论挡土墙和条形基础的设计
关键词：钢筋混凝土挡土墙，条形基础，设计方法
取单位长度钢筋混凝土挡墙为研究对象(见图1)，假设墙背竖直光滑，墙后静止土压力为Ea;挡土墙重量为G1，基础重量为G2，挡土墙基础宽度范围内的土重为G3;其重心对基础倾覆点O 的距离分别为X1，X2，X3; 根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)可得钢筋混凝土挡墙的验算公式如下：
2. 1 抗滑移稳定性验算
式中，μ 为土对挡土墙的摩擦系数。
3 设计算例
根据上部有无顶板约束，可以分为悬臂式挡土墙和约束式挡土墙。
3. 1 约束式挡土墙
某挡土墙高为4m，上部顶板厚为250mm，考虑地面堆载及施工荷载5.0kN/m2，地下水位在地面以下1m，填土的物理力学性质指标为c=12.0kPa，φ=20° ，γ=18.0kN/m3。考虑修正后的地基承载力fa=500kPa。上部结构传来的荷载为F=500kN，M=100kN·m。下面给出计算过程。
3.1.1 挡土墙计算
地基承载力较高，基础考虑采用条形基础，由于两侧挡土墙受到等值压力，上部有顶板约束，挡土墙不存在倾覆以及滑移。只需要对挡土墙墙身的抗弯承载力进行验算。对于挡土墙有顶板约束。通常我们假定上部为铰支端，下部为固定端。取单位宽度挡土墙进行计算。
3.1.2 条形基础计算
3. 2 悬臂式挡土墙
土的物理参数同上，挡土墙高为4m，上部无顶板。考虑修正后的地基承载力fa=500kPa。上部结构传来的荷载为F=500kN，M=100kN·m。下面给出计算过程。
3.2.1 挡土墙计算
由于挡土墙上部无顶板约束，两侧挡土墙不能形成一个整体，为此应验算挡土墙墙身的抗弯承载力，挡土墙的抗倾覆以及抗滑移。通常此时我们假定上部为自由端，下部为固定端。取单位宽度挡土墙进行计算。
3.2.2 条形基础计算
基础抗滑移验算：滑移荷载F1=135.6kN，抗滑移荷载(考虑基础摩擦系数为0.40)F2=244.6kN， =1.8>1.3。基础的抗倾覆和抗滑移均满足要求。
综上可见，考虑悬臂式挡土墙影响后，条形基础的最大净反力增大42%。相同条件下悬臂式挡土墙比约束式挡土墙对条形基础的影响更大。同时由于基础的宽度较大，使上部结构荷载和挡土墙后土体重量对倾覆点的力臂增大，基础的抗倾覆比较容易满足。
4 结论与建议
1)本文给出了约束式挡土墙和悬臂式挡土墙及其条形基础的详细算法。通过实例可以看出，挡土墙对基础的影响较大，设计人员在设计中应充分考虑挡土墙对基础的影响。
2)约束式挡土墙由于挡土墙为以整体，荷载对称不存在基础的倾覆和滑移，从概念设计的基础出发应考虑增加约束顶板的刚度以及基础之间填土的的压实度，使基础整体有更大的安全储备。
3) 悬臂式挡土墙对条形基础的影响比约束式挡土墙对基础的影响更大。由于悬臂式挡土墙的基础宽度较大，基础的抗倾覆比较容易满足。同时，考虑增加基础填土方向的长度，相应减少相反方向基础的长度，可以相应的减少基础的宽度，达到优化基础的目的。