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悬臂式挡土墙设计

在土木工程领域，挡土墙是一种常见的结构，用于支撑填土或山坡

土体，防止其坍塌和滑移，以保持土体的稳定性。悬臂式挡土墙作为

一种常见的挡土墙形式，具有结构简单、施工方便等优点，在工程中

得到了广泛的应用。

一、悬臂式挡土墙的结构组成

悬臂式挡土墙主要由立壁、趾板和踵板三部分组成。立壁是挡土墙

的主要受力构件，通常垂直于地面，承受土压力和其他水平荷载。趾

板位于挡土墙的底部前端，增加了挡土墙的抗倾覆稳定性。踵板位于

挡土墙的底部后端，主要用于承受地基反力，提高挡土墙的抗滑移稳

定性。

二、悬臂式挡土墙的工作原理

悬臂式挡土墙的工作原理是通过自身的重力、趾板和踵板与地基之

间的摩擦力以及墙身结构的抗弯能力来抵抗土压力的作用。当土体作

用在挡土墙上时，土压力会使挡土墙产生弯矩和剪力。立壁通过弯曲

变形来抵抗弯矩，同时趾板和踵板与地基之间的摩擦力可以抵抗水平

滑移，从而保证挡土墙的稳定性。

三、悬臂式挡土墙的设计要点

1、土压力计算

土压力的计算是悬臂式挡土墙设计的关键。常用的土压力计算方法

有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。在实际工程中，应根据土体的

性质、挡土墙的高度和填土的坡度等因素选择合适的土压力计算方法。

2、稳定性验算

悬臂式挡土墙的稳定性包括抗倾覆稳定性和抗滑移稳定性。抗倾覆

稳定性验算主要是计算挡土墙在土压力作用下绕墙趾点的倾覆力矩和

抗倾覆力矩，确保抗倾覆力矩大于倾覆力矩。抗滑移稳定性验算则是

计算挡土墙在土压力作用下的水平滑移力和抗滑移力，保证抗滑移力

大于水平滑移力。

3、截面设计

根据土压力计算结果和稳定性验算要求，确定悬臂式挡土墙的截面

尺寸。立壁的厚度和高度应根据抗弯和抗剪强度要求进行设计，趾板

和踵板的长度和厚度应根据地基承载力和抗滑移、抗倾覆要求进行确

定。

4、钢筋配置

在悬臂式挡土墙的设计中，钢筋的配置是保证结构强度和耐久性的

重要措施。钢筋的布置应根据内力计算结果进行，通常在立壁的受拉

区和受压区配置纵向钢筋，在趾板和踵板内配置横向钢筋和分布钢筋。

5、排水设计

为了减少墙后土体的水压力，提高挡土墙的稳定性，应在悬臂式挡

土墙内设置排水设施。常见的排水措施包括设置排水孔、铺设排水垫

层和设置排水盲沟等。

6、地基处理

悬臂式挡土墙的地基应具有足够的承载力和稳定性。如果地基承载

力不足，应采取相应的地基处理措施，如换填、夯实、桩基等。

四、悬臂式挡土墙的施工要点

1、基础施工

首先进行基础的开挖和处理，确保地基的平整度和承载力符合设计

要求。在基础施工过程中，应注意控制基础的标高和尺寸。

2、钢筋绑扎

按照设计要求进行钢筋的绑扎，确保钢筋的位置、间距和数量准确

无误。钢筋的接头应符合规范要求，并且要进行必要的焊接或绑扎连

接。

3、模板安装

安装模板时，要保证模板的平整度和垂直度，以及模板的拼接严密

性，防止混凝土浇筑过程中出现漏浆现象。

4、混凝土浇筑

混凝土应采用分层浇筑的方式，每层浇筑厚度不宜过大。在浇筑过

程中，要加强振捣，确保混凝土的密实度。

5、养护

混凝土浇筑完成后，应及时进行养护，保持混凝土表面湿润，养护

时间不少于规范要求。

五、悬臂式挡土墙的应用实例

悬臂式挡土墙在道路工程、水利工程和建筑工程等领域都有广泛的

应用。例如，在城市道路的填方路段，为了保证道路的稳定性和安全

性，常常采用悬臂式挡土墙来支撑填土；在河道整治工程中，悬臂式

挡土墙可以用于保护河岸，防止水流冲刷；在建筑工程中，悬臂式挡

土墙可以用于地下室的外墙或边坡支护等。

总之，悬臂式挡土墙是一种结构简单、施工方便、稳定性好的挡土

墙形式。在设计和施工过程中，应充分考虑土压力的计算、稳定性验

算、截面设计、钢筋配置、排水设计和地基处理等因素，确保挡土墙

的安全可靠。同时，要严格按照施工规范进行施工，保证施工质量，

使悬臂式挡土墙在工程中发挥应有的作用。