港航工程擋土墻結(jié)構(gòu)選型之探討

楊賢水 馮宗義

（浙江省圍海建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，浙江 寧波 315040）

修建擋土墻主要是為了避免土體或者是填土不穩(wěn)的狀況，使得山坡土體和填土更加穩(wěn)定。擋土墻對(duì)于港航工程建設(shè)有很重要的影響，只有擋土墻的選型適合才能夠保證工程的整體質(zhì)量。接下來(lái)我們就來(lái)介紹一下具體的內(nèi)容。

1 擋土墻主要的結(jié)構(gòu)形式

1.1 重力式的擋土墻

重力式的擋土墻主要是要依靠擋土墻自身所存在的重力將側(cè)壓力抵抗掉，在制作這種擋土墻時(shí)主要使用的是片石、石塊和混凝土，將這些材料澆筑成梯形。但是要注意的是擋土墻的尺寸不是固定的，它可以隨著墻體和墻型的改變而變化。隨著擋土墻的墻背坡度越來(lái)越小，土的壓力也減少了。這種形式的擋土墻墻面的胸坡坡度和背坡坡的度比在1:0.2到1:0.3之間。應(yīng)該進(jìn)行使墻面和墻背呈平行的狀態(tài)，這樣才能提高墻體的穩(wěn)定性，施工也更加容易。而且要注意墻背的背坡比例不能比1:0.25小?；讐簯?yīng)力在墻身的高度到了一定的值以后就成為了控制截面尺寸的因素。為了使地基的應(yīng)壓力能夠被承受，就要在墻底加設(shè)墻趾臺(tái)階。因?yàn)閾跬翂σ軌虻謸踝蟮膲毫?，所以在選擇擋土墻時(shí)必須要保證其強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能夠保證工程的質(zhì)量。

1.1.1 重力式的擋土墻具體的特點(diǎn)和分類

重力式的擋土墻有很多分類方法，依據(jù)擋土墻墻背的坡度，可以將其分成三種，即俯斜式、仰斜式和直立式。

（1）通過(guò)分析土壓力理論，我們知道俯斜背受到填土、墻背等的的壓應(yīng)力是最大的，其次是垂直墻背，最小的就是仰斜墻背。

（2）將開挖臨時(shí)邊坡和仰斜墻背結(jié)合在一起，在修建擋土墻時(shí)就不需要在開挖時(shí)填土了。但是俯斜式的墻背卻需要。所以在修建支擋挖方工程時(shí)一般都會(huì)選擇斜墻背，而填方工程，一般會(huì)選擇垂直墻背或者是俯斜墻背。

（3）如果在擋土墻前它的地形是比較平坦的，那么一般會(huì)選擇仰斜墻。如果它的地形是比較陡的，那么通常會(huì)選擇垂直墻或者是俯斜墻，這樣才能夠防止墻身太高。

1.1.2 重力式擋土墻所起到的作用：因?yàn)樵诤庵嘏_(tái)上填土?xí)?dǎo)致墻身的重心向后面移動(dòng)，而擋土墻卻可以提高墻身的穩(wěn)定性。

1.2 錨定式的擋土墻

錨定式擋土墻是比較輕的形式，通常有兩種，即錨桿式和錨定板式。

1.2.1 錨定板式擋土墻：因?yàn)殄^定板式的擋土墻主要的組成部分是鋼拉桿、錨定板和墻面系。墻面系的面板與鋼拉桿的外端和內(nèi)端相連接。擋土墻的穩(wěn)定維持是依靠錨定板所提供的抗拔力。錨定板擋土墻屬于既是輕型，又是適用于填土的一種擋土結(jié)構(gòu)。

1.2.2 由預(yù)制的鋼筋混凝土，立柱和水平或傾斜的錨桿以及擋土板綜合作用抵擋土體，其土體的穩(wěn)定性依靠巖土中埋置的錨桿的抗拉力來(lái)維持。

1.3 薄壁式擋土墻

1.3.1 懸壁式擋土墻：往往是有擋土墻的墻面和底面組成，形狀是一個(gè)倒“T”型。

1.3.2 扶壁式擋土墻：扶壁式擋土墻與懸壁式擋土墻相比較，懸壁式擋土墻較復(fù)雜些，除了墻面和底面之外，還有踵板以及扶壁，才組成扶壁式擋土墻。在懸壁式擋土墻的長(zhǎng)度方向上，間隔一段距離增加一個(gè)扶肋，這就轉(zhuǎn)變成為了扶壁式擋土墻。扶肋作為墻面與墻踵板之間連接的樞紐，很好的起到了鞏固加強(qiáng)的作用。

1.4 加筋土擋土墻

土體側(cè)壓力分布在墻背填土，拉帶及鑲面砌塊上的擋土墻。由于拉筋與土之間存在摩擦，為了使土體的變形條件和工程性能得到改善，在擋土墻中加入了拉筋。由于加筋擋土墻中存在拉筋，所以他的應(yīng)用范圍一般限于平坦寬敝的填方路段上。而不適于地形較陡的山坡或挖方路段。加筋土擋土墻具有很多優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)大的適應(yīng)能力使它對(duì)于地基的微小變形不受到影響，這也決定了他能很好的抵抗地震，還有它小巧的造型，占地面積不大且美觀，價(jià)格比較低廉，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

2 擋土墻選型的相關(guān)驗(yàn)算

2.1 穩(wěn)定性的驗(yàn)算

一個(gè)合格的擋土墻，需要適應(yīng)的不僅是各種工程環(huán)境，還有自身的穩(wěn)定性、抗傾覆、抗滑移的能力。擋土墻的穩(wěn)定性取決于工程的地質(zhì)。填土的質(zhì)量以及墻體自身的結(jié)構(gòu)材料，施工條件等，首先要根據(jù)自然環(huán)境和工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)初步擬定擋土墻的墻身高，墻頂、墻底的寬度及應(yīng)埋入土層的深度，而墻體所受的應(yīng)力由墻體自身的重力，墻背側(cè)面的壓力，墻底土層的被動(dòng)土壓力組成。

2.2 強(qiáng)身強(qiáng)度的驗(yàn)算

擋土墻墻身強(qiáng)度一般選擇在墻截面突變處來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算，例如墻底臺(tái)階的上截面等。對(duì)于重力式的擋土墻來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，要先計(jì)算截面以上的墻體的重力，以及在這個(gè)高度的主動(dòng)土壓力，然后再計(jì)算出該截面的內(nèi)應(yīng)力，最后才進(jìn)行強(qiáng)度的驗(yàn)算。

2.3 后背填土要求

根據(jù)大量的工程實(shí)例資料顯示，導(dǎo)致?lián)跬翂Φ顾钪饕脑蛑痪褪俏床扇∨潘胧?。由于地表水滲入到填土中，降低了填土的抗剪強(qiáng)度，同時(shí)產(chǎn)生了水壓力的作用。所以，墻身在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)設(shè)置排水孔。

3 港航工程中擋土墻結(jié)構(gòu)選型的探討

由于擋土墻在結(jié)構(gòu)上的類型之多，有重力式、錨定式、薄壁式、加筋土式、柱板式、樁板式以及垛式擋土墻。而各種擋土墻的筑造材料也是不同的，用于建造擋土墻的材料有磚砌、混凝土、毛石和鋼筋混凝土。在實(shí)際的工程項(xiàng)目中，也要根據(jù)不同的情況選擇不同結(jié)構(gòu)的擋土墻。

3.1 內(nèi)河港航工程中重力式擋土墻的應(yīng)用分析

重力式擋土墻作為一種傳統(tǒng)的擋土墻，其墻身主要由塊石和毛石組成。擋土墻的頂部寬度應(yīng)大于500mm，墻底寬應(yīng)保證為墻高的1/3至1/2。作為一個(gè)合格的擋土墻，還需要保證其抗傾覆的穩(wěn)定性與抗滑移的能力。

3.2 內(nèi)河港航工程中錨定式擋土墻的應(yīng)用分析

錨定式擋土墻由鋼筋混凝土和地錨組成。其中地錨牢牢的固定于土層中，錨定式擋土墻區(qū)別與別的擋土墻，它將側(cè)面對(duì)它的土壓力通過(guò)鉆孔灌漿，開挖埋入或強(qiáng)行擰入傳到土體內(nèi)部，減輕了墻體的承受力，使其在內(nèi)河的建設(shè)中起著主導(dǎo)作用，作為碼頭建設(shè)，水庫(kù)擋土墻，運(yùn)河護(hù)堤的不二之選。

總而言之，港航工程高深莫測(cè)，內(nèi)河設(shè)置多種多樣。順應(yīng)航運(yùn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，河道安全的保障，內(nèi)河各處擋土墻的要求也越來(lái)越高。在重力式與錨定式、薄壁式等主要的三種擋土墻中，錨定式擋土墻適應(yīng)各種環(huán)境的內(nèi)河。綜合工程的需要，土質(zhì)的質(zhì)量，材料供應(yīng)，施工技術(shù)及經(jīng)濟(jì)效益等因素，錨定式擋土墻和柱板式擋土墻在內(nèi)河擋土墻中，發(fā)揮著主導(dǎo)作用。

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