談水工擋土墻的基礎(chǔ)處理措施

蔣易辰

摘 要：擋土墻之于整個(gè)水利工程而言尤為重要，洪水災(zāi)害頻發(fā)的現(xiàn)狀，讓水工施工者對(duì)擋土墻越來(lái)越重視，因?yàn)橐坏┧霈F(xiàn)問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)給河流下游的居民的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅。水工混凝土擋土墻還充當(dāng)著發(fā)電、抽水、排水等功能，它是河流的中樞樞紐，不同的水工建筑對(duì)防水墻的要求也不同，因此在建設(shè)水工混凝土擋土墻時(shí)要根據(jù)建筑的級(jí)別來(lái)確定擋土墻的級(jí)別。 本文主要針對(duì)水工擋土墻的基礎(chǔ)處理措施進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：水利水電工程;水工;擋土墻;基礎(chǔ)處理

一、水利工程擋土墻型式的選用

1、重力式擋土墻

重力式擋土墻一般由塊石砌筑，它靠自身的重力來(lái)抵抗土壓力。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 施工方便，取材容易而得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)墻背傾角的不同，重力式擋土墻可分為仰斜、豎直和俯斜三種形式。按主動(dòng)土壓力大小，重力式擋土墻要優(yōu)先選用仰斜式，豎直式次之，俯斜式少用。仰斜式墻后填土較困難，用于護(hù)坡時(shí)比較合理，墻背豎直或俯斜式用于填方較方便。重力式擋土墻的頂寬不宜小于500mm，底寬約為墻高的1/2-1/3，墻高較小且填土質(zhì)量好的墻，初算時(shí)可取墻高的1/3。為了減少墻身材料，墻體在地面以下部分可做成臺(tái)階式，以增加墻體抗傾覆的穩(wěn)定性。墻底埋深應(yīng)不小于500mm，同時(shí)應(yīng)滿足防沖刷要求，為了增大墻底抗滑能力，基底可做成逆坡。重力式擋土墻的缺點(diǎn)是當(dāng)墻高超過(guò)5m時(shí)，要保證其穩(wěn)定性，勢(shì)必造成很大的體量，材料用量較多，不太經(jīng)濟(jì)。

2、懸臂式和扶壁式擋土墻

懸臂式和扶壁式擋土墻在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，為了使擋土墻產(chǎn)生很好的抗傾覆和抗滑移效果，底板伸入墻內(nèi)的寬度應(yīng)大于墻外的寬度，其合理的寬度應(yīng)是墻外寬度的1.5-2倍。墻壁及底板的受力計(jì)算可根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行。當(dāng)墻高大于10m時(shí)，為了減小造價(jià)，必須沿墻身縱向，每隔一定距離（一般為墻高的0.3-0.6倍） 設(shè)置一道扶壁。扶壁底部伸入土中寬度可取為墻高的 1/3 較為合理、經(jīng)濟(jì)。 在進(jìn)行扶壁式擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)，可將墻身及墻踵作為三邊固定的板，進(jìn)行計(jì)算較為正確。

二、水工擋土墻存在不確定性

在水利工程中，擋土墻是隱蔽工程的一種，對(duì)其質(zhì)量的檢測(cè)在施工完成后無(wú)法進(jìn)行，由于其與人們的生活存在很大的聯(lián)系，因此出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)后果會(huì)非常的嚴(yán)重。進(jìn)行擋土墻具體設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要保證不同類(lèi)型的擋土墻的施工質(zhì)量能夠得到有效的保證，對(duì)其施工的可行性要進(jìn)行分析。例如在某工程中，砌石擋土墻的施工，水泥砂漿出現(xiàn)了嚴(yán)重的缺失，很多的石塊就會(huì)堆積在一起，再加上泄水孔和反濾層沒(méi)有做好，工程的質(zhì)量就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，而一般情況下，鋼筋混凝土和毛石混凝土施工的相關(guān)質(zhì)量則比較容易得到保證。因此進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)其施工的不確定性要進(jìn)行分析，這樣擋土墻的安全儲(chǔ)備才能得到保證。

在水利工程中，擋土墻都是永久性的工程，相關(guān)的外來(lái)載荷和土壓力都要進(jìn)行承受，在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中，水災(zāi)、地震等都會(huì)頻繁的給其承受的荷載造成損害，其穩(wěn)定性也會(huì)大大的降低，因此進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)其時(shí)效性也要進(jìn)行具體的分析。

三、水工擋土墻的基礎(chǔ)處理措施

1、混凝土擋土墻負(fù)載

在通常情況下，水工混凝土擋土墻只是承擔(dān)普通水位水的壓力和重力，這屬于它的基本負(fù)載。如果遇到緊急情況，那么就不同了，水工擋土墻承受來(lái)自洪水更大的壓力，或者更極端的情況如地震臺(tái)風(fēng)等，這屬于它的其它負(fù)載。且不管它出現(xiàn)哪種負(fù)載，它都必須考慮到它的承受能力，因此計(jì)算它的負(fù)載能力也是一個(gè)需要考慮的問(wèn)題。在計(jì)算負(fù)載能力時(shí)可以按以下步驟進(jìn)行：首先，確定水工混凝土擋土墻的整體設(shè)計(jì)和幾何結(jié)構(gòu)以及自身的重量。其次，確定正常情況下水位的高度和速度以及非正常情況下水位的高度和速度。最后，用超真模擬的方法對(duì)水工混凝土擋土墻進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，當(dāng)模擬的洪水沖垮墻體計(jì)算出墻體所受的壓力，此時(shí)也是它所能承受的最大壓力。在計(jì)算擋土墻所受的壓力時(shí)，還需要考慮到以下因素所產(chǎn)生的影響，如風(fēng)速、水的含沙量以及填料的多少，如果不能確定它們的關(guān)系，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)單一測(cè)試的方法確定它們的影響程度。

2、混凝土擋土墻基礎(chǔ)處理措施

土質(zhì)地基處理方法的選擇，應(yīng)根據(jù)地基處理目的和要求、地基條件、材料和機(jī)具來(lái)源以及工程投資等進(jìn)行綜合分析，選擇一種或多種地基處理方法。土質(zhì)地基常用的處理方法有：強(qiáng)力夯實(shí)法、墊層法、深層攪拌法、振沖擠密法、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)等;對(duì)巖石地基中的泥化夾層和緩傾角軟弱帶，應(yīng)根據(jù)其埋藏深度和對(duì)地基穩(wěn)定的影響程度采取不同的處理措施。對(duì)巖基中的斷層破碎帶，應(yīng)根據(jù)其分布情況和對(duì)擋土墻結(jié)構(gòu)安全的影響程度采取不同的處理措施。

3、混凝土擋土墻施工

基槽挖土方施工一定要配合整個(gè)墻體進(jìn)行，可采用分段施工的方式，具體步驟為：通過(guò)測(cè)量放線找好開(kāi)挖線和邊線的起點(diǎn)及終點(diǎn)→樹(shù)立樁標(biāo)→標(biāo)明高程和開(kāi)挖深度→開(kāi)挖。施工中要根據(jù)具體使用要求設(shè)置排水溝和集水坑的數(shù)量和位置，必須使其工作表面是干燥的，且基底未受水侵;現(xiàn)澆鋼筋砼擋土墻施工中，要完成現(xiàn)澆鋼筋基礎(chǔ)，應(yīng)把握如下技術(shù)要點(diǎn)：安裝基礎(chǔ)鋼筋→預(yù)埋墻身豎向鋼筋→基礎(chǔ)澆灌砼→安裝墻身鋼筋。其中，預(yù)制鋼筋砼擋土墻的基礎(chǔ)鋼筋應(yīng)有兩步，第一次先安裝較下層的鋼筋，當(dāng)基礎(chǔ)堅(jiān)固強(qiáng)度完成，并將預(yù)制墻身安裝完畢后，再進(jìn)行第二階段的基礎(chǔ)鋼筋安裝;現(xiàn)澆墻身砼的擋土墻要與基礎(chǔ)結(jié)合面要按施工縫施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)處理，具體操作步驟為：鑿毛→鑿除松散的砼或浮漿→清水沖洗表面→架起墻身模板。砼澆灌前，應(yīng)先將墻面刷一層水泥漿或墊上水泥砂漿，然后再澆灌墻身砼。砼澆灌時(shí)，表面泌水多的話，為保持頂部牢固，要先做排水或逐層減水處理，澆灌頂后面時(shí)抹面要及時(shí)，定漿后還要將表面抹平。擋土墻施工中的伸縮縫、沉降縫寬2cm（可用相應(yīng)厚度的泡沫板或模板填充，完工后再抽出），從墻頂?shù)交追植紡膲Φ膬?nèi)、外、頂三方填塞深15cm的瀝青麻絲，擋土墻泄水孔選用直徑10cm的硬質(zhì)空心管，在泄水孔的進(jìn)口旁鋪設(shè)外包土工布的50cm×50cm×50cm的碎古，下排泄水孔進(jìn)口的底層用30cm厚的粘土鋪好，作夯實(shí)處理。

4、擋水墻施工注意事項(xiàng)

防止擋土墻滲透和使排水合理也是設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的諸多因素之一。一點(diǎn)點(diǎn)的滲透可能給整個(gè)擋土墻結(jié)構(gòu)帶來(lái)毀滅性的后果，由于水工混凝土擋土墻投入使用后日夜承受著水的沖擊，一點(diǎn)點(diǎn)的滲透在長(zhǎng)期的水流作用下會(huì)慢慢變大，當(dāng)遇上洪水險(xiǎn)情之后這種滲透會(huì)以更快 的速度擴(kuò)張。這種損失是可怕的，因?yàn)閷?duì)于它的修復(fù)和維護(hù)更加困難，相對(duì)來(lái)說(shuō)混凝土的滲透性不高，但還是存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。這可以通過(guò)調(diào)節(jié)混凝土中各種材料的配制來(lái)解決，使水工混凝土擋土墻的滲透控制在預(yù)期的范圍之內(nèi)。在設(shè)計(jì)排水管的時(shí)候要更加注意這一點(diǎn)，排水管從橫切面看是高低方向，各個(gè)排水管的距離不應(yīng)過(guò)小，過(guò)小不利于整個(gè)墻體的穩(wěn)定，也 不能過(guò)大，否則排水速度會(huì)減慢。至于排水管數(shù)量的多少，這完全取決于雨期時(shí)需要排水量的多少?zèng)Q定，在完全可以滿足需要的情況適當(dāng)?shù)囟嘣黾右恍?/p>

當(dāng)挖基發(fā)現(xiàn)有淤泥層或軟土層時(shí)，需進(jìn)行換土處理，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師及業(yè)主批準(zhǔn)后，才進(jìn)行施工;砼澆灌過(guò)程中應(yīng)派出木工、鋼筋工、電工及試驗(yàn)工在現(xiàn)場(chǎng)值班，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理;砼澆灌完進(jìn)行收漿后，應(yīng)及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間最少不得小于7 天，在常溫下一般24小時(shí)即可拆除墻身側(cè)模板，拆模時(shí)，必須特別小心，切莫損壞墻面。

結(jié)束語(yǔ)

鑒于水工擋土墻對(duì)水利水電工程的重要作用，對(duì)水利擋土墻的設(shè)計(jì)要素分析和研究就極為重要。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，要對(duì)影響擋土墻工作的各方面因素進(jìn)行演算，對(duì)擋土墻的各部分構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)還要抓住相關(guān)注意事項(xiàng)。這樣才能做好擋土墻的設(shè)計(jì)工作，確保擋土墻在投產(chǎn)后能夠安全運(yùn)行，保障水利水電工程的安全性。

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