级取用抗倾覆稳定安全系数较为合理。因此，本规范

3.2.12条规定的挡土墙抗倾覆稳定安全系数允许值与GB 50286－98是一致的。

3.2.13 岩基上翼墙抗倾覆稳定安全系数允许值的确定，以在各种荷载作用下不倾倒为原则，但应有一定的安全储备。参照现行有关规范对抗倾覆稳定安全系数允许值的规定，本规范规定，1～3级水工挡土墙，在基本荷载组合条件下，抗倾覆稳定安全系数不应小于1.50，4级水工挡土墙抗倾覆稳定安全系数不应小于1.40；在特殊荷载组合条件下，抗倾覆稳定安全系数不应小于1.30。

3.2.14 对于挡土墙来说，空箱式挡土墙的抗浮稳定性要求是个特例。参照现行有关标准的规定，本规范3.2.14条规定，不论挡土墙的级别和地基条件，在基本荷载组合条件下，其抗浮稳定安全系数不应小于1.10；在特殊荷载条件下，其抗浮稳定安全系数不应小于1.05。

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4 工程布置

4.1 一般规定

4.1.1 水工挡土墙是水利水电工程中的重要构筑物，其作用除了防止土体崩塌外，主要是与所属水工建筑物一起承担防洪、治涝、灌溉、供水、通航、发电等任务，具有挡水、导水和侧向防渗等作用。(www.61k.com]因此，应根据所属水工建筑物的地形、地质、水流等条件，以及所属枢纽工程中各建筑物的功能、特点、运用要求等，合理安排好挡土墙与其它建筑物的相对位置。如能布置紧凑协调，就可组成整体效益最大的有机联合体，以充分发挥整个枢纽工程的作用；反之，不仅影响整个枢纽工程的正常运用，而且还将增加枢纽工程中各建筑物的施工难度和工程造价。尤其是岸墙和翼墙的布置，不仅影响水流和侧向防渗条件，而且事关整个工程的安全，一些水工建筑物的失事，往往是由于翼墙或岸墙的破坏，造成的所属水工建筑物随之破坏的严重后果。

4.1.2 水利水电工程中挡土构筑物的种类较多，有用以连接所属水工建筑物上、下游两岸并兼有挡土、挡水、导水和侧向防渗作用的翼墙，有为满足所属水工建筑物防止土体崩塌和侧向渗流而设置的岸墙，有河(渠)道两岸的直立墙(如驳岸)，也有道路两侧、移民区庄台和水土保持区的挡墙等。本规范中将水工挡土墙按其在所属建筑物中的位置及功能要求分为翼墙、岸墙和挡墙三类。

4.1.3 水工挡土墙型式很多，主要有重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、空箱式、板桩式、锚杆式和加筋式等断面结构型式，还有将以上两种及两种以上基本结构型式合并的组合式结构。设计中应如何选用挡土墙的结构型式，主要是考虑其受力条件。此外，还有贴坡式结构，虽然也有防止土体崩塌作用，但在水利水电工程中，还是属于护坡工程，因此，本规范中未将贴坡式结构列入。

在20世纪50年代初期，国内的水工挡土墙多数采用重力式和空箱式结构，建筑材料以采用浆砌块石居多。由于地基处理技术水平较低，在坚实及中等坚实地基上采用重力式或半重力式结构、在软弱地基上采用空箱式结构几乎成为一种固定的模式。20世纪60年代至70年代，由于受当时历史条件的限制，建筑材料供应跟不上工程建设的发展，为了满足工程建设的需要，广大工程技术人员不断创新，修建了一批各种型式的挡土构筑物，如悬臂式、扶壁式、连拱式、加筋式或组合式等结构型式，总的趋势是向轻型、薄壁结构发展。20世纪80年代以后，随着科学技术的进步和国民经济的发展，新工艺、新材料的不断出现，挡土构筑物的结构型式也有了很大的变化，尤其是土工合成材料的应用，更引发了挡土墙的结构型式的变化。建筑材料供应和软弱地基条件已不再约束上部结构的型式和尺寸，而施工中的温度控制和基坑开挖条件限制，以及工程的综合利用需要工程管理中如何防止水或土对结构的腐蚀等，对挡土构筑物的结构设计提出了新的要求。因此，水利水电工程中挡土构筑物结构型式的选用需要考虑诸多因素，合理选择。

至于连拱式及连拱空箱式结构，是在特定条件下创造的一种轻型结构型式，经过多年的实践，

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

近年来在大、中型水利水电工程中已很少采用，主要原因是这种结构抗震性能较差，拱圈易裂缝，且施工不便，只在中、小型水利水电工程中还有使用的例子。［www.61k.com]因此，本规范未将连拱式及连拱空箱式结构列入。

本规范中所列入的重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、空箱式、板桩式、锚杆式和加筋式等水工挡土墙的结构型式可参见本条文说明4.2节中的图1～图10。

4.2 结构布置

4.2.1 根据岸墙的功能，其平面布置一般都为直线式，如为满足所属水工建筑物防止侧向土体崩塌和侧向渗流而设置的岸墙，紧贴所属水工建筑物布置，只能是直线式。

4.2.2 在水利水电工程中，翼墙的平面布置型式很多，主要有圆弧式、椭圆弧式、直线与圆弧组合式、曲线式、折线式、扭曲式等。折线式布置最简单，但水流条件较差，因此本规范未推荐这种平面布置型式。但在小型水利水电工程中还是可以采用的。

根据大量的水工模型试验验证，当与所属水工建筑物相连接的下游翼墙直线段扩散角为6o～12o时，可以获得较好的水流条件。对于有双向过水要求的水工建筑物，其上、下游翼墙直线段均应符合上述平面布置要求。

对于其他一些有特殊要求的水工建筑物，如平原地区有一般通航要求而设置通航孔的水闸工程，为保证过闸船舶通航安全，上、下游翼墙还兼有导航墙的作用，因此需要考虑设置助航设施。再如平原地区有过鱼要求的水利水电工程中，为了满足鱼类洄游的条件，可结合岸墙、翼墙的布置设置鱼道，这样布置紧凑，经济合理，此时，岸墙、翼墙布置应兼顾鱼道的布置要求。在平原地区的水利水电工程中，如上游有余水可以利用发电时，为了满足发电需要，往往结合岸墙、翼墙的布置设置小型水力发电机组；有时还需结合岸墙、翼墙的布置设置小型抽水机组。此时，岸墙、翼墙的布置除了需满足所属水工建筑物的总平面布置要求外，还需分别满足小型水力发电机组或抽水机组及其进、出水管路布置，以及进、出口水流条件等要求。

5.2.3 对于其他工程类型的挡土墙，如为减少河(渠)道占地面积而设置的直立墙(如驳岸)，应随着河(渠)道岸边走向布置，可以是直线式，也可以是曲线式，或直线与曲线组合式；至于为维持道路两侧土体稳定的挡土墙，其布置也是与道路走向一致，但在道路与道路交汇处，往往需要采用一段圆弧、椭圆弧或其他曲线型布置。这类挡墙根据所属水工建筑物的功能及要求不同采用适宜的平面布置型式。

4.2.4 土质地基上选用的挡土构筑物结构型式，很大程度与其地基的承载能力有关，而挡土构筑物的地基承载能力，主要是由挡土构筑物的挡土高度所确定，并要考虑其经济性。根据江苏省1994年底对已建的近200座水闸的上、下游第一节翼墙统计(见表2)，356座翼墙中重力式翼墙共224座，占62.9％；空箱式及连拱空箱式翼墙共97座，占27.2％；扶壁式翼墙共23座，占6.5％；扭曲式翼墙共12座，仅占3.4％。从翼墙的挡土高度看，扭曲式的使用范围是3～9m，其主要使用范围是3～

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7m；扶壁式使用范围是5～12m，其主要使用范围是6～11m；空箱式及连拱空箱式使用范围是3～13m，其中空箱式主要使用范围是3～9m，连拱空箱式主要使用范围是6～10m；而重力式几乎囊括了16m以下所有范围，但其主要使用范围仍然是4～10m。(www.61k.com)这些使用范围主要是由于天然地基允许承载力的限制所确定的，实际上在356座翼墙中，挡土高度为13～16m的仅有一座。通常情况下，重力式挡土墙在挡土高度8m以下才是经济的，对于在挡土高度8m以上的条件下是否采用重力式挡土墙，应进行技术经济比较确定。

表2 江苏省水闸上、下游第一节翼墙型式统计表 单位：座

挡土高度

(m)

H＜3

3≤H＜4

4≤H＜5

5≤H＜6

6≤H＜7

7≤H＜8

8≤H＜9

9≤H＜10

10≤H＜11

11≤H＜12

12≤H＜13

13≤H＜14

14≤H＜15

15≤H＜16

合计数量 挡土墙型式 重力式 空箱式 连拱空箱式 扶壁式 扭曲式 小计

从表1来看，由于平原地区水利水电工程挡水水头不大，挡土构筑物的挡土高度一般都在13m以下。因此，在坚实的土质地基上，采用各种结构型式对地基承载能力的要求都不难满足；即使在中等坚实的土质地基上，挡土高度在10m以下时，地基承载能力一般也能满足要求；而对于松软地基，如不采用地基加固处理措施，不采用空箱式或板桩式结构几乎是难以满足挡土构筑物对于地基承载能力要求的。

对于在坚实地基上或采用人工加固处理后的松软地基上所修建的挡土墙，其稳定性是可以满足要求的，但仍需考虑墙身结构的材料能否与地基的变形相一致，以避免因地基原因造成墙身结构的过大变形或损坏。

随着土工织物的发展，加筋式挡土墙结构也开始应用到工程实践中来。加筋式挡土墙属于一种柔性的挡土结构，最初用于交通等行业的土坡防护中。工程实践证明，加筋式挡土墙断面小，节省建筑材料，并能适应土质地基的变形特性，逐渐被其他行业所接受，目前在水利水电工程中也有应用。根据水利水电工程的特点和要求，在稳定的地基上建造挡土墙，可采用加筋式挡土墙结构，但应妥善处理好墙面结构的防渗或导滤问题。加筋式挡土墙的墙面宜采用带企口的预制块砌筑，并可根据墙后填土的潜在破坏面的形状选用刚性筋式或柔性筋式两种型式，前者采用加筋带或刚性大的土工格栅，后者采用土工织物。

在地震区(主要是指抗震设计烈度在8度及8度以上的强震区)修建的砌石挡土墙，由于砌体结构

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在地震荷载作用下，砌筑用的粘结材料容易被拉开，虽然符合“大震不倒、小震不坏”的抗震设计基本要求，但震后不易修复，因此在水工挡土墙的设计中，应尽可能采用钢筋混凝土整体结构。［www.61k.com]

4.2.5 在岩石地基上修建挡土构筑物，其稳定条件一般都能满足要求，因此对挡土墙的高度可不受限制。但由于地基条件的约束，地基的变形往往与墙体材料所能承受的变形能力不一致，这时，就必须根据墙体材料的特性确定结构布置型式及尺寸，并对墙体材料进行强度核算。

4.2.6 由于水工挡土墙一般兼有挡土和挡水双重功能，因此挡土墙的墙顶高程应根据其挡土高度及是否挡水的条件来确定。

对于仅有挡土功能的挡土墙，其目的就是防止土体崩塌，要求墙顶高程高于或等于墙后填土平台(或坡脚)的高程，这是不言而喻的。但对于兼有挡土和挡水双重作用的水工挡土墙，如水工建筑物不允许越浪的上游翼墙，在所属水工建筑物关闸挡水时，无论是在正常蓄水位或最高挡水位条件下，由于风力作用，墙前均会出现波浪(立波或破碎波波型)，因此翼墙的墙顶高程不应低于正常蓄水位(或最高挡水位)加波浪计算高度与相应安全加高值之和。当所属水工建筑物系泄水建筑物，遇到设计洪水位(或校核洪水位)必须开闸泄水时，由于流速的影响，水面不会形成较高的波浪，至少不会形成立波波型，因此翼墙的墙顶高程不应低于设计洪水位(或校核洪水位)与相应安全加高值之和。为了不致使上游来水(特别是洪水)漫过翼墙的墙顶，危及所属水工建筑物的安全，上述墙前挡水和泄水两种情况下的安全保证条件应同时得到满足。

参照现行的水利行业标准SL265－2001的规定，本规范规定的水工挡土墙墙顶安全加高下限值见表3.2.2，在所属水工建筑物关闸挡水时，计及波浪计算高度；开闸泄洪时，不计波浪计算高度。 此外，在确定挡土墙墙顶高程时，还应考虑软弱地基上地基沉降的影响。可按通常的沉降计算方法计算沉降值，并参照类似条件下的已建工程实测沉降值研究确定。

4.2.7 挡土墙墙顶宽度的确定，主要考虑墙顶栏杆或挡浪板的布置和施工条件等因素。墙顶宽度小，虽然可节约工程投资，但对于钢筋布置、施工浇筑将带来了很大的困难，而且挡土墙的耐久性也易受到影响，因此挡土墙墙顶宽度不宜太小。对于砌石挡土墙，由于材料尺寸的限制更不宜太小。当挡土墙墙后填土不到顶时，为了便于工程管理中的人员巡视，挡土墙的墙顶宽度可适当加大或增设巡视平台。

对于悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙结构，由于这些结构的尺寸相对来说比较单薄，除了底板长度应由稳定计算条件确定外，其余均应满足强度及耐久性要求。设计中还应注意的是，扶壁式、空箱式结构由于前墙或前、后墙与隔墙形成了框格，对受力是有利的，但如果按强度计算所需的厚度较小时，还应考虑耐久性要求和施工的方便。有的扶壁式、空箱式挡土墙，墙体厚度仅为0.3m左右，不仅施工中浇筑振捣困难，而且因钢筋保护层过小，投入使用后不久就因混凝土碳化致使钢筋锈蚀而不得不提前进行加固，反而得不偿失。

4.2.8 土质地基上挡土墙底板(或墙趾)的埋置深度，一般情况下是由挡土结构的稳定条件决定的。但由于所属水工建筑物还有挡水及泄水要求，挡土墙墙后水位还可能引起基底渗流作用，因此挡土墙

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底板(或墙趾)的埋置深度还与周围地形、地质、水流冲刷等条件有关。（www.61k.com］

从土质地基允许承载力的计算公式可以看出，任何建筑物基底的允许承载力都与建筑物底板(或墙趾)的埋置深度有关。底板(或墙趾)的埋置深度增大，基底的允许承载力也增大。由于挡土墙的工程量在所属水工建筑物中所占的比重较大，因此挡土墙底板(或墙趾)埋置深度的确定，对水利工程的造价影响很大。如果将挡土墙底板(或墙趾)的埋置深度减小一些，从而减少墙基土方开挖量；但当地基允许承载力与挡土墙基底压应力比较接近时，将埋置深度减得太小，反而需要增大底板宽度，从而增加工程投资。

水利水电工程中的一些挡土墙，由于墙前行水的原因，往往因水流的冲刷造成墙前基底淘空，影响挡土墙的安全(例如行洪河道两侧的驳岸)，若无有效的抗冲刷措施，必须将挡土墙的底板(或墙趾)埋置于可能的冲刷线以下一定深度，才能保证安全，这与确定桥梁工程中桥台底部高程是一致的。

4.2.9 挡土墙沿墙长方向是顺着河坡或土坡布置(如水工建筑物的翼墙)时，为了减少开挖和节省挡土墙的造价，挡土墙往往采取阶梯形布置的形式。此时挡土墙分阶的高差，除了应满足墙趾埋深的要求外，还应满足挡土墙沿墙长方向的纵向抗滑稳定要求。

4.2.10 挡土墙底板厚度主要是根据强度要求等确定，一般来说，以不小于0.3m为宜。采用砌石挡土墙时，由于砌石需嵌入底板中，因此底板厚度以0.5m为宜。对于空箱式挡土墙的底板及其前趾部分，如果采用桩基础，由于桩的冲剪作用，底板厚度还应适当加大。无论采用那种挡土墙结构型式，底板及其前、后趾的伸出长度和厚度，都应满足稳定和强度的要求。

土质地基上的挡土墙，从有利于抗滑稳定和渗流稳定出发，底板下宜设置0.5～1.0m深的齿墙，这对于砂性土地基，尤其重要。

4.2.11 挡土墙的迎水面墙面坡度，由于有导水作用，只要求墙面与所属水工建筑物平顺衔接，故以扭曲式布置为最佳，但这种墙面型式施工极不方便。根据调查，大部分挡土墙都采用墙面垂直或略向后倾斜的型式，这样的型式施工较为方便。

4.2.12 重力式挡土墙主要靠自身重量和底板以上填土重量维持结构稳定，因此这种墙体的临土面由底板末端向墙顶方向倾斜(见图1)。也有在墙背做成折线型的(见图2)，即半重力式挡土墙。

图1 重力式挡土墙结构示意图 图2 半重力式挡土墙结构示意图

半重力式挡土墙的墙背采用折线型，主要是考虑节省工程投资，以及施工期的质量控制因素。

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无论采用什么建筑材料，如砌石、混凝土等，采用半重力式挡土墙可节省工程量是不言而喻的；而对于混凝土结构，由于重力式挡土墙的墙身属于大体积混凝土，施工过程中的水化热难以释放，容易形成裂缝，影响工程质量，采用半重力式挡土墙则可大大减少这种影响。[www.61k.com）由于重力式挡土墙断面较大且沿高度方向呈直线变化，因此挡土墙墙身只需核算墙身与底板连接处的强度即可。只有墙背做成折线型的半重力式挡土墙，由于墙身断面沿高度方向的折点也是墙身的薄弱环节，因此除需核算墙身与底板连接处的强度外，还应对墙身折点处的强度进行核算。当重力式挡土墙的墙背采用折线型时，其折点将是墙身的薄弱环节，需要进行强度核算。

4.2.13 衡重式挡土墙是一种较特殊的断面结构，其稳定主要是靠墙身自重和衡重台上填土重量维持的。由于衡重台有减少土压力作用，因此衡重式挡土墙断面比重力式挡土墙小，但因其底板较小，故对地基条件要求较高(见图3)。

图3 衡重式挡土墙结构示意图

一般来说，衡重式挡土墙的自身强度都能满足要求，其结构尺寸的拟定主要取决于结构稳定和地基条件。根据工程经验，衡重台宜设置在0.4～0.5倍墙高处，衡重台以上为梯形断面，衡重台以下设4:1～5:1的倒坡，底板以上的土体破裂面连线不应超出衡重台的尾端，最好留有一定的余地，这样才能尽可能减少水平向土压力对结构稳定的影响。由于衡重式挡土墙的底板平面尺寸较小，要求建造在良好的地基上。如果建造在土质地基上，除了满足地基允许承载力的要求外，还应对底板前、后端基底的沉降变形进行分析。淮河下游某船闸的闸室墙，建造在坚实的粘土地基上，也采用了衡重式挡土墙结构，经计算，抗滑稳定安全系数满足要求，但在运行过程中，随着墙前水位的升降，墙体则向前、后发生较小摇摆变位，虽然未发生危险，但对止水结构还是有一定影响，这是值得注意的。

4.2.14 悬臂式挡土墙主要靠墙后底板以上的填土重量维持结构稳定，其墙体的临土面由底板向墙顶方向倾斜(见图4)，这样，除了满足稳定要求外，墙体根部及底板还需要满足强度要求。

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图4 悬臂式挡土墙结构示意图

4.2.15 扶壁式挡土墙也是靠底板以上填土重量维持稳定的，与悬臂式挡土墙在结构上的区别是，除了墙面板和底板外，每隔一段距离还有由底板向墙顶方向倾斜的扶壁(见图5)。[www.61k.com]这种结构的受力状态大大优于悬臂式挡土墙。由于挡土墙墙后填土面一般都与墙顶平齐，因此扶壁式挡土墙的扶壁高度大都略低于墙顶；扶壁间距宜在3～5m范围内，间距太小不仅不经济，而且不利于施工碾压，间距太大，墙体和扶壁的强度要求高；根据工程实践经验，墙体高度宜大于1.5倍扶壁间距较为经济。因此。扶壁间距应根据平面布置和结构的刚度等综合因素确定。

图5 扶壁式挡土墙结构示意图

4.2.16 空箱式挡土墙由前墙、后墙、隔墙、底板、顶板组成，空箱内可进水，有时根据需要还可通过在部分空箱内填土以调整结构重心(见图6)，其稳定主要靠自重和空箱内的水重(包括土重)维持。兼有挡水作用的空箱式挡土墙，为了稳定的需要，往往在前墙的下部最低水位以下开有进水孔。凡开有进水孔的前墙，为使墙体前后的水位能迅速配平，前墙的顶部需要留有足够面积的排气孔。这里所说的足够面积，是指在水体涌入空箱时所排出的气体不至于发生啸叫声。

图6 空箱式挡土墙结构示意图

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4.2.17 板桩式挡土墙可用于地基条件较差的水利水电工程中，根据受力条件不同可分为无锚碇墙和有锚碇墙两种型式(分别见图7和图8)。(www.61k.com)由于无锚碇墙的板桩式挡土墙在水平力作用下变位较大，一般仅在挡土高度不大的情况下采用；而有锚碇墙的板桩式挡土墙依靠锚碇墙维持结构稳定，因此可用于挡土高度较大的场所。根据不同的施工方法，板桩式挡土墙的墙体又可分为打入式板桩和地下连续墙两种结构，但无论采用哪种结构，其施工缝都可能留有一定的间隙，若不采取相应的措施，墙后土体颗粒有可能在地下水渗流作用下逐渐流失而影响其正常使用。

板桩式挡土墙属于轻型薄壁结构，其墙身一般为打入式预制构件或现浇地下连续墙。采用打入式预制构件施工时，可选用钢筋混凝土预制板桩或折线型钢板桩结构，考虑到刚度要求和施工方便，钢筋混凝土预制板桩厚度不宜小于0.3m，折线型钢板桩的厚度不宜小于12mm；对于地下连续墙的厚度，如果过于单薄，钢筋骨架不易放入，根据一些工程的施工经验，最小厚度应在0.4m以上。当然，这些构件的厚度，首先应保证强度要求。凡需设置锚碇墙的板桩式挡土墙，其锚杆一般都采用高强度钢制杆件，并通过张紧器固定在墙体破裂面后一定距离以外的锚锭墙上。锚杆的长度、锚碇墙的位置及高度由整体稳定条件计算确定，锚杆的直径根据所承受的拉力计算确定，锚碇墙的厚度由强度计算确定。对于暴露在空气、水体及土层中的钢板桩、锚杆、张紧器等钢质构件，应根据其环境条件考虑增加在使用周期内可能引起的腐蚀量。

图7 无锚碇的板桩式挡土墙结构示意图 图8 有锚碇的板桩式挡土墙结构示意图

4.2.18 锚杆式挡土墙主要用于陡立边坡的防护(见图9)，其挡土墙面的稳定是靠伸入墙后岩体或土体的锚杆通过粘接剂与岩体或土体的握裹力维持的。鉴于锚杆式挡土墙的设计在GB 50330－2002中已有规定，故本规范不再详细列出，仅列出结构布置的原则要求。

图9 锚杆式挡土墙结构示意图

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4.2.19 在稳定的地基上可采用加筋式挡土墙结构(见图10)，其墙体及基础的断面、加筋材料和长度应根据作用于墙上的各项荷载分别按墙体外部稳定性和筋材内部稳定性试算确定。[www.61k.com)由于加筋式挡土墙的墙体基础的断面较小，且筋材的铺设和墙后的填土是随着墙体的砌筑上升而上升的，因此计算加筋式挡土墙的稳定需要按施工的顺序分段计算，在上升阶段时，要同时满足墙体外部稳定性和筋材内部稳定性的要求。

图10加筋式挡土墙结构示意图

加筋式挡土墙分为有刚性墙体和无刚性墙体(即加筋陡坡)两大类。本规范对对于有刚性墙体的加筋式挡土墙，在满足稳定性要求的前提下的最低构造要求作出了规定。对于采用的加筋材料，重要的是研究新型加筋材料对耐久性的要求。而对于无刚性墙体(即加筋陡坡)的加筋式挡土墙，本规范并没有进一步作出规定，实际上，这类挡土墙在满足稳定性要求的前提下，对所采用的土工合成材料的耐久性要求则更为重要。

4.2.20 组合式挡土墙是指将上述几种挡土墙结构型式中的几种加以组合而成的较复杂的结构型式，一般用于挡土高度较大且有特殊使用要求的情况下。由于这种结构受力条件较为复杂，采用时需进行充分的技术论证，如需采用类似新型结构时亦应如此。至于一般性的组合结构，如空箱式和扶壁式的组合，较为简单，可视作一般性挡土结构处理。

4.2.21 建筑物的分段长度，在国家现行的一些标准中都有规定。为了防止和减少由于地基不均匀沉降、温度变化和混凝土干缩等因素引起的变形或裂缝，挡土墙的分段长度不宜太长。水利水电工程中土质地基上挡土墙的分段长度一般不宜超过20m，岩石地基上的挡土墙还要短一些。根据调查，采用素混凝土、砌石或混凝土砌块建造的挡土墙，以及在松软土质地基上的钢筋混凝土挡土墙，墙体产生竖向裂缝的机率大大增加，其分段长度还应小一些。

4.2.22 当采用沉井基础时(尤其是埋藏较深的沉井基础)，其平面尺寸一般都较大，在此基础上布置挡土墙，其分段长度可长一些，但这时必须注意挡土墙由于基础的刚性约束产生的不良影响。

4.2.23 考虑到相邻建筑物因温度变化引起的热胀冷缩现象，以及相互之间的不等沉降影响，相邻建筑物之间(包括挡土墙与其他建筑物之间以及挡土墙与挡土墙之间)需要设置永久缝(伸缩－沉降缝)，永久缝的缝宽原则上应根据温度变化所计算的热胀冷缩量确定，但根据大量的工程实例，缝宽一般取2～2.5cm是可以满足要求的。

5.2.24 挡土墙的安全监测不是孤立的，应与所属水工建筑物一并考虑。对于大、中型水工建筑物的

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挡土墙，至少应设沉降、水平位移观测项目。[www.61k.com]至于一些复杂结构的安全监测，可以根据需要和可能进行布置。

沉降观测是土质地基上所有水工结构都必须进行的观测项目，挡土墙也不例外。由于影响挡土墙抗滑稳定安全的主要因素是水平荷载，因此挡土墙的水平位移观测也是十分重要的，但往往是发生水平位移后才开始进行观测。挡土墙墙后地下水位观测，位于防渗范围内的，应纳入所属水工建筑物侧向渗流观测项目，统一安排。

对于一些重要的1级挡土墙或是结构较复杂的组合式挡土墙，需对其结构应力、地基反力、墙后土压力、基底扬压力等设置必要的安全监测设施。这些安全监测设施，有的是根据建筑物的重要性而设置的，有的是需要对挡土墙设计进行必要的验证而设置的。因此，对于专门性的观测项目应根据挡土墙的具体情况设置。

4.3 防渗与排水布置

4.3.1、4.3.2 水工挡土墙的防渗与排水既应与所属水工建筑物相协调，又有其一定的特殊性。总的来说，挡土墙的防渗与排水有的与所属水工建筑物的布置有关，也有的处于独立的地位。如处于水工建筑物防渗段范围内的挡土墙，其防渗与排水的设置应服从于工程布置；处于最高水位以上的挡土墙，其防渗与排水布置就只涉及自身的要求。因此，对于水工挡土墙的防渗与排水布置要根据不同的要求进行分析确定。

4.3.3 对于粉砂、细砂等透水地基，如果墙前、墙后水位差较大时，仅依靠墙体及底板本身的防渗长度一般是难以满足渗流安全需要的，因此需要在挡土墙底板下设置垂直防渗体，依靠垂直防渗长度解决渗流安全问题是比较有效的。水工挡土墙的垂直防渗体可采用板桩、防渗墙等型式，垂直防渗体应嵌入底板，但不宜与底板刚性连接。对于在地震区的粉砂、细砂地基上建造挡土墙，为防止地震时地基的液化，除了采用刚性基础(如桩基、沉井等)外，采用垂直防渗体围封的形式，对防止地基土流失和可能发生的“液化”破坏是十分有效的。当然，这时的垂直防渗体还应考虑满足强度要求。

由于粉砂、细砂等透水地基的土体颗粒容易被带走，因此尽管设置了垂直防渗体，在渗流溢出处仍需要满足反滤的要求，不能满足要求时，应设置滤层。

4.3.4 在土质地基上建造的挡土墙，有时会遇到地基持力层为相对不透水层，而下卧层为相对透水层，这时透水层中的承压水头有可能顶穿覆盖土层。为此，除了需要考虑是否设置垂直防渗体外，还应验算墙前覆盖土层有无被顶穿的可能性。在墙前覆盖土层不能满足抗浮稳定要求时，可通过设置排水井或排水沟来释放透水层中的承压水头，以策安全。但是，采取这种措施时，需要特别注意排水井或排水沟及其滤层不被堵塞。

对于地基土层中有薄层粘性土和砂性土互层时，存在着与本规范4.3.3条或4.3.4条所述类似的渗流潜在危险。因此，挡土墙底板下设置垂直防渗体并在底板前端布置滤层，是十分必要的。在长

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江下游地区，这种情况较多，如果不设置垂直防渗体，则容易出现渗流破坏现象。（www.61k.com］

4.3.5 对于在岩石地基上建造的挡土墙，一般情况下其渗流稳定要求是完全能够满足的，但对于有较多裂隙的软质岩石，则有可能因较大的水位差引起地基的渗流破坏而影响挡土墙的稳定性。这时，就需要采取措施延长渗径以保证安全。由于岩石地基中裂隙的分布无规律性，此时采用水泥帷幕灌浆的方法是一种有效的措施。岩石地基上建筑物的渗透压力一般是按照全截面直线分布法计算的，在采用水泥帷幕灌浆填充裂隙后仍可以按照该方法进行核算，但需考虑水泥帷幕灌浆处的渗透压力折减系数。

4.3.6 采用砌石材料或混凝土预制块体砌筑挡土墙，由于粘接剂(如砌筑砂浆)的强度远低于墙体材料，墙体容易形成裂缝通道。为防止墙体裂缝后将墙后土颗粒带出，可在墙背后浇筑一层混凝土面层，近年来也有在墙面另外布置一层钢筋网并浇筑0.3m厚的混凝土墙面。这两种方式都可以解决墙体渗漏的问题，前者施工方便，后者的墙面比较美观。

4.3.7 当水工挡土墙墙后水位较高而墙前水位较低或无水时，为减少水平推力以减小结构断面尺寸，可在墙前最高水位以上布置排水孔，墙后布置级配良好的滤层和集水排水设施。

4.3.8 为了尽可能降低墙后水位，以减少挡土墙所承受的水平向荷载，挡土墙后的填土面应该设置可有效排除地表水的设施，这些地表排水设施要求将因降水引起地表积水尽快排出，如设置排水明沟或暗沟，将搜集的地表水集中后从适当的地方排出。

5 荷载

5.1 荷载分类及组合

5.1.1 在水工建筑物设计中，对于其作用荷载，按作用条件和出现机率分为基本(设计)荷载和特殊(校核)荷载两类。本规范5.1.1条将水工挡土墙上可能受到这两类荷载分项列出，但不是每座挡土墙都会受到这两类荷载中各分项荷载的作用。

5.1.2 在挡土墙施工或运用过程中，各种荷载的大小及分布情况是随机变化的，因此应根据挡土墙不同的工作条件和荷载机遇情况进行荷载组合。荷载组合的原则是：考虑各种荷载出现的机率，将实际上可能同时出现的各种荷载进行最不利的组合，并将水位作为组合条件。本规范表5.1.2将作用在挡土墙上的荷载组合分为基本组合和特殊组合两类；在基本组合中又可分为完建情况、正常运行水位情况、设计洪水位情况和冰冻情况四种，在特殊组合中又可分为两种情况，特殊组合Ⅰ中分为施工情况、校核洪水位情况两种，特殊组合Ⅱ只考虑遭遇地震情况。由于地震与设计洪水位或校核洪水位同时遭遇的机率极少，因此本规范规定，地震荷载只应与正常挡水位情况下的相应荷载组合。 有的水工挡土墙会遇到墙前水位降落的情况。如位于行洪河道上的建筑物，应考虑水位骤降的工况；再如挡潮建筑物，潮水的涨落也属于墙前水位降落的情况。由于挡土墙的稳定受水平力的影响较大，因此遇到有墙前水位降落的情况，水工挡土墙设计时必须进行验算。

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5.2 荷载计算

5.2.1 挡土墙结构使用的建筑材料，主要有浆砌块石或浆砌条石、混凝土或钢筋混凝土，有的挡土墙也有局部采用钢结构的(如钢板桩及钢锚杆等)。[www.61k.com]建筑材料的平均重度可经实测确定，也可按现行的国家标准GB 50009－2001的规定直接采用。对于永久性设备，在设计初期，有可能不能获得较准确的数据而只能估算其重量，由于这些设备的重量对结构稳定影响较小而对结构强度影响较大，因此在施工图设计中，应采用其名牌标定的重量。

5.2.2 当挡土墙墙后填土的破裂面(可能滑动面)内作用有车辆、人群等附加荷载时，应计入其影响。如果是道路在墙后填土的破裂面内通过，可按现行交通行业标准的有关规定，将车辆和人群荷载换算成作用在填土面上的均布荷载计算；如果是临时作用在墙后填土的破裂面内车辆荷载(如吊车等)，可换算成作用在填土面上的局部均布荷载计算。

5.2.3 散粒土体处于弹性平衡状态下产生的土压力至今还无法精确计算。但是，在土压力或其它推力的作用下，挡土墙往往产生离开或朝向填土方向的移动或转动，使得散粒土体到达主动或被动的极限平衡状态，从而减小或增大作用在挡土墙上的土压力，并出现最小值或最大值。这种土压力的最小值或最大值，即主动土压力或被动土压力，可根据散粒土体极限平衡理论计算求得。

DL 5077－97规定，对于向外侧移动或转动的挡土墙，可按主动土压力计算。在我国水工建筑物设计中，对于水工挡土墙，无论是重力式、扶壁式还是空箱式，绝大多数是按照主动土压力计算其墙后土压力的，因为由于墙后填土的作用，岸墙、翼墙往往产生离开填土方向的移动和转动，其位移量足以达到形成主动土压力的数量级。因此，本规范规定，对于土质地基上向外侧移动或转动的挡土墙，可按主动土压力计算。而对于埋深较浅的沉井基础和有锚碇的板桩式挡土墙的板桩以及锚碇墙，其土抗力可按被动土压力计算。作用于各类挡土墙上的土压力计算公式见附录A。

5.2.4 水的重度一般为10kN/m3。在多泥沙河流上，应考虑水中含有悬移质泥沙对水的重度的影响，浑水重度值可按经验公式：γh=10＋0.0062264ρmax计算而得，γh为浑水重度(kN/m3)，ρmax为实测最大含沙量(kg/m3)；如无实测含沙量资料时，浑水重度可采用10.5～11.0kN/m3。

5.2.5 挡土墙墙前、墙后水位的组合条件应根据挡土墙在运行中实际可能出现的水位情况确定。根据已建水工挡土墙运行的实践经验，对挡土墙抗滑稳定起控制作用的，往往不是墙前抵御最高洪水位时的水位组合条件，而是墙后填土内为可能出现的最高地下水位(也可能是在长时间暴雨后，或是在潮汐河道涨潮后)，墙前为最低水位(也可能是在宣泄一定流量情况下尾水被推走时或是在潮汐河道落潮时)或无水时的水位组合条件，因为这时墙前、墙后水位差大，对结构的抗滑稳定不利。

对于潮汐河道上的岸墙或翼墙运行期的墙前、墙后水位差，在以往设计中往往取值偏差较大。有的取最大潮差(即全年内可能出现的一次涨、落潮的高、低潮位之差的最大值)，也有的取半个潮差(即全年内可能出现的一次涨、落潮的高、低潮位之差的最大值的一半)，也有的干脆凭经验取某一定值(如1.0m等)。实际上，潮汐河道上挡土墙墙前、墙后水位差不仅与潮位差有关，还与墙后土体内

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的土质渗透性及防渗与排水布置型式有关。[www.61k.com)江苏省沿海地区水利水电工程的一些观测资料表明，墙后为粘性土时，在墙前达到最高潮位时墙后土体内的地下水一般低于墙前最高潮位，而在墙前达到最低潮位时墙后土体内的地下水往往高于墙前最低潮位，这是土体内渗流的滞后性造成的；当墙后为砂性土时，虽然土体内的渗流速度要快一些，但渗流的滞后性依然存在。从一些资料分析，对于潮汐河道上的挡土墙，其墙前、墙后水位差取相应最不利条件下最大潮差值的1/3～1/2为宜。对于水库或退水迅速的行洪河道上的挡土墙，应考虑水位骤降的影响，其墙前、墙后水位差取相应最不利条件下最大水位差值的1/2为宜。对于墙前墙后水位差较大的挡土墙，有条件时应采取措施，如墙体设置排水管，墙后设置排水体或回填砂性土等，尽可能降低墙后地下水位。

地下水储量丰富的平原地区，由于地下水位高，补给快，真正影响挡土墙稳定的往往是在墙后填土到顶、墙前尚未放水的条件时最为恶劣；如果墙后不采取降水措施，将面临墙后水位很快与当地地表水相平、墙前无水的极限情况。如果按这么大的墙前、墙后水位差进行挡土墙设计，显然会造成很大的浪费。这时，如果不能采取其他降低地下水的措施时，设计上可以考虑在墙前尚未放水时，墙后降低填土高度或仍留有抽降地下水的降水井，待放水后再将墙后填土到顶及封井停抽地下水。

对于无潮汐影响河道的挡土墙，考虑降雨及渗流滞后的影响，在正常运行工况下挡土墙墙前、墙后的水位差可取0.5～1.0m。

5.2.6 计算水工挡土墙基础底面扬压力(即浮托力与渗透压力之和)的水位组合条件，应和计算静水压力的墙前、墙后水位组合条件相对应。

5.2.7 泥沙可能淤积的厚度，应根据当地实测最大含沙量进行综合研究后确定。一些资料建议，对于低水头水工建筑物，在多泥沙河流上，泥沙可能淤积的厚度可取建筑物高度的1/3。对于挡土墙来说，在填土作用下具有向墙前产生位移的趋势，泥沙可能淤积的厚度对挡土墙稳定是有利的，在一般情况下可以不计。当墙后允许进水时，如果进水后将泥沙带入墙后且淤积相当严重，极有可能增加墙后附加的水平向荷载，影响挡土墙抗滑稳定的安全性，这时就必须考虑泥沙淤积的作用。因此，挡土墙在是否需要考虑泥沙淤积因素时，除考虑河水含沙量外，还应考虑结构型式及可能产生位移的情况等因素。淤沙压力可按DL 5077－97的规定进行计算。

5.2.8 对于作用在挡土墙上的风浪压力，由于其作用方向对挡土墙的稳定一般也是有利的，因此，也可以不进行计算。对于遇到需要计算挡土墙上所承受的风压力及浪压力时，可参照DL 5077－97及SL 265－2001等标准的有关规定进行计算。

5.2.9 作用在挡土墙上的冰压力、土的冻胀力、地震荷载等可按DL 5077－97、SL 211－98、SL 203－97等标准的规定进行计算。

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6 稳定计算

6.1 一般规定

6.1.1 水工挡土墙的稳定计算与地基条件、结构布置及施工方法等有关。(www.61k.com］对于不同的地基条件、不同的结构布置，挡土墙的稳定计算方法也不同；如果施工方法不同，稳定计算的条件也不同。但是，总的来说，挡土墙的稳定计算包括抗渗稳定计算、基底应力计算、沿基底面抗滑稳定计算、绕前趾抗倾覆稳定计算、地基整体稳定计算、地基沉降计算以及根据挡土墙的不同结构型式所必须进行的其它计算等方面。

6.1.2 土质地基上的水工挡土墙地基设计所必须进行的常规物理力学性试验项目主要有标准贯入击数、静力触探、土粒比重、天然含水量、重度、孔隙比、饱和度、相对密度、界限含水量、颗粒分析、渗透系数、压缩系数、无侧限抗压强度及抗剪强度等，其中有的项目是必须要做的，有的项目可根据具体情况而定。填料土的物理力学性试验指标应有由击实试验求得的最大干重度和最优含水量以及天然含水量、天然重度和最大干重度条件下的抗剪强度等指标，必要时还应有压缩系数、渗透系数等指标。而这些常规物理力学性试验项目往往随所属水工建筑物的设计有关试验项目都需要进行的。可参照SL 265－2001的规定确定。

专门试验项目不是水工挡土墙设计前都必须安排做的，而是根据地基土质条件和工程设计需要决定做与不做。因为专门试验指标往往带有研究或验证性质， 例如地基土的压缩模量、剪切模量、侧压力系数、侧膨胀系数、变形模量、 固结系数、地基土对混凝土板的抗滑强度、十字板剪切强度、动力强度系数以及砂砾石地基的管涌试验等。

6.1.3 土质地基上水工挡土墙整体稳定计算采用的抗剪强度指标，目前多由地基土的剪切试验求得。但是采用不同的试验仪器和试验方法，得出的试验成果往往差别较大。土质地基有关试验方法的选用可参照SL 265－2001的规定。

有关岩石地基的物理力学性指标的试验方法在SL 264－2001中已有详细规定，可根据工程具体情况选用。

6.1.4 填料土的选择应根据防渗、排水要求及土料来源等方面的因素综合考虑，选取抗剪强度指标高的土料。处于防渗段的填土宜选择粘性土料，非防渗段的填土可选择无粘性土料。填料土不应含植物根茎、砖瓦垃圾等杂物，也不宜选用淤泥、粉砂、细砂、冻土块、膨胀土等作填料土，土源紧缺确需采用时应采取相应处理措施。

填料土抗剪强度指标是否准确对水工挡土墙的设计影响很大，指标不确切引起的土压力误差可能远大于计算方法引起的误差。填料土抗剪强度指标一般应通过试验采用，没有条件时，也可通过工程类比研究采用。

6.1.5 墙后回填土的质量直接关系到挡土墙的稳定性，而回填土的质量又与其压实度和含水量有关。

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根据大量试验资料表明，当回填土压实后的含水量控制在经试验确定的最优含水量±3％范围内时，回填土的压实质量是可以保证的，这与GB 50286－98的相关规定是基本一致的。（www.61k.com]对于回填土的压实度控制要求，各类水工建筑物都有不同的要求，因此，挡土墙墙后回填土压实度控制要求应该与所属建筑物的等级和挡土墙所处的位置相协调，本规范未作统一规定。由于挡土墙墙后位置较小，大型机械不易操作，尤其是紧靠墙背的范围内，往往还需由小型机械进行压实或人工夯实，此时回填土的压实度控制要求更难以控制，这是需要特别引起注意的。

6.1.6 挡土墙稳定计算的计算单元应根据挡土墙的结构及布置型式确定。一般来说，挡土墙的稳定计算可沿长度方向取相邻两道永久缝之间的墙体部分作为一个稳定计算单元。对于沿长度方向截面尺寸保持不变的重力式、半重力式、悬臂式或衡重式挡土墙，以及无锚碇结构的板桩式挡土墙，可取沿长度方向的1延长米墙体作为稳定计算单元。对于扶壁式、空箱式及连拱式挡土墙，可取两扶壁(或空箱的隔墩)之间的墙体作为稳定计算单元。对于有锚碇结构的挡土墙，可按照一个锚碇结构所分割的受力区域作为稳定计算单元。对于组合式结构的挡土墙，由于布置较复杂，一般情况下可沿长度方向取相邻两道永久缝之间的结构部分作为一个稳定计算单元。对于按圆弧形布置的挡土墙，根据土压力作用原理，水平力垂直于墙背方向，故取相邻两道永久缝之间的墙体部分作为稳定计算单元较为合理；但在一般情况下，沿弧长方向取1延长米墙体作为稳定计算单元是偏于安全的。

6.1.7 本条规定是指在一般条件下土质地基上的挡土墙需要进行地基沉降计算的情况。当地基持力层或下卧层有软弱夹层时，容易引起挡土墙的较大沉降影响使用功能；当挡土墙的基底应力接近地基允许承载力时，由于挡土墙前后基底应力的不均匀，容易引起墙体前后的不均匀沉降致使挡土墙倾斜；此外，由于挡土墙的基底应力与相邻建筑物的基底应力有较大的差异，较大的沉降差易造成止水损坏，甚至造成水工建筑物整个防渗体系的破坏而失事。因此，进行地基沉降计算以控制沉降差，是十分必要的。对地基稳定性要求特别高的水工挡土墙，即使超出本规范6.1.7条规定应进行地基沉降计算的情况，根据设计需要和工程具体情况也可能需要对挡土墙进行地基沉降复核。这里所指的稳定性要求特别高，是包括了地基承载力及地基渗透稳定性等方面在内的综合要求。

6.1.8 建造在不均匀(如半岩半土或半硬半软)地基上的水工挡土墙，很可能由于产生过大的不均匀沉降，将防渗范围内永久缝的止水结构拉断，导致渗流破坏，从而使工程失事；即使是建在最高挡水位以上的挡土墙，缝间止水结构虽被拉断不会导致渗流破坏，但有可能因地基的不均匀使得挡土墙歪倒或倾斜而影响正常使用。因此，挡土墙不宜建造在不均匀的地基上；否则，必须采取严格的工程措施。避免建筑物建造在不均匀的地基上，这是设计的基本原则。但是在水工挡土墙设计中往往难以避免，尤其是建造在土质地基上的水工挡土墙，由于基坑边坡的开挖，在挡土墙与河(渠)坡衔接处，挡土墙的基础总是一半落在原状土一半落在回填土上。即使回填土质量控制得较好，仍不能避免尾部的挡土墙发生倾斜和变形。近年来修建的一些挡土墙，开始重视这一问题，基本做法是在回填土处采取地基加固的措施，如在回填后采用深层搅拌、回填混凝土、水泥土等处理方法，收到了一定的效果。

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6.2 抗渗稳定计算

6.2.1 在计算挡土墙结构的稳定性时，对于岩石地基上挡土墙基底的渗透压力，可采用全截面直线分布法计算；如果设有防渗帷幕和排水孔时，需要考虑其作用和效果，这样比较符合实际情况。[www.61k.com］对于土质地基上挡土墙基底的渗透压力，亦可按直线比例法计算，但计算精度稍差，因此最好按改进阻力系数法计算，这样比较符合实际情况。由于在各类水工建筑物的相关设计标准中对基底渗透压力的计算都有规定，因此挡土墙的基底渗透压力计算应按所属水工建筑物的相关设计标准的规定进行。

6.2.2 验算挡土墙基底抗渗稳定性，主要是为了防止地下渗流冲蚀地基土并造成渗流变形，因而基底地下轮廓线必须具有足够的防渗长度，以减小挡土墙底板下的渗流坡降值。在一般情况下，挡土墙的墙后地下水位都将高于墙前水位，因此都应验算挡土墙基底的抗渗稳定性，不能满足要求时，还需结合整体稳定计算情况采取相应的防渗排水措施，如设置降低墙后地下水位的排水孔，设置延长渗径长度的垂直或水平防渗体等。

处于防渗范围内的水工挡土墙，当墙后土层的渗透系数大于地基土的渗透系数时，可按二元问题近似求解侧向渗透压力。

6.2.3 有关土质地基上水工建筑物基底抗渗稳定性的调查、试验和研究资料表明，基底渗流出口处和沿底板与地基土的接触面通常最容易发生渗流变形，因此必须保证渗流出口段和沿水工建筑物底板底面水平段的渗流坡降不得超过其允许值，而渗流坡降允许值可根据各种土沿着不同渗流方向出现渗流破坏的临界坡降来确定，此临界坡降可由电模拟试验测得或采用近似计算法计算求得。基底出口段的渗流破坏形式主要为流土或管涌，其判别方法在GB 50287－99中都有规定，计算时可按该标准的规定进行。

一般来说，土质地基渗流出口段的渗流破坏系流土破坏，只有砾砂及碎石土基底出口段的渗流破坏才有可能是管涌破坏。对于出口段的渗流破坏形式(流土或管涌)，过去常用土料的不均匀系数η＝d60/d10进行判别。当η<10时，为流土破坏；当η>20时，为管涌破坏；当10<η<20时，为流土或管涌破坏。实践及试验表明，用土料的不均匀系数判别渗流破坏形式不是十分准确的。根据国内外最新研究成果，认为砾砂或碎石土按其细粒含量及孔隙率判别其可能发生的渗流破坏形式比较符合实际，且判别方法简单方便，即：当4pf(1?n)>1.0时，为流土破坏；当4pf(1?n)<1.0时，为管涌破坏。pf为小于砾砂或碎石土粗细颗粒分界粒径的土粒百分数含量(％)，n为砾砂或碎石土的孔隙率。

按照SL 265－2001的规定，验算土质地基上挡土墙基底的抗渗稳定性时，水平段和出口段的渗流坡降应分别小于表3规定的水平段和出口段允许渗流坡降值。

表3 水平段和出口段允许渗流坡降值

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地基类别

粉砂

细砂

中砂

粗砂

中砾、细砾

粗砾夹卵石

砂壤土

壤土

软粘土

坚硬粘土

极坚硬粘土

注： 当渗流出口处设滤层时，表列数值可加大30%。(www.61k.com）

允许渗流坡降值 水平段 0.05～0.07 0.07～0.10 0.10～0.15 0.13～0.17 0.17～0.22 0.22～0.28 0.15～0.25 0.25～0.35 0.30～0.40 0.40～0.50 0.50～0.60 出口段 0.25～0.30 0.30～0.35 0.35～0.40 0.40～0.45 0.45～0.50 0.50～0.55 0.40～0.50 0.50～0.60 0.60～0.70 0.70～0.80 0.80～0.90

验算砾砂或碎石土地基上挡土墙基底出口段抗渗稳定性时，应首先判别可能发生的渗流破坏形

.时，为流土破坏；当4Pf(1?n)<10.时，为管涌破坏。 式(流土或管涌)：当4Pf(1?n)>10

砾砂或碎石土地基上挡土墙基底出口段防止流土破坏的允许渗流坡降值即表3所列的出口段允许渗流坡降值。砾砂或碎石土地基上挡土墙基底出口段防止管涌破坏的允许渗流坡降值可按公式(1)、公式(2)计算：

[J]=7d54Pf(1?n)Kdf[]2 (1)

df=13.d15d85 (2)

式中 [J]──防止管涌破坏的允许渗流坡降值；

df──地基土的粗细颗粒分界粒径(mm)；

Pf──小于df的土粒百分数含量(％)；

n──地基土的孔隙率；

d5、d15、d85──地基土颗粒级配曲线上小于含量5％、15％、85％的粒径(mm)；

K──防止管涌破坏的安全系数，可采用1.5～2.0。

6.3 抗滑稳定计算

6.3.1 对于土质地基以及软质岩石上的挡土墙，要求在各种计算情况下(一般控制在完建情况下)，挡土墙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。由于地基允许承载力是指平均的允许承载力，因此不允许挡土墙平均基底应力超过平均的地基允许承载力，但允许局部的基底应力超过平均的地基允许承载力，即允许地基内出现局部的塑性变形。至于局部的基底应力允许超过的限度，一般是要求最大基底应力不要超过平均地基允许承载力的1.2倍。这一规定与SL 265－2001等的有关规定是一致的。对于土质地基上特别是修建在软土地基上的挡土墙，要满足上述要求往往比较困难，需要通过减轻结构重量、调整结构重心或对地基进行人工处理才能

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达到。（www.61k.com]

有关基底应力最大值与最小值之比的允许值，有的规定为：粘土地基不大于1.2～1.5，砂土地基不大于1.5～2.0；也有的规定为：粘土地基不大于1.5～2.0，砂土地基不大于2.0～2.5。工程实践证明，对于水工挡土墙提出这样比较严格的要求是不必要的，因为在已建工程中，不少修建在坚硬或中等坚硬粘土地基上的挡土墙基底应力最大值与最小值之比超过了1.5～2.0，并未招致不良的后果。因此，粘土地基上挡土墙基底应力最大值与最小值之比的允许值大小，应根据粘土软硬程度确定。同样，对于砂土地基，要求挡土墙基底应力最大值与最小值之比不大于1.5～2.0，有时也难于得到满足。只有在地震区松砂地基上，因地基排水不畅且不易密实，尤其是地震时易产生“液化”，可能导致地基严重破坏的情况，坚持这样的要求才是十分必要的；对于地震设计烈度7度以下紧密砂土地基上的挡土墙，适当放宽基底应力最大值与最小值之比的要求是比较符合实际的。因此，砂土地基上挡土墙基底压力最大值与最小值之比的允许值大小，应根据砂土的松密程度，并考虑有无地震影响确定。

基底应力最大值与最小值之比的允许值的规定，主要是防止结构产生过大的不均匀沉降及可能的倾覆破坏。因此，对于人工加固的深基础，可不受表6.3.1的规定限制。

6.3.2 岩石地基上的挡土墙，同样有基底应力方面的要求。由于硬质岩石地基的允许承载力较大，压缩性极小，地基承载能力通常不存在问题，也不会因基底应力分布的不均匀而发生较大的沉降差，从而导致挡土结构倾覆，因此硬质岩石地基上挡土墙基底应力的最大值与最小值之比可不作限制。但为避免挡土墙基础底面与基岩之间脱开，要求在非地震情况下挡土墙基底不应出现拉应力；在施工期和在地震情况下基底拉应力不应大于100kPa，这一规定与现行有关标准的规定是一致的。对于挡土高度特别大，且又修建在强风化或有不良地质构造的岩石地基上的挡土墙，还应核算其地基承载能力状况。

对于全风化的岩石地基，其地质条件已与土质地基基本相似，可按土质地基进行计算。

6.3.3 目前对挡土墙基底应力的计算，普遍采用偏心受压公式，即公式(6.3.3)。由于挡土墙底板在墙前墙后方向的刚度很大，其基底应力可视为直线分布。

6.3.4 对于结构抗倾覆和抗滑安全，要求在各种计算情况下(多数控制在墙前最低水位情况下)，沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数不小于本规范表3.2.7规定的允许值。主要是为了防止挡土墙因阻滑力小于滑动力而发生沿地基表面的水平滑动。

6.3.5 土质地基上的挡土墙是否会发生沿地基表面的水平滑动，决定于阻滑力是否大于滑动力，前者与后者的比值即为抗滑稳定安全系数。本规范公式(6.3.5-1)和(6.3.5-2)都是所谓“单一安全系数计算公式”。公式(6.3.5-1)对土质地基和岩石地基都适用，而公式(6.3.5-2)主要适用于粘性土地基。目前在水工建筑物设计中，特别是在建筑物的初步设计阶段，采用公式(6.3.5-1)计算的情况较多，因为

公式(6.3.5-2)是根据现场抗滑试验资料进行分析研究后提计算简便，但f值的取用有一定的任意性。

出的，因而计算成果能够比较真实地反映建筑物的实际运用情况，因此对于粘性土地基上的水工挡

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土墙，按本规范公式(6.3.5-2)计算比按公式(6.3.5-1)计算，显然更加合理。（www.61k.com）

在设计前期阶段，如无试验资料时， f值可按表4选用。该表所列f值是综合现行有关规范及文献资料，以及江苏、安徽、四川等省多年水利水电工程实践经验提出的，与SL 265－2001的规定是一致的。

表4

地 基 类 别

粘 土

壤 土 、粉 质 壤 土 砂 壤 土 、粉 砂 土 细 砂 、 极 细 砂 中 砂 、 粗 砂 砂 砾 石 砾 石 、 卵 石 碎 石 土

软 质 岩 石 硬 质 岩 石

f

值

f值

软 弱 中等坚硬 坚 硬

0.20～0.25 0.25～0.35 0.35～0.45 0.25～0.40 0.35～0.40 0.40～0.45 0.45～0.50 0.40～0.50 0.50～0.55 0.40～0.50 0.40～0.45 0.45～0.55 0.55～0.60 0.60～0.65 0.65～0.70

极 软

软 较 软 较 坚 硬 坚 硬

6.3.6 与土质地基上的挡土墙一样，岩石地基上的挡土墙沿地基表面的水平滑动，也采用前述“单一安全系数计算公式”计算，但以公式(6.3.6)代替公式(6.3.5-2)，公式(6.3.6)是抗剪断公式，在进行岩石地基上挡土墙抗滑稳定计算时，可根据工程的具体情况选用公式(6.3.5-1)或公式(6.3.6)。因公式(6.3.6)中不仅包含了基底摩阻力，而且还包含了基底的粘结力，显然按此公式计算更加合理，但需有基底面的抗剪断强度试验资料。

在设计前期阶段，如无试验资料，按公式(6.3.5-1)计算时f值也可按表4选用。但需指出，岩石地基上挡土墙设计取用的f值应慎重，可以通过工程类比分析采用，有条件时宜经室内岩石抗剪断强度试验验证确定。

6.3.7 通常情况下挡土墙的基底面是水平的，但有时根据稳定需要可将挡土墙底板向填土方向落深而呈倾斜状。对于这种倾斜状基底的挡土墙，可按本规范公式(6.3.7)计算其沿基底面的抗滑稳定安全系数。但基底面倾斜的程度应有一定限度，根据工程实践经验，基底面与水平面的夹角，土质地基不宜大于7o，岩石地基不宜大于12o。应该说明，该公式是按照挡土墙底板向填土方向落深而呈倾斜状推导的。

6.3.8 江苏、山东、浙江等省在土质地基上的大量现场混凝土板抗滑试验成果表明，现场抗滑试验成果与室内直剪试验成果有一定的内在联系，对于粘性土，c0值约为固结快剪c值的30％～50％，

φ0值约为固结快剪φ值的85％～95％；对于砂性土，φ0值约为固结快剪φ值的80％～85％，不计c0

值。因此，按本规范公式(6.3.5-2)计算挡土墙抗滑稳定安全系数时，如未做现场抗滑试验，可按室内试验成果进行适当折减后采用。根据一些水利水电工程室内直剪试验与现场抗滑试验成果的对比以

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及工程实际经验，本规范规定φ0、c0值可按表6.3.8采用。(www.61k.com]

6.3.9 由于岩石地基上挡土墙采用所谓“单一安全系数计算公式”计算其抗滑稳定，因此对于岩石地基抗剪断强度指标f′、c′值的采用，参照GB 50287－99的有关规定，提出表6.3.9。但需指出，对于岩石地基上特别重要的1、2级水工挡土墙，设计取用的f′、c′值应慎重，有条件时宜经室内岩石抗剪断试验成果验证，并参照类似工程实践经验研究确定。

6.3.10 板桩式挡土墙因其特定的结构型式，稳定计算有别于其它型式的挡土墙。无锚碇墙的板桩式挡土墙依靠板桩入土部分维持稳定，因此稳定计算应包括板桩入土深度验算。有锚碇墙的板桩式挡土墙也可能由于板桩入土深度不足而发生板桩下部绕锚点向前转动而失稳破坏，因此稳定计算也应包括板桩入土深度验算。有锚碇墙的板桩式挡土墙还可能因锚碇墙失稳而破坏，因此还应验算锚碇墙的稳定性。板桩式挡土墙的稳定计算，见附录Ｂ。

6.3.11 如果土质地基上的挡土墙需要采用桩基础(包括钻孔灌注桩或打入式预制桩等)时，挡土墙底板即桩顶承台，在桩顶嵌入挡土墙底板的情况下，抗滑力由桩侧土体的弹性抗力和桩体材料的抗剪断能力共同决定。受力状态下桩顶允许水平位移的限制条件，灌注桩不宜超过5mm；打入式预制桩不宜超过10mm。通常情况下，桩基础设计受作用在挡土墙上的水平力控制，桩基的垂直承载力都有一定的富余，底板与地基之间的接触应力较小，因此水平力应考虑由桩基础全部承担，同时，还需考虑采取防止基底与地基之间因接触应力较小而形成渗流通道的措施。

6.3.12 对于采用沉井基础的挡土墙，其稳定计算一般采用以下两种方法：一是仍按一般整体挡土墙的稳定计算方法计算，埋深部位土压力井前侧按被动土压力计算，井后侧按主动土压力计算；二是按深埋刚性基础的弹性土抗力法计算，考虑井侧土的弹性抗力，分别验算基底竖向应力和井侧水平应力。本规范规定了沉井埋置深度较小(一般为5m及5m以下)时，可仍按一般整体挡土墙的稳定计算方法计算，主要是考虑到一般整体挡土墙的稳定计算方法较为简便，且埋置深度较小时该方法所带来的误差在允许范围内；当沉井埋置深度较大(大于5m)时，可按深埋刚性基础计算，其计算更为符合实际。采用沉井基础挡土墙的稳定计算，见附录Ｂ。

6.3.13 当沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数计算值小于允许值时，可结合工程的具体情况，采取工程措施，以提高其抗滑稳定性。本规范6.3.13条只列举了工程上常用的几种行之有效的措施，但这些工程措施并不适用于所有的情况，因此需根据不同的工程具体情况研究选用。例如增加底板宽度，需要大大增加工程量；而增加底板下齿墙深度是有限度的，底板齿墙深度过深，其阻滑能力的提高并非与齿墙深度的增加成正比，而且给施工也带来一定的困难。至于增设钢筋混凝土阻滑板，利用阻滑板自重和阻滑板上的有效重量以增加挡土墙的抗滑稳定，必须将阻滑板与挡土墙底板可靠地连接；同时，阻滑板只能作为挡土墙抗滑稳定安全的补充措施，为保证挡土墙底板不致沿其底面滑移，此时挡土墙自身的抗滑稳定安全系数不应小于1.0；在计算由阻滑板增加的抗滑力时，考虑到地基变形及连接钢筋的影响等，阻滑板效果的折减系数可采用0.8。当挡土墙底板前有护坦、消力池

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等刚性结构时，也可在底板与刚性结构缝间设置顶块以增加挡土墙的抗滑稳定。(www.61k.com)在有的挡土墙设计中，采用在墙后回填摩擦角较大的填料，或在填料中以土工合成材料加筋，同时增设排水的措施，也收到了较好的效果。在不影响挡土墙正常使用的条件下，适当限制墙后的填土高度，或在水工建筑物放水前控制填土不到顶，待放水后再将填土到顶，也是挡土墙设计中一种常用的工程措施。

6.4 抗倾覆稳定计算

6.4.1 挡土墙作为一种挡土结构，在倾覆力矩的作用下，有可能绕前趾倾倒。为此，挡土墙必须进行抗倾覆稳定安全性的验算，即按公式(6.4.1)计算挡土墙抗倾覆稳定安全系数是否大于允许值。挡土墙抗倾覆稳定安全系数允许值的确定，在任何计算情况下均以挡土墙不倾倒为原则，还应有一定的安全储备。

6.4.2 衡重式挡土墙当衡重平台板后挑较长时，可能产生后倾，因此应验算衡重平台板向后倾覆的稳定性。衡重式挡土墙衡重平台的抗倾覆稳定计算，见附录Ｂ。

6.4.3 土质地基上的挡土墙在符合本规范表6.3.1的规定时，基底应力的合力作用点至少在底板宽度的三分点以内(基底应力最大最小值之比为3时，合力偏心距为B/12，在六分点上)，不可能出现绕前趾的倾覆。因此可不作抗倾覆稳定计算。

6.5 抗浮稳定计算

6.5.1 当沉井采用混凝土封底时，施工期井内尚未回填土时，由于沉井重量较小，在浮力作用下有向上浮起的趋势，应按公式(6.5.1)进行抗浮稳定计算，这是施工期的情况。对于采用封底沉井基础且沉井内不回填任何材料的挡土墙，必要时也应进行抗浮稳定计算。抗浮稳定安全系数允许值的确定，以沉井施工期不浮起为原则，还应有一定的安全储备。

6.5.2 有的空箱式挡土墙，因需要安装设备等原因，空箱内不能填土或进水，而且安装的设备有时需要检修，在这种情况下，挡土墙在较大扬压力的作用下有可能上浮。为此，对于空箱式挡土墙，空箱内部需要安装设备时，应进行抗浮稳定安全性的验算，即按公式(6.5.1)计算挡土墙抗浮稳定安全系数是否大于允许值。挡土墙抗浮稳定安全系数允许值的确定，在任何计算情况下均以挡土墙不浮起为原则，还应有一定的安全储备。

6.6 地基整体稳定计算

6.6.1 对于岩石地基和碎石土地基上的水工挡土墙而言，其地基允许承载力都可以根据岩石类别及其风化程度或碎石土的密实度按照国家现行的有关标准确定。但对于少数密实度稍差的碎石土地基，以及全风化或强风化的岩石地基，当挡土墙对地基承载力要求较高时，需进一步研究其地基允许承载力的确定方法。

6.6.2 土质地基上挡土墙的地基允许承载力，通常可采用下列两类计算方法：一类是根据地基塑性

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变形区的开展范围确定地基允许承载力；另一类是根据地基发生剪切破坏时的极限荷载除以一定的安全系数确定地基允许承载力。（www.61k.com）有关土质地基允许承载力的具体计算方法在GB/T 50265－97以及SL 265－2001等标准中已有规定，本规范不再列入。

6.6.3 由于挡土墙底板以下的土质地基和墙后回填土两个部分连在一起，其稳定计算的边界条件比较复杂，一般属于深层抗滑稳定问题。因此，对于挡土墙的地基整体稳定可采用瑞典圆弧滑动法计算。又由于软弱土层抗剪强度低，在水平向荷载作用下，有可能产生沿软弱土层的滑动，因此当土质地基持力层内夹有软弱土层时，还应采用折线滑动法(复合圆弧滑动法) 对软弱土层进行整体抗滑稳定验算。瑞典圆弧滑动法和折线滑动法可参见有关土力学、地基与基础的设计计算手册。

6.6.4 岩石地基的软弱结构面是指泥化夹层、断层破碎带等。当岩石地基上挡土墙持力层范围内存在软弱结构面时，必须根据软弱结构面的分布情况和对工程安全的影响程度(例如已构成有可能沿软弱结构面滑动的倾向)，进行整体抗滑稳定验算。

6.6.5 由于水利水电工程中遇到的各类地质条件十分复杂，其受力条件往往也十分复杂，目前还不可能对其地基稳定进行精确计算。因此，本规范规定，对于地质条件较差或结构复杂的1、2级挡土墙，其地基整体抗滑稳定计算应作专门研究。

6.7 地基沉降计算

6.7.1 土质地基上的水工建筑物，因其各点的地基反力不同，可能引起的地基沉降也不同。过大的地基沉降差，虽然不一定引起建筑物的毁坏，但可能造成使用状况的改变，因此应进行地基沉降计算。地基沉降计算可根据地基条件和工程设计需要，选择有代表性的计算点。例如，在挡土墙底板上，选择有代表性的计算点，因挡土墙的整体刚度较大，一般可取底板的角点计算。根据各计算点的沉降计算成果，可绘制每个断面的沉降曲线，然后考虑结构刚性的影响进行适当调整。每块底板上各计算点沉降量的平均值，即为每块底板的沉降量；相邻底板沉降量的差值即为相邻底板的沉降差。对于挡土墙而言，由于墙后土压力的作用，墙体有向前倾倒的趋势；又由于在墙后填土固结过程中因所谓负摩擦作用，使墙体有向后倾倒的趋势，因此计算的沉降差要求不要过大。

6.7.2 目前我国水工建筑物的地基沉降计算多数是采用分层总和法，即本规范的公式(6.7.2)，计算时需查用由土工试验提供的压缩曲线(如e～P压缩曲线或e～P回弹再压缩曲线)。严格地说，公式(6.7.2)只适用于地基土层无侧向膨胀的情况，实际上挡土墙在受到荷载作用后，其地基土层总是要产生一定的侧向变形。但由于公式(6.7.2)比较简单，在实际工程中设计人员乐于采用。考虑到采用公式(6.7.2)计算地基土层的最终沉降量与实际沉降量的差异，地基沉降量修正系数ms可采用1.0～1.6(坚实地基取较小值，软土地基取较大值)。国内有的省、自治区、直辖市如有相应标准规定的，也可根据当地经验研究该修正系数的取值。

6.7.3 对于一般土质地基上的挡土墙，当基底压力小于或接近于基底未开挖前作用于该基底面上土的自重压力时，土的压缩曲线宜采用e～P回弹再压缩曲线，这样可使计算结果比较符合实际情况。

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但对于软土地基上的挡土墙，则不宜采用e～P回弹再压缩曲线，因为软土在其自重压力作用下一般并未得到相应的固结，因此宜采用e～P压缩曲线。[www.61k.com）对于基底开挖量较少的挡土墙，由于基底压力往往大于未开挖前作用于该基底面上土的自重压力，此时采用e～P压缩曲线是合适的。

6.7.4 在水工建筑物地基沉降计算时，土质地基压缩层计算深度一般按计算层面处土的附加应力与自重应力的比值为0.10～0.20 (软土地基取小值，坚实地基取大值)的条件确定。对于软土地基，考虑到地基土的压缩沉降量大，地基压缩层计算深度若按计算层面处土的附加应力与自重应力的比值为0.20的条件确定是不够的，因为其下土层仍然可能有较大的压缩沉降量，往往是不可忽略的，此时，地基压缩层的计算深度宜按计算层面上土的附加应力与自重应力比值为0.10的条件确定。

6.7.5 由于挡土墙的结构刚度很大，对地基沉降的适应性较强，根据工程实践经验，在不危及挡土墙结构安全和影响其正常使用的条件下，一般认为最大沉降量达100～150mm是允许的。但沉降量过大，往往会引起较大的沉降差，对挡土墙结构安全和正常使用是不利的。至于最大沉降差的允许值，一般认为最大达30～50mm是允许的。因此，本规范规定，土质地基上的挡土墙，如采用天然地基，其最大沉降量不宜超过150mm，最大沉降差不宜超过50mm。这SL 265－2001的规定是一致的。

应该说明的是，对于控制相邻建筑物的沉降差，与止水结构有很大关系。本规范规定的最大沉降差，是依据采用金属止水片(如紫铜片止水)时的控制值，因为金属的水平止水的设计上允许有50mm的沉降差而不致于拉开。如果采用橡胶或塑料的止水结构，则不能适应这么大的沉降变形，这时，应根据止水材料的允许变形来控制沉降变形量。

6.7.6 对于软土地基上的挡土墙，当计算地基最大沉降量或相邻部位的最大沉降差超过本规范规定的允许值，不能满足设计要求时，可采取工程措施减小地基最大沉降量或相邻部位最大沉降差。本条只列举了工程上常用的几种措施，可结合工程具体情况选用。

7 结构计算

7.1 一般规定

7.1.1 水工挡土墙结构计算的内容较多，不同的结构布置型式、受力特点和工程地质条件，计算内容也不同，但主要内容是建筑材料的选择和结构应力分析。

7.1.2 水利水电工程中建造挡土墙所用的建筑材料主要有浆砌石、混凝土或钢筋混凝土、钢结构等。我国幅员辽阔，各地地质条件和可用建筑材料的供应或蕴藏情况差异很大，而挡土墙结构型式的选择与其挡土高度、工程地质条件、建筑材料来源及施工条件等有关。因此，在选用挡土墙建筑材料时，应根据上述因素进行分析后确定。

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7.1.3 采用浆砌石建造挡土墙的历史非常悠久，古代的一些砌石挡土结构至今有的还在发挥作用。[www.61k.com）如果当地石料供应便利或蕴藏量大且便于开采，只要地质条件能满足要求，采用浆砌条石或块石建造挡土墙是比较经济的。有的地方因当地石料缺乏也有采用混凝土预制块替代砌石材料的情况。浆砌石建造的挡土墙一般采用重力式或半重力式结构，也有采用空箱式结构的。由于空箱式结构施工不便，且抗震性能较差，目前已较少采用。岩石地基上的浆砌石挡土墙可以直接砌筑在地基上而不另设混凝土底板，但需要进行帷幕灌浆处理时宜设混凝土底板。土质地基上的浆砌石挡土墙有设置混凝土或钢筋混凝土底板的，也有不设底板的，从实际使用情况来看，不设底板的墙体容易因地基沉降而开裂，因此土质地基上的浆砌石挡土墙一般应设混凝土底板。墙底基石如果不嵌入底板混凝土中，浆砌石墙体与底板之间仅靠砂浆的粘结将形成结构上的薄弱面，这是危险的，因此墙底基石应嵌入底板混凝土中。为调整结构重心挡土墙前趾伸出较长时，可在混凝土底板中配置钢筋以满足强度要求。

7.1.4 混凝土也是挡土墙常用的建筑材料，在需要时还可采用钢筋混凝土结构。在大多数地区，混凝土或钢筋混凝土结构总要比砌石结构的工程投资高一些，因此只有在当地石料资源缺乏或石料运输不便，或因地基条件、结构强度等原因需要时才考虑采用混凝土或钢筋混凝土结构。一般来说，采用混凝土或钢筋混凝土结构主要有以下几种情况：① 采用重力式结构地基条件能够满足要求，但当地无石料资源且外运石料供应困难时；② 由于地基条件较差，需要采用轻型结构时；③ 高烈度地震区不宜采用砌石结构时；④ 由于施工周期原因，必须采用混凝土或钢筋混凝土结构时；⑤ 经技术经济比较宜采用混凝土或钢筋混凝土结构的其他情况等。

7.1.5 根据水利水电工程的实践经验，当挡土结构采用砌石时，选用的条石或块石应能抗风化，冻融损失率应小于1％，单块重量不宜小于30kg。所谓冻融损失率是指条石或块石经冻融后所损失的重量与未冻融前重量的比值(以百分数表示)。

从大量的浆砌石挡土墙调查情况来看，墙身渗漏现象比较普遍，主要是石料块体之间有裂隙存在。这些裂隙产生的原因是多方面的，如地基变形、粘结材料干缩、施工质量等。墙身渗漏虽然不一定影响结构安全，但过大的裂隙会将墙后土料的细颗粒带出，这是不利的；同时，由墙后土体中渗漏出的水常常带有颜色，墙面也不美观。江苏省近年来实施的一些水利水电工程中，采取了在墙面或墙背后浇筑一层厚度为0.2～0.3m的混凝土，即可解决这一问题；浆砌石挡土墙的面石是需要凿成光面的，如在墙面浇筑混凝土面层时要求毛面，且需要放置温度钢筋及伸入石料内的锚筋。至于在严寒、寒冷地区砌石结构应采取的防冻措施，应根据SL 211－98的规定确定。

浆砌石挡土墙的施工主要有浆砌或灌砌两种方法，不同的施工方法所用的粘结材料是不同的，粘结材料应根据结构强度要求计算确定。但采用浆砌方法施工时应采用水泥砂浆砌筑，砂浆强度等级不应低于M7.5；采用灌砌方法施工时采用混凝土灌填，灌砌混凝土的强度等级不应低于C10，但这只是最低的强度等级要求。

7.1.6 水工混凝土结构的强度要求、裂缝控制要求和抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性要求均

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与该结构所处环境有关，不同的环境条件，对结构有不同的强度要求、裂缝控制要求和耐久性要求。［www.61k.com］SL/T 191－96将水工混凝土结构所处的环境条件划分为四个类别，即一类为室内正常环境，二类为露天环境和长期处于地下和水下的环境，三类为水位变动区或有侵蚀性地下水的地下环境，四类为海水浪溅区及盐雾作用区，或潮湿并有严重侵蚀性介质作用的环境。在通常情况下，水工挡土墙处于二类或三类环境条件下，沿海地区的水工挡土墙则处于四类环境条件下，对处于冻融比较严重的三类环境条件下的水工挡土墙亦可按四类环境条件下的情况处理。

7.1.7 在沿湖、沿海地区，由于地基条件较差，常常采用板桩式挡土结构。这种挡土结构根据施工方法不同分为打入式和灌注式两种，打入式又分为预制钢筋混凝土构件和钢质构件两种。打入式是先将预制钢筋混凝土板桩或钢板桩，在现场依次打入形成连续墙体；灌注式主要是先采用挖掘或射水法开槽，待放入绑扎好的钢筋骨架后灌注混凝土形成地下连续墙。在选用钢筋混凝土材料时，其强度等级不宜低于C25，裂缝控制要求和抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性要求应满足本规范

8.1.7条的规定。钢板桩以及钢制锚杆、张紧器等钢质构件，除了满足上述要求外，还应留有在设计使用年限内可能被锈蚀的富裕量。

不管是否设置锚碇墙，打入式预制钢筋混凝土板桩的强度应以桩顶位移不大于10mm为限，现浇式地下连续墙的强度应以墙顶位移不大于5mm为限；钢制板桩的变形量可略大些，但必须同时满足强度和安全使用要求。

7.1.8 在有的挡土结构中，根据需要采用钢筋混凝土和钢质材料的组合结构。在这种情况下，挡土结构的强度要求、裂缝控制要求和抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性要求仍应满足本规范7.1.6条和7.1.7条的规定。

7.1.10 从近年来的一些工程实例看，当土质地基上浆砌块石和混凝结构土的挡土墙长度超过15m、钢筋混凝土结构的挡土墙长度超过20m时，墙身出现竖向裂缝的机率大大增加。土质地基上浆砌块石结构的挡土墙出现裂缝，主要是地基变形所致，而混凝土及钢筋混凝土结构的挡土墙出现裂缝的原因，大致与温度变化和收缩应力有关。由于水工建筑物施工往往受到季节的限制，水工挡土墙底板浇筑时的环境温度较低，而到墙身浇筑时环境温度却都已升高，此时底板混凝土的收缩已经完成，墙身混凝土的收缩又受到底板的约束，因此在底板以上至距离底板约1/2～2/3墙身高度范围内极易出现竖向裂缝，且一般都在拆除模板时就已发现，这其中也由施工养护不当的原因。对于一些严寒及寒冷地区，如果施工期或运行期的措施不当，也会产生混凝土冻坏而产生裂缝。各地在总结工程实践经验的基础上，都有一些简便易行的工程措施。因此，本规范提出了几种防止挡土墙裂缝的措施，供设计单位根据具体工程实际情况选用。

7.2 结构应力分析

7.2.1 目前挡土墙的结构应力多数是按照平面问题进行分析，只有少数复杂的挡土结构，才在平面问题分析论证的基础上再通过空间有限元的方法进行验证。一般来说，不同结构型式的挡土墙，其

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布置及结构尺寸不同，受力条件也不同。［www.61k.com)挡土墙的结构应力分析内容主要包括结构内力计算和变形验算两部分，并根据计算结果确定是否配置钢筋等。挡土墙结构内力主要是按照结构力学的方法进行计算，见附录C。

挡土墙底板是整个挡土结构的基础，是支承在地基上的受力条件复杂的弹性基础板。这样的“结构一地基”体系，按空间问题分析其应力分布状况，计算极为繁冗，同时也不必要，因此在工程实践中，往往近似地简化成平面问题进行计算。

对于土基上挡土墙底板的应力分析，首先是要拟定地基反力图形。目前土基上水工建筑物底板常用的应力分析方法主要有两大类：一类是反力直线分布法，假定挡土墙底板下地基反力按直线变化规律分布，即在沿墙前、墙后方向按梯形分布，在沿墙身长度方向按矩形分布，不论荷载及其分布状况、底板的刚度和地基土质如何，都可由偏心受压公式计算其地基反力，然后将地基反力作荷载，底板当作梁或支承板，墙身及隔墙当作支点，按倒置的连续梁或数边支承的板计算其内力；另一类是弹性地基梁法，认为梁和地基都是弹性体，根据变形协调和静力平衡条件，同时计算地基反力和梁的内力。由于挡土墙底板的长度与宽度的比值较小且四边荷载不对称，采用前一种方法计算简单，精度也可满足要求，已被广泛采用。地基反力的计算详见本规范第7章稳定计算的有关内容。

7.2.2 重力式、半重力式挡土墙由于其墙身大部分已将底板后趾覆盖，因此其底板只需验算为了调整地基应力分布而挑出墙身的前趾强度。前趾可简化为固支在墙身上的悬臂板，按受弯构件计算，荷载有悬臂部分的自重及作用其上的水重和地基反力、扬压力等。

重力式、半重力式挡土墙的墙身在理论上可按偏心受压构件计算其各水平面的强度，并复核水平截面的剪切强度。由于重力式挡土墙墙身断面较大，且沿高度方向呈直线变化，因此只要墙底截面满足强度要求，其余截面都能够满足强度要求。半重力式挡土墙的墙身断面在墙背存在折线，因此除了与重力式挡土墙一样需要对其墙底截面按偏心受压构件计算其各水平面的强度，并复核水平截面的剪切强度外，还需对墙背折点处的水平截面进行强度复核。

7.2.3 衡重式挡土墙的衡重平台板可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算，荷载有悬臂部分的自重及作用其上的土重和其它荷载。

衡重式挡土墙的墙底及墙身，在理论上也可按偏心受压构件计算其各水平面的强度，并复核水平截面的剪切强度。与半重力式挡土墙一样，衡重式挡土墙墙身断面也沿高度方向呈直线变化并有折点，因此只要墙底或折点截面满足强度要求，其余截面都能够满足强度要求。

7.2.4 悬臂式挡土墙的前趾和底板均可按简化为固支在墙身上的悬臂板，按受弯构件计算，荷载与重力式、半重力式挡土墙类似；底板计算时，荷载有底板自重及作用其上的土重、水重、地基反力、扬压力等。悬臂式挡土墙的墙身应按固支在底板上的悬臂板，按受弯构件计算，作用在墙身上的荷载主要有水平向的土压力、水压力等。值得说明的是，这只是一种简化计算的方法，在墙体高度和底板宽度都较大的情况下，底板按简化为固支在墙身上的悬臂板计算时，精度是不够的，这时底板上所受弯曲应力的最大值不在假定的墙体根部。为此，本规范规定，悬臂式挡土墙的前趾和底板均

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可按简化为固支在墙身上的悬臂板，可按受弯构件计算，也可按弹性地基梁计算。（www.61k.com］

7.2.5 扶壁式挡土墙底板的前趾与重力式及悬臂式挡土墙一样，可按简化为固支在墙身上的悬臂板，按受弯构件计算；底板、墙身因相互约束且受扶壁的约束，在距墙身和底板交线1.5倍扶壁间距以内部分均可简化为三边固支、一边自由的弹性板，按双向板计算，其余部分按单向连续板计算；对于扶壁的计算，可简化为固支在底板上的悬臂梁，按受弯构件计算，但应注意，在水平力的作用下，扶壁将受到很大的拉力作用，可是受力又不太明确，因此，目前的做法主要是采取加强构造的措施，一般来说，在扶壁的斜面上配置数根较粗的钢筋，即可防止扶壁斜面受力后开裂。同时，扶壁与墙身、扶壁与底板连接处均有拉脱趋势，应分别按中心受拉构件分段计算连接强度。

7.2.6 空箱式挡土墙底板的前趾和后趾与重力式或悬臂式挡土墙一样，均可按简化为固支在墙身上的悬臂板，按受弯构件计算。对于空箱墙体范围内的底板，因受到墙身的约束，则可简化为固支在墙体上的四边支承板计算，作用在底板上的荷载主要是地基反力和底板以上的竖向力(包括水重和土重等)。空箱式挡土墙的墙身水平截面呈框格状，下部受底板约束，上部自由，因此墙身沿高度方向应分为两个计算区域：从底板至1.5倍隔墙间距以内部分可简化为三边固支、一边自由的弹性板计算；1.5倍隔墙间距以上至墙顶部分，只要墙顶呈自由端，则可按单向连续板计算，也可将墙体沿水平方向整体截条按平面框架计算；如果空箱顶部的顶板与墙顶浇筑成整体，1.5倍隔墙间距以上至墙顶部分仍可简化为三边固支、一边自由的弹性板计算。空箱式挡土墙一般应设置盖板，且采用简支型式。

7.2.7 板桩式挡土墙可分为无锚碇墙结构和有锚碇墙结构两种。无锚碇墙结构比较简单，一般可用于挡土高度不大的场所，可按插入地基的悬臂结构计算，但该种型式挡土墙易产生较大水平位移，因此应进行变形验算。有锚碇墙结构比较复杂，在施工中有体系转换的过程，因此计算应考虑体系转换过程引起的受力变化；一般来说，在尚未形成有锚碇墙结构前，板桩受力可按悬臂结构计算，一旦形成有锚碇墙结构后，板桩上部受到锚杆作用，锚杆所受到的拉力又传递到锚碇墙上，此时锚碇墙的受力又相当于埋在土里的弹性地基梁。有关有锚碇墙的板桩式挡土墙的计算可参照有关港口工程设计规范的规定。

需要指出的是，竖向弹性地基梁法水平抗力地基系数的确定要慎重，地基系数对变位的影响大于对内力的影响。

板桩式挡土墙无论有无锚碇墙，都易产生较大水平位移，因此应进行变形验算。如果按照结构的使用要求，即使水平位移稍大，可能也不影响结构的使用，但从钢筋混凝土结构来说，如果水平位移较大，其强度即受到影响。通常墙顶水平位移可按结构的使用要求控制，入土点墙体水平位移按不大于10mm控制；对于有锚碇墙的结构，由于其结构体系在不同的施工阶段受力是不同的，还需要验算不同施工阶段的结构变形。

7.2.8 锚杆式挡土墙主要用于边坡的防护，对于不同的墙面型式及不同的地质条件，其结构计算也不同。设计时可按GB 50330－2002的规定进行计算。

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7.2.9 土质地基上加筋挡土墙应根据采用的结构型式，分别验算其基础、筋材等应力。[www.61k.com)加筋式挡土墙结构可按SL/T 225－98的规定进行计算。

7.2.10 组合式挡土墙是由不同结构组成的，但基本组合单元是由上述结构中的几种所组成。因此，在计算中，可根据不同的结构进行分析计算，其强度计算应能满足要求。如果该组合式挡土墙是由较复杂的不同结构组成，且结构中包括了有锚碇板桩及其它类型的组合结构时，虽然按平面问题求解，基本组合单元的强度计算是合适的，但因其属于空间受力状态，如果不按照空间问题求解，则有可能出现整体不能维持稳定状态的现象，所以当组合式挡土墙是由较复杂的不同结构组成时，还宜采用空间有限元的方法复核。

7.2.11 岩石地基上挡土墙的结构应力可根据其地基条件和结构型式确定相应的计算方法，墙体结构的应力分析方法与土质地基上的挡土墙是一致的。一般情况下，硬质岩石地基上挡土墙可不进行底板应力计算，但前趾的应力复核除外；软质岩石地基上挡土墙的底板应力可按土质地基上挡土墙底板的计算方法进行验算。

8 地基处理

8.1 一般规定

8.1.1 作为水工建筑物而言，结构的稳定是最为重要的，而结构的稳定，首先是要其地基能满足承载力、稳定和变形要求。对于水工挡土墙来说，当岩土地基的物理力学指标较差，不能满足承载力、稳定或变形要求时，就应该采用人工措施对地基进行加固。这里所指的人工地基，就是指经过采取人工的措施进行加固后的地基，例如采用桩基、沉井等刚性基础，以及采用换土、深层搅拌等方法加固的柔性地基。在水利水电工程中，不少挡土墙往往建造在回填土上，或者建造在部分回填土地基上，对这部分地基，如不进行人工加固，很容易出现结构倾斜、歪倒现象，尽管不一定影响结构安全，但可能影响其正常使用，故应采取必要的人工加固措施。

地基处理的目的主要有以下三个方面：一是增加地基的承载能力；二是提高地基的稳定性；三是减小或消除地基的有害沉降，防止地基渗透变形。当天然地基不能满足水工挡土墙的承载力、稳定和变形三方面中任何一个方面的要求时，就应根据工程具体情况因地制宜地进行地基处理。工程实践证明，在软弱地基上，采用加强上部结构整体性和刚度的方法，能减少地基的不均匀沉降变形，取得较好的技术经济效果。因此，在选择地基处理设计方案时，应综合考虑地基、基础及其上部结构的共同作用，尽量选用加强上部结构和地基处理相结合的设计方案。

人工加固地基的主要目的是要求加固后的地基能满足承载力、稳定及变形的要求。因此，在挡土墙的地基处理设计中，应根据挡土墙对地基的要求采取措施。例如当地基允许承载力不能满足要求时，应针对解决地基承载力的问题采取相应的工程措施。由于挡土墙地基除了受到垂直荷载的作用外，还受到水平荷载的作用，因此在采取工程措施时，必须同时考虑到这两种荷载的不利影响。

8.1.2 随着国民经济的发展，工程建设中的环境保护问题越来越被人们所重视。对于水利水电工程而言，除了对工程设计作出合理的环境评价外，对于采用的设计方案所可能涉及的环境保护问题也

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应引起足够的重视。［www.61k.com]因此，确定地基处理方案时，应避免因地基处理污染地表水和地下水，或损坏周围已有建筑物，防止振动噪音对周围环境产生不良影响。

8.2 岩石地基处理

8.2.1 根据有关标准的规定，岩石地基中全风化带宜全部清除，强风化状态是否清除需要根据实际情况而定，弱风化状态要对其中的裂隙需进行相应的处理。实际上，针对不同的建筑物应有不同的处置方法。对于挡土墙来说，只要能够满足地基稳定性要求，就可以不处理，或采取一些防止渗透破坏的加固措施即可。如岩石地基中全风化带，虽然其颗粒处于一种松散的状态，对于同时承受垂直及水平荷载的挡土墙是不利的，但如果按土质地基核算挡土墙地基处于稳定状态，采取一些防止渗透破坏的加固措施也可以满足要求的。对于挡土高度不大的挡土墙，强风化或弱风化状态的岩石地基也可能不需要进行处理就可以满足要求。因此，本规范8.2.1条的规定是针对那些挡土高度较大的挡土墙而言，对于工程中的实际情况应进行分析，确定经济合理的设计方案。

8.2.2 裂隙发育的岩石地基，应该根据挡土墙的稳定性要求，采取固结灌浆的地基处理方案。固结灌浆时的各项设计参数(包括孔距、排距、孔深和最小固结灌浆压力的控制等)，可根据当地工程的实践经验确定。

8.2.3 对岩石地基中泥化夹层、缓倾角软弱带和断层破碎带，应根据其分布情况和挡土墙对地基的要求，采取不同的处理措施。如采取全部清除或部分清除并辅以相应的工程措施。

8.2.4 溶洞、溶沟等对地基整体稳定性有影响的地质构造，在建筑物选址时应尽可能避开；无法避开时，需根据其所处的位置、大小、埋藏深度并结合水文地质条件等因素，进行必要的处理，较常用的方法有挖填、压力灌浆等。

8.3 土质地基处理

8.3.1 水工挡土墙常常会遇到疏松的砂性土或软弱的粘性土地基，需进行一定的处理，方可作为挡土墙的地基持力层。土质地基的处理方法很多，常用的有强力夯实、换土垫层、置换及搅拌、振冲挤密、桩基础、沉井基础等，特别是近年来随着科学技术的发展，新的处理方法不断提出，例如高压喷射法、硅化法、电渗法等。其中有些方法目前用于大面积的水工建筑物地基处理还有困难；有些方法用于实际工程，造价过高，与其它方法比较显得很不经济。表5中列出了几种常用的土质地基处理方法、分类、原理及作用、适用范围等。在具体选用时应进行综合分析，选择一种或多种地基处理方法联合应用。

表5 土质地基常用处理方法分类

适用范围

适用于碎石土、砂土、粉土、低饱和度的粘性土、杂填土等地基，对饱和粘性土地基也可采夯实法 夯实、强力夯实 用(但有效夯实深度内存在软粘土层时不宜采 用)

砂垫层、碎石垫层、素适用于各类软土地基，对局部有暗沟、暗塘等垫层法 土垫层、灰土垫层等 缺陷的地基也可采用

振冲置换、深层搅拌、置换及搅拌法 适用于粘性土、冲填土、粉砂、细砂等地基高压喷射注浆等

适用于松砂、粉土、杂填土、湿陷性黄土等地振冲挤密法 振冲挤密砂石桩等 基

处理方法 分类 原理及作用

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

桩基础

沉井基础 预制桩、灌注桩、 适用于较深厚的松软地基，尤其适用于上部为沉管桩等 松软土层、下部为硬土层的地基 对防止地基适用于上部为软土层或粉砂、细砂层、下部为── 硬土层或岩层的地基

8.3.2 强力夯实法适用于加固碎石土、砂性土、低饱和度粉土、粘性土、湿陷性黄土、素填土、杂填土、工业废渣等地基，也可用于防治粉土及粉砂的液化。（www.61k.com]强力夯实法是用很重的夯锤从高处自由落下，给地基以强大的冲击力和振动，通过加密(使空气或气体排出)、固结(使水或流体排出)和预加变形(使各种颗粒成份在结构上重新排列)的作用，从而改善地基土的工程性质，使地基土的渗透性、压缩性降低，密实度、承载力、稳定性得到提高，湿陷性和液化可能性得以消除。实践证明，采用这种方法加固后的地基土层干重度可达16kN/m3以上，压缩模量可提高2倍以上，承载力可提高1倍以上。

1 强力夯实法所用夯锤重量可根据吊车吨位进行选择，一般夯锤重量都在100kN以上，最重的达440kN，落距一般在10m以上，最大的达26.6m。单点夯击次数、夯击遍数及间歇时间等关系到强力夯实的加固效果，与被加固的地基土质条件有关。目前，强力夯实法的计算理论和方法尚不成熟，一般是先初步选定各项强夯参数，通过现场最佳夯击能试验确定。现场衡量强夯效果是以最后两遍平均夯沉量来控制的，对于粘性土及湿陷性黄土，最后两遍平均夯沉量一般不宜大于1.0～2.0cm；对于砂性土，一般不宜大于0.5～1.0cm。

2 强力夯实的有效处理深度既是选择地基处理方法的重要依据，又是反映地基处理效果的重要参数。影响强力夯实有效加固深度的因素很多，除了梅耶公式中所包含的锤重和落距以外，还有地基土质、不同土层的厚度及其分布状况、地下水位的埋藏深度以及夯点间距、夯击遍数、每遍击数、前、后两遍的间歇时间等各项强夯参数。鉴于这一问题的复杂性，加之目前尚无一套成熟的理论计算方法，强力夯实的有效加固深度应根据现场试夯结果或当地已建工程经验确定。在一般情况下，强力夯实法的有效加固深度可按本规范公式(9.3.2)计算。

3 由于建筑物的重量在地基中的应力传递呈一定的规律向下扩散，因此在进行夯击点布置时，应考虑建筑物基础形式、荷载分布等因素，要求地基中的传递应力应在扩散范围内均小于土层的地基允许承载力，为此，要求地基处理面积大于建筑物基础底面积，目前一般采取外扩1～2排夯击点的方式，或在基底每边向外扩大设计要求处理深度的1/3～1/2，且不少于3.0m。

4 强力夯实法施工后的地基强度需进行现场检测确定。现场检测的方法可采用静力触探、钻孔取样试验等，必要时还需通过现场荷载试验(包括垂直、水平向荷载试验)验证。由于强力夯实法的施工特点，施工后地基强度的增强尚有一个时间过程，因此强力夯实法施工后的地基应留置一段时间再进行现场检测，一般需要留置10～30天。

5 强力夯实法施工过程中，在夯锤落地瞬间，部分动能转换为冲击波，从而引起地表震动。这种震动的强度过大时，就会引起地基和周围建筑物的损伤和破坏，并产生振动和噪音等公害。因此，在采取强力夯实法加固地基时，应采取一定的隔振措施(如挖掘隔振沟、钻设隔振孔等)，以消除或减轻振动危害；由于软粘土在这种震动的过程中容易造成剪切破坏且难以恢复，因此在有效夯实深度范围内，如夹有软粘土层，应尽可能采用其他地基加固方法。

8.3.3 垫层法是挖除建筑物底板下的软弱土层，换填较好的土料或其他材料，换填的土料或其他材料通过一定的密实措施，以满足建筑物对地基的要求。垫层的设计不但要满足建筑物对地基稳定及变形的要求，而且要做到经济合理，因此换土垫层法设计主要内容包括选用材料、计算垫层的厚度和宽度、确定垫层的密实度要求、核算垫层及垫层下地基的稳定性、以及复核地基沉降量等。

1 挡土墙地基采用换土垫层法处理时可用的垫层材料较多，如砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层及其它性能稳定、无侵蚀性的材料，都可以用作换土垫层，但根据不同的使用条件应有所限制。如对于底板处于水下的挡土墙，就不宜采用灰土垫层；当水体或垫层以下的土层有侵蚀性时，

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

垫层材料还需保证其强度和耐久性等。［www.61k.com）水工挡土墙采用换土垫层法处理时常用的垫层材料主要是粉土垫层及砂垫层。

2 对于垫层厚度和宽度的确定，既要求有足够的厚度来置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要求有足够的宽度以防止垫层向两侧挤出。

垫层厚度一般根据垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于软弱土层允许承载力进行确定。垫层底面处的附加应力，可按应力扩散角法计算。一般可先初步拟定一个垫层厚度进行验算。如不符合要求，则改变厚度，重新验算，直至满足为止。根据我国沿海地区换土垫层设计施工经验，换土垫层的厚度不宜大于3m。

垫层的宽度(或长度)除要满足应力扩散的要求外，还应防止垫层向两边挤动。如果垫层宽度(或长度)不足，就有可能部分挤入侧面软弱土层中，增大基础沉降。因此，垫层底面的宽度(或长度)通常应比按应力扩散角法计算的宽度(或长度)还要大一些，根据经验，垫层底面实际采用的宽度(或长度)要比计算宽度(或长度)大2～3m。

3 为了保证换土垫层达到设计要求的密实度，施工时可根据土料的成分选用不同的密实方法。对于素土垫层，通常可采用碾压法施工；对于砂垫层，可采用水撼法施工。施工中应通过试验确定垫层材料的控制含水量，进行分层压实或振密；分层厚度应控制在20～30cm，不宜超过30cm；并应在下层垫层的密实度检验合格后，方可进行上层垫层施工。对于垫层材料的密实度检验，粉土可检验其压实度，砂垫层可检验其相对密度。本规范8.3.3条第3款提出的压实度和相对密度指标只是所需控制的最低要求，设计中还可根据实际情况提出更高的要求。

4 在通常情况下，换土垫层法施工后只需根据土质类别检测其压实度或相对密度即可判别地基强度是否满足要求。对于重要的1、2级水工挡土墙，换土垫层法施工后还需进行现场检测确定。现场检测的方法可采用静力触探、钻孔取样试验等，必要时还需通过现场荷载试验(包括垂直、水平向荷载试验)验证。

5 挡土墙无论是否挡水或是否处于水下，其墙后填土内往往都存在地下水，因而挡土墙基底大都有渗流作用。因此，采用换土垫层法处理时除了满足地基的强度条件外，还需验算基础的渗流稳定性。对于采用砂垫层、碎石垫层的挡土墙，由于这类垫层材料的渗透性强，其底板下应优先采用垂直防渗体以保证渗流安全。

6 根据换土垫层的实践经验，建筑物在垫层内和垫层以下的地基土层内还可能产生一定的沉降变形。挡土墙由于受到水平荷载的作用，底板下各点的沉降量也是不同的。因此，采用换土垫层进行地基处理的挡土墙，还要求核算基础的沉降量，计算的最终沉降量应小于规范规定的允许值。挡土墙地基的沉降量可按分层总和法只计算最终沉降量，最终沉降量可按本规范公式(6.7.2)计算。

通过深层搅拌机在地基深部，就地将软土8.3.4 深层搅拌法是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂，

和固化剂(浆体或粉体)强制拌和，利用固化剂和软土发生一系列物理化学反应，使其凝结成具有整体性、水稳定性好和较高强度的水泥(或石灰)加固体，与天然地基形成复合地基。由于粉体材料的施工质量不易控制，因此采用深层搅拌法进行地基处理时不宜采用粉体固化剂(即粉喷桩)。采用深层搅拌法进行地基处理时还受到施工机械能力的限制，一般来说，采用深层搅拌桩加固地基的深度只能达到12m左右，最大加固地基的深度也只能达到18m左右。

深层搅拌法首先是在工业与民用建筑领域采用的，20世纪90年代才逐步应用到水利工程领域。深层搅拌法的主要特点：① 在地基加固过程中无振动、无噪音；② 对被加固土体无侧向挤压，对邻近建筑物影响很小；③ 可按工程需要做成柱状、壁状、格子状和块状等加固形状；④ 施工工期短，造价较低。深层搅拌法适用于加固深厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水率较高的粘性土地基。

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

1 深层搅拌法可有效提高地基强度(当水泥掺入量为8％和10％时，加固体强度可分别达到0.24MPa和0.65MPa)，如果有效地利用其后期强度(90d强度)，则可大大节省地基加固投资。(www.61k.com）因此，在进行深层搅拌法设计时，应根据地基土质和地基承载力的要求，合理确定水泥掺入量。由于水工建筑物从地基处理到上部结构的完成需要经历一个比较长的时期，也就是说，在建造水工建筑物过程中，对地基的加载有一个较长的过程，如果在深层搅拌法设计时不考虑这一因素，只考虑设计强度，那么，不是延长工期(即地基处理后需等待地基强度)，就是只能考虑前期强度，显然这是不经济的。这里所说的地基承载力，是指根据工程实施的计划，考虑到上部结构的逐步加载因素，适当利用后期增长后的地基强度。至于需要利用多长时间的强度指标，应按照加载的时间确定。对于深层搅拌法进行地基加固时所需采用的水泥掺入量，应根据计算确定。根据水利水电工程的特点和实践经验，水泥掺入量一般可采用12％～15％，最大不宜超过18％。

2 采用深层搅拌法加固地基时，深层搅拌桩的平面布置原则上应与基底应力的分布一致。考虑到挡土墙在不同运用时期的基底应力的分布状态，可先按平均基底应力分布进行桩的平面布置，然后在底板下基底应力较大处加密。经深层搅拌法加固后，与天然地基形成的依然是复合地基，因此深层搅拌法加固的宽度同样要满足应力扩散的要求，即加固的宽度应比按应力扩散角法计算的宽度

根据工程实践经验，大一些。按本规范公式(8.3.4-1)计算的bmin值是超出挡土墙基底外缘的最小宽度，

实际布置的深层搅拌桩至少要超出基底外缘0.5～1.0m。

3 公式(8.3.4-2)～(8.3.4-4)是深层搅拌桩复合地基承载力的计算公式，按照公式(8.3.4-2)的取值，需要通过现场单桩载荷试验确定单桩竖向承载力标准值。设计时，往往需要先估算单桩竖向承载力标准值，这时可根据本规范公式(8.3.4-3)和公式(8.3.4-4)分别计算单桩竖向承载力，并取其中的最小值作为设计值，代入公式(8.3.4-2)计算。在施工前期，应通过现场单桩载荷试验验证单桩竖向承载力标准值的取值，若现场单桩载荷试验成果比设计值小或偏差较大时，设计应作调整。

4 对于重要的1、2级挡土墙，当挡土高度较大且需要采用深层搅拌法加固地基，或是需要大面积进行深层搅拌法加固地基时，其复合地基承载力对结构的安全和工程的投资影响较大。在这种情况下，应在工程位置处选择有代表性的区域先进行现场试验，以确定采用深层搅拌法加固后的地基允许承载力。这时的现场试验应包括单桩竖向承载力、复合地基承载力等，必要时还需进行拖板试验，以测定水平向基底摩擦系数。

9.3.5 振冲挤密法按加固机理和效果的不同，又分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲置换法是在地基中用振冲器成孔，以砾砂、碎石等散粒材料填充置换振密形成桩体，与原状土质地基构成复合地基，使地基排水性能得到改善，加速地基土层固结，以提高承载力，减少沉降量，又可称为振冲置换砂石桩法。振冲密实法是利用振动和压力水使砂颗粒相互挤密，重新排列，减少孔隙，从而提高砂层的承载力和抗液化能力，又可称为振冲挤密砂桩法，这种方法根据砂土质的不同，又有加填料和不加填料两种。

振冲置换法适用于处理不排水抗剪强度小于20kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基，如果桩周土的强度过低，则难以形成桩体。振冲密实法适用于处理砂土和粉土等地基，但不加填料的振冲密实法仅适用于处理粘粒含量小于10%的粗砂、中砂地基。

1 振冲挤密法处理地基应因地制宜，就地取材，采用碎石、卵石、砂、矿渣等作填料(水利水电工程中大都选用砂、碎石材料)，所形成的桩体具有良好的透水性，加速地基固结，地基承载力可提高1.2～1.35倍；由于振冲过程中的预震效应，可使砂土地基增加抗液化能力。

2 桩孔直径与挤密效果、施工设备条件、成孔方法及经济性有关。对于碎石桩，桩径可适当大一些，一般可取0.7～1.2m。对于砂桩，所能形成的桩径都要比碎石桩小一些，一般为0.3～0.6m，桩的间距也要密一些。公式(8.3.5-1)和(8.3.5-2)适用于砂桩间距和排距的计算，对采用其他填料桩间

挡土墙设计规范 挡土墙设计规范

距和排距的计算原则上也适用。[www.61k.com）

3 考虑土质情况、工程需要和目前的设备条件等因素，砂或碎石桩处理地基的深度一般为15m左右，深度太深受到设备能力的限制，太浅不经济；根据工程实践经验，按照地基土质的不同，填料的置换率宜控制在10％～30％之间，置换率过大了施工困难，过小了不能满足地基加固的要求。 4 振冲挤密法所形成的砂或碎石桩与原地基构成了复合地基，因此振冲挤密法处理地基的宽度除了要满足应力扩散的要求外，底面的宽度通常应比按应力扩散角法计算的宽度还要大一些。根据工程实践经验，振冲挤密法实际采用的宽度应超出建筑物的基底外缘1.0m以上。

5 采用振冲挤密法加固地基后，通常情况下需采用静力触探检验地基强度是否满足要求。对于重要的1、2级挡土墙，需通过现场荷载试验验证，包括单桩竖向承载力、复合地基承载力等，必要时还需进行拖板试验，以测定水平向基底摩擦系数。

8.3.6 桩基础是一种常用的地基处理方法，工程实践经验较多。对松软地基，当利用天然地基有困难时，采用桩基础不仅可显著提高地基承载力、减少沉降量，而且可减轻上部结构重量。桩基础的型式较多，有钢筋混凝土预制桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩、钢管打入桩等。水利水电工程中采用的桩基础，主要是钢筋混凝土预制桩和钻孔灌注桩两种。

1 桩基础是在承受上部荷载作用下，同时由桩侧的摩阻力和桩端的阻力维持稳定。钢筋混凝土预制桩和钻孔灌注桩，按受力特性又可分为摩擦型桩和端承型桩两大类。按照桩侧摩阻力和桩端阻力的大小，摩擦型桩又可分为摩擦桩和端承摩擦桩，端承型桩又可分为端承桩和摩擦端承桩。摩擦型桩的桩顶荷载全部或主要由桩侧摩阻力承受，端承型桩的桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受。为避免挡土墙墙后地下水通过底板与地基土之间形成的渗流通道造成渗流破坏，在水平向荷载作用下，挡土墙底板与地基土之间应有紧密的接触，为此，土质地基上挡土墙的桩基宜采用摩擦型桩(包括摩擦桩和端承摩擦桩)。

2 挡土墙底板基底面积较大，桩的根数和尺寸主要与底板底面以上的作用荷载及施工条件等有关，因此桩的根数和尺寸可按照承担底板底面以上的全部荷载(包括竖向荷载和水平向荷载)确定。但由于钢筋混凝土预制桩或钻孔灌注桩的水平向承载力远小于其竖向承载力，而挡土墙所承受的水平向荷载又较大，因此在挡土墙设计中，要满足结构的稳定(尤其是结构的抗滑稳定)要求，所需设置的桩基数量较多，按底板底面以上水平向荷载全部由桩承担的原则是偏于安全的。

3 钢筋混凝土预制桩桩径(方桩为边长)一般为0.25～0.3m，沉管灌注桩桩径一般为0.3～0.5m，钻孔灌注桩桩径一般为0.8～1.2m。为了避免桩基施工可能引起土的松弛效应和挤压效应对相邻桩的不利影响，钢筋混凝土预制桩的中心距不应小于3倍桩径或边长；钻孔灌注桩由于桩径较大，其中心距可略小些，但不应小于2.5倍桩径。

桩的平面布置应尽量使桩群形心与底板底面以上基本 4 为了充分利用桩基础各桩的承载能力，

荷载组合的合力作用点相接近，使各桩实际承担的荷载尽量相等，这对减少地基的不均匀沉降，维护挡土墙的结构安全和正常使用是有利的。由于挡土墙在不同使用时期荷载组合的合力作用点不同，在进行桩的平面布置时应尽可能作些调整。

5 为使同一块底板下各桩实际承担的荷载尽量相等，以减少或避免产生地基的不均匀沉降，危及挡土墙的结构安全和正常使用，本规范规定，在同一块底板下不应采用直径、长度相差过大的摩擦型桩，也不应同时采用摩擦型桩和端承型桩。

6 如果在水工挡土墙底板下不得已必须采用端承型桩时，为了防止底板与地基土的接触面产生接触冲刷(这是一种十分有害的渗流破坏形式)，应采取有效的基底防渗措施，例如在底板下设防渗板桩，加强挡土墙相邻底板或挡土墙底板与其它建筑物底板之间永久缝的止水结构等。

7 单桩的允许竖向承载力包括桩侧允许摩阻力和桩端允许阻力两部分。桩侧允许摩阻力和桩端允许阻力可根据有关标准规定的公式计算，而单桩的允许水平向承载力通常是以控制桩顶允许的水平位移值为主要指标，通过试验或计算确定。桩顶允许水平位移值的大小主要与桩的直径、单桩与

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群桩关系、桩身周围土质条件等因素有关。（www.61k.com）根据山东等省钻孔灌注桩群桩试验资料，在控制桩处于良好的弹性工作状态下，桩顶水平位移可控制不超过0.5cm。考虑到钢筋混凝土预制桩长细比较大，其适应变形的性能优于钻孔灌注桩，因此桩顶水平位移控制值可控制不超过1.0cm。对于群桩基础中各排单桩承受的水平向荷载，考虑到挡土墙底板的刚度较大，对桩的钳制作用较强，可认为各桩顶的水平位移相等，所承受的水平向荷载也应相等。因此，对于挡土墙群桩基础可按全部水平向荷载由各桩平均承担的原则进行计算。

8 本规范关于群桩含义的规定，与国家现行有关标准的规定是一致的，即将群桩视为一假想的实体深基础。因此，对于群桩基础除了需按照计算的单桩允许承载力布置桩基外，还需验算其桩尖平面处的地基压应力和沉降量不应大于该平面处地基土的允许承载力和允许沉降量。

8.3.7 沉井基础是工程上应用较为广泛的地基处理方法，在我国东部沿海地区的水闸工程中使用较多，其处理效果比较理想，可以同时解决地基承载力和地基渗透变形问题。

1 根据江苏、浙江等省已建水闸工程沉井基础的工程实践经验，沉井基础的平面形状多呈矩形，且布置简单对称，以便井体施工浇筑和均匀下沉。沉井的平面尺寸不宜过大，否则施工不便。沉井与沉井之间需做好接缝止水，必要时采用板桩封闭。为了保证沉井下沉时的稳定性和基底应力的均匀性，沉井的长宽比不宜大于3.0。

2 沉井井壁及隔墙的厚度是根据沉井在施工下沉过程中及建成后运行时所需的结构强度和刚度要求确定的，同时应考虑下沉时所需的重量。隔墙与井壁所分割的井口尺寸，除了考虑结构强度和刚度要求外，还需满足在沉井下沉过程中井口内土方开挖和运输的要求。井壁的外侧面在下沉时受到由土压力引起的摩阻力作用，应尽可能做到光滑平整，以利下沉。

3 由于沉井基础是在挡土墙底板底面高程上先进行分节浇筑，然后挖去井内的土方，依靠井体自重克服井壁摩阻力而下沉的，因此沉井浇筑高度应根据地基土质条件和要求控制的下沉速度等因素确定。对于沉井高度较大需要分节浇筑时，第一节沉井井壁浇筑高度往往受到浇筑基底面地基承载力的限制，而在第二节以上的各节浇筑高度还要受到其下已下沉的各节井壁摩阻力的影响，如果处理不当，将会造成沉井下沉的失控现象。

4 为了保证沉井在施工时能顺利下沉到设计高程，需要验算沉井的自重是否满足下沉要求，控制的计算指标为下沉系数(沉井自重与井壁摩阻力之比)。根据江苏省已建水闸工程沉井基础的实践经验，下沉系数可取1.15～1.25。

5 由于沉井下沉时开挖较深，受地下水的影响较大，沉井封底施工一般来说比较困难，因此若下卧硬土层或岩层的允许承载力已能满足设计要求，则沉井可不封底；只有在下卧岩土层允许承载力不能满足要求的时沉井才封底。而沉井不封底时，则应选用与井底土层渗透性相近的回填土料，且分层夯实，防止产生渗透变形和过大的沉降，使挡土墙底板与沉井内回填土顶面脱开。

6 根据沉井施工实践经验，当沉井下沉至含承压水的土层，不仅沉井基础施工会遇到很大困难，而且还会影响工程施工安全，因此在含承压水土层的地基上不宜采用沉井基础。如果在含承压水土层的地基上必须采用沉井基础时，应采取周密有效的降水措施。

五 : 挡土墙设计手册及规范

挡土墙设计手册及规范

ICS93.160 P 59

SL

中华人民共和国水利行业标准

SL379－2007

水工挡土墙设计规范

Design specification for hydraulic retaining wall

2007－05－11发布 2007－08－11实施

中华人民共和国水利部发布

前言

水利部水利水电规划设计管理局水规局科〖 2001〗1号“关于下达 2001年度水利水电勘测设计技术标准制定、修订项目计划及主编单位的通知”将《水工挡土墙设计规范》 (以下简称“本规范” )列为水利行业标准的制定标准项目，并指定由江苏省水利勘测设计研究院负责编制。(www.61k.com）据此，编制本规范。

本规范共 8章 19节 159条和 3个附录，其主要技术内容包括：总则、术语、级别划分与设计标准、工程布置、荷载、稳定计算、结构计算和地基处理等。

本规范是我国首次编制的水工挡土墙设计规范。在编制过程中，总结了国内水工挡土墙的主要设计方法，参考了有关工程实践经验和科学研究成果，经多方面征求意见，并反复讨论和修改后，由本规范主持机构审定。

本规范的强制性条款有： 3.2.2、3.2.7、3.2.8、3.2.10、3.2.11、3.2.12、3.2.13、3.2.14、6.3.1、

6.6.3、

6.3.4，并以黑体字标识。

本规范批准部门：中华人民共和国水利部本规范主持机构：水利部水利水电规划设计总院本规范解释单位：水利部水利水电规划设计总院本规范主编单位：江苏省水利勘测设计研究院有限公司本规范出版、发行单位：中国水利水电出版社本规范主要起草人：张平易陈登毅许宗喜宦国胜顾美娟

何定恩本规范审查会议技术负责人：关志诚本规范体例格式审查人：窦以松

目 次

1 总 则 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(1) 2 术语 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(2) 3 级别划分与设计标准 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(3)

3.1 级别划分┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(3)

3.2 设计标准┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(3) 4 工程布置 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(5)

4.1 一般规定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(5)

4.2 结构布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(5)

4.3 防渗与排水布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(7) 5 荷载 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(9)

5.1 荷载分类及组合┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(9)

5.2 荷载计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(10) 6 稳定计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(11)

6.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(11)

6.2 抗渗稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(11)

6.3 抗滑稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(11)

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6.4 抗倾覆稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(14)

6.5 抗浮稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(15)

6.6 地基整体稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(15)

6.7 地基沉降计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(15) 7 结构计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(17)

7.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(17)

7.2 结构应力分析 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(18) 8 地基处理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(19)

8.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(19)

8.2 岩石地基处理 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(19)

8.3 土质地基处理 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(19) 附录Ａ 土压力计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(24) 附录Ｂ 挡土墙稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(33) 附录Ｃ 挡土墙结构计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(39) 本规范用词说明 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(45) 条文说明 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(46)

1 总则

1.0.1为适应水利水电工程建设需要，统一水工挡土墙的设计标准和技术要求，提高水工挡土墙设计水平，做到安全可靠、经济合理，制定本规范。[www.61k.com）

1.0.2本规范适用于 1～3级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的 1～4级水工挡土墙设计。4、5级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的 5级水工挡土墙设计可参照使用。本规范不适用于临时性挡土墙设计。对于有特殊要求的水工挡土墙设计，以及采用新型结构或受力复杂的挡土墙设计，应进行专门研究。

1.0.3 水工挡土墙设计选用的基本资料应正确可靠，满足设计要求。

1.0.4水工挡土墙设计应从实际出发，广泛吸取工程实践经验，积极采用新结构、新材料、新技术、新工艺。

1.0.5 水工挡土墙设计引用的标准都有可能修订，应积极研究采用新版本的可能性。本规范引用的

标准主要有：《建筑地基基础设计规范》 (GB50007－2002)；《防洪标准》 (GB 50201－94)；《水利水电工程地质勘察规范》 (GB 50287－99)；《建筑边坡工程技术规范》 (GB 50330－2002)；《浆砌石坝设计规范》 (SL 25－2006)。《水利水电工程土工合成材料应用技术标准》 (SL/T 225－98)；《水利水电工程等级划分及洪水标准》 (SL 252－2000)；《水利水电工程岩石试验规程》 (SL 264－2001)；《水闸设计规范》 (SL 265－2001)；《水工钢筋混凝土结构设计规范》 (SDJ 20－78)；《城市防洪工程设计规范》 (CJJ 50－92)；

1.0.6水工挡土墙设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2.0.1 水工挡土墙 hydraulic retaining wall水利水电工程中的承受土压力、防止土体塌滑的挡土建筑物。

2.0.2 岸墙 side wall 修建在河岸或与水工建筑物相连接，用以挡土的建筑物。

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2.0.3 翼墙 wing wall 修建在水工建筑物上、下游两侧，用以引导水流并兼有挡土及侧向防渗作用的建筑物。

2.0.4 重力式挡土墙 gravity retaining wall由墙身和底板构成的、主要依靠自身重量维持稳定的挡土建筑物。

2.0.5 半重力式挡土墙 semi－gravity retaining wall 为减少圬工砌筑量而将墙背建造为折线

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型的重力式挡土建筑物。(www.61k.com)

2.0.6 衡重式挡土墙 shelf retaining wall 墙背设有衡重台 (减荷台)的重力式挡土建筑物。 2.0.7 悬臂式挡土墙 cantilever retaining wall由底板及固定在底板上的悬臂式直墙构成的，主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。

2.0.8 扶壁式挡土墙 (扶垛式挡土墙) counterfort retaining wall 由底板及固定在底板上的直墙和扶壁构成的，主要依靠底板上的填土重量维持稳定的挡土建筑物。

2.0.9 空箱式挡土墙 chamber retaining wall 由底板、顶板及立墙组成空箱状的，依靠箱内填土或充水的重量维持稳定的挡土建筑物。

2.0.10板桩式挡土墙 sheet-pile retaining wall利用板桩挡土，依靠自身锚固力或设帽梁、拉杆及固定在可靠地基上的锚碇墙维持稳定的挡土建筑物。

2.0.11锚杆式挡土墙 anchor retaining wall 利用板肋式、格构式或排桩式墙身结构挡土，依靠固定在岩石或可靠地基上的锚杆维持稳定的挡土建筑物。

2.0.12加筋式挡土墙 reinforced retaining wall 利用较薄的墙身结构挡土，依靠墙后布置的土工合成材料减少土压力以维持稳定的挡土建筑物。

2.0.13前趾 foretoe 为调整挡土建筑物重心，其底板向墙前挑出一定长度的部分。

2 术语

3 级别划分与设计标准

3.1 级别划分

3.1.1水工建筑物中的挡土墙应根据所属水工建筑物级别，按表 3.1.1确定。表 3.1.1 水工建筑物的挡土墙级别划分

注：1、主要建筑物中的挡土墙是指一旦失事将直接危及所属水工建筑物安全或严重影响工程效益的挡土墙； 2、次要建筑物中的挡土墙是指失事后不致直接危及所属水工建筑物安全或对工程效益影响不大并易于修复的挡土墙。

3.1.2独立布置的水工挡土墙应根据其重要性按 GB50201-94及 SL252-2000的有关规定划分级别。

3.1.3 城市防洪工程中水工挡土墙的级别，应按 CJJ 50－92的规定确定。、

3.1.4 位于防洪 (挡潮)堤上具有直接防洪 (挡潮)作用的水工挡土墙，其级别不应低于所属防洪 (挡潮)堤的级别。

3.1.5 采用实践经验较少的新型结构的 2～4级水工挡土墙，经论证后可提高一级设计。但洪水标准不提高。

3.1.6 与两个及两个以上不同级别建筑物相关的水工挡土墙，可按较高级别建筑物定级。

3.2 设计标准

3.2.1 水工挡土墙的洪水标准应与所属水工建筑物的洪水标准一致。

3.2.2 不允许漫顶的水工挡土墙墙前有挡水或泄水要求时，墙顶的安全加高值不应小于表

3.2.2规定的下限值。

表 3.2.2 水工挡土墙墙顶安全加高下限值 (m)

3.2.3 城市防洪工程中水工挡土墙的洪水标准及安全加高值，应按 CJJ 50－92的规定确定。

3.2.4 水工挡土墙的抗震设计应与所属水工建筑物的抗震设计标准相协调。

3.2.5 对于砌石挡土墙，其结构构件强度安全系数应按 SL 25－2006的规定采用。

3.2.6 混凝土及钢筋混凝土挡土墙结构构件强度安全系数，钢筋混凝土挡土墙结构构件的抗裂安全系数以及昀大裂缝宽度的允许值，应按 SDJ 20－78的规定采用。

3.2.7 沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数不应小于表 3.2.7规定的允许值。

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表 3.2.7 挡土墙抗滑稳定安全系数的允许值

注：特殊组合Ⅰ适用于施工情况及校核洪水位情况，特殊组合Ⅱ适用于地震情况。（www.61k.com)

3.2.8 当土质地基上的挡土墙沿软弱土体整体滑动时，按瑞典圆弧法或折线滑动法计算的抗滑稳定安全系数不应小于表 3.2.7规定的允许值。

3.2.9 岩石地基上挡土墙沿软弱结构面整体滑动，当按公式 (6.3.6)计算的稳定安全系数允许值，可根据工程实践经验按表 3.2.7中相应规定的允许值降低采用。

3.2.10设有锚碇墙的板桩式挡土墙，其锚碇墙抗滑稳定安全系数不应小于表 3.2.10规定的允许值。

表 3.2.10 锚碇墙抗滑稳定安全系数的允许值

3.2.11对于加筋式挡土墙，不论其级别，基本荷载组合条件下的抗滑稳定安全系数不应小于

1.40，特殊荷载组合条件下的抗滑稳定安全系数不应小于 1.30。

3.2.12土质地基上挡土墙的抗倾覆安全系数不应小于表 3.2.12规定的允许值。

表 3.2.12 土质地基上挡土墙抗倾覆安全系数的允许值

3.2.13岩石地基上 1～3级水工挡土墙，在基本荷载组合条件下，抗倾覆安全系数不应小于

1.50，4级水工挡土墙抗倾覆安全系数不应小于 1.40；在特殊荷载组合条件下，不论挡土墙的级别，抗倾覆安全系数不应小于 1.30。

3.2.14对于空箱式挡土墙，不论其级别和地基条件，基本荷载组合条件下的抗浮稳定安全系数不应小于 1.10，特殊荷载组合条件下的抗浮稳定安全系数不应小于 1.05。

4 工程布置

4.1 一般规定

4.1.1 水工挡土墙布置应根据工程所在地的地形、地质、水流等条件以及所属水工建筑物的总体布置、功能、特点、运用要求等确定，做到紧凑合理、协调美观。

4.1.2 水工挡土墙按其所在位置、功能要求可分为岸墙、翼墙和挡墙等类型。

4.1.3 水工挡土墙按其受力条件可采用重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、空箱式、板桩式、锚杆式或加筋式等断面结构型式。

4.2 结构布置

4.2.1 用作岸墙的挡土墙，宜采用直线式布置；根据工程需要，也可采用直线与圆弧 (椭圆弧)组合的布置型式。

4.2.2 用作翼墙的挡土墙，可采用圆弧 (椭圆弧)式、直线与圆弧(椭圆弧)组合式、曲线式、折线式、扭曲面式等型式。

4.2.3 其它工程类型的挡土墙，可按所属工程的总体布置要求，选用合适的平面布置型式。

4.2.4 土质地基上挡土墙的结构型式，可根据地质条件、挡土高度和建筑材料等，经技术经济比较确定：

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1在中等坚实地基上，挡土高度在 8m以下时，宜采用重力式、半重力式或悬臂式结构；挡土高度在 6m以上时，可采用扶壁式结构；当挡土高度较大、且地基条件不能满足上述结构型式要求时，可采用空箱式或空箱与扶壁组合式结构。

2在松软地基上，宜采用空箱式结构，也可采用板桩式结构。当采用板桩式挡土墙时，可根

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据土质条件和施工方法选用打入式或现浇式(地下连续墙)墙体，并可根据稳定要求选用无锚碇墙或有锚碇墙的结构。［www.61k.com］

3在坚实地基和人工加固地基上，挡土墙的结构型式可不受挡土高度的限制，但应考虑材料特性的约束条件。

4 在稳定的地基上建造挡土建筑物时，可采用加筋式挡土墙结构。加筋式挡土墙的墙面宜采用带企口的预制混凝土块砌筑，但应妥善处理好墙面结构的防渗或导滤问题，并可根据墙后填土的潜在破坏面的形状选用刚性筋式或柔性筋式，前者采用加筋带或刚性大的土工格栅，后者采用土工织物。

5 8度及 8度以上地震区的挡土墙不宜采用砌石结构。

4.2.5 岩石地基上挡土墙结构型式应考虑地基及材料特性的约束条件。

4.2.6 不允许越浪的挡土墙的墙顶高程应按以下规定确定：

1 不应低于所属水工建筑物正常挡水位 (或昀高挡水位 )加波浪计算高度与相应安全加高值之

和； 2 当墙前泄水时，其墙顶高程不应低于设计洪水位 (或校核洪水位)与相应安全加高值之和； 3 软弱地基上挡土墙墙顶高程的确定，还应考虑地基沉降的影响。

4.2.7挡土墙的墙顶宽度应根据墙体建筑材料和填土高度合理确定。混凝土或钢筋混凝土挡土墙的墙顶宽度不应小于 0.3m，砌石挡土墙的墙顶宽度不宜小于 0.5m；墙后填土不到顶时，墙顶宽度宜适当放宽。

4.2.8 挡土墙底板的埋置深度应根据地形、地质、水流冲刷条件，以及结构稳定和地基整体稳定要

求等确定。 1当挡土墙墙前有可能被水流冲刷的土质地基，挡土墙墙趾埋深宜为计算冲刷深度以下 0.5～

1.0m，否则应采取可靠的防冲措施。

2对于土质地基，挡土墙底板顶面不应高于墙前地面高程；对于无底板的挡土墙，其墙趾埋深宜为墙前地面以下 0.5～1.0m。

4.2.9 当挡土墙布置在沿墙长方向的纵向坡上时，其底部可按阶梯形分段布置。每个台阶长度不应小于 2.0m，相邻台阶高差不宜大于 2.0m。挡土墙除应满足墙趾埋深的要求外，还应满足挡土墙纵向稳定的要求。

4.2.10挡土墙的底板厚度应根据结构强度要求等确定。 1 混凝土或钢筋混凝土挡土墙的底板厚度不宜小于 0.3m，砌石挡土墙的底板厚度不宜小于

0.5m，采用桩基础时底板宜加厚； 2 底板的前趾伸出长度及厚度应根据结构稳定要求等确定。 3 土质地基上的挡土墙底板底部宜设置齿墙，齿墙深度可采用 0.5～1.0m。

4.2.11挡土墙的迎水面可采用垂直或略向后倾的结构型式。

4.2.12重力式、半重力式挡土墙墙底宽度和半重力式挡土墙背坡折点处的墙身宽度应根据结构强度要求等确定。

4.2.13衡重式挡土墙尺寸应根据结构稳定和地基强度要求等确定。衡重台可设置在 0.4～0.5倍墙高处。

4.2.14悬臂式挡土墙墙体及底板截面厚度应根据结构强度要求等确定。

4.2.15扶壁式挡土墙扶壁宜为等厚度，扶壁坡比可根据挡土墙的结构稳定要求等确定。墙体与扶壁、墙体与底板之间宜设贴角。扶壁间距可根据平面布置分析确定，墙体及扶壁的截面厚度应根据结构强度要求确定。

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4.2.16空箱式挡土墙墙体宜采用等厚度的结构型式，其水平截面的布置及尺寸应根据结构稳定和强度要求等确定。（www.61k.com］墙体与墙体、墙体与底板之间宜设贴角。空箱式挡土墙的前墙留有进水孔时，前墙上部应留有足够面积的排气孔。

4.2.17板桩式挡土墙的厚度应根据结构稳定、强度及耐久性要求等确定。钢板桩的昀小厚度不宜小于 12mm，钢筋混凝土板桩的昀小厚度不宜小于 0.3m，板桩的宽度及搭接型式可根据施工工艺条件等确定。板桩式墙体结构除应考虑自身稳定外，还应采取防止墙后土体由墙体接缝中流失的措施。地下连续墙墙体的昀小厚度不宜小于 0.4m。对于有锚碇墙的板桩式挡土墙结构，拉杆中部应设置可施加预紧力的装置，拉杆和预紧装置宜采用高强度钢材。钢制构件还应考虑在使用周期内可能引起的腐蚀量。

4.2.18锚杆式挡土墙尺寸除应满足强度、刚度和抗裂要求外，还应满足挡墙立柱基础、锚杆钻孔锚固和防腐蚀要求。挡墙立柱间距不宜大于 8m；预应力锚杆自由段长度不应小于 5m，且应超过潜在滑裂面；锚杆的锚固段长度由计算确定。

4.2.19加筋式挡土墙的墙体及其基础的断面、以及加筋材料和长度应根据作用于墙上的各项荷载分别按墙体外部稳定性和筋材内部稳定性试算确定。

对于有刚性墙面的结构，墙体基础宜采用预制混凝土结构，其宽度不应小于 0.3m，厚度不应小于 0.2m，埋深不应小于 0.6m。面板宜采用预制钢筋混凝土结构，厚度不宜小于 0.15m。筋材长度不应小于墙高的 0.7倍，且不应短于 2.5m；当墙顶以上有超载时，加筋材料长度不应短于墙高的 0.8倍。

采用的加筋材料除应满足结构稳定性要求外，还应考虑耐久性要求。

4.2.20采用组合式结构时，应按上述各条规定综合考虑结构的强度、稳定及耐久性要求。采用新型或特殊的结构型式应经技术论证确定。

4.2.21挡土墙的分段长度应根据结构和地基条件以及材料特性确定。对于钢筋混凝土挡土墙，当建筑在坚实或中等坚实的土质地基上时，其分段长度不宜大于 20m；当建筑在或岩石地基上时，其分段长度不宜大于 15m。对于混凝土结构、砌石或混凝土砌体结构的挡土墙，以及建筑在松软土质地基上的钢筋混凝土挡土墙，其分段长度应适当减短。

4.2.22采用沉井基础的挡土墙分段长度应与沉井尺寸协调，且应考虑材料特性的约束条件。

4.2.23挡土墙与所属水工建筑物、挡土墙与挡土墙之间应留有永久缝 (伸缩－沉降缝 )，永久缝的缝宽可采用 10～25mm。永久缝缝间应铺贴沥青油毡或其他柔性材料。有防渗要求的永久缝内还应设止水。

4.2.24挡土墙的安全监测应与所属水工建筑物一并考虑， 1、2级水工挡土墙宜设沉降、位移等监测项目。

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4.3 防渗与排水布置

4.3.1当建筑物总体布置要求设防渗与排水时，挡土墙的防渗与排水可按本规范 4.3.3～4.3.8条的规定布置。

4.3.2 挡土墙的防渗与排水布置应根据地基条件和墙前、墙后水位差等因素，结合所属水工建筑物的总体布置要求分析确定。

4.3.3对透水地基，且墙前、墙后水位差较大时，挡土墙底板下宜设置垂直防渗体，墙前渗流出逸处应满足反滤要求。

4.3.4当地基下卧层为相对透水层时，尚应验算墙前覆盖土层的抗浮稳定性。必要时可采取相应的排水措施。

4.3.5岩石地基上的挡土墙，可根据防渗需要在挡土墙底板高水位侧设置水泥灌浆帷幕。

4.3.6 采用砌石材料或混凝土预制块修建的挡土墙，其墙体应采取有效的防渗措施。

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4.3.7当挡土墙墙前无水或水位较低而墙后水位较高时，可在墙体内埋设一定数量的排水管。（www.61k.com）排水管可沿墙体高度方向分排布置，排水管间距不宜大于 3.0m。排水管宜采用直径 50～80mm的管材，从墙后至墙前应设不小于 3％的纵坡，排水管后应设级配良好的滤层及集水良好的集、排水体。

4.3.8挡土墙墙后填土面应设置排水良好的地表排水设施。

5 荷载

5.1 荷载分类及组合

5.1.1作用在挡土墙上的荷载可分为基本荷载和特殊荷载两类。 1基本荷载主要有下列各项：

1)挡土墙结构及其底板以上填料和永久设备的自重；

2)挡土墙墙后填土破裂体范围内的车辆、人群等附加荷载；

3)相应于正常挡水位、设计洪水位或墙后正常地下水位情况下的土压力； 4) 相应于正常挡水位、设计洪水位或墙后正常地下水位情况下的水重、静水压力和扬压力；

5)淤沙压力；

6)相应于正常运行水位、设计洪水位情况下的风浪压力；

7)冰压力；

8)土的冻胀力。 2特殊荷载主要有下列各项：

一 )相应于校核洪水位或墙后地下高水位情况下的土压力；

一 )相应于校核洪水位或墙后地下高水位情况下的水重、静水压力和扬压力；

一 )相应于校核洪水位情况下的风浪压力；

一 )地震荷载；

一 )其他出现机会较少的荷载等。

一 5.1.2 应将可能同时作用的各种荷载进行组合。荷载组合可分为基本组合和特殊组合两类。可按表

一 5.1.2的规定采用。墙前有水位降落时，还应按特殊荷载组合计算此种不利工况。

表 5.1.2 荷载组合表

5.2 荷载计算

5.2.1挡土墙结构及其上部填料的自重应按其几何尺寸及材料重度计算确定。永久性设备应采用铭牌重量。

5.2.2作用在挡土墙墙后填土破裂体范围内的车辆、人群等附加荷载，可按国家现行的有关标准的规定确定。

5.2.3作用在挡土墙上的土压力应根据墙后填土性质、挡土高度、填土内的地下水位、填土顶面坡角及超荷载等计算确定。对于有向外侧移动或转动趋势的挡土墙，可按主动土压力计算；对于沉井基础、板桩和锚碇墙结构的土抗力，可按被动土压力计算。土压力计算公式见附录Ａ。

5.2.4作用在挡土墙底板上的水重应按其实际体积及水的重度计算确定。多泥沙河流上的挡土墙还应考虑含沙量对水的重度的影响。

5.2.5作用在挡土墙上的静水压力应根据挡土墙不同运用情况时的墙前、墙后水位组合条件计算确定。多泥沙河流上的挡土墙还应考虑含沙量对水的重度的影响。

5.2.6作用在挡土墙基底面的扬压力应根据地基类别、防渗与排水布置及墙前、墙后水位组合条件计算确定。

5.2.7作用在挡土墙上的淤沙压力应根据墙前可能淤积的厚度及泥沙重度等计算确定。

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5.2.8 作用在挡土墙上的风浪压力，应根据墙前风向、风速、风区长度 (吹程)、风区内的平均水深以及墙前实际波态的判别等，按国家现行有关标准的规定计算确定。(www.61k.com]

5.2.9作用在挡土墙上的冰压力、土的冻胀力、地震荷载以及其它荷载，可按国家现行有关标准的规定计算确定。施工过程中各个阶段的临时荷载应根据工程实际情况确定。

6 稳定计算

6.1 一般规定

6.1.1水工挡土墙的稳定计算应根据地基情况、结构特点及施工条件进行计算。在各种运用情况下，挡土墙地基应能满足承载力、稳定和变形的要求。

6.1.2土质地基上挡土墙的计算应根据地基土和填料土的常规物理力学性质试验指标进行。地基土的专门试验项目应根据工程具体情况确定。

6.1.3地基土的剪切试验方法可按 SL 265－2001的规定选用。基岩物理力学性质指标的试验方法可按 SL 264－2001的规定选用。

6.1.4 挡土墙墙后填料土应根据防渗排水要求及土料来源等因素，综合选用抗剪强度指标较高的土料。填料土抗剪强度试验指标宜通过试验或工程类比确定。

6.1.5 挡土墙墙后回填土控制含水量与土料昀优含水量的允许偏差宜为± 3%。填土应分层碾压或夯实，分层厚度不宜大于 0.3m，其压实度的确定应与所属水工建筑物的等级、所在部位相协调。

6.1.6挡土墙稳定计算单元应根据其结构及布置型式确定。 1 重力式、半重力式、衡重式、悬臂式和无锚碇墙的板桩式挡土墙可取 1延长米作为计算单元； 2 扶壁式、空箱式、组合式挡土墙可取两相邻永久缝之间的挡土区段作为计算单元； 3 有锚碇墙的板桩式挡土墙和锚杆式挡土墙可取一个锚碇区段作为计算单元； 4 圆弧段挡土结构可按整体进行计算。

6.1.7土质地基上的水工挡土墙，凡属下列情况之一者，应进行地基沉降计算： 1软土地基或下卧层有软弱夹层的地基； 2挡土墙地基应力接近地基允许承载力； 3相邻建筑物地基应力相差较大时。

6.1.8挡土墙不宜建在不均匀的地基上，否则应采取工程措施。

6.2 抗渗稳定计算

6.2.1挡土墙基底渗透压力计算可采用全截面直线分布法，但应考虑设置防渗帷幕及排水孔时对降低渗透压力的作用和效果。挡土墙基底渗透压力可按所属水工建筑物相关的标准的规定计算。

6.2.2当挡土墙墙后地下水位高于墙前水位时，应验算挡土墙基底的抗渗稳定性，必要时可采取有效的防渗排水措施。位于所属水工建筑物防渗段的挡土墙，应进行墙后侧向渗流计算。

6.2.3土质地基上挡土墙基底的抗渗稳定性，可按 GB 50287－99的规定进行判别。

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6.3 抗滑稳定计算

6.3.1 土质地基和软质岩石地基上的挡土墙基底应力计算应满足下列要求： 1在各种计算情况下，挡土墙平均基底应力不大于地基允许承载力，昀大基底应力不大于地基

允许承载力的 1.2倍； 2挡土墙基底应力的昀大值与昀小值之比不大于表 6.3.1规定的允许值。

表 6.3.1 挡土墙基底应力昀大值与昀小值之比的允许值

地基土质

荷载组合

注：对于地震区的挡土墙，其基底应力昀大值与昀小值之比的允许值可按表列数值适当增大。

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6.3.2 硬质岩石地基上的挡土墙基底应力计算应满足下列要求： 1在各种计算情况下，挡土墙昀大基底应力不大于地基允许承载力； 2除施工期和地震情况外，挡土墙基底不应出现拉应力；在施工期和地震情况下，挡土墙基底

拉应力不应大于 100kPa。(www.61k.com］

6.3.3挡土墙基底应力应按公式 (6.3.3)计算：

∑G ∑ M

Pmax =± (6.3.3)min AW

式中 Pmax ──挡土墙基底应力的昀大值或昀小值(kPa)； min

∑G──作用在挡土墙上全部垂直于水平面的荷载(kN)； ∑ M──作用在挡土墙上的全部荷载对于水平面平行前墙墙面方向形心轴的力矩之和

(kN-m)； A──挡土墙基底面的面积(m2)； W──挡土墙基底面对于基底面平行前墙墙面方向形心轴的截面矩(m3)。

6.3.4 挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数不应小于本规范表 3.2.7规定的允许值。

6.3.5土质地基上挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数，应按公式 (6.3.5-1)或(6.3.5-2)计算：

f ∑G

Kc = (6.3.5-1) ∑ H

K= tgθ0∑G＋c0 A (6.3.5-2)

c ∑ H 式中 Kc──挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数；

f──挡土墙基底面与地基之间的摩擦系数，可由试验或根据类似地基的工程经验确定； ∑ H──作用在挡土墙上全部平行于基底面的荷载(kN)； θ0 ──挡土墙基底面与土质地基之间的摩擦角(°)，可按本规范 6.3.8条的规定采用；

c0──挡土墙基底面与土质地基之间的粘结力(kPa)，可按本规范 6.3.8条的规定采用。

粘性土地基上的 1、2级挡土墙，沿其基底面的抗滑稳定安全系数宜按公式 (6.3.5-2)计算。

6.3.6岩石地基上挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数，应按公式 (6.3.5-1)或公式(6.3.6)计算： Kc =f ′∑G＋c′A (6.3.6)

∑ H 式中 f ′──挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数，可按本规范 6.3.9条的规定选用；

c′──挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断粘结力(kPa)，可按本规范 6.3.9条的规定选用。

6.3.7 当挡土墙基底面向填土方向倾斜时，沿该基底面的抗滑稳定安全系数可按公式 (6.3.7)计算： Kc ＝ f (∑G cosα＋∑ H sinα) (6.3.7)

∑ H cosα－∑ G sinα 式中 α──基底面与水平面的夹角( °)，土质地基不宜大于 7°，岩石地基不宜大于 12°。

6.3.8挡土墙基底面与土质地基之间摩擦角 θ 0值和粘结力c0值可根据土质地基类别按表

6.3.8的规

定采用。

表 6.3.8 θ、C 0值

注：θ为室内饱和固结快剪试验测得的内摩擦角(°)，c为室内饱和固结快剪试验测得的粘结力(kPa)。

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按表 6.3.8的规定采用θ0值和c0值时，应按公式(6.3.8)折算挡土墙基底面与土质地基之间的综合摩擦系数。[www.61k.com］

f0= tgθ0 ∑G＋c0 A (6.3.8)∑G 式中 f0 ──挡土墙基底面与土质地基之间的综合摩擦系数。对于粘性土地基，如折算的综合摩擦系数大于 0.45；或对于砂性土地基，如折算的综合摩擦系数大于 0.50，采用的 θ0值和c0值均应有论证。对于特别重要的 1、2级挡土墙，采用的 θ0值和c0值宜经现场地基土对混凝土板的抗滑强度试验验证。

6.3.9 挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数 f ′值和抗剪断粘结力 c′值可根据室内岩石

抗剪断试验成果，并参照类似工程实践经验及表 6.3.9所列数值选用。但选用的 f ′、c′值不应超过挡土墙基础混凝土本身的抗剪断参数值。

表 6.3.9 f ′、c′值

注：如岩石地基内存在结构面、软弱层 (带)或断层的情况， f ′、c′值应按现行的国家标准 GB 50287－99的规定选用。

6.3.10对于板桩式挡土墙，应验算板桩入土深度以保证其自身稳定性。有锚碇墙的板桩式挡土墙还应验算锚碇墙的稳定性。计算公式见附录 B。

6.3.11对于采用桩基础的挡土墙，其抗滑稳定性应按桩体材料的变形限制条件控制，并应考虑挡土墙底板对桩顶的嵌固作用，按群桩计算桩基的允许水平承载力。

6.3.12对于采用沉井基础的挡土墙，其稳定计算宜按以下规定进行： 1当沉井埋置深度小于等于 5m时，可将沉井与墙体视为一整体挡土墙进行计算。其埋深部位的土压力，井前侧可按被动土压力计算，井后侧可按主动土压力计算；

2当沉井埋置深度大于 5m时，可按深埋刚性基础计算，并考虑井侧土的弹性抗力，分别验算基底竖向应力和井侧水平应力。计算公式见附录 B。

6.3.13当沿挡土墙基底面抗滑稳定安全系数计算值小于允许值时，可采用下列一种或几种抗滑措

施： 1适当增加底板宽度； 2适当加深基底齿墙的深度； 3墙后增设阻滑板或锚杆 (但此时墙身的自身抗滑稳定安全系数应大于 1.0)； 4墙后改填摩擦角较大的填料，并增设排水；5在回填土层间敷设土工合成材料； 6在不影响挡土墙正常运用的条件下，适当限制墙后的填土高度，或在墙后采用其它减载措施。

6.4 抗倾覆稳定计算

6.4.1挡土墙的抗倾覆稳定安全系数，应按公式 (6.4.1)计算。抗倾覆稳定安全系数的计算值不应小于本规范 3.2.12条和 3.2.13条规定的允许值。

∑ MV

K0 = (6.4.1)

∑ MH

式中 K0──挡土墙抗倾覆稳定安全系数； ∑ MV──对挡土墙基底前趾的抗倾覆力矩(kN-m)；

∑ MH──对挡土墙基底前趾的倾覆力矩(kN-m)。

6.4.2对于衡重式挡土墙，应验算衡重平台板向后倾覆的稳定性。抗倾覆稳定安全系数的计算值不应小于本规范 3.2.12条和 3.2.13条规定的允许值。计算公式见附录 B。

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6.4.3土质地基上的挡土墙，在满足本规范 6.3.1条 2款规定的要求时，可不进行抗倾覆稳定计算。

6.5 抗浮稳定计算

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6.5.1当沉井采用混凝土封底时，应按公式 (6.5.1)进行施工期沉井抗浮稳定计算。（www.61k.com］抗浮稳定安全系数的计算值不应小于本规范 3.2.14条规定的允许值。

∑V

Kf = (6.5.1)∑U

式中 Kf──施工期沉井抗浮稳定安全系数；

∑V──作用在沉井上全部向下的垂直力之和(kN)；

∑U──作用在沉井基底面上的扬压力(kN)。

6.5.2当空箱式挡土墙检修时，应按公式 (6.5.1)进行抗浮稳定计算，此时式中 Kf为空箱式挡土墙抗

浮稳定安全系数；∑V为作用在空箱式挡土墙上全部向下的垂直力之和(kN)；∑U为作用在空箱式

挡土墙基底面上的扬压力(kN)。抗浮稳定安全系数的计算值不应小于本规范 3.2.14条规定允许值。

6.6 地基整体稳定计算

6.6.1岩石地基和碎石土地基的允许承载力可根据岩石类别、岩石风化程度和碎石土的密实度按现行的有关标准的规定确定。

6.6.2 在竖向对称荷载作用下，可按限制塑性区开展深度的方法计算土质地基的允许承载力；在竖向荷载和水平向荷载共同作用下，可按 CK法验算土质地基的整体稳定，也可按汉森公式计算土质地基的允许承载力。地基允许承载力可按现行有关标准的规定计算。

6.6.3 土质地基上挡土墙的地基整体抗滑稳定可采用瑞典圆弧滑动法计算。当持力层内夹有软弱土层时，应采用折线滑动法 (复合圆弧滑动法)对软弱土层进行地基整体抗滑稳定验算。地基整体抗滑稳定安全系数的计算值不应小于本规范表 3.2.7规定的允许值。

6.6.4 当岩石地基持力层范围内存在软弱结构面时，应对软弱结构面进行整体抗滑稳定验算。

6.6.5对于地质条件较差或结构复杂的 1、2级挡土墙，其地基整体抗滑稳定计算应作专门研究。

6.7 地基沉降计算

6.7.1土质地基上挡土墙的地基沉降可只计算昀终沉降量，应选择底板的角点进行计算，计算时应考虑相邻结构的影响。

6.7.2土质地基上挡土墙的昀终地基沉降量可按公式 (6.7.2)计算：

n

e ? e

S∞= ms ∑ i hi (6.7.2)

式中 S∞──昀终地基沉降量(m)； i= iie+11211

n──地基压缩层计算深度范围内的土层数； e1i──基底面以下第i层土在平均自重应力作用下，由压缩曲线查得的相应孔隙比； e2i──基底面以下第i层土在平均自重应力加平均附加应力作用下，由压缩曲线查得的

相应孔隙比； hi──基底面以下第i层土的厚度(m)； ms ──地基沉降量修正系数，可采用 1.0～1.6(坚实地基取较小值，软土地基取较大值 )。

6.7.3对于一般土质地基，当挡土墙基底压力小于或接近于地基未开挖前作用于该基底面上土的自

重压力时，土的压缩曲线宜采用 e～ p回弹再压缩曲线；但对于软土地基，土的压缩曲线宜采用 e～ p压缩曲线。

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6.7.4 土质地基压缩层计算深度可按计算层面处土的附加应力与自重应力之比为 0.10～0.20(软土地基取小值，坚实地基取大值)的条件确定。［www.61k.com］地基附加应力可按现行的水利行业标准 SL 265－2001的规定计算。

6.7.5 土质地基允许昀大沉降量和昀大沉降差，应以保证挡土墙安全和正常使用为原则，根据具体情况研究确定。土质地基上挡土墙地基昀大沉降量不宜超过 150mm，相邻部位的昀大沉降差不宜超过 50mm。

6.7.6对于软土地基上的挡土墙，当地基昀大沉降量或相邻部位昀大沉降差的计算值大于本规范

6.7.5条规定的允许值时，宜采用下列一种或几种措施： 1变更结构型式 (采用轻型结构或板桩式结构等)或加强结构刚度； 2调整基础尺寸与埋置深度； 3必要时对地基进行人工加固。

7 结构计算

7.1 一般规定

7.1.1水工挡土墙的结构计算内容应包括：建筑材料的选择和结构应力分析等。

7.1.2挡土墙应根据结构挡土高度、工程地质、建筑材料来源及施工条件等，经综合分析后选用砌石、混凝土、钢筋混凝土或其他建筑材料。

7.1.3当挡土墙挡土高度不大、地基条件较好、且当地石料供应或开采便利时，其墙身可采用以条石、块石或混凝土预制块为主材的砌石结构。土质地基上的砌石挡土墙宜采用混凝土或钢筋混凝土底板结构，且墙身底部砌石应嵌入混凝土或钢筋混凝土底板内。

7.1.4当挡土墙挡土高度较大、地基条件较好、但当地石料供应困难，或挡土高度较大、地基条件

较差、需要采用轻型结构时，挡土墙宜采用混凝土或钢筋混凝土结构。位于 8度及 8度以上地震区的挡土墙宜采用钢筋混凝土结构。

7.1.5当挡土墙墙身采用砌石结构时，选用的条石或块石应能抗风化，冻融损失率应小于 1％，单块重量不宜小于 30kg。砌石结构的粘结材料应采用砂浆或灌砌混凝土，砌筑用砂浆强度等级不应低于 M 7.5，灌砌混凝土强度等级不应低于C 10。砌石结构应采取有效的防渗排水措施；严寒、寒冷地区建在冻胀土地基上的砌石结构，应根据气温及冻胀土级别等情况，采取必要的防冻措施。

7.1.6当挡土墙采用混凝土或钢筋混凝土结构时，除应满足强度和抗裂 (或限裂)要求外，还应根据工作条件、地区气候和环境等情况，分别满足抗渗、抗冻等要求。

7.1.7 当地基土质较差、需采用板桩作为挡土构筑物时，可根据施工方法和材料供应条件，选用钢筋混凝土或钢质材料。选用的钢筋混凝土材料应能满足结构强度、抗裂 (或限裂)、抗渗、抗冻等要求；选用的钢质材料除应符合国家现行有关标准的规定外，还应根据使用要求满足结构变形及耐久性要求，并采取有效的防腐蚀措施。

7.1.8 当采用钢筋混凝土和钢质材料的组合结构时，选用的钢筋混凝土或钢质材料应分别符合本规范 7.1.6条和 7.1.7条的规定。

7.1.9位于地震区地震设防烈度为 7度及 7度以上的挡土墙，应符合抗震设计规范规定的要求。

7.1.10为减少挡土墙的温度裂缝，宜采用下列一种或几种防裂措施： 1适当减小挡土墙分段长度； 2在可能产生温度裂缝的部位增设插筋或构造补强钢筋； 3结合工程具体情况，采取控制和降低混凝土浇筑温度的工程措施，并加强混凝土养护； 4严寒、寒冷地区的挡土墙，其冬季施工期和冬季运用期均应采取适当的保温防冻措施。

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7.2 结构应力分析

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7.2.1挡土墙结构应力分析应根据结构布置型式、尺寸、受力特点及工程地质条件进行。（www.61k.com]

7.2.2土质地基上重力式、半重力式挡土墙底板的前趾可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；墙底及墙身截面变化处应按偏心受压构件核算截面应力，砌石或混凝土结构还应验算水平截面的剪应力。重力式、半重力式挡土墙结构内力计算公式见附录 C。

7.2.3土质地基上衡重式挡土墙的衡重平台可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；墙底及墙身截面变化处应按偏心受压构件核算截面应力，砌石或混凝土结构还应验算水平截面的剪应力。衡重式挡土墙结构内力计算公式见附录 C。

7.2.4土质地基上悬臂式挡土墙的前趾和底板可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；也可按弹性地基梁计算。墙身可按固支在底板上的悬臂板按受弯构件计算，或按偏心受压构件核算截面应力。悬臂式挡土墙结构内力计算公式见附录 C。

7.2.5土质地基上扶壁式挡土墙底板的前趾可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；底板、墙身距墙身和底板交线 1.5倍扶壁间距以内部分可简化为三边固支、一边自由的弹性板，按双向板计算，其余部分按单向板计算；扶壁可简化为固支在底板上的悬臂梁，按受弯构件计算，但应加强斜面钢筋布置，并应按中心受拉构件分段计算扶壁与墙身的水平连接强度、扶壁与底板的垂直连接强度。扶壁式挡土墙结构内力计算公式见附录 C。

7.2.6 土质地基上空箱式挡土墙底板的前趾可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算；底板的空箱部分可简化为四边固支在墙体上的弹性板，按双向板计算；墙身下部 1.5倍隔墙间距以内部分可简化为三边固支、一边自由的弹性板，按双向板计算，其余部分按单向板计算；墙身也可沿水平向截条按框架计算。空箱式挡土墙结构内力计算公式见附录 C。

7.2.7 土质地基上板桩式挡土墙应根据有锚碇墙或无锚碇墙情况分别计算。无锚碇墙的板桩式挡土墙应按悬臂结构计算。有锚碇墙的板桩式挡土墙应按施工顺序，在拉杆未受力前可按悬臂结构计算；拉杆受力后，应按有锚碇墙的结构计算。拉杆应按受拉杆件计算。锚碇墙可按立置的弹性基础板计算。板桩式挡土墙结构内力计算公式见附录 C。

板桩式挡土墙还应验算桩顶的水平位移，并控制入土点的变位值不宜大于 10mm。

7.2.8土质地基上锚杆式挡土墙应根据采用的结构型式，按不同计算工况，分别验算其结构应力。锚杆式挡土墙结构可按 GB 50330－2002的规定计算。

7.2.9土质地基上加筋式挡土墙应根据采用的结构型式和土工织物的材质，按不同计算工况，分别验算其结构应力。加筋式挡土墙结构可按 SL/T 225－98的规定计算。

7.2.10土质地基上组合式挡土墙应根据不同的结构组合型式，确定其底板和墙身应力的计算方法。受力条件复杂的组合式挡土墙还宜按整体结构采用空间有限单元法进行复核。

7.2.11岩石地基上的挡土墙，应根据不同的地质条件和结构型式，确定其结构应力的计算方法。对

于软质岩石地基，可按土质地基上挡土墙的计算方法计算底板应力。

8 地基处理

8.1 一般规定

8.1.1 当挡土墙天然地基不能满足要求时，应根据工程具体情况，因地制宜地作出地基处理设计。经处理后的人工地基应能满足承载力、稳定和变形的要求。

8.1.2 确定地基处理方案时，不应污染地表 (地下)水和损坏周围已有建筑物，防止振动噪音对周围环境产生不良影响。

8.2 岩石地基处理

8.2.1 对岩石地基中的全风化带宜予清除，强风化带或弱风化带可根据挡土墙的受力条件和重要性进行适当处理。

8.2.2 对裂隙发育的岩石地基，可采用固结灌浆处理。

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8.2.3对岩石地基中的泥化夹层和缓倾角软弱带，应根据其埋藏深度和对地基稳定的影响程度采取不同的处理措施。[www.61k.com）对岩基中的断层破碎带，应根据其分布情况和对挡土墙结构安全的影响程度采取不同的处理措施。

8.2.4 对地基整体稳定有影响的溶洞或溶沟，可根据其位置、大小、埋藏深度和水文地质条件等，分别采取挖填、压力灌浆等处理方法。

8.3 土质地基处理

8.3.1 土质地基处理方法的选择，应根据地基处理目的和要求、地基条件、材料和机具来源以及工程投资等进行综合分析，选择一种或多种地基处理方法。土质地基常用的处理方法有：强力夯实法、垫层法、深层搅拌法、振冲挤密法、桩基础、沉井基础等。

8.3.2 强力夯实法地基处理设计应符合下列规定： 1 强力夯实法处理地基应根据地基土质及处理要求选择合适的锤重和落距。对于粘性土、湿陷

性黄土地基，昀后两遍平均夯沉量不宜大于 1.0～2.0cm；对于砂性土，不宜大于 0.5～1.0cm。 2 强力夯实法的有效处理深度可按公式 (8.3.2)计算：

Wh

H＝a

(8.3.2)

10 式中 H──有效处理深度(m)；

W──夯锤重(kN)；

h──落距(m)；

a──折减系数，粘性土可取 0.5，砂性土可取 0.7；有条件时宜通过试验确定。

3 强力夯实法地基处理范围应大于挡土墙基底范围，每边应超出挡土墙基底外缘的宽度为设计要求处理深度的1/ 3～1/ 2，且不应小于 3.0m。

4 挡土墙地基经强力夯实处理结束后，应进行现场地基检测；重要的 1、2级挡土墙，还应进行现场载荷试验。5 强力夯实法地基处理设计应有防止对周围已有建筑物产生有害影响的措施。

8.3.3 垫层法地基处理设计应符合下列规定： 1 垫层材料应就地取材，采用砂、碎石、素土、灰土及其它性能稳定、无侵蚀性的材料。经常位于水下的挡土墙，其垫层不应采用以石灰拌合的灰土材料。

2 垫层厚度应根据地基土质情况、结构型式、荷载大小等因素，按公式 (8.3.3－1)计算确定，但昀大深度不宜大于 3.0m。对于条形基础，垫层底面处土的附加应力可按公式 (8.3.3-2)计算；对于矩形基础，可按公式(8.3.3－3)计算。

ζcz＋ζ z ≤ fz (8.3.3-1) ζ (p－ζ cz＝)b (8.3.3-2) b＋2z tanθ ζ (p－ζ cz＝)bl (8.3.3-3)(b＋2z tanθ )( l＋2z tanθ)

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式中 fz ──垫层底面处土层的允许承载力(kPa)； ζcz ──垫层底面处土的自重应力(kPa)； ζz ──垫层底面处土的附加应力(kPa)，可分别按公式(8.3.3-2)和公式(8.3.3-3)计算。 p──基础底面的平均应力(kPa)； ζc ──基础底面处土的自重应力(kPa)；

l──基础底面的长度(m)； b──基础底面的宽度(m)； z──垫层的厚度(m)； θ──垫层的应力扩散角，可按表 8.3.3选取。

表 8.3.3 应力扩散角

注：1 当 z /b ＜0.25时，除灰土应力扩散角仍可取 30°外，其余材料均取 0°； 2当 0.25＜ z /b ＜0.50时，应力扩散角可用内插法求得。

3 素土垫层压实度不应小于 0.94，重要的 1、2级挡土墙，其素土垫层压实度不应小于 0.96；

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砂垫层应有良好的级配，相对密度不应小于 0.75，强地震区挡土墙砂垫层相对密度不应小于 0.8；碎石垫层的级配和相对密度要求可参照砂垫层的规定执行；灰土垫层的压实度要求可参照素土垫层的的规定执行。[www.61k.com］

4 对于重要的 1、2级挡土墙，垫层的压实效果应经现场试验验证。

5 位于所属水工建筑物防渗段范围内的挡土墙，其垫层设计应能满足地基防渗要求，必要时应采取有效的防渗措施。

6 挡土墙地基采用垫层法处理后，应按分层总和法计算地基昀终沉降量。

8.3.4 深层搅拌法地基处理设计应符合下列规定： 1 深层搅拌法处理地基应根据地基土质及处理要求合理确定水泥的掺量，其水泥掺入量昀低不应小于 12％，昀高不宜超过 18％。 2 深层搅拌桩桩距可采用 0.8～2.0m，按正方形或梅花形布置。搅拌桩布置范围应超出挡土墙基底外缘，每侧超出的昀小宽度可按公式(8.3.4-1)计算。

bmin ＝h tgθ (8.3.4-1)

式中 b──搅拌桩布置范围每侧超出挡土墙基底外缘的昀小宽度(m)；

h(min)──搅拌桩的深度(m)； θ──桩间土的内摩擦角( °)。

3 深层搅拌桩的复合地基承载力可按公式 (8.3.4-2)计算，单桩竖向承载力应通过现场单桩载荷试验确定，也可按公式(8.3.4-3)和公式(8.3.4-4)计算，并取其中较小值。

fsp,k ＝m RAkdp ＋β(1－m) fs,k (8.3.4-2)

Rkd＝ηfcu,k Ap (8.3.4-3)

Rkd＝qsU pl＋αApqp (8.3.4-4)

式中 fsp,k ──复合地基的允许承载力(kPa)；

m──桩土面积置换率；

Rkd ──单桩竖向允许承载力(kN)；

Ap ──搅拌桩横截面面积(m2)；

f ,──桩间土的允许承载力(kPa)；

β(sk)──桩间土的承载力折减系数。当桩间土为软土时，可取 0.5～1.0；当桩间土为硬土 时，可取 0.1～0.4；当不考虑桩间土作用时，可取零； fcu,k ──与搅拌桩桩身加固土相同配比的室内加固土试块立方体(其每边长 70.7mm或

50mm)28d龄期的无侧限抗压强度平均值 (kPa)； η──强度折减系数，可取 0.35～0.50； qs ──桩周土允许侧阻力的加权平均值(kPa)，对淤泥可取 5～8kPa，对淤泥质土可取 8～ 12kPa，对粘性土可取 12～18kPa； U──桩周长(m)；

l(p)──桩长(m)； qp ──桩端土的允许承载力(kPa)，可按 GB50007－2002的规定确定； α──桩端土的承载力折减系数，可取 0.4～0.6(承载力高时取较小值，承载力低时取较大值)。 4 对于重要的 1、2级挡土墙，经深层搅拌法处理后的复合地基承载力应进行现场载荷试验验证。

8.3.5 振冲挤密法地基处理设计应符合下列规定： 1 振冲挤密法处理地基应根据地基条件选择碎石、中粗砂等合适的材料作填料。 2 对于振冲挤密桩，碎石桩桩径宜采用 0.7～1.2m，砂桩桩径宜采用 0.3～0.6m。桩的间距和排

距可分别按公式(8.3.5-1)和公式(8.3.5-2)计算。

l＝0.95d[λcγd ()]1/2maxmaxddcγλγ－(8.3.5-1)

l1＝0.886l (8.3.5-2)

式中 l──桩的间距(m)； d──桩孔直径(m)； λc ──地基挤密后，桩间土的平均压实度，可取 0.93；

γ d max──桩间土的昀大干密度(kN/m3)；

γ d──地基挤密前土的平均干密度(kN/m3)； l1──桩的排距(m)。 3 振冲挤密法处理地

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基的适宜深度宜为 14～16m，每 m桩长的填料量宜为 0.7～0.8m3，置换率宜控制在 10％～30％。[www.61k.com） 4 振冲挤密法地基处理范围应超出挡土墙基底外缘 1.0m以上。 5 对于重要的 1、2级挡土墙，经振冲挤密法处理后的地基承载力应进行现场试验验证。

8.3.6 桩基础设计应符合下列规定： 1 挡土墙桩基础通常宜采用摩擦型桩 (包括摩擦桩和端承摩擦桩)。 2 桩的根数和尺寸宜按承担底板底面以上的全部荷载确定。 3 预制桩的中心距不应小于 3倍桩径或边长，钻孔灌注桩(包括沉管桩)的中心距不应小于 2.5

倍桩径。

4 桩的平面布置宜使桩群形心与底板底面以上基本荷载组合的合力作用点相接近，单桩的竖向荷载昀大值与昀小值之比不宜大于本规范表 6.3.1规定的允许值。

5 在同一块底板下，不应采用直径、长度相差过大的摩擦型桩，也不应同时采用摩擦型桩和端承型桩(包括端承桩和摩擦端承桩)。

6 位于所属水工建筑物防渗段的挡土墙底板下采用端承型桩时，应采取防止底板底面接触冲刷的措施。

7 单桩的竖向荷载和水平向荷载以及允许的竖向承载力和水平向承载力，可按 GB 50007?2002的规定计算。如采用钻孔灌注桩 (包括沉管桩)，桩顶不可恢复的水平位移值宜控制不超过 5mm；如采用预制桩，宜控制不超过 10mm。

8深厚的松软土基上的桩基础，当桩的中心距小于 6倍桩径或边长、桩数超过 9根(含 9根)时应作为群桩基础，其桩尖平面处的地基压应力和沉降量不应大于该平面处地基土的允许承载力和允许沉降量。

8.3.7 沉井基础设计应符合下列规定： 1 沉井平面布置应简单对称，其长宽比不宜大于 3.0。 2 沉井井壁及隔墙厚度应根据结构强度和刚度、下沉需要的重量以及施工要求等因素确定。隔

墙与井壁所分隔的井口尺寸应能满足施工操作要求，井壁外侧面应尽量做到平整光滑。 3 沉井分节浇筑高度应根据地基条件、控制下沉速度等因素确定。

4 沉井应按均衡下沉设计。下沉系数 (即沉井自重与井壁摩阻力之比 )可采用 1.15～1.25。井壁

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单位面积摩阻力可根据地基土类别由表 8.3.7查得。

表 8.3.7 井壁单位面积摩阻力

注：1 泥浆套即灌注在沉井井壁外侧的触变泥浆，作为助沉材料。 2碎石土包括角砾、圆砾、碎石、卵石，不包括块石、漂石。

5 沉井宜下沉到下卧硬土层或岩层，是否封底应根据工程具体情况研究确定。 6 当地基存在承压水层且影响地基抗渗稳定性时，不宜采用沉井基础。

附录Ａ 土压力计算

Ａ.0.1 当墙后填土为均质无粘性土时，作用在重力式、半重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙结构上的主动土压力可根据挡土墙的结构型式、墙后填土性质、挡土高度、填土内的地下水位、填土顶面坡角及超荷载等因素，分别按下列规定进行计算： 1 作用在挡土墙上的主动土压力可按公式 (Ａ.0.1-1)计算；

2 对于重力式挡土墙，当墙后填土面倾斜时，主动土压力系数可按公式 (Ａ.0.1-2)计算(计算简图见图Ａ.0.1-1)；

3 对于半重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙，当墙后填土面倾斜时，主动土压力系数可按公式(Ａ.0.1-3)计算(计算简图见图Ａ.0.1-2)；

4 对于重力式、半重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙，当墙后填土表面水平时，主动

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土压力系数可按公式(Ａ.0.1-4)计算(计算简图见图Ａ.0.1-3)；

5 当挡土墙墙后有较陡峻的稳定岩石坡面，且岩坡的坡角 θ>(45°+θ / 2) 时，宜取岩石坡面为破裂面，按有限范围填土计算主动土压力。［www.61k.com)主动土压力系数可根据稳定岩石坡面与填土间的摩擦角，按公式(Ａ.0.1-5)计算(计算简图见图Ａ.0.1-4)。

墙后水位

图Ａ.0.1-1

墙后水位

图Ａ.0.1-2

墙后水位

图Ａ.0.1-3

岩石边坡填土墙后水位

墙后水位

图Ａ.0.1-4

Ea =qHKa +1 γh12 Ka +γh1h2 Ka +1 γ′h22 Ka (Ａ.0.1-1)22

Ka =εcos ε+ cos + 2(φ?ε) ? 2 (Ａ.0.1-2) 2 ? sin()φ+δsin() φ?β?

cos ()δ?1

()ε cos() β

cos +δ ε?

??

Ka =cos βcos β?cos2 β?cos2 φ (Ａ.0.1-3) cos β+cos2 β?cos2 φ

Ka =tg2 ??45°?φ 2 ?? (Ａ.0.1-4)??

r

K=cos(θ?ε)cos(ε?β)sin(θ?δ) (Ａ.0.1-5)

()ε?δ?r sin( ?β)a cos2 εcos θ? δθ

式中 Ea ──作用在挡土墙上的主动土压力(kN/m)，其作用点距墙底为h (土压力图形的形心至

挡土墙底的距离 )，按公式(Ａ.0.1-2)和公式(Ａ.0.1-5)计算时，其作用方向与水平面 呈(δ＋ε)夹角；按公式 (Ａ.0.1-3)和公式(Ａ.0.1-4)计算时，其作用方向与填土表面 平行；

q──作用在墙后填土面上的均布荷载(kN/m2)； H──土压力计算高度(m)； Ka ──主动土压力系数；

γ──挡土墙墙后填土重度(kN/m3)； γ′──挡土墙墙后地下水位以下填土浮重度(kN/m3)； h1──墙后地下水位以上土压力的计算高度(m)； h2──墙后地下水位至基底面土压力的计算高度(m)； β──挡土墙墙后填土表面坡角( °)； ε──挡土墙墙背面与铅直面的夹角( °)； θ──挡土墙墙后回填土的内摩擦角( °)； δ──挡土墙墙后填土对墙背的摩擦角( °)，可按表Ａ.0.1采用； δr ──挡土墙墙后填土对稳定岩石坡面的摩擦角( °)，可取δr= 0.33θ ； θ──稳定岩石坡面坡角( °)。

表Ａ.0.1 δ值

Ａ.0.2当墙后填土为均质粘性土时，作用在重力式、半重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式挡

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土墙上的主动土压力可根据墙后填土性质、挡土高度、填土内的地下水位等因素，分别按下列规定进行计算(计算简图见图Ａ .0.2)。（www.61k.com］墙顶水平面以上的填土及超荷载可近似折算成等同于填土重度的等代填土高度。

1 作用在挡土墙上的主动土压力可按公式 (Ａ.0.2-1)计算。 2主动土压力系数可按公式 (Ａ.0.1-4)计算。 3 考虑墙后填土的粘结力作用时，主动土压力为零处的深度可按公式 (Ａ.0.2-2)计算。 4 墙顶水平面以上的等代填土高度可近似按公式 (Ａ.0.2-3)计算。

图Ａ.0.2

h3──墙后地下水位至主动土压力为零处的高度(m)；

hc──考虑墙后填土的粘结力作用时，主动土压力为零处的深度(m)，当墙顶水平面以上 有填土及超荷载作用时，填土面应按近似折算后的等代填土高度计算； h0──墙顶水平面以上的等代填土高度(m)； q1──墙顶水平面以上的荷载(包括土重)换算的均布荷载(kN/m2)。 5当挡土墙墙后填土为粘性土时，也可采用等值内摩擦角法 (又称等代内摩擦角法 )计算作用于挡土墙上的主动土压力。等值内摩擦角可根据挡土结构高度、墙后所填粘性土性质及其浸水情况等因素，参照已建工程实践经验确定。

6当挡土墙墙后填土表面有车辆荷载作用时，也可将车辆荷载近似地换算成作用于填土表面上的等代填土高度。

Ａ.0.3当墙后土体为物理力学指标不同的多层非均质土时，宜分层计算土压力。为简化计算，也可以各层土的物理力学指标和厚度为权重，加权平均计算土层的综合物理力学指标，按均质土计算土压力。

Ａ.0.4当距挡土墙墙顶a处作用有宽度 b的局部均布荷载 qL时，附加主动土压力可按公式 (Ａ.0.4)计算(计算简图见图Ａ.0.4)：

图Ａ.0.4

eh =KaqL (Ａ.0.4) 式中 eh ──h范围内昀大附加主动土压力强度(kPa)； qL──局部均布荷载强度(kPa)。

Ａ.0.5 当距挡土墙墙顶 a处作用有线荷载 QL时，附加主动土压力可按公式 (Ａ.0.5-1)、(Ａ.0.5-2)和

(Ａ.0.5-3)计算(计算简图见图Ａ.0.5)：

θ= 90°? arctg Ka (Ａ.0.5-3) 式中 eh ′ ──h范围内中点处附加主动

土压力强度(kPa)； h──附加主动土压力分布范围(m)； QL──线荷载强度(kN/m)； a──作用在墙顶填土面的线荷载至墙顶的水平距离(m)；

θ──墙后填土破坏面与水平面的夹角( °)，当墙背垂直光滑且填土面水平时，取 θ＝45°＋θ 。

2

Ａ.0.6 当挡土墙墙后填土为斜坡面或水平面与斜坡面组合时，作用在挡土墙墙背上的主动土压力强度可近似按公式(Ａ.0.6-1)、(Ａ.0.6-2)和(Ａ.0.6-3)计算(计算简图见图Ａ.0.6)：

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(a) (b)

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(c)

图Ａ.0.6 注：图中阴影线部分为相应假定情况下主动土压力的近似分布图形

ea1=γ HdKa (Ａ.0.6-1) ea2 =γH 0Ka (Ａ.0.6-2) ea3=γ zKa (Ａ.0.6-3)

式中 ea1 ──填土高度为Hd、填土面为水平面计算的主动土压力强度(kPa)； ea2 ──填土高度为H0、填土面为水平面计算的主动土压力强度(kPa)； ea3 ──填土面坡角为β、填土高度 z以上的主动土压力强度(kPa)； Hd──挡土墙高度(m)； H0──挡土墙的高度与超过墙顶的填土高度之和(m)； z──墙顶填土斜坡面与墙背连线交点至墙底的深度(m)。[www.61k.com］

Ａ.0.7 对于填土面或墙背面轮廓复杂的挡土墙，其墙后主动土压力宜采用楔体试算法进行计算。也可按前述公式作适当简化进行计算。

Ａ.0.8对于衡重式挡土墙，其主动土压力系数可近似按公式 (Ａ.0.1-4)计算，并分别计算衡重台上下的主动土压力。衡重台以上的主动土压力可按公式 (Ａ.0.8-1)计算；衡重台以下的主动土压力，以衡重台底面的水平面，按作用有强度γh1 + q 的均布荷载，按公式(Ａ.0.8-2)计算(计算简图见图Ａ .0.8)，衡重台以下主动土压力强度图形的折点深度可按公式(Ａ.0.8-3)和(Ａ.0.8-4)计算。

图Ａ.0.8

Ea1= (qh1＋ 1 γ h12 )Ka (Ａ.0.8-1)2

?11Ea =3322222hhhhγγγ＋＋( )

??22

＋ 12 (γh2＋γ h3＋q＋γHd )( Hd －h1 －h2 －h3 )???Ka (Ａ.0.8-2)

h2 = b tgθ (Ａ.0.8-3)

h3 = tg(45° b ?φ /2) －h2(Ａ.0.8-4)

式中 Ea1 、Ea2 ──分别为衡重式挡土墙衡重台上下的主动土压力(kN/m)； h1──衡重台以上挡土墙的高度(m)； h2、h3──分别为图Ａ.0.8所示衡重台下主动土压力图形的折点分段高度 (m)； Hd──衡重式挡土墙的高度(m)； b──衡重台悬臂长度(m)。

Ａ.0.9对于板桩式挡土墙、锚碇墙或锚杆式挡土墙，其墙后主动土压力仍可按本规范 A.0.1条～

A.0.6条的规定计算，也可根据当地经验，对土压力进行修正计算或采用考虑墙体弯曲变形的其它土

压力计算公式。当填土面为水平、墙背为垂直时，可按下列规定进行计算(计算简图见图Ａ.0.9)：

1 作用在挡土墙上的主动土压力可按公式 (Ａ.0.9-1)计算。 2主动土压力系数可按公式 (Ａ.0.9-2)计算。 3 考虑墙后填土的粘结力作用时，主动土压力为零处的深度可按公式 (Ａ.0.9-4)计算。 4 墙顶水平面以上的等代填土高度可近似按公式 (Ａ.0.9-5)计算。

H──墙前地面至墙顶的高度(m)； h1──主动土压力为零处至墙前地面的高度(m)； h0──墙顶水平面以上的等代填土高度(m)； hc──考虑墙后填土的粘结力作用时，主动土压力

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为零处的深度(m)，当墙顶水平面以上

有超荷载作用时，填土面应按近似折算后的等代填土高度计算。［www.61k.com）

Ａ.0.10 对于加筋式挡土墙，其墙后主动土压力可按本规范 A.0.1条～A.0.6条的规定计算。 Ａ.0.11对于板桩式挡土墙、锚碇墙或具有较小深度沉井基础的空箱式挡土墙，如需计算被动土压

力时，可分别按下列规定进行计算： 1当墙后填土为均质无粘性土、填土面为非水平面、墙背为非垂直面时，被动土压力可按公式

(Ａ.0.12-1)计算，被动土压力系数可按公式(Ａ.0.11-2)计算； 2当墙后填土为均质粘性土、填土面为水平面、墙背为垂直面时，被动土压力可按公式(Ａ.0.11-3)

计算，被动土压力系数可按公式(Ａ.0.11-4)计算； 3当墙后填土为均质粘性土时，被动土压力和被动土压力系数也可采用等值内摩擦角按公式

(Ａ.0.11-1)和公式(Ａ.0.11-2)进行简化计算；

Epx = (1 γ Ht 2 Kp＋qHtK p )cosδ (Ａ.0.11-1)

2

K = k ' cos2

(φ sin + ε(φ ) +δ)sin(φ + β) ?2 (Ａ.0.11-2)

p

2 ?

cos ε cos(δ ?ε)?1? cos(δ ?ε)cos(ε ?β)?

?

? 1 2 cosφ

Epx = (2 γ Ht K p＋qHtK p + 2cHt 1? sin(φ +δ ))cosδ (Ａ.0.11-3)

Kp = cosδ?1?

cos2 φ 2(Ａ.0.11-4)?

sin(φ +δ)sinφ?

?

cosδ

?

?

式中 Epx ──被动土压力水平分力(kN/m)；

q──作用在墙前填土面上的面荷载(kN/m2)；

Ht ──板桩、锚碇墙或沉井底置入土体的深度(m)；

Kp ──被动土压力系数；

k' ──被动土压力折减系数，可按表 A.0.11-1查得。

表Ａ.0.11-1 k' 值

4 当计算锚碇墙墙前被动土压力时，应不考虑墙前填土面上的面荷载q作用；所计算的被动土压力还应乘以折减系数k

，k

可由表 A.0.11-2查得。11 表Ａ.0.11-2 k′′值

注： h为锚碇墙顶至地面高度(m)。

附录Ｂ挡土墙稳定计算

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Ｂ.0.1衡重式挡土墙衡重平台板抗倾覆稳定计算，可不计墙后土体对计算单元边界面上的垂直剪应力及水平土压力的影响，按公式(Ｂ.0.1) 计算(计算简图见图Ｂ.0.1)：

(Ｂ.0.2-1)和(Ｂ.0.2-2)计算(计算简图见图Ｂ.0.2)：

t0──墙体入土点至理论转动点 N的深度(m)； Δt ──N点以下的墙体深度(m)；

E′p ──主动和被动土压力作用下对 N点以上墙体求矩至 N点合力矩为零时的合力，(kN/m)； ka ──按公式(A.0.9-2)计算的主动土压力系数； kp ──按公式(A.0.12-2)或公式

(A.0.12-4)计算的被动土压力系数； γ──土的天然重度(kN/m3)。（www.61k.com）公式(Ｂ.0.2-2)中的t0、Δt和E′p 需通过试算求得，可先假定t0(通常取 1.2倍挡土高度 )和Δt，

计算至E′p ＝0时为止。公式 (Ｂ.0.2-1)和(Ｂ.0.2-2)未计入水压力及其它附加外力，在有水压力及其它附加外力作用时，还应计入其作用。

Ｂ.0.3有锚碇的板桩式挡土墙依靠插入土体的墙体和锚碇墙共同维持结构稳定，锚碇墙可根据需要选用单锚或多锚结构，并分别计算有锚碇板桩式挡土墙的整体稳定、锚碇墙沿基底面的抗滑稳定和锚碇墙至板桩墙的昀小水平距离。

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1 计算有锚碇板桩式挡土墙的整体稳定时，可在无锚碇板桩式挡土墙受力的基础上，考虑锚碇结构的拉力作用，建立方程组试算至稳定时为止(计算简图见图 B.0.3-1)。

图Ｂ.0.3-1

有锚碇的板桩式挡土墙，其锚碇墙沿基底面的抗滑稳定安全系数应按公式 (Ｂ.0.3-1)计算(计算简图见图Ｂ .0.3-2)。当锚碇墙前采用其它填料置换时，除应按公式 (Ｂ.0.3-1)计算外，还应按公式

(Ｂ.0.3-2)计算锚碇墙与填料一起沿滑动面 BCC′的抗滑稳定性：

图Ｂ.0.3-2

Km = RE ＋ pxE (Ｂ.0.3-1)

A ax

′

Gf ＋ Epx ≥R＋E (Ｂ.0.3-2)

KcKm A ax

式中 Km ──锚碇墙抗滑稳定安全系数，其计算值不应小于本规范表 4.0.14规定的允许值； RA──拉杆的拉力(kN/m)； Eax ──作用在锚碇墙上的主动土压力(kN/m)； Epx ──作用在锚碇墙上的被动土压力。当锚碇墙墙前采用其它填料置换时，应以其它填

料的物理力学性质指标计算 (kN/m)；

E′px ──锚碇墙前作用于 A′C面上的被动土压力(kN)； G──锚碇墙前基面BC以上填料的重力(kN/m)； f──沿滑动面BCC′的摩擦系数；

Kc ──沿滑动面BCC′的抗滑稳定安全系数，可按本规范表 4.0.11的规定选用。有锚碇的板桩式挡土墙，其锚碇墙至板桩墙的昀小水平距离可按公式 (Ｂ.0.3-3)计算(计算简图见图Ｂ.0.3-3)：

Ｂ.0.4当挡土墙的沉井基础埋置深度小于等于 5m时，其稳定性可按整体挡土墙计算，埋深

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部位土压力井前侧按被动土压力计算，井后侧按主动土压力计算；当沉井基础埋置深度大于 5m时，其稳定性可按深埋刚性基础计算。[www.61k.com]

沉井基底竖向应力不应大于地基的允许承载力，按深埋刚性基础计算时，沉井侧面水平压应力不应大于允许土抗力。计算公式见(Ｂ.0.4-1)～(Ｂ.0.4-7) (计算简图见图Ｂ.0.4)：

图Ｂ.0.4

ζ′ min = N ± c0 a 2 ω (Ｂ.0.4-1)

max A0

′ σ x = my( y0 ? y)ω (Ｂ.0.4-2) c0 = m0 Ht (Ｂ.0.4-3)

ω= 12(3M ′+ 2PHt )(Ｂ.0.4-4)b mH 4 +18W ′ca

0 t 0

b mH 3(4M ′+ 3PH ) + 6PW ′ca

y0 =02 tb mH 2 (3M ′+ t 2PH )0 (Ｂ.0.4-5)

0 tt

ζ max ≤ [R'] (Ｂ.0.4-6)

ζ x ≤η1η2(epx ? eax )(Ｂ.0.4-7)

式中 ζ′──沉井底面的竖向应力昀大值、昀小值(kPa)；

max min

ζ x ── y深度处土的水平应力(kPa)；

N──全部垂直荷载(kN)，并视具体情况考虑是否计入土对井壁的摩擦力； A0′──沉井的底面积(m2)；

a──沉井顺水平土压力方向上的长度（m）； c0──沉井底面土的竖向地基系数； m0──土的竖向地基系数随深度变化的比例系数，当无实测资料时，可取m = m ；当 0

Ht ≤ 10 时，m0 ＝c0 /10 ；

m──土的水平向地基系数随深度变化的比例系数，当无实测资料时，可按表Ｂ.0.4取值； Ht ──沉井的埋置深度(m)；

ω──沉井在外荷载作用下绕 y轴的转角(rad)； M ′──当沉井底面以上全部水平荷载移至 x轴、垂直荷载移至 y轴时，全部荷载对 0点

的力矩(kN?m)； P──全部水平荷载(kN)；沉井部位只计入入土点以上井后由超载引起的主动土压力； b0──沉井的计算宽度（m），当为单个沉井时， b0 = b +1；当为连续群井时，b0= b ；

b为沉井垂直于水平土压力方向上的宽度； W ′──沉井底面的截面矩(m3)； y0──沉井在外荷载作用下转动轴 A至沉井埋置顶面的深度(m)；

[R']──沉井底面的地基允许承载力(kPa)； η1 ──考虑不同结构体系要求的系数，可取η1 ＝1.0；

η2 ──考虑总荷载中恒载部分的系数，可取η2 ＝1.0 ? 0.5Md ；M ′

Md ──恒载对o点的力矩(kN?m)；

eax ── y深度处土的主动土压力强度(kPa)，当 y ≤y0 时，eax 为沉井后主动土压力强度；当 y >y0 时，eax 为沉井前主动土压力强度； epx ── y深度处土的被动土压力强度(kPa)，当 y ≤y0 时，epx 为沉井前被动土压力强度；当 y >y0 时，epx 为沉井后被动土压力强度。当计算沉井井后 eax 、epx 时，应视沉井入土点为填土顶面，其上填土及荷载均按超载考虑。

当按公式 (Ｂ.0.4-2)验算水平应力时，可仅验算 y =13 Ht 及 y =Ht 两处。

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表 B.0.4 非岩石地基 m值

注： x0为沉井井口处的水平位移控制值。（www.61k.com]

附录 C 挡土墙结构计算

C.1 重力式、半重力式、衡重式挡土墙结构内力计算

C.1.1 重力式、半重力式、衡重式挡土墙墙身应按构件偏心受压及受剪验算其水平截面应力。水平截面应力计算值应小于或等于墙身材料的允许应力值，否则应加大墙身断面重新计算或按钢筋混凝土构件配置钢筋。

C.1.2 重力式、半重力式、衡重式挡土墙墙身任意水平截面的弯矩可按公式 (C.1.2-1)计算，截面拉、压应力可按公式(C.1.2-2)计算，剪应力可按公式(C.1.2-3)计算。

l1──墙身计算截面以上所有竖向荷载的合力作用点至计算截面形心轴的距离(m)； l2 ──墙身计算截面以上所有水平向荷载的合力作用点至计算截面的距离(m)；

ζ──墙身计算截面的正应力昀大、昀小值(kPa)，正值为压应力，负值为拉应力； max

min

A0──墙身计算截面的面积(m2)； W──墙身计算截面的截面矩(m3)； η──墙身计算截面的剪应力(kPa)。

C.2 悬臂式挡土墙结构内力计算

C.2.1 悬臂式挡土墙墙身可按固定在底板上的受弯构件计算，并验算其水平截面剪应力；底板可按固定在墙身上的受弯构件计算。

C.2.2 悬臂式挡土墙墙身任意水平截面的弯矩可按公式 (C.2.2-1)计算，剪应力可按公式

(C.1.2-3)计算；底板任意截面的弯矩可按公式(C.2.2-2)计算。 M = Pl2 (C.2.2-1)

M1 = G1l (C.2.2-2)式中 M1 ──底板任意截面的弯矩(kN?m)；

G1──底板末端至计算截面范围内所有竖向荷载(包括基底应力)的总和(kN)； l──底板末端至计算截面范围内所有竖向荷载的合力作用点至计算截面的距离(m)。

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C.3 扶壁式、空箱式挡土墙结构内力计算

C.3.1 扶壁式挡土墙的墙身和底板，或空箱式挡土墙墙身，在距墙身和底板交线 1.5Lx区段以内 (Lx为扶壁或隔墙净距)可按在梯形荷载作用下的三边固支、一边自由的双向板计算，其余部分可按单向板或连续板计算 (计算简图见图 C.3.1)，梯形荷载可分解为三角形荷载和均布荷载，分别按公式

(C.3.1-1)～公式(C.3.1-6)计算相应荷载作用下墙身和底板的弯矩：

图 C.3.1

M = m qL2 (C.3.1-1)

x xx

0 02

M = m qL (C.3.1-2)

x xx

M = m qL2 (C.3.1-3)

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y yx

0 02

M = m qL (C.3.1-4)

y yx

M = m qL2 (C.3.1-5)

0 x 0xx 0 02

M = m qL (C.3.1-6)

0 x 0 xx

式中 Mx 、Mx 0 ──分别为平行于Lx 方向的跨中和固端弯矩(kN?m)； My 、My 0 ──分别为平行于Ly 方向的跨中和固端弯矩(kN?m) ； M 0x 、M00 x ──分别为自由边平行于Lx 方向的跨中和固端弯矩(kN?m)； mx 、mx 0 、my 、m0 y 、m0x 、m00 x ──相应弯矩的计算系数，可由表 C.3.1查得； q──计算荷载强度(kPa)，当计算三角形荷载时，q＝q2－q1；当计算均布荷载时， q＝q1； Lx ──计算长度(m)。(www.61k.com]

表 C.3.1梯形荷载作用下三边固支、一边自由的双向板弯矩计算系数表

注：表中的系数适用于钢筋混凝土三边固支、一边自由的双向板(泊松比 μ＝1/6)的弯矩计算。

C.3.2 扶壁式挡土墙的扶壁部分可按固定在底板上的悬臂梁，按受弯构件计算。扶壁与墙体为一共同作用的整体结构，可按计算简图 C.3.2截面Ⅰ—Ⅰ所示的 T形断面沿墙高分 3～5段分别核算截面抗弯钢筋，斜面上任意截面的弯矩可按公式(C.3.2-1)计算，抗弯钢筋面积可按公式 (C.3.2-2)计算。

M = PL (C.3.2-1)

Ag = kM secα (C.3.2-2)

R γ h

g 10

图 C.3.2

式中 L──任意截面以上水平荷载的合力作用点至该任意截面的距离(m)； Ag──抗弯钢筋面积(cm2)； k──安全系数，按 SDJ 20－78的规定选用；

Rg ──钢筋设计强度(MPa)； α──扶壁斜面与垂直面的夹角( o )； h0──截面有效高度(m)；

γ1 ──受弯破坏时的内力偶臂计算系数，可近似取 0.9。

C.3.3 空箱式挡土墙底板可按支承在隔墙上的四边固支板计算。梯形荷载作用下的四边固支板计算简图见图 C.3.3，梯形荷载可分解为三角形荷载和均布荷载，分别按公式 (C.3.3-1)～公式 (C.3.3-4)计算相应荷载作用下墙身和底板的弯矩：

(或

)

图 C.3.3

M = m′qL2 (C.3.3-1)

x xx

0 02

M = m′ qL (C.3.3-2)

水工挡土墙设计规范 挡土墙设计手册及规范

x xx

M = m′ qL2 (C.3.3-3)

y yx

My 0 = m′ y 0qL2 x (或My 0 =m′ y 01qL2 x ，My y qL2020m′=x ) (C.3.3-4)式中 m′x 、m′x 0 、m′y 、m′y 0 、m′y01 、m′y02 ──相应弯矩的计算系数，可由表 C.3.3查得。(www.61k.com]表 C.3.3梯形荷载作用下的四边固支板弯矩计算系数表

注：表中系数适用于钢筋混凝土四边固支板(泊松桑比 μ＝1/6)的弯矩计算。

C.4 挡土墙底板前趾悬挑部分结构内力计算

C.4.1 重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式和空箱式挡土墙底板前趾悬挑部分可按构件受弯及受剪验算其根部截面应力(计算简图见图 C.4.1)。根部截面应力计算值应小于或等于底板材料的允许应力值，否则应加大底板厚度重新计算或按钢筋混凝土构件配置钢筋。

C.4.2 重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式和空箱式挡土墙底板前趾根部截面弯矩可按公式(C.4.2-1)计算，根部截面弯曲应力可按公式(C.4.2-2)计算，剪应力可按公式 (C.4.2-3)计算。

图 C.4.1

M= ??? 2q1＋ 6 q2 ??? L2 B－GL1 (C.4.2-1)

M

ζ= (C.4.2-2)

W η=(q1＋ 2 qA 20 )LB －AG 0 (C.4.2-3)

式中 q1──底板前趾端部竖向地基反力及扬压力强度之和(kPa)； q2──底板前趾根部竖向地基反力及扬压力强度之和(kPa)； B──挡土墙底板计算单元的宽度(m)； L──底板前趾悬挑部分长度(m)； L1──底板前趾悬挑部分形心至前墙面的距离(m)； ζ──底板前趾根部截面的弯曲应力(kPa)； η──底板前趾根部截面的剪应力(kPa)。

C.5 板桩式挡土墙结构内力计算

C.5.1 无锚碇的板桩式挡土墙的内力可采用材料力学的方法计算，但为了求得墙体的变位，仍应采用竖向弹性地基梁法计算。墙顶的水平变位可按公式(C.5.1)计算(计算简图见图 C.5.1)： Δ= x0＋?0 H＋x1 (C.5.1)式中 Δ──无锚碇板桩式挡土墙墙顶水平变位(m)；

x0、?0 ──分别为板桩式挡土墙入土点的水平变位(m)和转角变位 (rad)，可按“m”法(当无实测资料时m可按表Ｂ.3.2取值)或其它的竖向弹性地基梁法计算；H──挡土高度(m)； x1──假定墙体为悬臂梁(入土点为固端)时的墙顶水平变位(m)，可按材料力学方法计算。

图 C.5.1

C.5.2 单锚板桩式挡土墙的内力可采用弹性嵌固法 (娄美尔法 )或自由支承法计算。但为了求得墙体的变位，仍应采用竖向弹性地基梁法计算。多锚板桩式挡土墙的内力应采用竖向弹性地基梁法计算，该法可考虑多锚拉杆的拉伸及锚碇墙的水平变位。

C.5.3 对于有锚碇的板桩式挡土墙，其锚碇墙至板桩墙之间的拉杆可按中心受拉构件计算，拉杆直

径可按公式(C.5.3)计算： 10R secα

d =20

tAδ＋T (C.5.3)

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[]

πζ

式中 d ──拉杆直径(mm)； RA ──拉杆的拉力(kN)； T ──板桩式挡土墙的使用年限，一般可取 30～50年； α──拉杆与水平面的夹角( °)； δt ──拉杆直径的年锈蚀量，可采用 0.04～0.05(mm/年)；

[]

ζ──拉杆钢材的允许应力(kPa)。［www.61k.com）

标准 用 词 说 明

中华人民共和国水利行业标准

水工挡土墙设计规范

SL 379--2007 条 文 说 明

目 次

1 总 则┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(48) 3 级别划分与设计标准┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(50)

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3.1 级别划分 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(50)

3.2 设计标准 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(51) 4 工程布置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(55)

4.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(55)

4.2 结构布置 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(56)

4.3 防渗与排水布置 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(64) 5 荷载┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(66)

5.1 荷载分类及组合 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(66)

5.2 荷载计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(66) 6 稳定计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(69)

6.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(69)

6.2 抗渗稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(71)

6.3 抗滑稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(72)

6.4 抗倾覆稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(76)

6.5 抗浮稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(76)

6.6 地基整体稳定计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(76)

6.7 地基沉降计算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(77) 7 结构计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(79)

7.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(79)

7.2 结构应力分析 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(81) 8 地基处理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(84)

8.1 一般规定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(84)

8.2 岩石地基处理 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(84)

8.3 土质地基处理 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(85)

1 总则

1.0.1水工挡土墙主要是指附属于水工建筑物的挡土建筑物。根据国内各类水利水电工程的资料统计，挡土墙主要作为水闸、涵洞、泵站等水工建筑物的翼墙、岸墙，以及其它需要阻止土体崩塌的挡土建筑物。至于水库溢洪道进水口、水电站进水口、水库岸坡、船闸的闸室

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墙及导航墙等挡土建筑物，在结构上虽具有与水工挡土墙相似的特点，但因国家还有其它现行的标准，因此其设计还应符合国家现行有关标准的规定。［www.61k.com］

挡土墙是水利水电工程中面广量大的建筑物，几乎在所有防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发电等水利水电工程中都是不可缺少的。它不但具有挡土作用，而且还兼有挡水、导水和侧向防渗等多种功能，应用广泛和运用条件复杂是水工挡土墙的两个显着特点。由于挡土墙的功能各异，且地基条件的优劣、墙后填土的高低等因素各不相同，加之国民经济发展水平在各发展阶段的差异，因此水工挡土墙至今一直没有一个统一的设计标准。本规范是在总结 20世纪 50年代以来我国水利水电工程建设实践经验的基础上编制而成的，目的是为了适应水利水电工程建设的需要，统一水工挡土墙的设计标准和技术要求，提高水工挡土墙的设计水平。由于挡土墙在水利水电工程的工程量和造价中占有较大的比重，因此挡土墙设计必须做到安全可靠、经济合理两个方面的要求。

1.0.2 本条规定了本规范适用范围为 1～3级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的 1～4级水工挡土墙设计，其适用范围不受地区性和地基条件的限制；对于 4、5级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的 5级水工挡土墙设计，可参照本规范使用。这一规定，对于新建的水工挡土墙设计，或是水工挡土墙扩建设计，都是合适的。但是对于水工挡土墙的加固，有时需要采取相应的工程措施才能满足要求。至于修建在湿陷性黄土、膨胀土等特殊土质地基上的水工挡土墙地基处理设计，以及修建在地震区或寒冷、严寒地区的挡土墙设计，还应符合国家现行有关标准的规定。特别说明，本规范不适用于临时性挡土墙设计。广大工程技术人员在长期的水利水电工程建设实践中积累了丰富的经验，推出了各种新型的挡土墙结构型式。为适应水利水电工程建设发展的需要，一些有特殊要求的水工挡土墙或受力复杂的组合式挡土结构相继出现。对于这类非常规类型的挡土墙，其设计、施工都面临新的情况，存在新的问题，因此要求在这类挡土墙设计中进行专门研究。

1.0.3水工挡土墙设计所需要的各项基本资料主要包括工程所在地的气象、水文、地形、地质、试验资料，以及工程施工条件、运用要求等。气象资料主要是指降雨、风力、气温资料等；水文资料主要是指水位、流量、潮汐、泥沙、冰情资料等；地形资料主要是指两岸资料等；地质资料主要是指工程地质、水文地质、地震烈度资料等；试验资料主要是指岩石试验、土工试验资料等；工程施工条件主要是指材料来源、对外交通运输、施工机具设备、水电供应条件等；运用要求主要是指水利水电工程挡水、泄洪或控制泄水，以及其它综合利用的要求等。对于不同的挡土墙设计，所需的各项基本资料要求是不同的，设计时应根据不同的要求，搜集设计需要的各项基本资料。当然，这

些基本资料并不是专门为挡土墙设计搜集的，而是在搜集所属水利水电工程设计基本资料时一并进行，但要兼顾到挡土墙设计的特点和要求。

1.0.4 20世纪 50年代以来，随着水利水电工程建设的不断发展，各种新结构、新工艺、新材料也不断地出现。但无论采用何种新结构、新工艺、新材料，都应满足技术先进、安全可靠、经济合理、实用耐久、管理方便的要求。值得引起注意的是，我国沿海地区 20世纪 50年代末和 60年代初修建的一些水利水电工程，因历史的原因而忽视耐久性的要求，后来陆续发生混凝土碳化、钢筋锈蚀进而引起顺筋裂缝等问题，影响到工程的安全和使用寿命，因而不得不进行加固处理，这是一个教训。

1.0.5 本规范中直接引用了国家和行业现行的部分标准，由于国内标准体系尚在进一步完善，一些标准也正在修订之中，因此，在使用中应密切注意这些标准的昀新版本，以确保这些标准使用的有效性。

1.0.6本条是现行水利行业标准《水利技术标准编写规定》 (SL 1－2002)规定引用的典型用语。除了本规范直接引用的标准外，与本规范有关的现行国家和行业标准还有：《建筑结构荷载

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规范》 (GB 50009－2001)；《岩土工程勘察规范》 (GB 50021－2001)；《工程岩体分级标准》 (GB 50218－94)；《泵站设计规范》 (GB/T 50265－97)；《堤防工程设计规范》 (GB 50286－

98)；《灌溉与排水工程设计规范》 (GB 50288－99)；《中国地震动参数区划图》 (GB 18306－2001)；《土的分类标准》 (GBJ 145－90)；《中小型水利水电工程地质勘察规范》 (SL 55－2005)；《水工混凝土结构设计规范》 (SL/T 191－96)；《水工建筑物抗震设计规范》 (SL 203－97)；《水工建筑物抗冰冻设计规范》 (SL 211－98)；《水利水电工程施工组织设计规范》 (SL 303－2004)；《水工建筑物荷载设计规范》 (DL 5077－97)；《建筑地基处理技术规范》 (JGJ 79－91)；《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94－94)等。(www.61k.com）

3 级别划分与设计标准

3.1 级别划分

3.1.1挡土墙是水工建筑物的一部分，由于水工建筑物都有挡水要求，若一旦失事，下游地区将遭受巨大的损失，作为水工建筑物组成部分的岸墙、翼墙等主要挡土建筑物，与所属水工建筑物的安全密切相关。又由于所属水工建筑物具有挡水、泄水、引水、抽水、排水、通航、发电，以及实现河(渠)道与道路或河 (渠)道与河 (渠)道立体交叉等不同功能，水工挡土墙为满足所属水工建筑物的这些功能，除具有防止土体崩塌的作用外，往往还具有挡水、导水、侧向防渗等多种作用。因此，水工挡土墙设计级别也应随所属水工建筑物的级别相应确定。

需要说明的是，挡土墙作为水工建筑物的一部分，也有主要和次要之分。一般情况下，次要建筑物中的挡土墙失事后一般不致直接危及主体建筑物的安全且便于修复时，其设计级别可相应降低。但是，处于水工建筑物防渗段范围内的岸墙、翼墙等，以及一旦失事将直接危及水工建筑物安全或严重影响工程效益的挡土墙，都属于主要建筑物中的挡土墙，其设计级别应与所属主体建筑物的设计级别相同。本规范表 3.1.1对水工挡土墙的设计级别划分是与 GB 50201－94表 6.1.2和 SL 252?2000表 2.2.1的规定是一致的。

各类水工建筑物的级别已分别由 GB 50288－99、GB 50286－98、GB/T 50265－97和 SL 252?2000、SL 265－2001、SL 253－2000等现行有关标准的规定确定，由于水工挡土墙是所属水工建筑物的一部分，因此，在按本规范 3.1.1条确定水工挡土墙的设计级别时，应根据上述标准的规定先确定所属水工建筑物的级别。

3.1.2 在水利水电工程中，还有一类挡土墙，它们是独立布置的，并不与所属建筑物有较大的关联，例如水利水电工程区内进场道路的路基挡土墙、移民区构筑的庄台、水土保持设施中的挡土墙等。对于这类独立布置的挡土墙级别确定，应根据其重要性分析确定。这类水工挡土墙的级别划分，均应符合 GB 50201－94和 SL 252－2000的规定。

3.1.3 现行的城建行业标准《城市防洪工程设计规范》 (CJJ 50－92)2.2.1条规定，防洪建筑物级别根据城市等别及其在工程中的作用和重要性划分为四级，详见表 1。

表 1 防洪建筑物级别

注：1、主要建筑物系指失事后使城市遭受严重灾害并造成重大经济损失的建筑物，例如堤防、防洪闸等； 2、次要建筑物系指失事后不致造成城市灾害或者造成经济损失不大的建筑物，例如丁坝、护坡、谷坊； 3、临时性建筑物系指防洪工程施工期间使用的建筑物，例如施工围堰等。

由表 2可以看出，按照 CJJ 50－92规定的防洪建筑物级别，与国家现行有关标准的规定有差别。

一是按照城市等别只分为四等；二是四等城市的永久性次要建筑物为 4级，而国家现行有关标准中

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都规定为 5级；高于国家现行的有关标准，这主要是考虑到城市防洪工程的重要性所确定的。（www.61k.com)为此，本规范 3.1.2条规定，城市防洪工程中水工挡土墙的级别，应按 CJJ 50－92的规定确定。

3.1.4位于防洪 (挡潮)堤上的水工建筑物，其重要性与防洪 (挡潮)堤是一样的。有的防洪 (挡潮)堤上的水工建筑物即便规模不大，但一旦失事，其严重后果就象防洪(挡潮)堤的失事一样，且较难修复，因此防洪(挡潮)堤上的水工建筑物级别只能高于或至少等于防洪(挡潮)堤的级别，而绝对不能低于防洪(挡潮)堤的级别。对于防洪 (挡潮)堤上水工建筑物的挡土墙 (岸墙、翼墙)，如果失事后将直接危及该水工建筑物的安全，则挡土墙的设计级别应与该水工建筑物的设计级别相同。与防洪 (挡潮)堤交汇的跨河建筑物，其重要性与防洪 (挡潮)堤也是一样的，而处于跨河建筑物防渗段范围内的挡土墙，若一旦失事，就像跨河建筑物失事一样，后果不堪设想，因此，跨河建筑物防渗段范围内挡土墙的设计级别应与该跨河建筑物的设计级别相同。

3.1.5 对于 2、3级水工挡土墙 (如岸墙、翼墙等)，若失事后直接危及所属水工建筑物的安全，经论证后可提高一个设计级别。对采用实践经验较少的新型挡土墙结构，即使失事后不会直接危及所属水工建筑物的安全，为积累建设经验，避免较大损失，这类挡土墙经论证也可提高一个设计级别。当然，这些挡土墙的级别提高，除了进行论证外仍需经有关部门批准。

3.1.6 在水利水电枢纽工程中，当挡土墙与两个或两个以上不同级别的水工建筑物相关联时，可以按照较高级别水工建筑物确定挡土墙的级别。如与 2级建筑物和 3级建筑物之间连接的挡土墙，可以按照 2级建筑物的挡土墙定级。当然，仍应按是否属于主要或次要挡土墙进行分析确定。

3.2 设计标准

3.2.1水工挡土墙分为有挡水要求和无挡水要求两类。除设计允许水流从墙顶漫溢的挡土墙外，其他有挡水要求的永久性挡土墙除了具有防止土体崩塌作用外，其结构稳定和墙顶超高等都与洪水标准相关。由于这类挡土墙与所属的水工建筑物一起承担着挡水的任务，因此其设计洪水标准应与所属水工建筑物的洪水标准一致。无挡水要求的永久性挡土墙，例如位于防洪水位以上的挡土墙，当然不作设计洪水标准的规定。

位于水工建筑物上、下游河道内的挡土墙，例如作为河道护岸的挡墙等，其洪水标准应与水工建筑物上、下游河道的设计洪水标准一致。位于挡洪建筑物上游的翼墙，属于挡洪建筑物上游的一部分，其洪水标准只能与所属挡洪建筑物的设计洪水标准相同，而绝对不能低于挡洪建筑物的设计洪水标准。位于水工建筑物下游的翼墙，作为水工建筑物下游的一部分，其设计洪水标准亦应与所属水工建筑物的设计洪水标准相同，只是防洪水位值与上游的防洪水位值不一样。如泄洪建筑物泄洪时下游的洪水水位较高，但许多情况下泄洪建筑物下游消能防冲设施的安全性往往受始流条件控制，而下游翼墙墙前水位的高低对其结构的稳定又有较大的影响，因此泄洪建筑物下游的翼墙还应考虑相应于下游消能防冲设施设计洪水标准时可能出现的不利情况。

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设计洪水标准往往决定了水工建筑物的规模和安全标准，挡土墙作为水工建筑物的重要组成部

分，其设计洪水标准应与同级水工建筑物的设计洪水标准一致。提高一个设计级别时，其面临洪水的机率却是与主体建筑物是一致的，因此即使按本规范 3.1.5条的规定提高一个设计级别后，挡土墙的设计洪水标准仍应与其同级水工建筑物的设计洪水标准相一致。

3.2.2 对于不允许水流从墙顶漫溢的水工挡土墙，兼有挡土和挡水的双重任务，如水工建筑物上游的翼墙，在所属水工建筑物关闸挡水时，无论是在正常蓄水位或昀高挡水位条件下，由于风力作用，墙前均会出现波浪(立波或破碎波波型)，因此翼墙的墙顶高程不应低于正常

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蓄水位 (或昀高挡水位)加波浪计算高度与相应安全加高值之和。(www.61k.com)当所属水工建筑物系泄水建筑物，遇到设计洪水位 (或校核洪水位)必须开闸泄水时，由于流速的影响，水面不会形成较高的波浪，至少不会形成立波波型，因此翼墙的墙顶高程不应低于设计洪水位(或校核洪水位)与相应安全加高值之和。

本规范表 3.2.2规定的水工挡土墙墙顶安全加高下限值与 SL265－2001的规定是对应的，当所属水工建筑物关门挡水时，计及波浪计算高度；开闸泄洪时，不计波浪计算高度。为了不致使上游来水(特别是洪水)漫过翼墙的墙顶，危及所属水工建筑物的安全，上述挡水和泄水两种情况下的安全保证条件应同时得到满足。

3.2.3由于城市防洪工程的级别划分与国家现行有关标准的规定不一致，因此，本规范规定，城市防洪工程中的水工挡土墙，其墙顶的安全加高值，应按现行的城建行业标准 CJJ 50－92的规定确定。

3.2.4现行的国家标准 GB 18306－2001的适用范围是“新建、扩建、改建一般建设工程的抗震设防，以及编制社会经济发展和国土利用规划”。因此，位于《中国地震动参数区划图》相应区域内的任何水工建筑物，其抗震设防标准都不能任意改变。

水工挡土墙抗震设计标准应与所属水工建筑物的抗震设计标准相同，即使按照本规范 3.1.4条的规定提高一个设计级别时，其抗震设计标准仍应保持不变，但根据国家现行有关法规规定需要提高抗震设计标准的情况除外，例如对于重要的 1级水工建筑物经论证并报上级主管部门批准需要提高其抗震设计标准的情况，以及经省级以上地震部门核定需要提高抗震设计标准的情况等。

3.2.5 砌石结构是水工挡土墙常用的、也是昀古老的结构型式，由于石料的强度往往高于其粘结材料强度，因此砌石结构多为重力式或半重力式挡土墙。对于这类结构，其墙身结构强度需要按偏心受压或剪切受力状态验算。由于 SL 25－2006已有规定，因此砌石结构在结构强度验算时，其结构构件强度安全系数均可按该标准的规定采用。

3.2.6 混凝土结构也是常用水工挡土墙结构型式，由于混凝土属于塑性材料，且抗拉强度也不高，也多为重力式或半重力式挡土墙。对于这类结构，其墙身结构强度也需要按偏心受压或剪切受力状态验算。

钢筋混凝土结构强度高，结构构件的尺寸可大大缩小，适用于除重力式和半重力式以外的各种挡土墙结构型式，因此钢筋混凝土结构在水工挡土墙应用较广泛。由于构件尺寸相对较小，因此钢筋混凝土结构的挡土墙除了应根据其受力条件验算其强度外，还应按其使用条件的需要，验算结构

构件的抗裂要求或昀大裂缝开展的宽度，以保证结构构件安全和使用功能。

混凝土和钢筋混凝土结构构件的强度安全系数，以及钢筋混凝土结构构件的抗裂和昀大裂缝开展宽度验算的安全系数，在 SDJ 20－78中已有规定，设计中可直接按该标准的规定采用。

3.2.7 沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数，反映了挡土墙是否安全与经济的指标。而对于抗滑稳定安全系数允许值的合理规定，涉及了所采用的计算理论、计算方法、计算指标，以及国家的技术经济政策。如果规定的抗滑稳定安全系数允许值过于偏高或偏低，将导致工程的浪费或不安全。因此，在实际应用中，未经充分论证，不应任意提高或降低规范规定的抗滑稳定安全系数的允许值。

本规范表 3.2.7规定的沿挡土墙基底面抗滑稳定安全系数的允许值 GB 50286－98以及 SL 265?2001的规定是与之对应的。但必须指出，表 3.2.7规定的沿挡土墙基底面抗滑稳定安全系数允许值应与表中规定的相应计算公式配套使用，切不可将表中规定的允许值用来检验非表中规定的其它公式计算成果。

3.2.8 由于挡土墙底板以下的土质地基和墙后回填土两个部分联在一起，其稳定计算的边界

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条件比较复杂，还有深层抗滑稳定问题。（www.61k.com］因此，对于挡土墙的地基整体稳定可采用瑞典圆弧滑动法计算。按瑞典圆弧滑动法计算的挡土墙深层抗滑稳定安全系数也应满足表 3.2.7规定的允许值。

土质地基上的建筑物经常遇到持力层内夹有软弱土层的情况。由于软弱土层抗剪强度低，在水平向荷载作用下，有可能产生沿软弱土层的滑动，因此当土质地基持力层内夹有软弱土层时，还应采用折线滑动法(复合圆弧滑动法)对软弱土层进行整体抗滑稳定验算。按折线滑动法(复合圆弧滑动法)计算的挡土墙深层抗滑稳定安全系数也应满足表 3.2.7规定的允许值。折线滑动法(复合圆弧滑动法)可参见有关土力学、地基与基础的设计计算手册。

3.2.9 对于岩石地基上的挡土墙，当地基中存在软弱结构面时，需要核算沿软弱结构面滑动的整体稳定安全系数。岩石地基上挡土墙的整体稳定性通常是按照抗剪断方法来进行核算的。根据有关设计单位的经验，如果这时的整体稳定安全系数允许值仍然按照本规范表 3.2.7中按公式 (6.3.5-1)计算时的规定采用，是偏于保守的。但是究竟可以降低多少，还缺乏一定的实践经验。考虑到一些设计单位已经按照表 3.2.7中的允许值降低 0.5甚至降低 1.0采用，且工程还是安全的，经本规范送审稿审查会研究，建议岩石地基上的挡土墙沿软弱结构面整体滑动时，按抗剪断计算的稳定安全系数允许值，可按表 3.2.7中按公式 (6.3.6)计算时规定的允许值降低采用。至于降低的数值，可根据工程实践经验和地质条件研究确定，本规范暂不作规定。

3.2.10有锚碇墙的板桩式挡土墙是依靠作用在插入地基的板桩和置入墙后填土内可能滑动面以外锚碇墙上的被动土压力来维持结构整体稳定的，其锚碇墙的抗滑稳定安全系数应按本规范表 3.2.10的规定采用。

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3.2.11按照 SL/T 225－98的规定，加筋式挡土墙在验算沿水平向的抗滑稳定性和按圆弧滑动法验算整体深层抗滑稳定性时，不论挡土墙的级别和荷载组合情况，其抗滑稳定安全系数均应大于等于

1.30。本规范编制时认为，抗滑稳定安全系数大于等于 1.30是合适的，同时加筋式挡土墙目前在级

别较高的工程中应用较少，暂时不考虑挡土墙的级别也是可以的。但是，对于荷载组合情况，即在

基本荷载组合和特殊荷载组合时，应有所区别。参考土质地基上的其他类型挡土墙的抗滑稳定安全系数允许值的取值范围，在基本荷载组合和特殊荷载组合时差距约在 0.1～0.15之间，因此，本规范规定，在基本荷载作用下加筋式挡土墙的抗滑稳定安全系数允许值采用 1.40，特殊荷载作用下的抗滑稳定安全系数允许值采用 1.30。

3.2.12 SL 265－2001规定，对于土质地基上的挡土墙，其抗倾覆稳定是由地基稳定性和控制基底大小应力的比值来保证的， GB 50286－98中规定，防洪墙 (即挡土墙)按堤防工程级别分为 5级，正常运用期的抗倾覆稳定安全系数允许值为 1.6～1.4之间，非正常运用期的抗倾覆稳定安全系数允许值为 1.5～1.3之间，两个标准的规定不统一。抗滑稳定和抗倾覆稳定都是衡量挡土墙安全性的重要指标，对工程投资有直接影响，按建筑物级别分级取用抗倾覆稳定安全系数较为合理。因此，本规范

3.2.12条规定的挡土墙抗倾覆稳定安全系数允许值与 GB 50286－98是一致的。

3.2.13岩基上翼墙抗倾覆稳定安全系数允许值的确定，以在各种荷载作用下不倾倒为原则，但应有一定的安全储备。参照现行有关规范对抗倾覆稳定安全系数允许值的规定，本规范规定，1～3级水工挡土墙，在基本荷载组合条件下，抗倾覆稳定安全系数不应小于 1.50，4级水工挡土墙抗倾覆稳定安全系数不应小于 1.40；在特殊荷载组合条件下，抗倾覆稳定安全系数不应小于 1.30。

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3.2.14对于挡土墙来说，空箱式挡土墙的抗浮稳定性要求是个特例。（www.61k.com］参照现行有关标准的规定，本规范 3.2.14条规定，不论挡土墙的级别和地基条件，在基本荷载组合条件下，其抗浮稳定安全系数不应小于 1.10；在特殊荷载条件下，其抗浮稳定安全系数不应小于 1.05。

4 工程布置

4.1 一般规定

1. 1.1水工挡土墙是水利水电工程中的重要构筑物，其作用除了防止土体崩塌外，主要是与所属水工建筑物一起承担防洪、治涝、灌溉、供水、通航、发电等任务，具有挡水、导水和侧向防渗等作用。因此，应根据所属水工建筑物的地形、地质、水流等条件，以及所属枢纽工程中各建筑物的功能、特点、运用要求等，合理安排好挡土墙与其它建筑物的相对位置。如能布置紧凑协调，就可组成整体效益昀大的有机联合体，以充分发挥整个枢纽工程的作用；反之，不仅影响整个枢纽工程的正常运用，而且还将增加枢纽工程中各建筑物的施工难度和工程造价。尤其是岸墙和翼墙的布置，不仅影响水流和侧向防渗条件，而且事关整个工程的安全，一些水工建筑物的失事，往往是由于翼墙或岸墙的破坏，造成的所属水工建筑物随之破坏的严重后果。

2. 1.2水利水电工程中挡土构筑物的种类较多，有用以连接所属水工建筑物上、下游两岸并兼有挡土、挡水、导水和侧向防渗作用的翼墙，有为满足所属水工建筑物防止土体崩塌和侧向渗流而设置的岸墙，有河 (渠)道两岸的直立墙 (如驳岸)，也有道路两侧、移民区庄台和水土保持区的挡墙等。本规范中将水工挡土墙按其在所属建筑物中的位置及功能要求分为翼墙、岸墙和挡墙三类。

3. 1.3水工挡土墙型式很多，主要有重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、空箱式、板桩式、锚杆式和加筋式等断面结构型式，还有将以上两种及两种以上基本结构型式合并的组合式结构。设计中应如何选用挡土墙的结构型式，主要是考虑其受力条件。此外，还有贴坡式结构，虽然也有防止土体崩塌作用，但在水利水电工程中，还是属于护坡工程，因此，本规范中未将贴坡式结构列入。

在 20世纪 50年代初期，国内的水工挡土墙多数采用重力式和空箱式结构，建筑材料以采用浆砌块石居多。由于地基处理技术水平较低，在坚实及中等坚实地基上采用重力式或半重力式结构、在软弱地基上采用空箱式结构几乎成为一种固定的模式。20世纪 60年代至 70年代，由于受当时历史条件的限制，建筑材料供应跟不上工程建设的发展，为了满足工程建设的需要，广大工程技术人员不断创新，修建了一批各种型式的挡土构筑物，如悬臂式、扶壁式、连拱式、加筋式或组合式等结构型式，总的趋势是向轻型、薄壁结构发展。20世纪 80年代以后，随着科学技术的进步和国民经济的发展，新工艺、新材料的不断出现，挡土构筑物的结构型式也有了很大的变化，尤其是土工合成材料的应用，更引发了挡土墙的结构型式的变化。建筑材料供应和软弱地基条件已不再约束上部结构的型式和尺寸，而施工中的温度控制和基坑开挖条件限制，以及工程的综合利用需要工程管理中如何防止水或土对结构的腐蚀等，对挡土构筑物的结构设计提出了新的要求。因此，水利水电工程中挡土构筑物结构型式的选用需要考虑诸多因素，合理选择。

至于连拱式及连拱空箱式结构，是在特定条件下创造的一种轻型结构型式，经过多年的实践，近年来在大、中型水利水电工程中已很少采用，主要原因是这种结构抗震性能较差，拱圈易裂缝，且施工不便，只在中、小型水利水电工程中还有使用的例子。因此，本规范未将连拱式及连拱空箱式结构列入。

本规范中所列入的重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、空箱式、板桩式、锚杆式和加筋式等水工挡土墙的结构型式可参见本条文说明 4.2节中的图 1～图 10。

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4.2 结构布置

1. 2.1根据岸墙的功能，其平面布置一般都为直线式，如为满足所属水工建筑物防止侧向土体崩塌和侧向渗流而设置的岸墙，紧贴所属水工建筑物布置，只能是直线式。（www.61k.com）

2. 2.2在水利水电工程中，翼墙的平面布置型式很多，主要有圆弧式、椭圆弧式、直线与圆弧组合式、曲线式、折线式、扭曲式等。折线式布置昀简单，但水流条件较差，因此本规范未推荐这种平面布置型式。但在小型水利水电工程中还是可以采用的。

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根据大量的水工模型试验验证，当与所属水工建筑物相连接的下游翼墙直线段扩散角为6o～12o时，可以获得较好的水流条件。对于有双向过水要求的水工建筑物，其上、下游翼墙直线段均应符合上述平面布置要求。

对于其他一些有特殊要求的水工建筑物，如平原地区有一般通航要求而设置通航孔的水闸工程，为保证过闸船舶通航安全，上、下游翼墙还兼有导航墙的作用，因此需要考虑设置助航设施。再如平原地区有过鱼要求的水利水电工程中，为了满足鱼类洄游的条件，可结合岸墙、翼墙的布置设置鱼道，这样布置紧凑，经济合理，此时，岸墙、翼墙布置应兼顾鱼道的布置要求。在平原地区的水利水电工程中，如上游有余水可以利用发电时，为了满足发电需要，往往结合岸墙、翼墙的布置设置小型水力发电机组；有时还需结合岸墙、翼墙的布置设置小型抽水机组。此时，岸墙、翼墙的布置除了需满足所属水工建筑物的总平面布置要求外，还需分别满足小型水力发电机组或抽水机组及其进、出水管路布置，以及进、出口水流条件等要求。

5.2.3对于其他工程类型的挡土墙，如为减少河 (渠)道占地面积而设置的直立墙 (如驳岸)，应随着河 (渠)道岸边走向布置，可以是直线式，也可以是曲线式，或直线与曲线组合式；至于为维持道路两侧土体稳定的挡土墙，其布置也是与道路走向一致，但在道路与道路交汇处，往往需要采用一段圆弧、椭圆弧或其他曲线型布置。这类挡墙根据所属水工建筑物的功能及要求不同采用适宜的平面布置型式。

4.2.4土质地基上选用的挡土构筑物结构型式，很大程度与其地基的承载能力有关，而挡土构筑物的地基承载能力，主要是由挡土构筑物的挡土高度所确定，并要考虑其经济性。根据江苏省 1994年底对已建的近 200座水闸的上、下游第一节翼墙统计 (见表 2)，356座翼墙中重力式翼墙共 224座，占 62.9％；空箱式及连拱空箱式翼墙共 97座，占 27.2％；扶壁式翼墙共 23座，占 6.5％；扭曲式翼墙共 12座，仅占 3.4％。从翼墙的挡土高度看，扭曲式的使用范围是 3～9m，其主要使用范围是 3～7m；扶壁式使用范围是 5～12m，其主要使用范围是 6～11m；空箱式及连拱空箱式使用范围是 3～ 13m，其中空箱式主要使用范围是 3～9m，连拱空箱式主要使用范围是 6～10m；而重力式几乎囊括了 16m以下所有范围，但其主要使用范围仍然是 4～10m。这些使用范围主要是由于天然地基允许承载力的限制所确定的，实际上在 356座翼墙中，挡土高度为 13～16m的仅有一座。通常情况下，重力式挡土墙在挡土高度 8m以下才是经济的，对于在挡土高度 8m以上的条件下是否采用重力式挡土墙，应进行技术经济比较确定。

表 2 江苏省水闸上、下游第一节翼墙型式统计表单位：座

从表 1来看，由于平原地区水利水电工程挡水水头不大，挡土构筑物的挡土高度一般都在 13m以下。因此，在坚实的土质地基上，采用各种结构型式对地基承载能力的要求都不难满足；即使在中等坚实的土质地基上，挡土高度在 10m以下时，地基承载能力一般也能满足要求；而对于松软地基，如不采用地基加固处理措施，不采用空箱式或板桩式结构几乎是难以满足挡土构筑物对于地基承载能力要求的。

对于在坚实地基上或采用人工加固处理后的松软地基上所修建的挡土墙，其稳定性是可以满

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足要求的，但仍需考虑墙身结构的材料能否与地基的变形相一致，以避免因地基原因造成墙身结构的过大变形或损坏。［www.61k.com］

随着土工织物的发展，加筋式挡土墙结构也开始应用到工程实践中来。加筋式挡土墙属于一种柔性的挡土结构，昀初用于交通等行业的土坡防护中。工程实践证明，加筋式挡土墙断面小，节省建筑材料，并能适应土质地基的变形特性，逐渐被其他行业所接受，目前在水利水电工程中也有应用。根据水利水电工程的特点和要求，在稳定的地基上建造挡土墙，可采用加筋式挡土墙结构，但应妥善处理好墙面结构的防渗或导滤问题。加筋式挡土墙的墙面宜采用带企口的预制块砌筑，并可根据墙后填土的潜在破坏面的形状选用刚性筋式或柔性筋式两种型式，前者采用加筋带或刚性大的土工格栅，后者采用土工织物。

在地震区 (主要是指抗震设计烈度在 8度及 8度以上的强震区 )修建的砌石挡土墙，由于砌体结构

在地震荷载作用下，砌筑用的粘结材料容易被拉开，虽然符合“大震不倒、小震不坏”的抗震设计

基本要求，但震后不易修复，因此在水工挡土墙的设计中，应尽可能采用钢筋混凝土整体结构。

4.2.5 在岩石地基上修建挡土构筑物，其稳定条件一般都能满足要求，因此对挡土墙的高度可不受限制。但由于地基条件的约束，地基的变形往往与墙体材料所能承受的变形能力不一致，这时，就必须根据墙体材料的特性确定结构布置型式及尺寸，并对墙体材料进行强度核算。

4.2.6由于水工挡土墙一般兼有挡土和挡水双重功能，因此挡土墙的墙顶高程应根据其挡土高度及是否挡水的条件来确定。

对于仅有挡土功能的挡土墙，其目的就是防止土体崩塌，要求墙顶高程高于或等于墙后填土平台(或坡脚)的高程，这是不言而喻的。但对于兼有挡土和挡水双重作用的水工挡土墙，如水工建筑物不允许越浪的上游翼墙，在所属水工建筑物关闸挡水时，无论是在正常蓄水位或昀高挡水位条件下，由于风力作用，墙前均会出现波浪(立波或破碎波波型)，因此翼墙的墙顶高程不应低于正常蓄水位(或昀高挡水位)加波浪计算高度与相应安全加高值之和。当所属水工建筑物系泄水建筑物，遇到设计洪水位(或校核洪水位)必须开闸泄水时，由于流速的影响，水面不会形成较高的波浪，至少不会形成立波波型，因此翼墙的墙顶高程不应低于设计洪水位 (或校核洪水位)与相应安全加高值之和。为了不致使上游来水(特别是洪水)漫过翼墙的墙顶，危及所属水工建筑物的安全，上述墙前挡水和泄水两种情况下的安全保证条件应同时得到满足。

参照现行的水利行业标准 SL265－2001的规定，本规范规定的水工挡土墙墙顶安全加高下限值见表 3.2.2，在所属水工建筑物关闸挡水时，计及波浪计算高度；开闸泄洪时，不计波浪计算高度。此外，在确定挡土墙墙顶高程时，还应考虑软弱地基上地基沉降的影响。可按通常的沉降计算方法计算沉降值，并参照类似条件下的已建工程实测沉降值研究确定。

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4.2.7 挡土墙墙顶宽度的确定，主要考虑墙顶栏杆或挡浪板的布置和施工条件等因素。墙顶宽度小，虽然可节约工程投资，但对于钢筋布置、施工浇筑将带来了很大的困难，而且挡土墙的耐久性也易受到影响，因此挡土墙墙顶宽度不宜太小。对于砌石挡土墙，由于材料尺寸的限制更不宜太小。当挡土墙墙后填土不到顶时，为了便于工程管理中的人员巡视，挡土墙的墙顶宽度可适当加大或增设巡视平台。

对于悬臂式、扶壁式、空箱式挡土墙结构，由于这些结构的尺寸相对来说比较单薄，除了底板长度应由稳定计算条件确定外，其余均应满足强度及耐久性要求。设计中还应注意的是，扶壁式、空箱式结构由于前墙或前、后墙与隔墙形成了框格，对受力是有利的，但如果按强

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度计算所需的厚度较小时，还应考虑耐久性要求和施工的方便。[www.61k.com)有的扶壁式、空箱式挡土墙，墙体厚度仅为 0.3m左右，不仅施工中浇筑振捣困难，而且因钢筋保护层过小，投入使用后不久就因混凝土碳化致使钢筋锈蚀而不得不提前进行加固，反而得不偿失。

4.2.8 土质地基上挡土墙底板 (或墙趾)的埋置深度，一般情况下是由挡土结构的稳定条件决定的。但由于所属水工建筑物还有挡水及泄水要求，挡土墙墙后水位还可能引起基底渗流作用，因此挡土墙

底板(或墙趾)的埋置深度还与周围地形、地质、水流冲刷等条件有关。

从土质地基允许承载力的计算公式可以看出，任何建筑物基底的允许承载力都与建筑物底板 (或墙趾)的埋置深度有关。底板 (或墙趾)的埋置深度增大，基底的允许承载力也增大。由于挡土墙的工程量在所属水工建筑物中所占的比重较大，因此挡土墙底板 (或墙趾)埋置深度的确定，对水利工程的造价影响很大。如果将挡土墙底板 (或墙趾)的埋置深度减小一些，从而减少墙基土方开挖量；但当地基允许承载力与挡土墙基底压应力比较接近时，将埋置深度减得太小，反而需要增大底板宽度，从而增加工程投资。

水利水电工程中的一些挡土墙，由于墙前行水的原因，往往因水流的冲刷造成墙前基底淘空，影响挡土墙的安全 (例如行洪河道两侧的驳岸 )，若无有效的抗冲刷措施，必须将挡土墙的底板 (或墙趾)埋置于可能的冲刷线以下一定深度，才能保证安全，这与确定桥梁工程中桥台底部高程是一致的。

4.2.9 挡土墙沿墙长方向是顺着河坡或土坡布置 (如水工建筑物的翼墙)时，为了减少开挖和节省挡土墙的造价，挡土墙往往采取阶梯形布置的形式。此时挡土墙分阶的高差，除了应满足墙趾埋深的要求外，还应满足挡土墙沿墙长方向的纵向抗滑稳定要求。

4.2.10挡土墙底板厚度主要是根据强度要求等确定，一般来说，以不小于 0.3m为宜。采用砌石挡土墙时，由于砌石需嵌入底板中，因此底板厚度以 0.5m为宜。对于空箱式挡土墙的底板及其前趾部分，如果采用桩基础，由于桩的冲剪作用，底板厚度还应适当加大。无论采用那种挡土墙结构型式，底板及其前、后趾的伸出长度和厚度，都应满足稳定和强度的要求。

土质地基上的挡土墙，从有利于抗滑稳定和渗流稳定出发，底板下宜设置 0.5～1.0m深的齿墙，这对于砂性土地基，尤其重要。

1. 2.11挡土墙的迎水面墙面坡度，由于有导水作用，只要求墙面与所属水工建筑物平顺衔接，故以扭曲式布置为昀佳，但这种墙面型式施工极不方便。根据调查，大部分挡土墙都采用墙面垂直或略向后倾斜的型式，这样的型式施工较为方便。

2. 2.12重力式挡土墙主要靠自身重量和底板以上填土重量维持结构稳定，因此这种墙体的临土面由底板末端向墙顶方向倾斜(见图 1)。也有在墙背做成折线型的(见图 2)，即半重力式挡土墙。

图 1 重力式挡土墙结构示意图图 2 半重力式挡土墙结构示意图半重力式挡土墙的墙背采用折线型，主要是考虑节省工程投资，以及施工期的质量控制因素。

无论采用什么建筑材料，如砌石、混凝土等，采用半重力式挡土墙可节省工程量是不言而喻的；而对于混凝土结构，由于重力式挡土墙的墙身属于大体积混凝土，施工过程中的水化热难以释放，容易形成裂缝，影响工程质量，采用半重力式挡土墙则可大大减少这种影响。由于重力式挡土墙断面较大且沿高度方向呈直线变化，因此挡土墙墙身只需核算墙身与底板连接处的强度即可。只有墙背做成折线型的半重力式挡土墙，由于墙身断面沿高度方向的折点也是墙身的薄弱环节，因此除需核算墙身与底板连接处的强度外，还应对墙身折点处的强度

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进行核算。(www.61k.com）当重力式挡土墙的墙背采用折线型时，其折点将是墙身的薄弱环节，需要进行强度核算。

4.2.13衡重式挡土墙是一种较特殊的断面结构，其稳定主要是靠墙身自重和衡重台上填土重量维持的。由于衡重台有减少土压力作用，因此衡重式挡土墙断面比重力式挡土墙小，但因其底板较小，故对地基条件要求较高(见图 3)。

图 3 衡重式挡土墙结构示意图

一般来说，衡重式挡土墙的自身强度都能满足要求，其结构尺寸的拟定主要取决于结构稳定和地基条件。根据工程经验，衡重台宜设置在 0.4～0.5倍墙高处，衡重台以上为梯形断面，衡重台以下设 4:1～5:1的倒坡，底板以上的土体破裂面连线不应超出衡重台的尾端，昀好留有一定的余地，这样才能尽可能减少水平向土压力对结构稳定的影响。由于衡重式挡土墙的底板平面尺寸较小，要求建造在良好的地基上。如果建造在土质地基上，除了满足地基允许承载力的要求外，还应对底板前、后端基底的沉降变形进行分析。淮河下游某船闸的闸室墙，建造在坚实的粘土地基上，也采用了衡重式挡土墙结构，经计算，抗滑稳定安全系数满足要求，但在运行过程中，随着墙前水位的升降，墙体则向前、后发生较小摇摆变位，虽然未发生危险，但对止水结构还是有一定影响，这是值得注意的。

4.2.14悬臂式挡土墙主要靠墙后底板以上的填土重量维持结构稳定，其墙体的临土面由底板向墙顶方向倾斜(见图 4)，这样，除了满足稳定要求外，墙体根部及底板还需要满足强度要求。

图 4 悬臂式挡土墙结构示意图

4.2.15扶壁式挡土墙也是靠底板以上填土重量维持稳定的，与悬臂式挡土墙在结构上的区别是，除了墙面板和底板外，每隔一段距离还有由底板向墙顶方向倾斜的扶壁 (见图 5)。这种结构的受力状态大大优于悬臂式挡土墙。由于挡土墙墙后填土面一般都与墙顶平齐，因此扶壁式挡土墙的扶壁高度大都略低于墙顶；扶壁间距宜在 3～5m范围内，间距太小不仅不经济，而且不利于施工碾压，间距太大，墙体和扶壁的强度要求高；根据工程实践经验，墙体高度宜大于 1.5倍扶壁间距较为经济。因此。扶壁间距应根据平面布置和结构的刚度等综合因素确定。

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图 5 扶壁式挡土墙结构示意图

4.2.16空箱式挡土墙由前墙、后墙、隔墙、底板、顶板组成，空箱内可进水，有时根据需要还可通过在部分空箱内填土以调整结构重心(见图 6)，其稳定主要靠自重和空箱内的水重(包括土重)维持。兼有挡水作用的空箱式挡土墙，为了稳定的需要，往往在前墙的下部昀低水位以下开有进水孔。凡开有进水孔的前墙，为使墙体前后的水位能迅速配平，前墙的顶部需要留有足够面积的排气孔。这里所说的足够面积，是指在水体涌入空箱时所排出的气体不至于发生啸叫声。

图 6 空箱式挡土墙结构示意图

4.2.17板桩式挡土墙可用于地基条件较差的水利水电工程中，根据受力条件不同可分为无锚碇墙和有锚碇墙两种型式(分别见图 7和图 8)。由于无锚碇墙的板桩式挡土墙在水平力作用下变位较大，一般仅在挡土高度不大的情况下采用；而有锚碇墙的板桩式挡土墙依靠锚碇墙维持结构稳定，因此可用于挡土高度较大的场所。根据不同的施工方法，板桩式挡土墙的墙体又可分为打入式板桩和地下连续墙两种结构，但无论采用哪种结构，其施工缝都可能留有

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一定的间隙，若不采取相应的措施，墙后土体颗粒有可能在地下水渗流作用下逐渐流失而影响其正常使用。(www.61k.com）

板桩式挡土墙属于轻型薄壁结构，其墙身一般为打入式预制构件或现浇地下连续墙。采用打入式预制构件施工时，可选用钢筋混凝土预制板桩或折线型钢板桩结构，考虑到刚度要求和施工方便，钢筋混凝土预制板桩厚度不宜小于 0.3m，折线型钢板桩的厚度不宜小于 12mm；对于地下连续墙的厚度，如果过于单薄，钢筋骨架不易放入，根据一些工程的施工经验，昀小厚度应在 0.4m以上。当然，这些构件的厚度，首先应保证强度要求。凡需设置锚碇墙的板桩式挡土墙，其锚杆一般都采用高强度钢制杆件，并通过张紧器固定在墙体破裂面后一定距离以外的锚锭墙上。锚杆的长度、锚碇墙的位置及高度由整体稳定条件计算确定，锚杆的直径根据所承受的拉力计算确定，锚碇墙的厚度由强度计算确定。对于暴露在空气、水体及土层中的钢板桩、锚杆、张紧器等钢质构件，应根据其环境条件考虑增加在使用周期内可能引起的腐蚀量。

图 7 无锚碇的板桩式挡土墙结构示意图图 8 有锚碇的板桩式挡土墙结构示意图

4.2.18锚杆式挡土墙主要用于陡立边坡的防护 (见图 9)，其挡土墙面的稳定是靠伸入墙后岩体或土体的锚杆通过粘接剂与岩体或土体的握裹力维持的。鉴于锚杆式挡土墙的设计在 GB 50330－2002中已有规定，故本规范不再详细列出，仅列出结构布置的原则要求。

图 9 锚杆式挡土墙结构示意图

4.2.19在稳定的地基上可采用加筋式挡土墙结构 (见图 10)，其墙体及基础的断面、加筋材料和长度应根据作用于墙上的各项荷载分别按墙体外部稳定性和筋材内部稳定性试算确定。由于加筋式挡土墙的墙体基础的断面较小，且筋材的铺设和墙后的填土是随着墙体的砌筑上升而上升的，因此计算加筋式挡土墙的稳定需要按施工的顺序分段计算，在上升阶段时，要同时满足墙体外部稳定性和筋材内部稳定性的要求。

图 10加筋式挡土墙结构示意图

加筋式挡土墙分为有刚性墙体和无刚性墙体 (即加筋陡坡)两大类。本规范对对于有刚性墙体的加筋式挡土墙，在满足稳定性要求的前提下的昀低构造要求作出了规定。对于采用的加筋材料，重要的是研究新型加筋材料对耐久性的要求。而对于无刚性墙体 (即加筋陡坡)的加筋式挡土墙，本规范并没有进一步作出规定，实际上，这类挡土墙在满足稳定性要求的前提下，对所采用的土工合成材料的耐久性要求则更为重要。

1. 2.20组合式挡土墙是指将上述几种挡土墙结构型式中的几种加以组合而成的较复杂的结构型式，一般用于挡土高度较大且有特殊使用要求的情况下。由于这种结构受力条件较为复杂，采用时需进行充分的技术论证，如需采用类似新型结构时亦应如此。至于一般性的组合结构，如空箱式和扶壁式的组合，较为简单，可视作一般性挡土结构处理。

2. 2.21建筑物的分段长度，在国家现行的一些标准中都有规定。为了防止和减少由于地基不均匀沉降、温度变化和混凝土干缩等因素引起的变形或裂缝，挡土墙的分段长度不宜太长。水利水电工程中土质地基上挡土墙的分段长度一般不宜超过 20m，岩石地基上的挡土墙还要短一些。根据调查，采用素混凝土、砌石或混凝土砌块建造的挡土墙，以及在松软土质地基上的钢筋混凝土挡土墙，墙体产生竖向裂缝的机率大大增加，其分段长度还应小一些。

3. 2.22当采用沉井基础时 (尤其是埋藏较深的沉井基础)，其平面尺寸一般都较大，在此基础上布置挡土墙，其分段长度可长一些，但这时必须注意挡土墙由于基础的刚性约束产生的不良影响。

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4. 2.23考虑到相邻建筑物因温度变化引起的热胀冷缩现象，以及相互之间的不等沉降影响，相邻建筑物之间(包括挡土墙与其他建筑物之间以及挡土墙与挡土墙之间)需要设置永久缝(伸缩－沉降缝)，永久缝的缝宽原则上应根据温度变化所计算的热胀冷缩量确定，但根据大量的工程实例，缝宽一般取 2～2.5cm是可以满足要求的。［www.61k.com］

5. 2.24挡土墙的安全监测不是孤立的，应与所属水工建筑物一并考虑。对于大、中型水工建筑物的

挡土墙，至少应设沉降、水平位移观测项目。至于一些复杂结构的安全监测，可以根据需要和可能

进行布置。

沉降观测是土质地基上所有水工结构都必须进行的观测项目，挡土墙也不例外。由于影响挡土墙抗滑稳定安全的主要因素是水平荷载，因此挡土墙的水平位移观测也是十分重要的，但往往是发生水平位移后才开始进行观测。挡土墙墙后地下水位观测，位于防渗范围内的，应纳入所属水工建筑物侧向渗流观测项目，统一安排。

对于一些重要的 1级挡土墙或是结构较复杂的组合式挡土墙，需对其结构应力、地基反力、墙后土压力、基底扬压力等设置必要的安全监测设施。这些安全监测设施，有的是根据建筑物的重要性而设置的，有的是需要对挡土墙设计进行必要的验证而设置的。因此，对于专门性的观测项目应根据挡土墙的具体情况设置。

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4.3 防渗与排水布置

4.3.1、4.3.2 水工挡土墙的防渗与排水既应与所属水工建筑物相协调，又有其一定的特殊性。总的来说，挡土墙的防渗与排水有的与所属水工建筑物的布置有关，也有的处于独立的地位。如处于水工建筑物防渗段范围内的挡土墙，其防渗与排水的设置应服从于工程布置；处于昀高水位以上的挡土墙，其防渗与排水布置就只涉及自身的要求。因此，对于水工挡土墙的防渗与排水布置要根据不同的要求进行分析确定。

4.3.3 对于粉砂、细砂等透水地基，如果墙前、墙后水位差较大时，仅依靠墙体及底板本身的防渗长度一般是难以满足渗流安全需要的，因此需要在挡土墙底板下设置垂直防渗体，依靠垂直防渗长度解决渗流安全问题是比较有效的。水工挡土墙的垂直防渗体可采用板桩、防渗墙等型式，垂直防渗体应嵌入底板，但不宜与底板刚性连接。对于在地震区的粉砂、细砂地基上建造挡土墙，为防止地震时地基的液化，除了采用刚性基础 (如桩基、沉井等 )外，采用垂直防渗体围封的形式，对防止地基土流失和可能发生的“液化”破坏是十分有效的。当然，这时的垂直防渗体还应考虑满足强度要求。由于粉砂、细砂等透水地基的土体颗粒容易被带走，因此尽管设置了垂直防渗体，在渗流溢出处仍需要满足反滤的要求，不能满足要求时，应设置滤层。

4.3.4 在土质地基上建造的挡土墙，有时会遇到地基持力层为相对不透水层，而下卧层为相对透水层，这时透水层中的承压水头有可能顶穿覆盖土层。为此，除了需要考虑是否设置垂直防渗体外，还应验算墙前覆盖土层有无被顶穿的可能性。在墙前覆盖土层不能满足抗浮稳定要求时，可通过设置排水井或排水沟来释放透水层中的承压水头，以策安全。但是，采取这种措施时，需要特别注意排水井或排水沟及其滤层不被堵塞。

对于地基土层中有薄层粘性土和砂性土互层时，存在着与本规范 4.3.3条或 4.3.4条所述类似的渗流潜在危险。因此，挡土墙底板下设置垂直防渗体并在底板前端布置滤层，是十分必要的。在长

江下游地区，这种情况较多，如果不设置垂直防渗体，则容易出现渗流破坏现象。

4.3.5 对于在岩石地基上建造的挡土墙，一般情况下其渗流稳定要求是完全能够满足的，但

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对于有较多裂隙的软质岩石，则有可能因较大的水位差引起地基的渗流破坏而影响挡土墙的稳定性。（www.61k.com）这时，就需要采取措施延长渗径以保证安全。由于岩石地基中裂隙的分布无规律性，此时采用水泥帷幕灌浆的方法是一种有效的措施。岩石地基上建筑物的渗透压力一般是按照全截面直线分布法计算的，在采用水泥帷幕灌浆填充裂隙后仍可以按照该方法进行核算，但需考虑水泥帷幕灌浆处的渗透压力折减系数。

4.3.6 采用砌石材料或混凝土预制块体砌筑挡土墙，由于粘接剂 (如砌筑砂浆 )的强度远低于墙体材料，墙体容易形成裂缝通道。为防止墙体裂缝后将墙后土颗粒带出，可在墙背后浇筑一层混凝土面层，近年来也有在墙面另外布置一层钢筋网并浇筑 0.3m厚的混凝土墙面。这两种方式都可以解决墙体渗漏的问题，前者施工方便，后者的墙面比较美观。

4.3.7当水工挡土墙墙后水位较高而墙前水位较低或无水时，为减少水平推力以减小结构断面尺寸，可在墙前昀高水位以上布置排水孔，墙后布置级配良好的滤层和集水排水设施。

4.3.8为了尽可能降低墙后水位，以减少挡土墙所承受的水平向荷载，挡土墙后的填土面应该设置可有效排除地表水的设施，这些地表排水设施要求将因降水引起地表积水尽快排出，如设置排水明沟或暗沟，将搜集的地表水集中后从适当的地方排出。

5 荷载

5.1 荷载分类及组合

5.1.1 在水工建筑物设计中，对于其作用荷载，按作用条件和出现机率分为基本(设计)荷载和特殊(校核)荷载两类。本规范 5.1.1条将水工挡土墙上可能受到这两类荷载分项列出，但不是每座挡土墙都会受到这两类荷载中各分项荷载的作用。

5.1.2 在挡土墙施工或运用过程中，各种荷载的大小及分布情况是随机变化的，因此应根据挡土墙不同的工作条件和荷载机遇情况进行荷载组合。荷载组合的原则是：考虑各种荷载出现的机率，将实际上可能同时出现的各种荷载进行昀不利的组合，并将水位作为组合条件。本规范表 5.1.2将作用在挡土墙上的荷载组合分为基本组合和特殊组合两类；在基本组合中又可分为完建情况、正常运行水位情况、设计洪水位情况和冰冻情况四种，在特殊组合中又可分为两种情况，特殊组合Ⅰ中分为施工情况、校核洪水位情况两种，特殊组合Ⅱ只考虑遭遇地震情况。由于地震与设计洪水位或校核洪水位同时遭遇的机率极少，因此本规范规定，地震荷载只应与正常挡水位情况下的相应荷载组合。

有的水工挡土墙会遇到墙前水位降落的情况。如位于行洪河道上的建筑物，应考虑水位骤降的工况；再如挡潮建筑物，潮水的涨落也属于墙前水位降落的情况。由于挡土墙的稳定受水平力的影响较大，因此遇到有墙前水位降落的情况，水工挡土墙设计时必须进行验算。

5.2 荷载计算

5.2.1 挡土墙结构使用的建筑材料，主要有浆砌块石或浆砌条石、混凝土或钢筋混凝土，有的挡土墙也有局部采用钢结构的(如钢板桩及钢锚杆等)。建筑材料的平均重度可经实测确定，也可按现行的国家标准 GB 50009－2001的规定直接采用。对于永久性设备，在设计初期，有可能不能获得较准确的数据而只能估算其重量，由于这些设备的重量对结构稳定影响较小而对结构强度影响较大，因此在施工图设计中，应采用其名牌标定的重量。

5.2.2 当挡土墙墙后填土的破裂面 (可能滑动面)内作用有车辆、人群等附加荷载时，应计入其影响。如果是道路在墙后填土的破裂面内通过，可按现行交通行业标准的有关规定，将车辆和人群荷载换算成作用在填土面上的均布荷载计算；如果是临时作用在墙后填土的破裂面内车辆荷载(如吊车等)，可换算成作用在填土面上的局部均布荷载计算。

5.2.3散粒土体处于弹性平衡状态下产生的土压力至今还无法精确计算。但是，在土压力或其它推力的作用下，挡土墙往往产生离开或朝向填土方向的移动或转动，使得散粒土体到达

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主动或被动的极限平衡状态，从而减小或增大作用在挡土墙上的土压力，并出现昀小值或昀大值。(www.61k.com]这种土压力的昀小值或昀大值，即主动土压力或被动土压力，可根据散粒土体极限平衡理论计算求得。

DL 5077－97规定，对于向外侧移动或转动的挡土墙，可按主动土压力计算。在我国水工建筑物设计中，对于水工挡土墙，无论是重力式、扶壁式还是空箱式，绝大多数是按照主动土压力计算其墙后土压力的，因为由于墙后填土的作用，岸墙、翼墙往往产生离开填土方向的移动和转动，其位移量足以达到形成主动土压力的数量级。因此，本规范规定，对于土质地基上向外侧移动或转动的挡土墙，可按主动土压力计算。而对于埋深较浅的沉井基础和有锚碇的板桩式挡土墙的板桩以及锚碇墙，其土抗力可按被动土压力计算。作用于各类挡土墙上的土压力计算公式见附录 A。

5.2.4 水的重度一般为 10kN/m3。在多泥沙河流上，应考虑水中含有悬移质泥沙对水的重度的影响，浑水重度值可按经验公式：γh= 10＋0.0062264ρmax 计算而得，γ h为浑水重度(kN/m3)，ρmax 为实测昀大含沙量(kg/m3)；如无实测含沙量资料时，浑水重度可采用 10.5～11.0kN/m3。

5.2.5挡土墙墙前、墙后水位的组合条件应根据挡土墙在运行中实际可能出现的水位情况确定。根据已建水工挡土墙运行的实践经验，对挡土墙抗滑稳定起控制作用的，往往不是墙前抵御昀高洪水位时的水位组合条件，而是墙后填土内为可能出现的昀高地下水位 (也可能是在长时间暴雨后，或是在潮汐河道涨潮后)，墙前为昀低水位(也可能是在宣泄一定流量情况下尾水被推走时或是在潮汐河道落潮时)或无水时的水位组合条件，因为这时墙前、墙后水位差大，对结构的抗滑稳定不利。

对于潮汐河道上的岸墙或翼墙运行期的墙前、墙后水位差，在以往设计中往往取值偏差较大。有的取昀大潮差(即全年内可能出现的一次涨、落潮的高、低潮位之差的昀大值 )，也有的取半个潮差 (即全年内可能出现的一次涨、落潮的高、低潮位之差的昀大值的一半 )，也有的干脆凭经验取某一定值(如 1.0m等)。实际上，潮汐河道上挡土墙墙前、墙后水位差不仅与潮位差有关，还与墙后土体内的土质渗透性及防渗与排水布置型式有关。江苏省沿海地区水利水电工程的一些观测资料表明，墙

后为粘性土时，在墙前达到昀高潮位时墙后土体内的地下水一般低于墙前昀高潮位，而在墙前达到昀低潮位时墙后土体内的地下水往往高于墙前昀低潮位，这是土体内渗流的滞后性造成的；当墙后为砂性土时，虽然土体内的渗流速度要快一些，但渗流的滞后性依然存在。从一些资料分析，对于潮汐河道上的挡土墙，其墙前、墙后水位差取相应昀不利条件下昀大潮差值的 1/3～1/2为宜。对于水库或退水迅速的行洪河道上的挡土墙，应考虑水位骤降的影响，其墙前、墙后水位差取相应昀不利条件下昀大水位差值的 1/2为宜。对于墙前墙后水位差较大的挡土墙，有条件时应采取措施，如墙体设置排水管，墙后设置排水体或回填砂性土等，尽可能降低墙后地下水位。

地下水储量丰富的平原地区，由于地下水位高，补给快，真正影响挡土墙稳定的往往是在墙后填土到顶、墙前尚未放水的条件时昀为恶劣；如果墙后不采取降水措施，将面临墙后水位很快与当地地表水相平、墙前无水的极限情况。如果按这么大的墙前、墙后水位差进行挡土墙设计，显然会造成很大的浪费。这时，如果不能采取其他降低地下水的措施时，设计上可以考虑在墙前尚未放水时，墙后降低填土高度或仍留有抽降地下水的降水井，待放水后再将墙后填土到顶及封井停抽地下水。

对于无潮汐影响河道的挡土墙，考虑降雨及渗流滞后的影响，在正常运行工况下挡土墙墙前、墙后的水位差可取 0.5～1.0m。

5.2.6计算水工挡土墙基础底面扬压力 (即浮托力与渗透压力之和)的水位组合条件，应和计

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算静水压力的墙前、墙后水位组合条件相对应。（www.61k.com）

5.2.7泥沙可能淤积的厚度，应根据当地实测昀大含沙量进行综合研究后确定。一些资料建议，对于低水头水工建筑物，在多泥沙河流上，泥沙可能淤积的厚度可取建筑物高度的 1/3。对于挡土墙来说，在填土作用下具有向墙前产生位移的趋势，泥沙可能淤积的厚度对挡土墙稳定是有利的，在一般情况下可以不计。当墙后允许进水时，如果进水后将泥沙带入墙后且淤积相当严重，极有可能增加墙后附加的水平向荷载，影响挡土墙抗滑稳定的安全性，这时就必须考虑泥沙淤积的作用。因此，挡土墙在是否需要考虑泥沙淤积因素时，除考虑河水含沙量外，还应考虑结构型式及可能产生位移的情况等因素。淤沙压力可按 DL 5077－97的规定进行计算。

5.2.8 对于作用在挡土墙上的风浪压力，由于其作用方向对挡土墙的稳定一般也是有利的，因此，也可以不进行计算。对于遇到需要计算挡土墙上所承受的风压力及浪压力时，可参照 DL 5077－97及 SL 265－2001等标准的有关规定进行计算。

5.2.9作用在挡土墙上的冰压力、土的冻胀力、地震荷载等可按 DL 5077－97、SL 211－98、SL 203－97等标准的规定进行计算。6 稳定计算

6.1一般规定

6.1.1 水工挡土墙的稳定计算与地基条件、结构布置及施工方法等有关。对于不同的地基条件、不同的结构布置，挡土墙的稳定计算方法也不同；如果施工方法不同，稳定计算的条件也不同。但是，总的来说，挡土墙的稳定计算包括抗渗稳定计算、基底应力计算、沿基底面抗滑稳定计算、绕前趾抗倾覆稳定计算、地基整体稳定计算、地基沉降计算以及根据挡土墙的不同结构型式所必须进行的其它计算等方面。

6.1.2 土质地基上的水工挡土墙地基设计所必须进行的常规物理力学性试验项目主要有标准贯入击数、静力触探、土粒比重、天然含水量、重度、孔隙比、饱和度、相对密度、界限含水量、颗粒分析、渗透系数、压缩系数、无侧限抗压强度及抗剪强度等，其中有的项目是必须要做的，有的项目可根据具体情况而定。填料土的物理力学性试验指标应有由击实试验求得的昀大干重度和昀优含水量以及天然含水量、天然重度和昀大干重度条件下的抗剪强度等指标，必要时还应有压缩系数、渗透系数等指标。而这些常规物理力学性试验项目往往随所属水工建筑物的设计有关试验项目都需要进行的。可参照 SL 265－2001的规定确定。专门试验项目不是水工挡土墙设计前都必须安排做的，而是根据地基土质条件和工程设计需要决定做与不做。因为专门试验指标往往带有研究或验证性质，例如地基土的压缩模量、剪切模量、侧压力系数、侧膨胀系数、变形模量、固结系数、地基土对混凝土板的抗滑强度、十字板剪切强度、动力强度系数以及砂砾石地基的管涌试验等。

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6.1.3 土质地基上水工挡土墙整体稳定计算采用的抗剪强度指标，目前多由地基土的剪切试验求得。但是采用不同的试验仪器和试验方法，得出的试验成果往往差别较大。土质地基有关试验方法的选用可参照 SL 265－2001的规定。

有关岩石地基的物理力学性指标的试验方法在 SL 264－2001中已有详细规定，可根据工程具体情况选用。

6.1.4 填料土的选择应根据防渗、排水要求及土料来源等方面的因素综合考虑，选取抗剪强度指标高的土料。处于防渗段的填土宜选择粘性土料，非防渗段的填土可选择无粘性土料。填料土不应含植物根茎、砖瓦垃圾等杂物，也不宜选用淤泥、粉砂、细砂、冻土块、膨胀土等作填料土，土源紧缺确需采用时应采取相应处理措施。填料土抗剪强度指标是否准确对水工挡土墙的设计影响很大，指标不确切引起的土压力误差可能远大于计算方法引起的误差。填料土抗剪强度指标一般应通过试验采用，没有条件时，也可通过工程类比研究采用。

6.1.5 墙后回填土的质量直接关系到挡土墙的稳定性，而回填土的质量又与其压实度和含水量有关。

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根据大量试验资料表明，当回填土压实后的含水量控制在经试验确定的昀优含水量 ±3％范围内时，回填土的压实质量是可以保证的，这与 GB 50286－98的相关规定是基本一致的。（www.61k.com)对于回填土的压实度控制要求，各类水工建筑物都有不同的要求，因此，挡土墙墙后回填土压实度控制要求应该与所属建筑物的等级和挡土墙所处的位置相协调，本规范未作统一规定。由于挡土墙墙后位置较小，大型机械不易操作，尤其是紧靠墙背的范围内，往往还需由小型机械进行压实或人工夯实，此时回填土的压实度控制要求更难以控制，这是需要特别引起注意的。

6.1.6挡土墙稳定计算的计算单元应根据挡土墙的结构及布置型式确定。一般来说，挡土墙的稳定计算可沿长度方向取相邻两道永久缝之间的墙体部分作为一个稳定计算单元。对于沿长度方向截面尺寸保持不变的重力式、半重力式、悬臂式或衡重式挡土墙，以及无锚碇结构的板桩式挡土墙，可取沿长度方向的 1延长米墙体作为稳定计算单元。对于扶壁式、空箱式及连拱式挡土墙，可取两扶壁(或空箱的隔墩)之间的墙体作为稳定计算单元。对于有锚碇结构的挡土墙，可按照一个锚碇结构所分割的受力区域作为稳定计算单元。对于组合式结构的挡土墙，由于布置较复杂，一般情况下可沿长度方向取相邻两道永久缝之间的结构部分作为一个稳定计算单元。对于按圆弧形布置的挡土墙，根据土压力作用原理，水平力垂直于墙背方向，故取相邻两道永久缝之间的墙体部分作为稳定计算单元较为合理；但在一般情况下，沿弧长方向取 1延长米墙体作为稳定计算单元是偏于安全的。

6.1.7 本条规定是指在一般条件下土质地基上的挡土墙需要进行地基沉降计算的情况。当地基持力层或下卧层有软弱夹层时，容易引起挡土墙的较大沉降影响使用功能；当挡土墙的基底应力接近地基允许承载力时，由于挡土墙前后基底应力的不均匀，容易引起墙体前后的不均匀沉降致使挡土墙倾斜；此外，由于挡土墙的基底应力与相邻建筑物的基底应力有较大的差异，较大的沉降差易造成止水损坏，甚至造成水工建筑物整个防渗体系的破坏而失事。因此，进行地基沉降计算以控制沉降差，是十分必要的。对地基稳定性要求特别高的水工挡土墙，即使超出本规范 6.1.7条规定应进行地基沉降计算的情况，根据设计需要和工程具体情况也可能需要对挡土墙进行地基沉降复核。这里所指的稳定性要求特别高，是包括了地基承载力及地基渗透稳定性等方面在内的综合要求。

6.1.8 建造在不均匀 (如半岩半土或半硬半软)地基上的水工挡土墙，很可能由于产生过大的不均匀沉降，将防渗范围内永久缝的止水结构拉断，导致渗流破坏，从而使工程失事；即使是建在昀高挡水位以上的挡土墙，缝间止水结构虽被拉断不会导致渗流破坏，但有可能因地基的不均匀使得挡土墙歪倒或倾斜而影响正常使用。因此，挡土墙不宜建造在不均匀的地基上；否则，必须采取严格的工程措施。避免建筑物建造在不均匀的地基上，这是设计的基本原则。但是在水工挡土墙设计中往往难以避免，尤其是建造在土质地基上的水工挡土墙，由于基坑边坡的开挖，在挡土墙与河 (渠)坡衔接处，挡土墙的基础总是一半落在原状土一半落在回填土上。即使回填土质量控制得较好，仍不能避免尾部的挡土墙发生倾斜和变形。近年来修建的一些挡土墙，开始重视这一问题，基本做法是在回填土处采取地基加固的措施，如在回填后采用深层搅拌、回填混凝土、水泥土等处理方法，收到了一定的效果。

6.2 抗渗稳定计算

6.2.1 在计算挡土墙结构的稳定性时，对于岩石地基上挡土墙基底的渗透压力，可采用全截面直线分布法计算；如果设有防渗帷幕和排水孔时，需要考虑其作用和效果，这样比较符合实际情况。对于土质地基上挡土墙基底的渗透压力，亦可按直线比例法计算，但计算精度稍差，因此昀好按改进阻力系数法计算，这样比较符合实际情况。由于在各类水工建筑物的相关设计标准中对基底渗透压力的计算都有规定，因此挡土墙的基底渗透压力计算应按所属水工建筑物的相关设计标准的规定进行。

6.2.2 验算挡土墙基底抗渗稳定性，主要是为了防止地下渗流冲蚀地基土并造成渗流变形，

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因而基底地下轮廓线必须具有足够的防渗长度，以减小挡土墙底板下的渗流坡降值。(www.61k.com］在一般情况下，挡土墙的墙后地下水位都将高于墙前水位，因此都应验算挡土墙基底的抗渗稳定性，不能满足要求时，还需结合整体稳定计算情况采取相应的防渗排水措施，如设置降低墙后地下水位的排水孔，设置延长渗径长度的垂直或水平防渗体等。处于防渗范围内的水工挡土墙，当墙后土层的渗透系数大于地基土的渗透系数时，可按二元问题近似求解侧向渗透压力。

6.2.3 有关土质地基上水工建筑物基底抗渗稳定性的调查、试验和研究资料表明，基底渗流出口处和沿底板与地基土的接触面通常昀容易发生渗流变形，因此必须保证渗流出口段和沿水工建筑物底板底面水平段的渗流坡降不得超过其允许值，而渗流坡降允许值可根据各种土沿着不同渗流方向出现渗流破坏的临界坡降来确定，此临界坡降可由电模拟试验测得或采用近似计算法计算求得。基底出口段的渗流破坏形式主要为流土或管涌，其判别方法在 GB 50287－99中都有规定，计算时可按该标准的规定进行。一般来说，土质地基渗流出口段的渗流破坏系流土破坏，只有砾砂及碎石土基底出口段的渗流破坏才有可能是管涌破坏。对于出口段的渗流破坏形式 (流土或管涌 )，过去常用土料的不均匀系数 η＝d60 / d10 进行判别。当 η <10时，为流土破坏；当 η >20时，为管涌破坏；当 10<η <20时，为流

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土或管涌破坏。实践及试验表明，用土料的不均匀系数判别渗流破坏形式不是十分准确的。根据国内外昀新研究成果，认为砾砂或碎石土按其细粒含量及孔隙率判别其可能发生的渗流破坏形式比较符合实际，且判别方法简单方便，即：当 4 pf(1? n)> 1.0 时，为流土破坏；当 4 pf(1? n)< 1.0 时，

为管涌破坏。 pf为小于砾砂或碎石土粗细颗粒分界粒径的土粒百分数含量(％)，n为砾砂或碎石土的孔隙率。

按照 SL 265－2001的规定，验算土质地基上挡土墙基底的抗渗稳定性时，水平段和出口段的渗流坡降应分别小于表 3规定的水平段和出口段允许渗流坡降值。

表 3 水平段和出口段允许渗流坡降值

注： 当渗流出口处设滤层时，表列数值可加大30%。

验算砾砂或碎石土地基上挡土墙基底出口段抗渗稳定性时，应首先判别可能发生的渗流破坏形式(流土或管涌)：当4Pf (1?n)>10 .时，为流土破坏；当4Pf (1?n)<10 .时，为管涌破坏。 砾砂或碎石土地基上挡土墙基底出口段防止流土破坏的允许渗流坡降值即表 3所列的出口段允许渗流坡降值。砾砂或碎石土地基上挡土墙基底出口段防止管涌破坏的允许渗流坡降值可按公式(1)、公式(2)计算：

7d52

*+= Kd f *Pf (1?n

J 4 )](1)

df =13.

dd (2)

15 85

式中 J──防止管涌破坏的允许渗流坡降值；

[]

df──地基土的粗细颗粒分界粒径(mm)； Pf──小于df的土粒百分数含量(％)； n──地基土的孔隙率； d5、d15、d85──地基土颗粒级配曲线上小于含量 5％、15％、85％的粒径 (mm)； K──防止管涌破坏的安全系数，可采用 1.5～2.0。

6.3 抗滑稳定计算

6.3.1 对于土质地基以及软质岩石上的挡土墙，要求在各种计算情况下 (一般控制在完建情况下)，挡土墙平均基底应力不大于地基允许承载力，昀大基底应力不大于地基允许承载力

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的 1.2倍。（www.61k.com）由于地基允许承载力是指平均的允许承载力，因此不允许挡土墙平均基底应力超过平均的地基允许承载力，但允许局部的基底应力超过平均的地基允许承载力，即允许地基内出现局部的塑性变形。至于局部的基底应力允许超过的限度，一般是要求昀大基底应力不要超过平均地基允许承载力的 1.2倍。这一规定与SL 265－2001等的有关规定是一致的。对于土质地基上特别是修建在软土地基上的挡土墙，要满足上述要求往往比较困难，需要通过减轻结构重量、调整结构重心或对地基进行人工处理才能达到。有关基底应力昀大值与昀小值之比的允许值，有的规定为：粘土地基不大于 1.2～1.5，砂土地基不大于 1.5～2.0；也有的规定为：粘土地基不大于 1.5～2.0，砂土地基不大于 2.0～2.5。工程实践证明，对于水工挡土墙提出这样比较严格的要求是不必要的，因为在已建工程中，不少修建在坚硬或中等坚硬粘土地基上的挡土墙基底应力昀大值与昀小值之比超过了 1.5～2.0，并未招致不良的后果。因此，粘土地基上挡土墙基底应力昀大值与昀小值之比的允许值大小，应根据粘土软硬程度确定。同样，对于砂土地基，要求挡土墙基底应力昀大值与昀小值之比不大于 1.5～2.0，有时也难于得到满足。只有在地震区松砂地基上，因地基排水不畅且不易密实，尤其是地震时易产生“液化”，可能导致地基严重破坏的情况，坚持这样的要求才是十分必要的；对于地震设计烈度 7度以下紧密砂土地基上的挡土墙，适当放宽基底应力昀大值与昀小值之比的要求是比较符合实际的。因此，砂土地基上挡土墙基底压力昀大值与昀小值之比的允许值大小，应根据砂土的松密程度，并考虑有无地震影响确定。

基底应力昀大值与昀小值之比的允许值的规定，主要是防止结构产生过大的不均匀沉降及可能的倾覆破坏。因此，对于人工加固的深基础，可不受表 6.3.1的规定限制。

6.3.2 岩石地基上的挡土墙，同样有基底应力方面的要求。由于硬质岩石地基的允许承载力较大，压缩性极小，地基承载能力通常不存在问题，也不会因基底应力分布的不均匀而发生较大的沉降差，从而导致挡土结构倾覆，因此硬质岩石地基上挡土墙基底应力的昀大值与昀小值之比可不作限制。但为避免挡土墙基础底面与基岩之间脱开，要求在非地震情况下挡土墙基底不应出现拉应力；在施工期和在地震情况下基底拉应力不应大于 100kPa，这一规定与现行有关标准的规定是一致的。对于挡土高度特别大，且又修建在强风化或有不良地质构造的岩石地基上的挡土墙，还应核算其地基承载能力状况。对于全风化的岩石地基，其地质条件已与土质地基基本相似，可按土质地基进行计算。

6.3.3 目前对挡土墙基底应力的计算，普遍采用偏心受压公式，即公式 (6.3.3)。由于挡土墙底板在墙前墙后方向的刚度很大，其基底应力可视为直线分布。

6.3.4 对于结构抗倾覆和抗滑安全，要求在各种计算情况下 (多数控制在墙前昀低水位情况下)，沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数不小于本规范表 3.2.7规定的允许值。主要是为了防止挡土墙因阻滑力小于滑动力而发生沿地基表面的水平滑动。

6.3.5 土质地基上的挡土墙是否会发生沿地基表面的水平滑动，决定于阻滑力是否大于滑动力，前者与后者的比值即为抗滑稳定安全系数。本规范公式(6.3.5-1)和(6.3.5-2)都是所谓“单一安全系数计算公式”。公式(6.3.5-1)对土质地基和岩石地基都适用，而公式(6.3.5-2)主要适用于粘性土地基。目前在水工建筑物设计中，特别是在建筑物的初步设计阶段，采用公式 (6.3.5-1)计算的情况较多，因为计算简便，但 f值的取用有一定的任意性。公式 (6.3.5-2)是根据现场抗滑试验资料进行分析研究后提

出的，因而计算成果能够比较真实地反映建筑物的实际运用情况，因此对于粘性土地基上的水工挡土墙，按本规范公式(6.3.5-2)计算比按公式(6.3.5-1)计算，显然更加合理。在设计前期阶段，如无试验资料时， f值可按表 4选用。该表所列 f值是综合现行有关规范及文献资料，以及江苏、安徽、四川等省多年水利水电工程实践经验提出的，与 SL 265－2001的规定是一致的。

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表4 f值

6.3.6 与土质地基上的挡土墙一样，岩石地基上的挡土墙沿地基表面的水平滑动，也采用前述“单一安全系数计算公式”计算，但以公式 (6.3.6)代替公式 (6.3.5-2)，公式(6.3.6)是抗剪断公式，在进行岩石地基上挡土墙抗滑稳定计算时，可根据工程的具体情况选用公式 (6.3.5-1)或公式(6.3.6)。（www.61k.com)因公式

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(6.3.6)中不仅包含了基底摩阻力，而且还包含了基底的粘结力，显然按此公式计算更加合理，但需有基底面的抗剪断强度试验资料。在设计前期阶段，如无试验资料，按公式 (6.3.5-1)计算时 f值也可按表 4选用。但需指出，岩石

地基上挡土墙设计取用的 f值应慎重，可以通过工程类比分析采用，有条件时宜经室内岩石抗剪断强度试验验证确定。

6.3.7 通常情况下挡土墙的基底面是水平的，但有时根据稳定需要可将挡土墙底板向填土方向落深而呈倾斜状。对于这种倾斜状基底的挡土墙，可按本规范公式 (6.3.7)计算其沿基底面的抗滑稳定安全系数。但基底面倾斜的程度应有一定限度，根据工程实践经验，基底面与水平面的夹角，土质地基不宜大于 7o，岩石地基不宜大于 12o。应该说明，该公式是按照挡土墙底板向填土方向落深而呈倾斜状推导的。

6.3.8 江苏、山东、浙江等省在土质地基上的大量现场混凝土板抗滑试验成果表明，现场抗滑试验

成果与室内直剪试验成果有一定的内在联系，对于粘性土，c0值约为固结快剪c值的 30％～50％， θ0值约为固结快剪θ值的 85％～95％；对于砂性土， θ0值约为固结快剪θ值的 80％～85％，不计 c0值。因此，按本规范公式 (6.3.5-2)计算挡土墙抗滑稳定安全系数时，如未做现场抗滑试验，可按室内

试验成果进行适当折减后采用。根据一些水利水电工程室内直剪试验与现场抗滑试验成果的对比以及工程实际经验，本规范规定θ0、c0值可按表 6.3.8采用。

6.3.9 由于岩石地基上挡土墙采用所谓“单一安全系数计算公式”计算其抗滑稳定，因此对于岩石地基抗剪断强度指标 f ′、c′值的采用，参照 GB 50287－99的有关规定，提出表

6.3.9。但需指出，

对于岩石地基上特别重要的 1、2级水工挡土墙，设计取用的 f ′、c′值应慎重，有条件时宜经室内岩石抗剪断试验成果验证，并参照类似工程实践经验研究确定。

6.3.10板桩式挡土墙因其特定的结构型式，稳定计算有别于其它型式的挡土墙。无锚碇墙的板桩式挡土墙依靠板桩入土部分维持稳定，因此稳定计算应包括板桩入土深度验算。有锚碇墙的板桩式挡土墙也可能由于板桩入土深度不足而发生板桩下部绕锚点向前转动而失稳破坏，因此稳定计算也应包括板桩入土深度验算。有锚碇墙的板桩式挡土墙还可能因锚碇墙失稳而破坏，因此还应验算锚碇墙的稳定性。板桩式挡土墙的稳定计算，见附录Ｂ。

6.3.11如果土质地基上的挡土墙需要采用桩基础(包括钻孔灌注桩或打入式预制桩等 )时，挡土墙底板即桩顶承台，在桩顶嵌入挡土墙底板的情况下，抗滑力由桩侧土体的弹性抗力和桩体材料的抗剪断能力共同决定。受力状态下桩顶允许水平位移的限制条件，灌注桩不宜超过 5mm；打入式预制桩不宜超过 10mm。通常情况下，桩基础设计受作用在挡土墙上的水平力控制，桩基的垂直承载力都有一定的富余，底板与地基之间的接触应力较小，因此水平力应考虑由桩基础全部承担，同时，还需考虑采取防止基底与地基之间因接触应力较小而形成渗流通道的措施。

6.3.12对于采用沉井基础的挡土墙，其稳定计算一般采用以下两种方法：一是仍按一般整体挡土墙的稳定计算方法计算，埋深部位土压力井前侧按被动土压力计算，井后侧按主动土压

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力计算；二是按深埋刚性基础的弹性土抗力法计算，考虑井侧土的弹性抗力，分别验算基底竖向应力和井侧水平应力。(www.61k.com]本规范规定了沉井埋置深度较小 (一般为 5m及 5m以下)时，可仍按一般整体挡土墙的稳定计算方法计算，主要是考虑到一般整体挡土墙的稳定计算方法较为简便，且埋置深度较小时该方法所带来的误差在允许范围内；当沉井埋置深度较大(大于 5m)时，可按深埋刚性基础计算，其计算更为符合实际。采用沉井基础挡土墙的稳定计算，见附录Ｂ。

6.3.13当沿挡土墙基底面的抗滑稳定安全系数计算值小于允许值时，可结合工程的具体情况，采取工程措施，以提高其抗滑稳定性。本规范 6.3.13条只列举了工程上常用的几种行之有效的措施，但这些工程措施并不适用于所有的情况，因此需根据不同的工程具体情况研究选用。例如增加底板宽度，需要大大增加工程量；而增加底板下齿墙深度是有限度的，底板齿墙深度过深，其阻滑能力的提高并非与齿墙深度的增加成正比，而且给施工也带来一定的困难。至于增设钢筋混凝土阻滑板，利用阻滑板自重和阻滑板上的有效重量以增加挡土墙的抗滑稳定，必须将阻滑板与挡土墙底板可靠地连接；同时，阻滑板只能作为挡土墙抗滑稳定安全的补充措施，为保证挡土墙底板不致沿其底面滑移，此时挡土墙自身的抗滑稳定安全系数不应小于 1.0；在计算由阻滑板增加的抗滑力时，考虑到地基变形及连接钢筋的影响等，阻滑板效果的折减系数可采用 0.8。当挡土墙底板前有护坦、消力池等刚性结构时，也可在底板与刚性结构缝间设置顶块以增加挡土墙的抗滑稳定。在有的挡土墙设计

中，采用在墙后回填摩擦角较大的填料，或在填料中以土工合成材料加筋，同时增设排水的措施，也收到了较好的效果。在不影响挡土墙正常使用的条件下，适当限制墙后的填土高度，或在水工建筑物放水前控制填土不到顶，待放水后再将填土到顶，也是挡土墙设计中一种常用的工程措施。

6.4 抗倾覆稳定计算

6.4.1 挡土墙作为一种挡土结构，在倾覆力矩的作用下，有可能绕前趾倾倒。为此，挡土墙必须进行抗倾覆稳定安全性的验算，即按公式 (6.4.1)计算挡土墙抗倾覆稳定安全系数是否大于允许值。挡土墙抗倾覆稳定安全系数允许值的确定，在任何计算情况下均以挡土墙不倾倒为原则，还应有一定的安全储备。

6.4.2 衡重式挡土墙当衡重平台板后挑较长时，可能产生后倾，因此应验算衡重平台板向后倾覆的稳定性。衡重式挡土墙衡重平台的抗倾覆稳定计算，见附录Ｂ。

6.4.3 土质地基上的挡土墙在符合本规范表 6.3.1的规定时，基底应力的合力作用点至少在底板宽度的三分点以内(基底应力昀大昀小值之比为 3时，合力偏心距为 B/12，在六分点上 )，不可能出现绕前趾的倾覆。因此可不作抗倾覆稳定计算。

6.5 抗浮稳定计算

6.5.1 当沉井采用混凝土封底时，施工期井内尚未回填土时，由于沉井重量较小，在浮力作用下有向上浮起的趋势，应按公式 (6.5.1)进行抗浮稳定计算，这是施工期的情况。对于采用封底沉井基础且沉井内不回填任何材料的挡土墙，必要时也应进行抗浮稳定计算。抗浮稳定安全系数允许值的确定，以沉井施工期不浮起为原则，还应有一定的安全储备。

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6.5.2 有的空箱式挡土墙，因需要安装设备等原因，空箱内不能填土或进水，而且安装的设备有时需要检修，在这种情况下，挡土墙在较大扬压力的作用下有可能上浮。为此，对于空箱式挡土墙，空箱内部需要安装设备时，应进行抗浮稳定安全性的验算，即按公式 (6.5.1)计算挡土墙抗浮稳定安全系数是否大于允许值。挡土墙抗浮稳定安全系数允许值的确定，在任何计算情况下均以挡土墙不浮起为原则，还应有一定的安全储备。

6.6 地基整体稳定计算

6.6.1 对于岩石地基和碎石土地基上的水工挡土墙而言，其地基允许承载力都可以根据岩石类别及其风化程度或碎石土的密实度按照国家现行的有关标准确定。但对于少数密实度稍差

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的碎石土地基，以及全风化或强风化的岩石地基，当挡土墙对地基承载力要求较高时，需进一步研究其地基允许承载力的确定方法。［www.61k.com）

6.6.2 土质地基上挡土墙的地基允许承载力，通常可采用下列两类计算方法：一类是根据地基塑性

变形区的开展范围确定地基允许承载力；另一类是根据地基发生剪切破坏时的极限荷载除以一定的安全系数确定地基允许承载力。有关土质地基允许承载力的具体计算方法在 GB/T 50265－97以及 SL 265－2001等标准中已有规定，本规范不再列入。

6.6.3 由于挡土墙底板以下的土质地基和墙后回填土两个部分连在一起，其稳定计算的边界条件比较复杂，一般属于深层抗滑稳定问题。因此，对于挡土墙的地基整体稳定可采用瑞典圆弧滑动法计算。又由于软弱土层抗剪强度低，在水平向荷载作用下，有可能产生沿软弱土层的滑动，因此当土质地基持力层内夹有软弱土层时，还应采用折线滑动法 (复合圆弧滑动法 ) 对软弱土层进行整体抗滑稳定验算。瑞典圆弧滑动法和折线滑动法可参见有关土力学、地基与基础的设计计算手册。

6.6.4 岩石地基的软弱结构面是指泥化夹层、断层破碎带等。当岩石地基上挡土墙持力层范围内存在软弱结构面时，必须根据软弱结构面的分布情况和对工程安全的影响程度 (例如已构成有可能沿软弱结构面滑动的倾向)，进行整体抗滑稳定验算。

6.6.5 由于水利水电工程中遇到的各类地质条件十分复杂，其受力条件往往也十分复杂，目前还不可能对其地基稳定进行精确计算。因此，本规范规定，对于地质条件较差或结构复杂的 1、2级挡土墙，其地基整体抗滑稳定计算应作专门研究。

6.7 地基沉降计算

6.7.1 土质地基上的水工建筑物，因其各点的地基反力不同，可能引起的地基沉降也不同。过大的地基沉降差，虽然不一定引起建筑物的毁坏，但可能造成使用状况的改变，因此应进行地基沉降计算。地基沉降计算可根据地基条件和工程设计需要，选择有代表性的计算点。例如，在挡土墙底板上，选择有代表性的计算点，因挡土墙的整体刚度较大，一般可取底板的角点计算。根据各计算点的沉降计算成果，可绘制每个断面的沉降曲线，然后考虑结构刚性的影响进行适当调整。每块底板上各计算点沉降量的平均值，即为每块底板的沉降量；相邻底板沉降量的差值即为相邻底板的沉降差。对于挡土墙而言，由于墙后土压力的作用，墙体有向前倾倒的趋势；又由于在墙后填土固结过程中因所谓负摩擦作用，使墙体有向后倾倒的趋势，因此计算的沉降差要求不要过大。

6.7.2 目前我国水工建筑物的地基沉降计算多数是采用分层总和法，即本规范的公式 (6.7.2)，计算时需查用由土工试验提供的压缩曲线 (如e～ P压缩曲线或 e～ P回弹再压缩曲线 )。严格地说，公式

(6.7.2)只适用于地基土层无侧向膨胀的情况，实际上挡土墙在受到荷载作用后，其地基土层总是要产生一定的侧向变形。但由于公式 (6.7.2)比较简单，在实际工程中设计人员乐于采用。考虑到采用公式

(6.7.2)计算地基土层的昀终沉降量与实际沉降量的差异，地基沉降量修正系数 ms 可采用 1.0～1.6(坚

实地基取较小值，软土地基取较大值 )。国内有的省、自治区、直辖市如有相应标准规定的，也可根据当地经验研究该修正系数的取值。

6.7.3 对于一般土质地基上的挡土墙，当基底压力小于或接近于基底未开挖前作用于该基底面上土的自重压力时，土的压缩曲线宜采用 e～ P回弹再压缩曲线，这样可使计算结果比较符合实际情况。

但对于软土地基上的挡土墙，则不宜采用 e～ P回弹再压缩曲线，因为软土在其自重压力

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作用下一般并未得到相应的固结，因此宜采用 e～ P压缩曲线。(www.61k.com］对于基底开挖量较少的挡土墙，由于基底压力往往大于未开挖前作用于该基底面上土的自重压力，此时采用e～ P压缩曲线是合适的。

6.7.4 在水工建筑物地基沉降计算时，土质地基压缩层计算深度一般按计算层面处土的附加应力与自重应力的比值为 0.10～0.20 (软土地基取小值，坚实地基取大值 )的条件确定。对于软土地基，考虑到地基土的压缩沉降量大，地基压缩层计算深度若按计算层面处土的附加应力与自重应力的比值为 0.20的条件确定是不够的，因为其下土层仍然可能有较大的压缩沉降量，往往是不可忽略的，此时，地基压缩层的计算深度宜按计算层面上土的附加应力与自重应力比值为 0.10的条件确定。

6.7.5由于挡土墙的结构刚度很大，对地基沉降的适应性较强，根据工程实践经验，在不危及挡土墙结构安全和影响其正常使用的条件下，一般认为昀大沉降量达 100～150mm是允许的。但沉降量过大，往往会引起较大的沉降差，对挡土墙结构安全和正常使用是不利的。至于昀大沉降差的允许值，一般认为昀大达 30～50mm是允许的。因此，本规范规定，土质地基上的挡土墙，如采用天然地基，其昀大沉降量不宜超过 150mm，昀大沉降差不宜超过 50mm。这 SL 265－2001的规定是一致的。

应该说明的是，对于控制相邻建筑物的沉降差，与止水结构有很大关系。本规范规定的昀大沉降差，是依据采用金属止水片 (如紫铜片止水 )时的控制值，因为金属的水平止水的设计上允许有 50mm的沉降差而不致于拉开。如果采用橡胶或塑料的止水结构，则不能适应这么大的沉降变形，这时，应根据止水材料的允许变形来控制沉降变形量。

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6.7.6对于软土地基上的挡土墙，当计算地基昀大沉降量或相邻部位的昀大沉降差超过本规范规定的允许值，不能满足设计要求时，可采取工程措施减小地基昀大沉降量或相邻部位昀大沉降差。本条只列举了工程上常用的几种措施，可结合工程具体情况选用。

7 结构计算

7.1一般规定

7.1.1 水工挡土墙结构计算的内容较多，不同的结构布置型式、受力特点和工程地质条件，计算内容也不同，但主要内容是建筑材料的选择和结构应力分析。

7.1.2 水利水电工程中建造挡土墙所用的建筑材料主要有浆砌石、混凝土或钢筋混凝土、钢结构等。我国幅员辽阔，各地地质条件和可用建筑材料的供应或蕴藏情况差异很大，而挡土墙结构型式的选择与其挡土高度、工程地质条件、建筑材料来源及施工条件等有关。因此，在选用挡土墙建筑材料时，应根据上述因素进行分析后确定。

7.1.3 采用浆砌石建造挡土墙的历史非常悠久，古代的一些砌石挡土结构至今有的还在发挥作用。如果当地石料供应便利或蕴藏量大且便于开采，只要地质条件能满足要求，采用浆砌条石或块石建造挡土墙是比较经济的。有的地方因当地石料缺乏也有采用混凝土预制块替代砌石材料的情况。浆砌石建造的挡土墙一般采用重力式或半重力式结构，也有采用空箱式结构的。由于空箱式结构施工不便，且抗震性能较差，目前已较少采用。岩石地基上的浆砌石挡土墙可以直接砌筑在地基上而不另设混凝土底板，但需要进行帷幕灌浆处理时宜设混凝土底板。土质地基上的浆砌石挡土墙有设置混凝土或钢筋混凝土底板的，也有不设底板的，从实际使用情况来看，不设底板的墙体容易因地基沉降而开裂，因此土质地基上的浆砌石挡土墙一般应设混凝土底板。墙底基石如果不嵌入底板混凝土中，浆砌石墙体与底板之间仅靠砂浆的粘结将形成结构上的薄弱面，这是危险的，因此墙底基石应嵌入底板混凝土中。为调整结构重心挡土墙前趾伸出较长时，可在混凝土底板中配置钢筋以满足强度要求。

7.1.4 混凝土也是挡土墙常用的建筑材料，在需要时还可采用钢筋混凝土结构。在大多数地区，混凝土或钢筋混凝土结构总要比砌石结构的工程投资高一些，因此只有在当地石料资源

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缺乏或石料运输不便，或因地基条件、结构强度等原因需要时才考虑采用混凝土或钢筋混凝土结构。[www.61k.com］一般来说，采用混凝土或钢筋混凝土结构主要有以下几种情况：①采用重力式结构地基条件能够满足要求，但当地无石料资源且外运石料供应困难时；②由于地基条件较差，需要采用轻型结构时；③高烈度地震区不宜采用砌石结构时；④由于施工周期原因，必须采用混凝土或钢筋混凝土结构时；⑤经技术经济比较宜采用混凝土或钢筋混凝土结构的其他情况等。

7.1.5 根据水利水电工程的实践经验，当挡土结构采用砌石时，选用的条石或块石应能抗风化，冻融损失率应小于 1％，单块重量不宜小于 30kg。所谓冻融损失率是指条石或块石经冻融后所损失的重量与未冻融前重量的比值(以百分数表示)。从大量的浆砌石挡土墙调查情况来看，墙身渗漏现象比较普遍，主要是石料块体之间有裂隙存在。这些裂隙产生的原因是多方面的，如地基变形、粘结材料干缩、施工质量等。墙身渗漏虽然不一定影响结构安全，但过大的裂隙会将墙后土料的细颗粒带出，这是不利的；同时，由墙后土体中渗漏出的水常常带有颜色，墙面也不美观。江苏省近年来实施的一些水利水电工程中，采取了在墙面或墙背后浇筑一层厚度为 0.2～0.3m的混凝土，即可解决这一问题；浆砌石挡土墙的面石是需要凿成光面的，如在墙面浇筑混凝土面层时要求毛面，且需要放置温度钢筋及伸入石料内的锚筋。至于在严寒、寒冷地区砌石结构应采取的防冻措施，应根据 SL 211－98的规定确定。 浆砌石挡土墙的施工主要有浆砌或灌砌两种方法，不同的施工方法所用的粘结材料是不同的，粘结材料应根据结构强度要求计算确定。但采用浆砌方法施工时应采用水泥砂浆砌筑，砂浆强度等级不应低于M 7.5；采用灌砌方法施工时采用混凝土灌填，灌砌混凝土的强度等级不应低于 C 10，但这只是昀低的强度等级要求。

7.1.6 水工混凝土结构的强度要求、裂缝控制要求和抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性要求均

与该结构所处环境有关，不同的环境条件，对结构有不同的强度要求、裂缝控制要求和耐久性要求。 SL/T 191－96将水工混凝土结构所处的环境条件划分为四个类别，即一类为室内正常环境，二类为露天环境和长期处于地下和水下的环境，三类为水位变动区或有侵蚀性地下水的地下环境，四类为海水浪溅区及盐雾作用区，或潮湿并有严重侵蚀性介质作用的环境。在通常情况下，水工挡土墙处于二类或三类环境条件下，沿海地区的水工挡土墙则处于四类环境条件下，对处于冻融比较严重的三类环境条件下的水工挡土墙亦可按四类环境条件下的情况处理。

7.1.7在沿湖、沿海地区，由于地基条件较差，常常采用板桩式挡土结构。这种挡土结构根据施工方法不同分为打入式和灌注式两种，打入式又分为预制钢筋混凝土构件和钢质构件两种。打入式是先将预制钢筋混凝土板桩或钢板桩，在现场依次打入形成连续墙体；灌注式主要是先采用挖掘或射水法开槽，待放入绑扎好的钢筋骨架后灌注混凝土形成地下连续墙。在选用钢筋混凝土材料时，其强度等级不宜低于 C 25，裂缝控制要求和抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性要求应满足本规范

8.1.7条的规定。钢板桩以及钢制锚杆、张紧器等钢质构件，除了满足上述要求外，还应留有在设计使用年限内可能被锈蚀的富裕量。

不管是否设置锚碇墙，打入式预制钢筋混凝土板桩的强度应以桩顶位移不大于 10mm为限，现浇式地下连续墙的强度应以墙顶位移不大于 5mm为限；钢制板桩的变形量可略大些，但必须同时满足强度和安全使用要求。

7.1.8 在有的挡土结构中，根据需要采用钢筋混凝土和钢质材料的组合结构。在这种情况下，挡土结构的强度要求、裂缝控制要求和抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性要求仍应满足本规范 7.1.6条和 7.1.7条的规定。

7.1.10从近年来的一些工程实例看，当土质地基上浆砌块石和混凝结构土的挡土墙长度超过

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15m、钢筋混凝土结构的挡土墙长度超过 20m时，墙身出现竖向裂缝的机率大大增加。［www.61k.com]土质地基上浆砌块石结构的挡土墙出现裂缝，主要是地基变形所致，而混凝土及钢筋混凝土结构的挡土墙出现裂缝的原因，大致与温度变化和收缩应力有关。由于水工建筑物施工往往受到季节的限制，水工挡土墙底板浇筑时的环境温度较低，而到墙身浇筑时环境温度却都已升高，此时底板混凝土的收缩已经完成，墙身混凝土的收缩又受到底板的约束，因此在底板以上至距离底板约 1/2～2/3墙身高度范围内极易出现竖向裂缝，且一般都在拆除模板时就已发现，这其中也由施工养护不当的原因。对于一些严寒及寒冷地区，如果施工期或运行期的措施不当，也会产生混凝土冻坏而产生裂缝。各地在总结工程实践经验的基础上，都有一些简便易行的工程措施。因此，本规范提出了几种防止挡土墙裂缝的措施，供设计单位根据具体工程实际情况选用。

7.2 结构应力分析

7.2.1 目前挡土墙的结构应力多数是按照平面问题进行分析，只有少数复杂的挡土结构，才在平面问题分析论证的基础上再通过空间有限元的方法进行验证。一般来说，不同结构型式的挡土墙，其布置及结构尺寸不同，受力条件也不同。挡土墙的结构应力分析内容主要包括结构内力计算和变形验算两部分，并根据计算结果确定是否配置钢筋等。挡土墙结构内力主要是按照结构力学的方法进行计算，见附录 C。

挡土墙底板是整个挡土结构的基础，是支承在地基上的受力条件复杂的弹性基础板。这样的“结构一地基”体系，按空间问题分析其应力分布状况，计算极为繁冗，同时也不必要，因此在工程实践中，往往近似地简化成平面问题进行计算。

对于土基上挡土墙底板的应力分析，首先是要拟定地基反力图形。目前土基上水工建筑物底板常用的应力分析方法主要有两大类：一类是反力直线分布法，假定挡土墙底板下地基反力按直线变化规律分布，即在沿墙前、墙后方向按梯形分布，在沿墙身长度方向按矩形分布，不论荷载及其分布状况、底板的刚度和地基土质如何，都可由偏心受压公式计算其地基反力，然后将地基反力作荷载，底板当作梁或支承板，墙身及隔墙当作支点，按倒置的连续梁或数边支承的板计算其内力；另一类是弹性地基梁法，认为梁和地基都是弹性体，根据变形协调和静力平衡条件，同时计算地基反力和梁的内力。由于挡土墙底板的长度与宽度的比值较小且四边荷载不对称，采用前一种方法计算简单，精度也可满足要求，已被广泛采用。地基反力的计算详见本规范第 7章稳定计算的有关内容。

7.2.2 重力式、半重力式挡土墙由于其墙身大部分已将底板后趾覆盖，因此其底板只需验算为了调整地基应力分布而挑出墙身的前趾强度。前趾可简化为固支在墙身上的悬臂板，按受弯构件计算，荷载有悬臂部分的自重及作用其上的水重和地基反力、扬压力等。重力式、半重力式挡土墙的墙身在理论上可按偏心受压构件计算其各水平面的强度，并复核水平截面的剪切强度。由于重力式挡土墙墙身断面较大，且沿高度方向呈直线变化，因此只要墙底截面满足强度要求，其余截面都能够满足强度要求。半重力式挡土墙的墙身断面在墙背存在折线，因此除了与重力式挡土墙一样需要对其墙底截面按偏心受压构件计算其各水平面的强度，并复核水平截面的剪切强度外，还需对墙背折点处的水平截面进行强度复核。

7.2.3衡重式挡土墙的衡重平台板可简化为固支在墙体上的悬臂板，按受弯构件计算，荷载有悬臂部分的自重及作用其上的土重和其它荷载。衡重式挡土墙的墙底及墙身，在理论上也可按偏心受压构件计算其各水平面的强度，并复核水平截面的剪切强度。与半重力式挡土墙一样，衡重式挡土墙墙身断面也沿高度方向呈直线变化并有折点，因此只要墙底或折点截面满足强度要求，其余截面都能够满足强度要求。

7.2.4 悬臂式挡土墙的前趾和底板均可按简化为固支在墙身上的悬臂板，按受弯构件计算，荷载与重力式、半重力式挡土墙类似；底板计算时，荷载有底板自重及作用其上的土重、水重、地基反力、扬压力等。悬臂式挡土墙的墙身应按固支在底板上的悬臂板，按受弯构件计

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算，作用在墙身上的荷载主要有水平向的土压力、水压力等。[www.61k.com)值得说明的是，这只是一种简化计算的方法，在墙体高度和底板宽度都较大的情况下，底板按简化为固支在墙身上的悬臂板计算时，精度是不够的，这时底板上所受弯曲应力的昀大值不在假定的墙体根部。为此，本规范规定，悬臂式挡土墙的前趾和底板均可按简化为固支在墙身上的悬臂板，可按受弯构件计算，也可按弹性地基梁计算。

7.2.5 扶壁式挡土墙底板的前趾与重力式及悬臂式挡土墙一样，可按简化为固支在墙身上的悬臂板，按受弯构件计算；底板、墙身因相互约束且受扶壁的约束，在距墙身和底板交线 1.5倍扶壁间距以内部分均可简化为三边固支、一边自由的弹性板，按双向板计算，其余部分按单向连续板计算；对于扶壁的计算，可简化为固支在底板上的悬臂梁，按受弯构件计算，但应注意，在水平力的作用下，扶壁将受到很大的拉力作用，可是受力又不太明确，因此，目前的做法主要是采取加强构造的措施，一般来说，在扶壁的斜面上配置数根较粗的钢筋，即可防止扶壁斜面受力后开裂。同时，扶壁与墙身、扶壁与底板连接处均有拉脱趋势，应分别按中心受拉构件分段计算连接强度。

7.2.6 空箱式挡土墙底板的前趾和后趾与重力式或悬臂式挡土墙一样，均可按简化为固支在墙身上的悬臂板，按受弯构件计算。对于空箱墙体范围内的底板，因受到墙身的约束，则可简化为固支在墙体上的四边支承板计算，作用在底板上的荷载主要是地基反力和底板以上的竖向力 (包括水重和土重等)。空箱式挡土墙的墙身水平截面呈框格状，下部受底板约束，上部自由，因此墙身沿高度方向应分为两个计算区域：从底板至 1.5倍隔墙间距以内部分可简化为三边固支、一边自由的弹性板计算；1.5倍隔墙间距以上至墙顶部分，只要墙顶呈自由端，则可按单向连续板计算，也可将墙体沿水平方向整体截条按平面框架计算；如果空箱顶部的顶板与墙顶浇筑成整体， 1.5倍隔墙间距以上至墙顶部分仍可简化为三边固支、一边自由的弹性板计算。空箱式挡土墙一般应设置盖板，且采用简支型式。

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7.2.7 板桩式挡土墙可分为无锚碇墙结构和有锚碇墙结构两种。无锚碇墙结构比较简单，一般可用于挡土高度不大的场所，可按插入地基的悬臂结构计算，但该种型式挡土墙易产生较大水平位移，因此应进行变形验算。有锚碇墙结构比较复杂，在施工中有体系转换的过程，因此计算应考虑体系转换过程引起的受力变化；一般来说，在尚未形成有锚碇墙结构前，板桩受力可按悬臂结构计算，一旦形成有锚碇墙结构后，板桩上部受到锚杆作用，锚杆所受到的拉力又传递到锚碇墙上，此时锚碇墙的受力又相当于埋在土里的弹性地基梁。有关有锚碇墙的板桩式挡土墙的计算可参照有关港口工程设计规范的规定。需要指出的是，竖向弹性地基梁法水平抗力地基系数的确定要慎重，地基系数对变位的影响大于对内力的影响。

板桩式挡土墙无论有无锚碇墙，都易产生较大水平位移，因此应进行变形验算。如果按照结构的使用要求，即使水平位移稍大，可能也不影响结构的使用，但从钢筋混凝土结构来说，如果水平位移较大，其强度即受到影响。通常墙顶水平位移可按结构的使用要求控制，入土点墙体水平位移按不大于 10mm控制；对于有锚碇墙的结构，由于其结构体系在不同的施工阶段受力是不同的，还需要验算不同施工阶段的结构变形。

7.2.8 锚杆式挡土墙主要用于边坡的防护，对于不同的墙面型式及不同的地质条件，其结构计算也不同。设计时可按 GB 50330－2002的规定进行计算。

7.2.9 土质地基上加筋挡土墙应根据采用的结构型式，分别验算其基础、筋材等应力。加筋式挡土

墙结构可按 SL/T 225－98的规定进行计算。

7.2.10组合式挡土墙是由不同结构组成的，但基本组合单元是由上述结构中的几种所组成。因此，在计算中，可根据不同的结构进行分析计算，其强度计算应能满足要求。如果该组合式挡土墙是由

较复杂的不同结构组成，且结构中包括了有锚碇板桩及其它类型的组合结构时，虽然按平面

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问题求

解，基本组合单元的强度计算是合适的，但因其属于空间受力状态，如果不按照空间问题求解，则

有可能出现整体不能维持稳定状态的现象，所以当组合式挡土墙是由较复杂的不同结构组成时，还

宜采用空间有限元的方法复核。（www.61k.com］

7.2.11岩石地基上挡土墙的结构应力可根据其地基条件和结构型式确定相应的计算方法，墙体结构

的应力分析方法与土质地基上的挡土墙是一致的。一般情况下，硬质岩石地基上挡土墙可不进行底

板应力计算，但前趾的应力复核除外；软质岩石地基上挡土墙的底板应力可按土质地基上挡土墙底

板的计算方法进行验算。 8 地基处理 8.1 一般规定 8.1.1 作为水工建筑物而言，结构的稳定是昀为重要的，而结构的稳定，首先是要其地基能满足承载力、稳定和变形要求。对于水工挡土墙来说，当岩土地基的物理力学指标较差，不能满足承载力、稳定或变形要求时，就应该采用人工措施对地基进行加固。这里所指的人工地基，就是指经过采取人工的措施进行加固后的地基，例如采用桩基、沉井等刚性基础，以及采用换土、深层搅拌等方法加固的柔性地基。在水利水电工程中，不少挡土墙往往建造在回填土上，或者建造在部分回填土地基上，对这部分地基，如不进行人工加固，很容易出现结构倾斜、歪倒现象，尽管不一定影响结构安全，但可能影响其正常使用，故应采取必要的人工加固措施。地基处理的目的主要有以下三个方面：一是增加地基的承载能力；二是提高地基的稳定性；三是减小或消除地基的有害沉降，防止地基渗透变形。当天然地基不能满足水工挡土墙的承载力、稳定和变形三方面中任何一个方面的要求时，就应根据工程具体情况因地制宜地进行地基处理。工程实践证明，在软弱地基上，采用加强上部结构整体性和刚度的方法，能减少地基的不均匀沉降变形，取得较好的技术经济效果。因此，在选择地基处理设计方案时，应综合考虑地基、基础及其上部结构的共同作用，尽量选用加强上部结构和地基处理相结合的设计方案。人工加固地基的主要目的是要求加固后的地基能满足承载力、稳定及变形的要求。因此，在挡土墙的地基处理设计中，应根据挡土墙对地基的要求采取措施。例如当地基允许承载力不能满足要求时，应针对解决地基承载力的问题采取相应的工程措施。由于挡土墙地基除了受到垂直荷载的作用外，还受到水平荷载的作用，因此在采取工程措施时，必须同时考虑到这两种荷载的不利影响。

8.1.2 随着国民经济的发展，工程建设中的环境保护问题越来越被人们所重视。对于水利水电工程而言，除了对工程设计作出合理的环境评价外，对于采用的设计方案所可能涉及的环境保护问题也应引起足够的重视。因此，确定地基处理方案时，应避免因地基处理污染地表水和地下水，或损坏

周围已有建筑物，防止振动噪音对周围环境产生不良影响。

8.2 岩石地基处理

8.2.1 根据有关标准的规定，岩石地基中全风化带宜全部清除，强风化状态是否清除需要根据实际情况而定，弱风化状态要对其中的裂隙需进行相应的处理。实际上，针对不同的建筑物应有不同的处置方法。对于挡土墙来说，只要能够满足地基稳定性要求，就可以不处理，或采取一些防止渗透破坏的加固措施即可。如岩石地基中全风化带，虽然其颗粒处于一种松散的状态，对于同时承受垂直及水平荷载的挡土墙是不利的，但如果按土质地基核算挡土墙地基处于稳定状态，采取一些防止渗透破坏的加固措施也可以满足要求的。对于挡土高度不大的挡土墙，强风化或弱风化状态的岩石地基也可能不需要进行处理就可以满足要求。因此，

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本规范 8.2.1条的规定是针对那些挡土高度较大的挡土墙而言，对于工程中的实际情况应进行分析，确定经济合理的设计方案。［www.61k.com)

8.2.2 裂隙发育的岩石地基，应该根据挡土墙的稳定性要求，采取固结灌浆的地基处理方案。固结灌浆时的各项设计参数(包括孔距、排距、孔深和昀小固结灌浆压力的控制等 )，可根据当地工程的实践经验确定。

8.2.3 对岩石地基中泥化夹层、缓倾角软弱带和断层破碎带，应根据其分布情况和挡土墙对地基的要求，采取不同的处理措施。如采取全部清除或部分清除并辅以相应的工程措施。

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8.2.4 溶洞、溶沟等对地基整体稳定性有影响的地质构造，在建筑物选址时应尽可能避开；无法避开时，需根据其所处的位置、大小、埋藏深度并结合水文地质条件等因素，进行必要的处理，较常用的方法有挖填、压力灌浆等。

8.3 土质地基处理

8.3.1 水工挡土墙常常会遇到疏松的砂性土或软弱的粘性土地基，需进行一定的处理，方可作为挡土墙的地基持力层。土质地基的处理方法很多，常用的有强力夯实、换土垫层、置换及搅拌、振冲挤密、桩基础、沉井基础等，特别是近年来随着科学技术的发展，新的处理方法不断提出，例如高压喷射法、硅化法、电渗法等。其中有些方法目前用于大面积的水工建筑物地基处理还有困难；有些方法用于实际工程，造价过高，与其它方法比较显得很不经济。表 5中列出了几种常用的土质地基处理方法、分类、原理及作用、适用范围等。在具体选用时应进行综合分析，选择一种或多种地基处理方法联合应用。

8.3.2 强力夯实法适用于加固碎石土、砂性土、低饱和度粉土、粘性土、湿陷性黄土、素填土、杂填土、工业废渣等地基，也可用于防治粉土及粉砂的液化。强力夯实法是用很重的夯锤从高处自由落下，给地基以强大的冲击力和振动，通过加密 (使空气或气体排出)、固结 (使水或流体排出)和预加变形(使各种颗粒成份在结构上重新排列)的作用，从而改善地基土的工程性质，使地基土的渗透性、压缩性降低，密实度、承载力、稳定性得到提高，湿陷性和液化可能性得以消除。实践证明，采用这种方法加固后的地基土层干重度可达 16kN/m3以上，压缩模量可提高 2倍以上，承载力可提高 1倍以上。

表 5 土质地基常用处理方法分类

1 强力夯实法所用夯锤重量可根据吊车吨位进行选择，一般夯锤重量都在 100kN以上，昀重的达 440kN，落距一般在 10m以上，昀大的达 26.6m。单点夯击次数、夯击遍数及间歇时间等关系到强力夯实的加固效果，与被加固的地基土质条件有关。目前，强力夯实法的计算理论和方法尚不成熟，一般是先初步选定各项强夯参数，通过现场昀佳夯击能试验确定。现场衡量强夯效果是以昀后两遍平均夯沉量来控制的，对于粘性土及湿陷性黄土，昀后两遍平均夯沉量一般不宜大于 1.0～

2.0cm；对于砂性土，一般不宜大于 0.5～1.0cm。

2强力夯实的有效处理深度既是选择地基处理方法的重要依据，又是反映地基处理效果的重要参数。影响强力夯实有效加固深度的因素很多，除了梅耶公式中所包含的锤重和落距以外，还有地基土质、不同土层的厚度及其分布状况、地下水位的埋藏深度以及夯点间距、夯击遍数、每遍击数、前、后两遍的间歇时间等各项强夯参数。鉴于这一问题的复杂性，加之目前尚无一套成熟的理论计算方法，强力夯实的有效加固深度应根据现场试夯结果或当地已建工程经验确定。在一般情况下，强力夯实法的有效加固深度可按本规范公式(9.3.2)计算。

3 由于建筑物的重量在地基中的应力传递呈一定的规律向下扩散，因此在进行夯击点布置时，应考虑建筑物基础形式、荷载分布等因素，要求地基中的传递应力应在扩散范围内均小于土

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层的地基允许承载力，为此，要求地基处理面积大于建筑物基础底面积，目前一般采取外扩 1～2排夯击点的方式，或在基底每边向外扩大设计要求处理深度的 1/3～1/2，且不少于 3.0m。(www.61k.com)

4强力夯实法施工后的地基强度需进行现场检测确定。现场检测的方法可采用静力触探、钻孔取样试验等，必要时还需通过现场荷载试验 (包括垂直、水平向荷载试验 )验证。由于强力夯实法的施工特点，施工后地基强度的增强尚有一个时间过程，因此强力夯实法施工后的地基应留置一段时间再进行现场检测，一般需要留置 10～30天。

5 强力夯实法施工过程中，在夯锤落地瞬间，部分动能转换为冲击波，从而引起地表震动。这种震动的强度过大时，就会引起地基和周围建筑物的损伤和破坏，并产生振动和噪音等公害。因此，在采取强力夯实法加固地基时，应采取一定的隔振措施 (如挖掘隔振沟、钻设隔振孔等 )，以消除或减轻振动危害；由于软粘土在这种震动的过程中容易造成剪切破坏且难以恢复，因此在有效夯实深度范围内，如夹有软粘土层，应尽可能采用其他地基加固方法。

8.3.3 垫层法是挖除建筑物底板下的软弱土层，换填较好的土料或其他材料，换填的土料或其他材料通过一定的密实措施，以满足建筑物对地基的要求。垫层的设计不但要满足建筑物对地基稳定及变形的要求，而且要做到经济合理，因此换土垫层法设计主要内容包括选用材料、计算垫层的厚度和宽度、确定垫层的密实度要求、核算垫层及垫层下地基的稳定性、以及复核地基沉降量等。

1 挡土墙地基采用换土垫层法处理时可用的垫层材料较多，如砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层及其它性能稳定、无侵蚀性的材料，都可以用作换土垫层，但根据不同的使用条件应有所限制。如对于底板处于水下的挡土墙，就不宜采用灰土垫层；当水体或垫层以下的土层有侵蚀性时，

垫层材料还需保证其强度和耐久性等。水工挡土墙采用换土垫层法处理时常用的垫层材料主要是粉

土垫层及砂垫层。

2 对于垫层厚度和宽度的确定，既要求有足够的厚度来置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要求有足够的宽度以防止垫层向两侧挤出。

垫层厚度一般根据垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于软弱土层允许承载力进行确定。垫层底面处的附加应力，可按应力扩散角法计算。一般可先初步拟定一个垫层厚度进行验算。如不符合要求，则改变厚度，重新验算，直至满足为止。根据我国沿海地区换土垫层设计施工经验，换土垫层的厚度不宜大于 3m。

垫层的宽度 (或长度)除要满足应力扩散的要求外，还应防止垫层向两边挤动。如果垫层宽度 (或长度)不足，就有可能部分挤入侧面软弱土层中，增大基础沉降。因此，垫层底面的宽度 (或长度 )通常应比按应力扩散角法计算的宽度 (或长度)还要大一些，根据经验，垫层底面实际采用的宽度 (或长度)要比计算宽度(或长度)大 2～3m。

3 为了保证换土垫层达到设计要求的密实度，施工时可根据土料的成分选用不同的密实方法。对于素土垫层，通常可采用碾压法施工；对于砂垫层，可采用水撼法施工。施工中应通过试验确定垫层材料的控制含水量，进行分层压实或振密；分层厚度应控制在 20～30cm，不宜超过 30cm；并应在下层垫层的密实度检验合格后，方可进行上层垫层施工。对于垫层材料的密实度检验，粉土可检验其压实度，砂垫层可检验其相对密度。本规范 8.3.3条第 3款提出的压实度和相对密度指标只是所需控制的昀低要求，设计中还可根据实际情况提出更高的要求。

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4在通常情况下，换土垫层法施工后只需根据土质类别检测其压实度或相对密度即可判别地基强度是否满足要求。对于重要的 1、2级水工挡土墙，换土垫层法施工后还需进行现场检

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测确定。(www.61k.com)现场检测的方法可采用静力触探、钻孔取样试验等，必要时还需通过现场荷载试验 (包括垂直、水平向荷载试验)验证。

5 挡土墙无论是否挡水或是否处于水下，其墙后填土内往往都存在地下水，因而挡土墙基底大都有渗流作用。因此，采用换土垫层法处理时除了满足地基的强度条件外，还需验算基础的渗流稳定性。对于采用砂垫层、碎石垫层的挡土墙，由于这类垫层材料的渗透性强，其底板下应优先采用垂直防渗体以保证渗流安全。

6 根据换土垫层的实践经验，建筑物在垫层内和垫层以下的地基土层内还可能产生一定 的沉降变形。挡土墙由于受到水平荷载的作用，底板下各点的沉降量也是不同的。因此，采用

换土垫层进行地基处理的挡土墙，还要求核算基础的沉降量，计算的昀终沉降量应小于规范规

定的允许值。挡土墙地基的沉降量可按分层总和法只计算昀终沉降量，昀终沉降量可按本规范

公式(6.7.2)计算。

8.3.4 深层搅拌法是利用水泥 (或石灰)等材料作为固化剂，通过深层搅拌机在地基深部，就地将软土和固化剂(浆体或粉体)强制拌和，利用固化剂和软土发生一系列物理化学反应，使其凝结成具有整体性、水稳定性好和较高强度的水泥 (或石灰)加固体，与天然地基形成复合地基。由于粉体材料的施工质量不易控制，因此采用深层搅拌法进行地基处理时不宜采用粉体固化剂 (即粉喷桩)。采用深层搅拌法进行地基处理时还受到施工机械能力的限制，一般来说，采用深层搅拌桩加固地基的深度只能达到 12m左右，昀大加固地基的深度也只能达到 18m左右。

深层搅拌法首先是在工业与民用建筑领域采用的， 20世纪 90年代才逐步应用到水利工程领域。深层搅拌法的主要特点：①在地基加固过程中无振动、无噪音；②对被加固土体无侧向挤压，对邻近建筑物影响很小；③可按工程需要做成柱状、壁状、格子状和块状等加固形状；④施工工期短，造价较低。深层搅拌法适用于加固深厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水率较高的粘性土地基.

1 深层搅拌法可有效提高地基强度 (当水泥掺入量为 8％和 10％时，加固体强度可分别达到

0.24MPa和 0.65MPa)，如果有效地利用其后期强度(90d强度)，则可大大节省地基加固投资。因此，在进行深层搅拌法设计时，应根据地基土质和地基承载力的要求，合理确定水泥掺入量。由于水工建筑物从地基处理到上部结构的完成需要经历一个比较长的时期，也就是说，在建造水工建筑物过程中，对地基的加载有一个较长的过程，如果在深层搅拌法设计时不考虑这一因素，只考虑设计强度，那么，不是延长工期 (即地基处理后需等待地基强度)，就是只能考虑前期强度，显然这是不经济的。这里所说的地基承载力，是指根据工程实施的计划，考虑到上部结构的逐步加载因素，适当利用后期增长后的地基强度。至于需要利用多长时间的强度指标，应按照加载的时间确定。对于深层搅拌法进行地基加固时所需采用的水泥掺入量，应根据计算确定。根据水利水电工程的特点和实践经验，水泥掺入量一般可采用 12％～15％，昀大不宜超过 18％。

2 采用深层搅拌法加固地基时，深层搅拌桩的平面布置原则上应与基底应力的分布一致。考虑到挡土墙在不同运用时期的基底应力的分布状态，可先按平均基底应力分布进行桩的平面布置，然后在底板下基底应力较大处加密。经深层搅拌法加固后，与天然地基形成的依然是复合地基，因此深层搅拌法加固的宽度同样要满足应力扩散的要求，即加固的宽度应比按应力扩散角法计算的宽度大一些。按本规范公式(8.3.4-1)计算的 bmin值是超出挡土墙基底外缘的昀小宽度，根据工程实践经验，实际布置的深层搅拌桩至少要超出基底外缘 0.5～1.0m。

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3 公式(8.3.4-2)～(8.3.4-4)是深层搅拌桩复合地基承载力的计算公式，按照公式 (8.3.4-2)的取值，需要通过现场单桩载荷试验确定单桩竖向承载力标准值。（www.61k.com]设计时，往往需要先估算单桩竖向承载力标准值，这时可根据本规范公式(8.3.4-3)和公式(8.3.4-4)分别计算单桩竖向承载力，并取其中的昀小值作为设计值，代入公式 (8.3.4-2)计算。在施工前期，应通过现场单桩载荷试验验证单桩竖向承载力标准值的取值，若现场单桩载荷试验成果比设计值小或偏差较大时，设计应作调整。

4 对于重要的 1、2级挡土墙，当挡土高度较大且需要采用深层搅拌法加固地基，或是需要大面积进行深层搅拌法加固地基时，其复合地基承载力对结构的安全和工程的投资影响较大。在这种情况下，应在工程位置处选择有代表性的区域先进行现场试验，以确定采用深层搅拌法加固后的地基允许承载力。这时的现场试验应包括单桩竖向承载力、复合地基承载力等，必要时还需进行拖板试验，以测定水平向基底摩擦系数。

9.3.5 振冲挤密法按加固机理和效果的不同，又分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲置换

法是在地基中用振冲器成孔，以砾砂、碎石等散粒材料填充置换振密形成桩体，与原状土质地

基构成复合地基，使地基排水性能得到改善，加速地基土层固结，以提高承载力，减少沉降量，

又可称为振冲置换砂石桩法。振冲密实法是利用振动和压力水使砂颗粒相互挤密，重新排列， 减少孔隙，从而提高砂层的承载力和抗液化能力，又可称为振冲挤密砂桩法，这种方法根据砂

土质的不同，又有加填料和不加填料两种。

振冲置换法适用于处理不排水抗剪强度小于 20kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基，如果桩周土的强度过低，则难以形成桩体。振冲密实法适用于处理砂土和粉土等地基，但不加填料的振冲密实法仅适用于处理粘粒含量小于 10%的粗砂、中砂地基。

1 振冲挤密法处理地基应因地制宜，就地取材，采用碎石、卵石、砂、矿渣等作填料 (水利水电工程中大都选用砂、碎石材料 )，所形成的桩体具有良好的透水性，加速地基固结，地基承载力可提高 1.2～1.35倍；由于振冲过程中的预震效应，可使砂土地基增加抗液化能力。 2 桩孔直径与挤密效果、施工设备条件、成孔方法及经济性有关。对于碎石桩，桩径可适当大一些，一般可取 0.7～1.2m。对于砂桩，所能形成的桩径都要比碎石桩小一些，一般为 0.3～0.6m，桩的间距也要密一些。公式(8.3.5-1)和(8.3.5-2)适用于砂桩间距和排距的计算，对采用其他填料桩间距和排距的计算原则上也适用。

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3 考虑土质情况、工程需要和目前的设备条件等因素，砂或碎石桩处理地基的深度一般为 15m左右，深度太深受到设备能力的限制，太浅不经济；根据工程实践经验，按照地基土质的不同，填料的置换率宜控制在 10％～30％之间，置换率过大了施工困难，过小了不能满足地基加固的要求。

4 振冲挤密法所形成的砂或碎石桩与原地基构成了复合地基，因此振冲挤密法处理地基的宽度除了要满足应力扩散的要求外，底面的宽度通常应比按应力扩散角法计算的宽度还要大一些。根据工程实践经验，振冲挤密法实际采用的宽度应超出建筑物的基底外缘 1.0m以上。 5 采用振冲挤密法加固地基后，通常情况下需采用静力触探检验地基强度是否满足要求。对于重要的 1、2级挡土墙，需通过现场荷载试验验证，包括单桩竖向承载力、复合地基承载力等，必要时还需进行拖板试验，以测定水平向基底摩擦系数。

8.3.6 桩基础是一种常用的地基处理方法，工程实践经验较多。对松软地基，当利用天然地基有困难时，采用桩基础不仅可显著提高地基承载力、减少沉降量，而且可减轻上部结构重量。桩基础的型式较多，有钢筋混凝土预制桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩、钢管打入桩等。

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水利水电工程中采用的桩基础，主要是钢筋混凝土预制桩和钻孔灌注桩两种。(www.61k.com)

1桩基础是在承受上部荷载作用下，同时由桩侧的摩阻力和桩端的阻力维持稳定。钢筋混凝土预制桩和钻孔灌注桩，按受力特性又可分为摩擦型桩和端承型桩两大类。按照桩侧摩阻力和桩端阻力的大小，摩擦型桩又可分为摩擦桩和端承摩擦桩，端承型桩又可分为端承桩和摩擦端承桩。摩擦型桩的桩顶荷载全部或主要由桩侧摩阻力承受，端承型桩的桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受。为避免挡土墙墙后地下水通过底板与地基土之间形成的渗流通道造成渗流破坏，在水平向荷载作用下，挡土墙底板与地基土之间应有紧密的接触，为此，土质地基上挡土墙的桩基宜采用摩擦型桩 (包括摩擦桩和端承摩擦桩)。

2挡土墙底板基底面积较大，桩的根数和尺寸主要与底板底面以上的作用荷载及施工条件等有关，因此桩的根数和尺寸可按照承担底板底面以上的全部荷载 (包括竖向荷载和水平向荷载)确定。但由于钢筋混凝土预制桩或钻孔灌注桩的水平向承载力远小于其竖向承载力，而挡土墙所承受的水平向荷载又较大，因此在挡土墙设计中，要满足结构的稳定 (尤其是结构的抗滑稳定)要求，所需设置的桩基数量较多，按底板底面以上水平向荷载全部由桩承担的原则是偏于安全的。

3钢筋混凝土预制桩桩径 (方桩为边长)一般为 0.25～0.3m，沉管灌注桩桩径一般为 0.3～0.5m，钻孔灌注桩桩径一般为 0.8～1.2m。为了避免桩基施工可能引起土的松弛效应和挤压效应对相邻桩的不利影响，钢筋混凝土预制桩的中心距不应小于 3倍桩径或边长；钻孔灌注桩由于桩径较大，其中心距可略小些，但不应小于 2.5倍桩径。

4为了充分利用桩基础各桩的承载能力，桩的平面布置应尽量使桩群形心与底板底面以上基本荷载组合的合力作用点相接近，使各桩实际承担的荷载尽量相等，这对减少地基的不均匀沉降，维护挡土墙的结构安全和正常使用是有利的。由于挡土墙在不同使用时期荷载组合的合力作用点不同，在进行桩的平面布置时应尽可能作些调整。

5为使同一块底板下各桩实际承担的荷载尽量相等，以减少或避免产生地基的不均匀沉降，危及挡土墙的结构安全和正常使用，本规范规定，在同一块底板下不应采用直径、长度相差过大的摩擦型桩，也不应同时采用摩擦型桩和端承型桩。

6如果在水工挡土墙底板下不得已必须采用端承型桩时，为了防止底板与地基土的接触面产生接触冲刷(这是一种十分有害的渗流破坏形式)，应采取有效的基底防渗措施，例如在底板下设防渗板桩，加强挡土墙相邻底板或挡土墙底板与其它建筑物底板之间永久缝的止水结构等。

7单桩的允许竖向承载力包括桩侧允许摩阻力和桩端允许阻力两部分。桩侧允许摩阻力和桩端允许阻力可根据有关标准规定的公式计算，而单桩的允许水平向承载力通常是以控制桩顶允许的水平位移值为主要指标，通过试验或计算确定。桩顶允许水平位移值的大小主要与桩的直径、单桩与群桩关系、桩身周围土质条件等因素有关。根据山东等省钻孔灌注桩群桩试验资料，在控制桩处于良好的弹性工作状态下，桩顶水平位移可控制不超过 0.5cm。考虑到钢筋混凝土预制桩长细比较大，其适应变形的性能优于钻孔灌注桩，因此桩顶水平位移控制值可控制不超过 1.0cm。对于群桩基础中各排单桩承受的水平向荷载，考虑到挡土墙底板的刚度较大，对桩的钳制作用较强，可认为各桩顶的水平位移相等，所承受的水平向荷载也应相等。因此，对于挡土墙群桩基础可按全部水平向荷载由各桩平均承担的原则进行计算。 8本规范关于群桩含义的规定，与国家现行有关标准的规定是一致的，即将群桩视为一假想的实体深基础。因此，对于群桩基础除了需按照计算的单桩允许承载力布置桩基外，还需验算其桩尖平面处的地基压应力和沉降量不应大于该平面处地基土的允许承载力和允许沉降量。

8.3.7沉井基础是工程上应用较为广泛的地基处理方法，在我国东部沿海地区的水闸工程中使用较多，其处理效果比较理想，可以同时解决地基承载力和地基渗透变形问题。

水工挡土墙设计规范 挡土墙设计手册及规范

1根据江苏、浙江等省已建水闸工程沉井基础的工程实践经验，沉井基础的平面形状多呈矩形，且布置简单对称，以便井体施工浇筑和均匀下沉。［www.61k.com)沉井的平面尺寸不宜过大，否则施工不便。沉井与沉井之间需做好接缝止水，必要时采用板桩封闭。为了保证沉井下沉时的稳定性和基底应力的均匀性，沉井的长宽比不宜大于 3.0。

2 沉井井壁及隔墙的厚度是根据沉井在施工下沉过程中及建成后运行时所需的结构强度和刚度要求确定的，同时应考虑下沉时所需的重量。隔墙与井壁所分割的井口尺寸，除了考虑结构强度和刚度要求外，还需满足在沉井下沉过程中井口内土方开挖和运输的要求。井壁的外侧面在下沉时受到由土压力引起的摩阻力作用，应尽可能做到光滑平整，以利下沉。 3由于沉井基础是在挡土墙底板底面高程上先进行分节浇筑，然后挖去井内的土方，依靠井体自重克服井壁摩阻力而下沉的，因此沉井浇筑高度应根据地基土质条件和要求控制的下沉速度等因素确定。对于沉井高度较大需要分节浇筑时，第一节沉井井壁浇筑高度往往受到浇筑基底面地基承载力的限制，而在第二节以上的各节浇筑高度还要受到其下已下沉的各节井壁摩阻力的影响，如果处理不当，将会造成沉井下沉的失控现象。

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4为了保证沉井在施工时能顺利下沉到设计高程，需要验算沉井的自重是否满足下沉要求，控制的计算指标为下沉系数(沉井自重与井壁摩阻力之比)。根据江苏省已建水闸工程沉井基础的实践经验，下沉系数可取 1.15～1.25。

5由于沉井下沉时开挖较深，受地下水的影响较大，沉井封底施工一般来说比较困难，因此若下卧硬土层或岩层的允许承载力已能满足设计要求，则沉井可不封底；只有在下卧岩土层允许承载力不能满足要求的时沉井才封底。而沉井不封底时，则应选用与井底土层渗透性相近的回填土料，且分层夯实，防止产生渗透变形和过大的沉降，使挡土墙底板与沉井内回填土顶面脱开。

6根据沉井施工实践经验，当沉井下沉至含承压水的土层，不仅沉井基础施工会遇到很大困难，而且还会影响工程施工安全，因此在含承压水土层的地基上不宜采用沉井基础。如果在含承压水土层的地基上必须采用沉井基础时，应采取周密有效的降水措施。

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