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摘要：本文进行重力式挡土墙在有水与无水两种状态下的截面设计，研究截面参数、抗滑移系数、抗倾覆系数及地基应力变化规律。结果表明重力式挡土墙底宽的增加幅度与墙背水位增加幅度呈线性变化;抗滑移系数在墙背水位达到3.0m以后才发生增幅，约为10%;抗倾覆系数在墙背水位增加的同时，降幅为15%～10%;基地应力在有水与无水两种状态下保持不变。

关键词：重力式挡土墙;截面参数;抗滑移系数;抗倾覆系数;地基应力;

1概述

随着城镇化建设的迅速发展，重力式挡土墙被广泛应用于道路、排水、边坡防护及工业与民用建筑工程，它可以减少道路开挖土方量、解决用地范围紧缺等建设问题。

武汉地处长江中游，长江及其最大支流汉江在城中交汇，市内河纵横、湖港交织，因此重力式挡土墙广泛适用于市内临江临湖地段。对于浸水挡土墙的研究就显得尤为重要，合理的研究对于指导工程实践具有一定的指导意义。

浸水重力式挡土墙受众多因素的影响，大量工程实践表面，它与挡土墙截面形式、材质、墙顶荷载、基底土质、墙前墙后水位差等因素有关。为了解决墙前墙后水位差对挡土墙滑移倾覆设计参数的影响，本文进行了不同位置水位差的挡土墙设计，其结论对浸水挡土墙工程应用具有一定的参考价值。

2挡土墙设计

2.1设计参数

常见的重力式挡土墙材质有砖砌体、浆砌块石、素砼及毛石砼等[1]，近些年也出现过预制块石拼装、复合材料等新型材料挡墙。根据GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》重力式挡土墙主要设计参数包括滑移、倾覆、地基应力及偏心距等。

本次设计挡土墙材质按C30素砼考虑，容重23kN/m3，基底承载力特征值按120kPa考虑，墙前墙后水位差按照SL379-2007《水工挡土墙设计规范》第5.2.5条文说明中0.5m计，填土对横坡面的摩擦角度按35°考虑，挡墙高度5.0m，分段长度10m，基底摩擦系数0.5，墙顶荷载按城—B考虑，距离墙顶2.0m，截面示意图如下：

2.2设计方案

本设计方案取四种类型进行截面参数研究，第一种情况不考虑墙前墙后水位差的影响，第二～五种情况分别考虑墙前水位在1.5m、2.5m、3. 5m和4.5m处，墙后水位比墙前水位高0.5m[2]。

按照以上条件分别计算挡墙底宽度、抗滑移、抗倾覆和基底应力等设计参数， 如表1。

3分析

3.1墙底宽度

由表可知无水状态下挡墙底宽与高度比值约0.7，这也是重力式挡墙的截面经验参数比[3、4]。随着挡墙两侧水位不断的增加，底宽与高度的比值呈线性增加，墙背水位每增加1.0m（墙前水位差保持0.5m不变的前提下），底宽每次增加墙高的10%，详见图2。

3.2抗滑移系数

由表可知抗滑移系数是重力式挡土墙设计的重要控制指标，一般来说抗滑移系数不得小于1.3。在墙背水位达到3.0m前，抗滑移系数增幅较小;在墙背水位超过3.0m后抗滑移系数增幅较快，墙背水位每增加1.0m，抗滑移系数增幅分别为10%和15.8%，详见图2。

3.3抗倾覆系数

由表可知抗倾覆系数不是重力式挡土墙设计的控制指标，一般来说抗倾覆系数不得小于1.5。正常情况下，重力式挡土墙的抗倾覆能力是有富裕的，随着墙背水位的不断增加，在水浮力的作用下，挡墙的倾覆能力变弱，抗倾覆系数减幅超过50%，详见图2。

3.4基底应力

重力式挡土墙对地基承载力要求较高，一般用在土质良好的地段。无水状态下挡墙截面底高比约0.7，墙背水位齐平状态下（墙前水位低0.5m），截面低高比1.23。挡墙自重增加的同时，底部受力面积变大，地基应力保持不变，详见图2。

4结论

通过以上分析可知，随着水位的不断增加（墙背墙前水位差不变的前提下），浸水地区重力式挡土墙相关规律总结如下：

（1）墙底宽度呈线性增加的趋势，增幅约为10%;

（2）抗滑移系数在水位增加到60%墙高后，出现超过10%的增长;。

（3）抗倾覆系数减幅变缓，由14%缓减到10%。

（4）地基应力在自重和水浮力共同作用下，保持不变。

参考文献

[1] 国家标准.建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 中国建筑工业出版社，2011.

[2] 行业标准.水工挡土墙设计规范 SL379-2007.中国水利水电出版社，2007.

[3] 付佩.浸水与一般挡土墙特性探究[J].低温建筑技术，2017，39（05）.

[4] 雷正敏.高烈度地区双排桩基托梁浸水挡土墙的应用研究[J].铁道建筑技术，2020，60（11）.