水工擋土墻設(shè)計(jì)研究

【摘要】在水利水電工程建設(shè)中，水工擋土墻得到了較為廣泛的應(yīng)用。水工擋土墻具有較多的功能，比如：擋土、擋水、導(dǎo)以及和側(cè)向防滲等。擋土墻的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，在大型建設(shè)項(xiàng)目中，常常會(huì)忽視設(shè)計(jì)優(yōu)化，擋土墻設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，但要設(shè)計(jì)出在滿足建設(shè)要求同時(shí)，又具有經(jīng)濟(jì)性的水工擋土墻就較為復(fù)雜。因此，文章對(duì)水工擋土墻設(shè)計(jì)進(jìn)行研究就很有必要。

【關(guān)鍵詞】水工；擋土墻；設(shè)計(jì)

引言

現(xiàn)今，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下，社會(huì)建設(shè)水平明顯提升，在我國(guó)很多地區(qū)為了更好地完善工程建設(shè)，已經(jīng)在積極地開展水工擋土墻設(shè)計(jì)，以便推動(dòng)社會(huì)的良好發(fā)展。在水工擋土墻設(shè)計(jì)中，必須要將工程的實(shí)際情況結(jié)合起來，合理地選擇擋土墻類型。因此，文章對(duì)水工擋土墻設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，以便夠準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)要點(diǎn)，更好地完成設(shè)計(jì)工作。

1、擋土墻種類的選用

1.1懸臂式和扶壁式擋土墻

擋土墻種類的種類較多，其中，懸臂式與扶臂式擋土墻都屬于輕型結(jié)構(gòu)，以鋼筋混凝土為主要材料，它也是鋼筋混凝土擋土墻中最為常見的兩種形式，在其底板上的填土重量能夠保證墻體本身的穩(wěn)定性。其一，懸臂式擋土墻的主要構(gòu)成為立板和底板，能適應(yīng)承載力較低的地基。立板和底板各司其職，承受墻后的土壓力與地下水壓力主要依靠立板，內(nèi)底板與外底板以立板底部為固定端的懸臂板。能夠維持5m以上的墻高的穩(wěn)定性，適用于缺乏石料及地震地區(qū)；其二，扶壁式擋土墻。其構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，且施工方便，而其墻身的斷面較小，自身質(zhì)量輕，能夠很好地發(fā)揮材料的強(qiáng)度性能。

1.2重力式擋土墻

在進(jìn)行水工擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)，要想不斷地提升工程的保護(hù)程度，既可以選用重力式擋土墻。在水工擋土墻設(shè)計(jì)中，重力式擋土墻是最為簡(jiǎn)單的模式，且在其自身的形式上，表現(xiàn)較為簡(jiǎn)單；其次，相較于其它形式來講，應(yīng)用重力式擋土墻時(shí)，由于其取材較為簡(jiǎn)單，所以在施工上的便捷性較高。在實(shí)際應(yīng)用重力式擋土墻的過程中，主要是以墻體的自身重力，更好的維持擋土墻作用，從而在平衡效果、穩(wěn)定效果方面進(jìn)一步的提升。一般而言，重力式擋土墻的應(yīng)用過程中，可以按照傾斜方式應(yīng)用、仰斜方式應(yīng)用。但需要注意的是，在重力式擋土墻的實(shí)際應(yīng)用中，不同類型所承受的土體壓力不同，因此，需要做好調(diào)查分析工作，采取有效的重力式擋土墻進(jìn)行操作。

2、水工擋土墻設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1水工擋土墻地基處理方式

由于地基條件不同，所以選用的水工擋土墻地基處理方式不同。第一，對(duì)于巖石地基來說，巖石地基的地層顆粒處于一種比較松散的狀態(tài)，因此在對(duì)巖石地基進(jìn)行處理的時(shí)候，要根據(jù)水工擋土墻的受力條件和重要性對(duì)其進(jìn)行處理。就當(dāng)前針對(duì)巖石地基來說，常會(huì)采用固結(jié)灌漿的方式對(duì)地基進(jìn)行處理，而面對(duì)弱風(fēng)化的地基，只需對(duì)地基中的裂縫進(jìn)行相應(yīng)的處理即可；第二，土質(zhì)地基。由于土質(zhì)地基具有砂性土疏松的問題或者是粘性土軟弱的問題，要采用合適的方法對(duì)其進(jìn)行處理，以滿足水工擋土墻對(duì)地基承載力和穩(wěn)定性的參數(shù)的要求。所以對(duì)于土質(zhì)地基來講，通常會(huì)采用強(qiáng)力夯實(shí)的方法，并運(yùn)用強(qiáng)度較高的材料，如：砂、碎石、素土和灰土等對(duì)其進(jìn)行處理，如此一來，不僅能夠改善土質(zhì)地基的工程性質(zhì)，還能有效保證地基的滲透性、密實(shí)度、承載力和穩(wěn)定性的功能要求；第三，對(duì)其它地基進(jìn)行處理時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況選擇不同的處理方式。

2.2擋土墻的穩(wěn)定性驗(yàn)算

在水工擋土墻設(shè)計(jì)中，擋土墻的穩(wěn)定性計(jì)算也是需要把握的一個(gè)設(shè)計(jì)重點(diǎn)，其中，還包含兩個(gè)方面的驗(yàn)算：抗傾覆驗(yàn)算以及抗滑移驗(yàn)算。在確定擋土墻的截面尺寸時(shí)，一般會(huì)采用試算法，也就是說，首先根據(jù)擋土墻的工程地質(zhì)、填土性質(zhì)以及墻身材料和施工條件等，結(jié)合自身的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)初步擬定截面尺寸，再進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)驗(yàn)算結(jié)果顯示，不滿足要求，則修改截面尺寸或采取其他措施。特別需要注意的是在軟弱地基上傾覆時(shí)，墻趾可能陷入其中，力矩中心點(diǎn)內(nèi)移，導(dǎo)致抗傾覆安全系數(shù)降低，有時(shí)甚至?xí)貓A弧滑動(dòng)而發(fā)生整體破壞。所以在驗(yàn)算時(shí)，需要注意土的壓縮性。墻體所受重力，主動(dòng)土壓力以及墻底反力和墻面埋人士中部分所受被動(dòng)土壓力都是作用在擋土墻上的荷載，一般來說，后者可忽略不計(jì)，其結(jié)果偏于安全。墻體按實(shí)際土的重度計(jì)算，計(jì)算土壓力時(shí)，荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值。

2.3墻身構(gòu)造

水工擋土墻類型具有多樣性，在實(shí)際操作的過程中，需要對(duì)墻身構(gòu)造更好的優(yōu)化處理。但就我國(guó)現(xiàn)階段工程建設(shè)的實(shí)際情況來看，施工范圍以及難度上都處于持續(xù)提升的狀態(tài)，因此，在對(duì)墻身構(gòu)造工作進(jìn)行分析和處理時(shí)，需要充分發(fā)揮水工擋土墻本身的優(yōu)勢(shì)，并盡量按照合理模式來完成。依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況確定采用何種擋土墻結(jié)構(gòu)，接著進(jìn)行該種擋土墻墻身的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)需要按照相關(guān)的規(guī)范設(shè)計(jì)出不同結(jié)構(gòu)擋土墻的墻身；此外，水工擋土墻的墻面設(shè)計(jì)多為直線形，且坡度與墻背面相協(xié)調(diào)，可能會(huì)平行或者稍緩于墻背。關(guān)于墻頂?shù)膶挾韧ǔ２恍∮?.5m。但要注意的是，在墻身構(gòu)造工作的分析中，必須對(duì)地理環(huán)境的一些特殊狀況進(jìn)行了解。現(xiàn)如今的自然環(huán)境破壞嚴(yán)重，某些地方破壞持續(xù)加重，某些地方在積極的保護(hù)，要結(jié)合環(huán)境本身的狀況，對(duì)墻身構(gòu)造進(jìn)行有效的處置，從而減少問題的發(fā)生概率，幫助工程更好的建設(shè)。

2.4排水設(shè)計(jì)

在進(jìn)行排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮地面排水以及強(qiáng)身排水兩個(gè)方面的內(nèi)容。第一，地面排水中有包含著挖掘地下排水渠、減少建筑雨水影響以及拖下水滲透處理等方案。當(dāng)發(fā)生特殊情況時(shí)，需要在上方設(shè)立鋪砌層；第二，墻身的排水是將墻體后方的積水全部排除。這一系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作主要依靠泄水孔，在墻身的合適位置設(shè)立泄水孔。在墻身的后方還需要使用透水性較強(qiáng)的材料。在選擇泄水孔的具體位置時(shí)，需要將施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況結(jié)合起來，最大程度上選擇合適的孔眼，并合理地降低坡度。

結(jié)語

在水工擋土墻設(shè)計(jì)中，必須要把握設(shè)計(jì)要點(diǎn)，而荷載以及地基處理都是其中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。因此，在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合工程的實(shí)際情況，選擇質(zhì)量較好的水工擋土墻材料以及最適宜的類型，設(shè)計(jì)質(zhì)量達(dá)標(biāo)，且水平較高的水工擋土墻。

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