浅谈铁路挡土墙
李博 新乡桥工段
摘 要：
关键词：
一、挡土墙在
铁路挡土墙是用来支撑路基土体或山坡土体，防止填土或土体失稳变形的一种特殊结构物。在路基工程中，挡土墙可用以稳定路堤和路堑边坡，减少土石方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治坍塌、滑坡等路基病害。 随着我国铁路事业的发展，特别是高铁建设的蓬勃发展，挡土墙的应用日益广泛。之所以广泛应用，是因为挡土墙的优点很显著，它施工方便，节省占地，对地基基础要求较低，价格也较为合理。
其实不仅是我国，在国外，挡土墙在铁路上的运用也十分普遍，1965年法国比利牛斯山的普拉聂耳斯修建了世界上第一座加筋挡土墙，很快在欧洲范围内得到普及，随后，日本，美国，加拿大等地也相继应用。
挡土墙的分类
挡土墙按照分类，主要有：重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、衡重式挡土墙、锚杆挡土墙、加筋土挡土墙、仰斜式挡土墙、俯斜式挡土墙、空箱式挡土墙、半重力式挡土墙、自嵌式挡土墙、干垒式挡土墙、板桩式挡土墙等。现在随着新型结构的研究发展，也出现了一些复合式挡土墙。现在不仅仅是技术上的改变和发展，在外观上挡土墙也有一定的要求，所以说我们对挡土墙的要求越来越高，但我们在技术上也越来越成熟，在本文中我主要阐述了挡土墙的种类，他们各自的优点缺点，挡土墙的尺寸，和挡土墙的一些计算。
路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙：
（1）路堑边坡的岩石风化地段；
（2）需降低边坡高度或者需免大量挖方的路堑地段；
（3）具体的陡坡地段；
（4）需高填方的不良地段；
（5）；为尽可能的节约占地、少占农田的地段或少拆迁。
（6）可能发生滑坡或塌方的地段；
（7）受水浸泡或水流冲刷严重的沿河路基地段
在考虑挡土墙的设计方案时，应与其他方案进行技术经济比较。例如，采用路堤或路肩挡土墙时，常与栈桥或填方等进行方案比较；采用路堑或山坡挡土墙时，常与隧道、明洞或刷缓边坡等方案进行比较，以求工程技术经济合理。
挡土墙型式的选择
在各类土建工程中，广泛使用的挡土墙建筑物，统称为挡土墙。虽然用途各不相同，但都起着支撑墙后回填土体和连接地面高差的作用。挡土墙工程的总体方案是：在保证工程质量的前提下，尽可能地优化方案，节约支挡结构的造价，降低施工难度，加快施工进程。综合分析建筑场地的地理地质条件及工程特性，确定最为经济合理的挡土墙形式主要有重力式挡土墙和扶壁式挡土墙两种。为确保设计的科学合理和节约经济，要对各种挡土墙形都进行设计计算，确定其结构形式，以及所用材料、截面尺寸、配筋等，然后进行造价工程量的比较分析，最终确定一种最佳方案作为施工设计。
1.1 选型原则
挡土墙类型的划分方法较多，一般以挡土墙的结构形式分类为主，挡土墙按建筑材料可分为块石、素混凝土及钢筋混凝土挡土墙等。按结构形式可分为重力式、悬臂式、扶臂式、锚杆式、加筋土式、锚定板式、土钉式及板桩式。挡土墙又可分为刚性挡土墙和柔性挡土墙，刚性挡土墙指由浆砌片石或混凝土砌筑的墙，其基本原理是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。各类挡土墙的适用范围取决于墙址地形、工程地质、水文地质、建筑材料、墙的用途、施工方法、技术经济条件及当地的经济等因素。
1.2 重力式挡土墙
的挡土墙，靠自身的重力来抵抗土压力。根据墙挡土背倾角的不同, 重力式挡土墙可分为俯斜、
由于其方便施工、容易取材切结构简单得到了广泛的应用。
按, 一般是优先采用仰斜挡土墙, 其次是竖直挡土墙, 仰俯斜式挡土墙用之较少。因为仰斜式挡土墙的墙后填土困难, 一般大都用于护坡, 并且将墙背俯斜或竖直，这样用于填土石方才能比较省力。重力式挡土
墙的顶宽应该小于5m ,底宽约为墙高的50%或30% , 填土质量好且墙高较小的重力式挡土墙, 初次计算时其底宽应取墙高的30%，为加大重力式挡土墙墙底的抗滑性, 基底应做成逆坡。同时，为节约挡土墙的墙身材料, 墙体在地下部分可以制做成阶梯式, 用以加强重力式挡土墙墙体的稳定性。重力式挡土墙墙底的埋深不应小于5m , 当重力式挡土墙墙高超过5 m 时, 要保证稳定, 必须加大体量, 所用材料较多且不经济，这是重力式挡土墙的缺点之一。 1.3 悬臂式挡土墙
悬臂式挡土墙是由立壁、踵板、趾板三个钢筋混凝土悬臂构件组成。面坡常用1：0.02~1：0.05，背坡一般可以直立。顶宽要大于15㎝，路肩墙要大于20㎝，趾板端部厚度可减薄, 踵板采用等厚, 但不小于30㎝。扶壁式挡土墙的立壁, 常为等厚, 间距常取墙高的1/3~1/2,厚度约为间距的1/8~1/6,但不小于30㎝ 。
悬臂式挡土墙构一般造较为简单，施工比较方便，适应较松软的地基，墙高一般在600㎝至900㎝之间。其墙体较高时，由于立壁下部的弯矩较大，造成混凝土和钢筋的用量增大，所用材料较多而且不经济，这是悬臂式挡土墙的缺点之一，如果悬臂式挡土墙墙体较高时，应该采用扶壁式挡土墙。
1.4 扶臂式挡土墙
扶臂式挡土墙指的是沿悬臂式挡土墙的立臂，每隔一定距离加一道扶臂，将踵板与立壁连接起来，在其内倒填土的一种挡墙形式。扶臂式挡土墙它适用于缺乏石料的地区。与其它几种挡墙比较，扶臂式挡土墙具有环境美化、施工工期短、占地空间少、施工方便，墙身断面较小等优点，在城市公路工程立交桥引道中常用这种挡土墙形式。
由于扶臂式挡土墙墙踵板的施工条件不同，一般用于做路肩墙或路堤墙的填方路段使用。能够适应承载力较低的地基，可较好地发挥材料的强度性能。但由于需耗用钢材和水泥的数量较多，特别是墙高较大时，所用材料较多且不经济，这是扶臂式挡土墙的缺点之一，影响其经济性能。
1.5 锚杆式挡土墙
锚杆挡土墙由钢筋混凝土墙板及锚固于稳定土层的地锚组成，依靠锚固在岩土层内的锚杆的水平拉力以承受土体侧压力的挡土墙。锚杆挡土墙是通过开挖预埋、钻孔灌浆或拧入等方法设置锚杆。将锚杆挡土墙墙体所承受的压力传递到土层内部来维持挡土墙的稳定。锚在主动状态滑动面以外, 其长度为300㎝至700㎝ ,锚杆挡土墙是作为深基坑坑壁或边坡的支护结构。为避免基坑邻近有高层建
筑时的不利影响, 一般不采用地锚, 多是应采用水泥土搅拌桩或地下连续墙进行挡土。 立柱和挡板的安装，一般是用竖直墙面。立柱间距应为250㎝至350㎝，每根立柱视其高布置2-3根锚杆，锚杆位置应尽可能保证立柱分布均匀、受弯均匀，并要向下与水平夹角10°至45°。锚杆的有效锚固长度在岩层中一般不小于400㎜, 如果土层稳定，可以达到900㎝至1000㎝，但要尽可能缩短锚杆的长度。锚杆孔内可以灌入膨胀水泥砂浆；墙面与锚孔口之间的锚杆应该做防锈处理，一般采用沥青包扎。锚杆挡土墙分级设置的原则是，每级高度不大于600㎜, 每级之间要留有平台，平台一般是100㎝至200㎝之间，以便于施工及安全。
1.6 加筋土挡土墙
加筋土挡土墙是利用土与拉筋之间的摩擦作用，改善土体的变形条件，提高土体的工程特性，而达进一步达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由墙面板、填料、布置在填料中的拉筋等三部分组成。多应用于较为宽敞且平坦地形的需填石方路段中。地形陡峭的山坡或是挖方的路段，由尤其不利于拉筋的布置，一般不用加筋土挡土墙。
加筋土挡土墙中的填土可以引起地基变形，由于加筋土挡土墙中的加筋土属于柔性结构物，特别适应地基轻微变形，地基的处理较简便，适合在软弱地基上修筑，对加筋土挡土墙的稳定性影响比对其他结构物小，地基的处理也较简便。
加筋土挡土墙中的拉筋和墙面板需要预先制作，然后在现场用人工（或机械）分层填筑，施工简便，能够大量缩短工期和节省人工费用，因此，加筋土挡土墙较前几种挡土墙造价最低的一种。并且，由于加筋土挡土墙是一种很好的抗震结构物，即造型美观，又节约占地，且造价低廉，经济效益良好，很值得推广和应用。
1.7 干垒式挡土墙
干垒挡土墙是国外近十余年来广泛应用的一种新型柔性结构挡土墙，因其结构性能良好、施工便捷、装饰效果丰富、设计独特，在现代挡土工程中经常用到。
1.8 自嵌式挡土墙
自嵌式挡土墙是一种景观式的挡土墙，是干垒挡土墙基础上发展的又一种新形式，也是一种新型拟重力式结构的挡土墙，这种自嵌式挡土墙主要依靠填土、
挡土块块体，是通过加筋带连接从而构成一种复合体，通过其自重抵抗动静荷载，从而达到挡土墙的稳定作用。
近年来，这种新式自嵌式挡土墙依靠其柔性结构特性，被广泛用于立交桥和护坡、高速公路、小区水岸、园林景观等处，较之传统的浆砌块石和混凝土更易施工，即美观大方，又经久耐用。