關(guān)于水工擋土墻設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

【摘要】擋土墻在水利工程中具有重要的作用，尤其是在復(fù)雜地段，擋土墻發(fā)揮了重要的作用，因而，注重?fù)跬翂Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得尤為重要，合理設(shè)計(jì)擋土墻結(jié)構(gòu)，了解擋土墻設(shè)計(jì)的要點(diǎn)、原理與注意事項(xiàng)具有重要的意義，基于此，本文對(duì)水工擋土墻的設(shè)計(jì)提出了幾點(diǎn)看法，希望能夠加深對(duì)水工擋土墻的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)水工擋土墻設(shè)計(jì)的完善，從而保證擋土墻設(shè)計(jì)的合理性以及經(jīng)濟(jì)性。

【關(guān)鍵詞】水工；擋土墻設(shè)計(jì)；認(rèn)識(shí)

前言

擋土墻在水利工程中具有不可替代的位置，用途廣泛，做好擋土墻設(shè)計(jì)十分重要，是提高水利工程質(zhì)量的關(guān)鍵，因此，研究擋土墻設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，分析擋土墻設(shè)計(jì)的主要類型至關(guān)重要。擋土墻作為阻止土壤坍塌的支撐物，其結(jié)構(gòu)的合理性影響著水利工程的質(zhì)量，因而，注重?fù)跬翂Φ脑O(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)的合理性具有重要的意義，能夠保證施工質(zhì)量，延長(zhǎng)水利工程的使用年限。

一、水工擋土墻的浸水作用原理及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

水工擋土墻設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于水工擋土墻需要具備較好的浸水效果，因此，擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮水的作用力的影響，研究水工擋土墻浸水作用原理至關(guān)重要。水工擋土墻浸水后，會(huì)受到多種因素的影響，通過(guò)影響因素的研究，能夠進(jìn)一步了解水工擋土墻的浸水作用原理。水工擋土墻的浸水影響因素主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)，第一，土質(zhì)會(huì)影響擋土墻的作用，在砂性土的情況下，受水的影響不大，內(nèi)摩擦角在浸水后能夠保持不變，在粘性土的情況下，一旦浸水，粘性土的粘性指標(biāo)就會(huì)下降，增加主動(dòng)土的壓力，為擋土墻造成影響。第二，靜水壓力的影響，水工擋土墻浸水部分的墻面與墻背都會(huì)受到靜水的壓力，在水位持平的情況下，靜水壓力相互抵消，在水位不一致的情況下，靜水水位會(huì)產(chǎn)生壓力，影響水工擋土墻的穩(wěn)定性。第三，在墻外水位驟降、雨水下滲、墻后填料內(nèi)滲時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生水壓力，影響水工擋水墻的質(zhì)量。

水工擋土墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，第一，做好排水措施。研究顯示，擋土墻倒塌的主要原因就是擋土墻的排水措施失效或者并未采取排水措施，由于地表水流入填土后會(huì)降低抗堿強(qiáng)度，產(chǎn)生壓力作用，導(dǎo)致水工擋土墻坍塌，因此，擋土墻設(shè)計(jì)過(guò)程中必須設(shè)置排水孔，排水孔孔徑需要大于10厘米，間距在1米到2米之間，做好排水工作，降低水壓的作用力。第二，做好擋土墻墻身強(qiáng)度的驗(yàn)算，通過(guò)驗(yàn)算擋土墻墻身強(qiáng)度，可以了解擋土墻的承載力，在可能超出承載力的情況下做好預(yù)防措施，以免產(chǎn)生不可估量的損失。擋土墻墻身強(qiáng)度的驗(yàn)算方法如下，首先，計(jì)算截面上相應(yīng)高度的主動(dòng)土壓力以及墻體重力，其次，求得截面的內(nèi)力，最后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度的驗(yàn)算，計(jì)算出擋土墻墻身強(qiáng)度，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)，保證擋土墻設(shè)計(jì)的合理性與有效性。第三，驗(yàn)算擋土墻基底壓力，驗(yàn)算擋土墻基底壓力是水工擋土墻設(shè)計(jì)的要點(diǎn)之一，通過(guò)基底壓力的驗(yàn)算，可以了解擋土墻的自重力、壓力等，以此了解擋土墻的穩(wěn)定性，以便對(duì)擋土墻基底按照相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行處理，保證擋土墻的質(zhì)量。

二、水工擋土墻設(shè)計(jì)的主要類型

（一）懸臂式擋土墻

懸臂式擋土墻主要依靠墻身以及底板填土的重量維持平衡，是一種輕型支擋結(jié)構(gòu)，主要由墻底板以及立板組成。懸臂式擋土墻設(shè)計(jì)中需要注意以下問(wèn)題，首先，懸臂式擋土墻需要具有一定坡度，其具體的坡度值需要根據(jù)剛度與強(qiáng)度來(lái)確定，一般在1：0.02～1：0.05之間。其次，墻底板需要進(jìn)行水平設(shè)置，基本情況如下，頂面與立板連接處需要向兩側(cè)傾斜，地面需要是水平的。最后，墻底板由兩部分組成，分別是墻趾板與墻踵板，墻踵板需要是底面水平，頂面傾斜，并需要通過(guò)抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算確定強(qiáng)度。墻趾板的長(zhǎng)度則由墻體的偏心距、傾覆穩(wěn)定性與基底應(yīng)力等條件進(jìn)行確定，寬度是墻高的0.7倍左右。

（二）重力式擋土墻

重力式擋土墻是依靠自身重力抵抗土壓力的擋土墻，一般由石塊鑄成，具有施工簡(jiǎn)單，取材容易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。重力式擋土墻主要分為三種形式，分別是豎直、仰斜與俯斜三種，根據(jù)土壓力大小的不同，需要選擇不同的重力式擋土墻形式，一般情況下，最常用的是仰斜式，其次是豎直式，最后才是俯斜式。仰斜式雖然填土困難，但是適合用于斜坡，效果顯著，豎直式與俯斜式填土容易，但是效果不佳，無(wú)法應(yīng)用于斜坡。重力式擋土墻在設(shè)計(jì)中需要做到以下幾點(diǎn)，第一，底寬需要達(dá)到墻寬的二分之一，擋土墻的頂寬需要大于50厘米，擋土墻只有符合上述要求，才能夠具有較好的質(zhì)量。第二，為增大墻底的抗滑能力，需要將基底作為逆坡，滿足防沖刷要求，同時(shí)，底部埋深不能小于50厘米。

三、水工擋土墻設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

水工擋土墻設(shè)計(jì)中需要注意三個(gè)問(wèn)題，第一，擋土墻平面布置形式主要有三種，分別是弧形、折線型以及直線型，其中直線型最為普遍，應(yīng)用最為廣泛，但是具體應(yīng)用時(shí)必須根據(jù)地下管道的鋪設(shè)情況以及地下地質(zhì)地形決定，也必須需要遵循減少挖土量、減少填土量，增加擋土墻整體剛度的原則。第二，在場(chǎng)地坡度較大的情況下，需要靈活分隔成幾段，通過(guò)前后視覺關(guān)系，提高空間效果，減少擋土墻的高度，在同樣效果下節(jié)約人力、物力資源。第三，充分考慮地下管道鋪設(shè)與擋土墻基礎(chǔ)之間的關(guān)系，避免地下管道橫穿擋土墻，注重?fù)跬翂Φ氖┕ろ樞?，先進(jìn)行管道鋪設(shè)，再進(jìn)行擋土墻施工。不僅如此，在擋土墻設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要注意以下幾個(gè)原則，首先，當(dāng)基底比擋土墻基底高時(shí)，此時(shí)應(yīng)滿足S≥S·tgθ，s基礎(chǔ)間凈距，為擴(kuò)散角。其次，在基底比擋土墻基底低時(shí)，需要將二者基礎(chǔ)不接觸為原則?？傊?，在水工擋土墻設(shè)計(jì)中需要注意多個(gè)問(wèn)題，以達(dá)到提高擋土墻質(zhì)量的目的，發(fā)揮擋土墻的重要作用。

總結(jié)

綜上所述，擋土墻設(shè)計(jì)發(fā)揮了重要的作用，研究擋土墻的選型，分析擋土墻設(shè)計(jì)的原理以及注意事項(xiàng)，能夠提高擋土墻設(shè)計(jì)的有效性與合理性，由此可見，研究水工擋土墻設(shè)計(jì)工作具有重要價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉明.關(guān)于水工擋土墻設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)[J]. 黑龍江水利科技，2013，（07）：93-95.

[2]周長(zhǎng)才，潘齊德.關(guān)于輕型擋土墻結(jié)構(gòu)形式的探討[J]. 農(nóng)田水利與小水電，2015，（10）：34-37.

[3]劉東富.衡重式擋土墻設(shè)計(jì)中幾個(gè)問(wèn)題的探討[J]. 鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)通訊，2016，（05）：21-27+41.