港航工程擋土墻結(jié)構(gòu)選型之探討

惠天翔

摘要：在當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷深化的背景下，航運(yùn)經(jīng)濟(jì)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)體系中的地位逐漸提升，為拉動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)發(fā)揮著巨大作用，由此，港航工程建設(shè)要求也隨之提升。擋土墻作為港航工程的重要組成部分，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)防洪、碼頭建設(shè)等方面具有重要意義?；诖?，本文將針對(duì)港航工程擋土墻選型相關(guān)問題進(jìn)行研究，希望對(duì)工作人員提供參考意見。

關(guān)鍵詞：港航工程;擋土墻;結(jié)構(gòu)選型

Abstract： under the background of the deepening process of China's economic modernization， the status of shipping economy in China's economic system is gradually improved， which plays a great role in stimulating China's economic growth. Therefore， the requirements of port and shipping engineering construction are also improved. As an important part of port and waterway engineering， retaining wall is of great significance to flood control and wharf construction in practical application. Based on this， this paper will study the problems related to the selection of retaining wall in port and waterway engineering， hoping to provide reference for the staff.

Key words： port and waterway engineering; retaining wall; Structure selection

引言：在當(dāng)前我國(guó)對(duì)外開放質(zhì)量不斷提升的背景下，進(jìn)出口貿(mào)易成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)體系重要支柱之一，港航工程作為出口貿(mào)易及運(yùn)輸?shù)闹匾A(chǔ)支撐，在促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面發(fā)揮著重要作用。在港航工程建設(shè)過程中，擋土墻發(fā)揮穩(wěn)固土體的重要作用，尤其是在地基與周邊土體高度差值較大的情況下，擋土墻的重要性可以得到進(jìn)一步凸現(xiàn)，在確保工程質(zhì)量及使用安全性方面具有重要現(xiàn)實(shí)意義。擋土墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性直接受施工技術(shù)以及選型合理性影響，如果難以滿足上述要求，會(huì)導(dǎo)致港航工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值難以得到有效提現(xiàn)，同時(shí)也會(huì)造成較大資源浪費(fèi)。由此，針對(duì)港航工程擋土墻選型合理性的研究已經(jīng)成為技術(shù)人員重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。

一、擋土墻結(jié)構(gòu)形式分類概述

（一）錨定式擋土墻

錨定式擋土墻形式在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)展出錨定板式以及錨桿式兩種重要分支，從應(yīng)用特點(diǎn)層面分析，相較于錨桿式，錨定板式在結(jié)構(gòu)重量方面具有更加顯著的優(yōu)勢(shì)。墻面、錨定板以及鋼拉桿是錨定板式擋土墻的主要組成部分。在實(shí)際建設(shè)過程中墻體前部利用鋼拉桿與土體相連，錨定板主要發(fā)揮穩(wěn)固作用。錨桿式擋土墻在實(shí)際應(yīng)用過程中主要采用為鋼筋混凝土作為原料，依據(jù)錨桿設(shè)置形式可分為立柱、水平及傾斜等形式，可以有效穩(wěn)固土體。針對(duì)兩種形式的比較，錨定板形式在實(shí)際應(yīng)用中不僅具備材質(zhì)較輕的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)整體結(jié)構(gòu)更適用于填土[1]。

（二）重力式擋土墻

重力式擋土墻在實(shí)際應(yīng)用過程中主要基于重力原理，利用自重抵御外界因擠壓而產(chǎn)生的壓力，該構(gòu)型在建設(shè)過程中主要利用混凝土、碎石等作為材料，實(shí)際施工過程中需要將石料熔鑄為梯形，墻體尺寸選擇需要針對(duì)工程建設(shè)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整，此構(gòu)型穩(wěn)固性需要將墻體與墻型調(diào)整至一種平衡狀態(tài)。在墻體高度調(diào)整方面可以通過對(duì)胸坡及背坡的坡度進(jìn)行調(diào)整實(shí)現(xiàn)，需要注意到的一點(diǎn)是，墻面與墻背應(yīng)保持在平行狀態(tài)[2]。此外，隨著高度提升，墻體地基壓力也會(huì)隨之增長(zhǎng)，因此施工單位應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置墻趾，主要作用為抵御來自墻背的壓力，切實(shí)保證擋土墻質(zhì)量滿足實(shí)際要求。

施工技術(shù)人員在實(shí)際建設(shè)過程中針對(duì)實(shí)際情況對(duì)重力式擋土墻形式進(jìn)行相應(yīng)改動(dòng)，依據(jù)墻背坡度進(jìn)行劃分現(xiàn)有分支主要包含三類，分別為俯斜式、仰斜式以及直立式。。俯斜式構(gòu)型在實(shí)際應(yīng)用中所承受壓力是三種構(gòu)形中最大的形式。仰斜式所承受壓力最小，同時(shí)通過與臨時(shí)邊坡相配合可以有效降低填土開挖量。直立式適用于地勢(shì)較為陡峭的區(qū)域，可以有效避免墻體過高導(dǎo)致?lián)跬翂κШ狻?/p>

（三）懸臂式擋土墻

從技術(shù)發(fā)展層面分析，懸臂式擋土墻是基于薄壁式擋土墻發(fā)展而來的一種類型，該構(gòu)型墻體主要由墻面及底面部分組成，在實(shí)際應(yīng)用過程中呈現(xiàn)倒“T”型狀態(tài)。為確保擋土墻功能得以有效發(fā)揮，此構(gòu)型擋土墻在設(shè)計(jì)上針對(duì)程度結(jié)構(gòu)部分依據(jù)間隔距離設(shè)置扶助，有效提升擋土墻的穩(wěn)定性。

（四）加筋擋土墻

此構(gòu)型擋土墻在實(shí)際應(yīng)用中呈現(xiàn)出明顯的適用性廣泛、抗震性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。墻體在實(shí)際設(shè)計(jì)中利用拉帶及土體之間的摩擦力作用，在墻體中融入拉筋，有效改善土體的變形能力，但是需要注意的一點(diǎn)是拉筋擋土墻更加適用于地市平坦區(qū)域，陡峭地區(qū)一定程度上會(huì)影響墻體性能[3]。加筋擋土墻在實(shí)際應(yīng)用過程中還可以通過強(qiáng)化中立方式提升穩(wěn)定性，此方面融合了重力式擋土墻特點(diǎn)，在降低砂漿材料使用量的同時(shí)可以保障墻體的穩(wěn)定性。

二、擋土墻選型運(yùn)算要點(diǎn)

（一）墻身強(qiáng)度檢驗(yàn)

施工技術(shù)人員在實(shí)際開展擋土墻墻身強(qiáng)度檢驗(yàn)工作中應(yīng)注意首先選擇截面突變部分作為計(jì)算基礎(chǔ)，具體計(jì)算內(nèi)容主要為截面部分承受墻體重力、所選取部分高度土壓以及截面部分內(nèi)部土壓，在經(jīng)過科學(xué)計(jì)算后得出相應(yīng)結(jié)果，進(jìn)行綜合計(jì)算并得出最終強(qiáng)度數(shù)值。

（二）后背填土

從工程實(shí)踐層面分析，導(dǎo)致?lián)跬翂Τ霈F(xiàn)倒塌情況的主要原因在于排水工程建設(shè)質(zhì)量較低，在實(shí)際應(yīng)用過程中，地表濕度長(zhǎng)期處于較高標(biāo)準(zhǔn)，填土強(qiáng)度大幅降低，水體產(chǎn)生的水壓使得擋土墻需承擔(dān)的壓力大幅提升。針對(duì)此方面問題，施工單位應(yīng)在施工設(shè)計(jì)中依據(jù)2m—3m的距離在擋土墻墻體上設(shè)計(jì)一定數(shù)量的排水孔[4]。在實(shí)際施工過程中可利用碎石作為過濾層，避免細(xì)小土粒隨排水流失。

（三）擋土墻基底壓力計(jì)算

擋土墻實(shí)際建設(shè)過程中基底壓力在重力及壓力雙重作用下呈現(xiàn)出較為明顯的線性分布，在實(shí)際計(jì)算過程中應(yīng)注意充分遵循墻體性質(zhì)開展相關(guān)工作。在正式對(duì)墻體進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)將墻體地基承土壓力大于基地壓力條件下出現(xiàn)的各種要素作為首要考慮條件，在實(shí)際工作中為落實(shí)提升墻體地基穩(wěn)固性目的，可以通過調(diào)整擋土墻偏心距及擋土墻身寬差值的方式實(shí)現(xiàn)相關(guān)目的，最大限度地避免擋土墻在實(shí)際應(yīng)用應(yīng)用中出現(xiàn)偏移的情況。

三、港航工程擋土墻構(gòu)型選擇

（一）內(nèi)河港航工程墻型選擇

當(dāng)前階段，重力式擋土墻及錨定式擋土墻是應(yīng)用較為廣泛的擋土墻構(gòu)型。重視擋土墻構(gòu)型是傳統(tǒng)擋土墻結(jié)構(gòu)，在實(shí)際應(yīng)用過程中主要利用塊石、毛石作為原料。通常情況下，擋土墻在實(shí)際建設(shè)過程中應(yīng)將墻頂寬度控制在500mm以上，底部寬度應(yīng)控制墻體高度1/3左右。依照工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，擋土墻在實(shí)際建設(shè)中必須具備抗傾覆以及防滑性能，在內(nèi)河港航工程中如果采用重力式擋土墻構(gòu)型，在水體作用下，墻體內(nèi)部及河岸會(huì)不斷經(jīng)受侵蝕，進(jìn)而導(dǎo)致兩岸土質(zhì)疏松問題逐漸嚴(yán)重，直接導(dǎo)致墻體出現(xiàn)塌陷問題，由此，內(nèi)河港行工程中部考慮重力式擋土墻構(gòu)型。錨定式擋土墻在實(shí)際應(yīng)用過程中主要利用鋼筋混凝土材料以及地錨構(gòu)件。地錨的主要發(fā)揮將墻體固定在土層的作用，在實(shí)際施工過程中，為實(shí)現(xiàn)降低墻體受力作用目的，可以選擇在墻體側(cè)面打孔置漿，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化港航工程質(zhì)量的目的[5]。從實(shí)際工程建設(shè)層面分析，當(dāng)前碼頭、水庫(kù)等工程建設(shè)將錨定式擋土墻構(gòu)型作為首要選擇。

（二）懸臂式擋土墻應(yīng)用

鋼筋混凝土材料是懸臂式擋土墻建設(shè)的主要材料，同時(shí)其倒“T”型構(gòu)型適用于水流較為緩慢的河流區(qū)域，不適用于碼頭、水庫(kù)等工程之中。該構(gòu)型擋土墻在是建設(shè)過程中應(yīng)注意的一點(diǎn)是墻體高度必須控制在5m以內(nèi)，超出此標(biāo)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致墻體頂部承土壓力大幅提升，嚴(yán)重影響擋土墻整體穩(wěn)定性[6]。

總結(jié)：綜上所述港航工程在實(shí)際建設(shè)過程中復(fù)雜性較強(qiáng)，涉及土壤、水流流速等多種因素。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度以及對(duì)外開放質(zhì)量不斷提升，出口貿(mào)易帶動(dòng)早床技術(shù)及航運(yùn)業(yè)快速發(fā)展，對(duì)港航工程建設(shè)質(zhì)量的要求也隨之提升。擋土墻在實(shí)際應(yīng)用過程中對(duì)保證河道安全具有重要意義，由此，擋土墻建設(shè)以及選型想干問題的重要意義也不斷提升。現(xiàn)階段，懸臂式、重力式以及錨定式是應(yīng)用較為廣泛的擋土墻構(gòu)構(gòu)型，內(nèi)河港航工程通常將錨定式擋土墻作為首要選擇。施工單位在實(shí)際開展作業(yè)工作過程中應(yīng)注意加強(qiáng)對(duì)實(shí)際問題的重視程度，針對(duì)工程建設(shè)環(huán)境、實(shí)際需求等因素科學(xué)選擇擋土墻構(gòu)型，切實(shí)保證擋土墻抗傾覆、防滑等性能滿足規(guī)范要求，切實(shí)保證港航工程的使用安全性。

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