重力式挡土墙是一种传统的土木工程结构，它主要依靠墙体自身的重量来抵抗土压力，从而保持结构的稳定。这种挡土墙广泛应用于铁路、公路、水利、港湾和矿山等工程中。根据墙背的倾斜方向和线条变化，重力式挡土墙主要有五种形式：仰斜、垂直、俯斜、凸形折线式和衡重式。
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仰斜式挡土墙的墙背倾斜向外，这种设计有助于减少土压力，适用于路堑墙和路堤墙，尤其适合高速铁路的建设。在相同的条件下，仰斜墙背的挡墙体积相对较小，因此在材料使用和成本上更为经济。
垂直式挡土墙则具有直立的墙背，其截面积通常比仰斜式挡墙要大。这种墙型较少单独使用，一般与其他结构顺接，或在需要桩基托梁挡墙时使用。垂直墙背的设计使得它在视觉上更为简洁，但在土压力的承受上不如仰斜式有效。
俯斜式挡土墙的墙背倾斜向内，这种设计使得墙的截面积比垂直墙背更大。然而，由于重心外移，这种墙型不能充分发挥重力式挡墙的自重优势，因此使用较少。在某些特殊情况下，如与桥梁顺接时，可能会采用这种设计。
凸形折线式挡土墙的墙背呈现出凸形折线，这种设计有助于减少墙顶对路基基床的侵入。这种墙型常用于路肩墙，早期使用的是较为平直的墙背，但现代设计更倾向于使用凸折式以提高结构的稳定性和适应性。
衡重式挡土墙是一种特殊形式，它在墙的上部设置有衡重平台，以增加墙体的稳定性。这种墙型适用于山区地形陡峻、地基承载力较低的情况，常与桩基托梁联合使用。衡重式挡墙在路堑地段也可用于边坡上方的拦石墙，但在路堤墙的应用中，由于土压力与计算值相差较大，已较少使用。
重力式挡土墙的设计需要考虑多种因素，包括土质、地形、地基承载力和环境条件等。设计时还需确保挡墙的整体稳定性、墙身截面的强度以及挡墙对土压力的抵御能力。此外，挡墙的尺寸会根据墙型和高度而变化，墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1：0.2～1：0.3，以确保施工的便利性和结构的稳定性。
在施工过程中，重力式挡土墙可以使用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。半重力式挡土墙则可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。施工时还需注意墙顶的宽度、墙底的宽度以及墙趾台阶的设计，以确保挡墙的稳定性和耐久性。
总的来说，重力式挡土墙的五种形式各有特点和适用场景。选择合适的挡墙形式，需要根据具体的工程需求和地质条件进行综合考虑。随着工程技术的不断进步，重力式挡土墙的设计和施工也在不断优化，以满足更高的安全和经济要求。