水利工程擋土墻設(shè)計(jì)的缺陷及解決措施

曹宗楊　韓玲

【摘要】施工設(shè)計(jì)的質(zhì)量與工程建設(shè)質(zhì)量具有非常密切的關(guān)系，特別是對(duì)水利工程來說，其建設(shè)關(guān)系到人們的生活、生產(chǎn)，雖然在近幾年，我國的水利工程建設(shè)獲得了快速的發(fā)展，但在擋土墻設(shè)計(jì)方面仍然存在許多質(zhì)量問題，而造成這種問題的主要原因是由于設(shè)計(jì)缺乏合理性、操作存在差異等，導(dǎo)致工程頻繁出現(xiàn)質(zhì)量問題，甚至?xí)?duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅，因此，必須要對(duì)水利工程當(dāng)中的擋土墻設(shè)計(jì)加以重視，使其中的缺陷問題得到有效的解決，以此來提升水利工程的整體質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】水利工程；擋土墻設(shè)計(jì)；缺陷；解決措施

擋土墻是水利工程的重要組成部分，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，如果不能結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)擋土墻的形式進(jìn)行合理的選擇，容易使設(shè)計(jì)與實(shí)際出現(xiàn)偏離，進(jìn)而出現(xiàn)缺陷問題，對(duì)水利工程的整體質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，因此，有必要對(duì)其中的擋土設(shè)計(jì)加強(qiáng)研究，對(duì)解決缺陷的措施進(jìn)行有效的編制，以此來推動(dòng)水利建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

一、水利工程當(dāng)中的擋土墻形式

（一）衡重式擋土墻

一般會(huì)使用漿砌石或者是混凝土材料對(duì)衡重式擋土墻進(jìn)行建造，其穩(wěn)定性主要通過衡重臺(tái)部分的填土重量或者是自身的墻身重量來保證，由于衡重臺(tái)的下部墻背為仰斜狀，會(huì)使土壓力值被大大減少，與重力擋土墻相比，衡重式擋土墻在斷面部分相對(duì)較小，主要是因?yàn)槠湓诟叨确矫嫦鄬?duì)較高。

（二）重力式擋土墻

與衡重式擋土墻相同，重力式擋土墻也是使用漿砌石及混凝土進(jìn)行構(gòu)建的，主要使用本身的自重對(duì)外力進(jìn)行平衡，以此來保證穩(wěn)定性，按照墻背傾角，可以將其分為三種類型，分別是俯斜、仰斜以及豎直等形式，這種擋土墻形式具有較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，取材和施工都比較方便，所以在水利工程當(dāng)中的應(yīng)用也較為廣泛，但在高度設(shè)置較高的情況下，斷面也相對(duì)較大，需要使用大量的材料，在地基承載力以及成本投入方面具有較高的要求，因此，這種擋土墻的高度設(shè)置在6m以下時(shí)具有良好的經(jīng)濟(jì)性。

（三）扶壁式擋土墻以及懸臂式擋土墻

這兩種擋土墻都是以鋼筋混凝土為基礎(chǔ)構(gòu)成的輕型結(jié)構(gòu)，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的擋土墻當(dāng)中屬于較為常用的形式，其穩(wěn)定性主要由底板上部的填土重量來保證，扶壁式擋土墻具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于施工的特點(diǎn)，其本身質(zhì)量較輕而且墻身斷面相對(duì)較小，能夠?qū)⒉牧献陨淼膹?qiáng)度性能充分的發(fā)揮出來，懸掛式擋土墻是由底板部分和立墻部分構(gòu)成的，在地基承載力較低的情況下較為適用。

二、工程實(shí)例

某市周邊水系發(fā)達(dá)，地處水系交匯部分，為了對(duì)洪水侵襲進(jìn)行有效的抵御和整治，通過水文地質(zhì)條件勘察，進(jìn)行水利工程建設(shè)，在進(jìn)行抗洪減災(zāi)的同時(shí)，對(duì)發(fā)電及航運(yùn)等需求加以滿足，工程面積為105k㎡，將河道按照南北方向進(jìn)行隔斷，南河岸為該市老城區(qū)，北河岸為市政中心，結(jié)合工程設(shè)計(jì)在南岸設(shè)置發(fā)電廠房，并在河床上對(duì)28孔溢流閘壩進(jìn)行設(shè)置，北河岸河床使用土堤進(jìn)行封堵，而北河左岸進(jìn)行船閘設(shè)置，閘壩上部可以用于交通，使兩岸車輛能夠正常行駛，岸坡與南北河岸之間的高度差為15.5-20.5m之間，工程連接岸坡、閘壩、廠房以及船閘。

通過地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn)工程南河右岸部分容易出現(xiàn)干裂和失水問題，地層以人工填土為主，其厚度為2-3m，且存在沖擊層粘土，厚度為16.5-18m，所以將擋土墻高度設(shè)置為21m，由于高度設(shè)置相對(duì)較大，考慮應(yīng)用空腹衡重式擋土墻或扶壁式擋土墻，經(jīng)過具體比選對(duì)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行優(yōu)選。

三、對(duì)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行優(yōu)選

（一）漿砌石重力式擋土墻

在對(duì)漿砌石重力式擋土墻進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，還存在一定的限制問題，即依靠自重對(duì)土壓力作用下的整體穩(wěn)定性加以保證時(shí)，擋土墻體體積和重量會(huì)隨著其高度的增加而增加，如果水利工程施工地點(diǎn)的沖擊層以粘土為主，在遇到下雨天氣時(shí)，若不能將擋土墻部分的排水問題處理好，會(huì)使粘土含水量大大提升，嚴(yán)重削弱土層粘聚力。

（二）扶壁式擋土墻

應(yīng)用扶壁式擋土墻可以對(duì)較大的壓力加以承受，在擋土墻高度大于10m的情況下，其抗傾覆能力以及抗滑能力都會(huì)得到有效的提升，在一些建設(shè)規(guī)模較大的工程當(dāng)中較為適用，主要通過底板部分的填土重量對(duì)土體造成的水平壓力、作用于面板的拉力以及底板與面板交接部分的拉力進(jìn)行平衡，通常會(huì)將面板頂部設(shè)置為1m厚，向下逐漸加厚，到達(dá)底部位置時(shí)，其厚度能夠達(dá)到2m，而寬度則為18m，為了使面板剛度得到有效的提升，需要以4m為一個(gè)間隔進(jìn)行腹肋板的設(shè)置，其厚度應(yīng)該設(shè)置為0.8m，可以對(duì)更大的應(yīng)力加以承受，但從經(jīng)濟(jì)效益的角度來看，這種擋土墻形式并不屬于最佳選擇。

（三）空腹衡重式擋土墻

這種擋土墻整體都是應(yīng)用混凝土進(jìn)行澆筑的，墻體以空腹?fàn)顟B(tài)為主，空腹部分的填充可以使用土渣或者是充水的方式來完成，這樣可以使擋土墻的自重得到提升，使土體壓力被降低。使用背板作為卸荷平臺(tái)，結(jié)合墻體高度，按照0.25倍進(jìn)行寬度設(shè)計(jì)，具體寬度約為5m，以墻高的0.6倍對(duì)平臺(tái)與基面的間距進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合混凝土墻的設(shè)計(jì)厚度，可以將背板平臺(tái)上部以及迎面主板下部等部分的厚度設(shè)置在1.5m，按照1m的間隔將0.8m厚的腹板設(shè)置在空腹內(nèi)，使擋土墻剛度得到提升，需要在擋土墻的迎水面設(shè)置進(jìn)水孔，直徑設(shè)置為80mm，對(duì)滲透壓力進(jìn)行平衡，使墻體總重量得到提升，在工程河岸附近存在建筑工程，對(duì)其進(jìn)行拆遷需要投入較高的成本，而建筑附近居民密集度較高，所以在對(duì)邊坡進(jìn)行開挖處理時(shí)，應(yīng)該將平均坡度設(shè)置在1：1.5，將墻高設(shè)定為20m，應(yīng)該適當(dāng)縮小地基寬度，以此來保證工程的安全系數(shù)。

結(jié)語

綜上所述，在對(duì)水利工程中的擋土墻進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須要結(jié)合工程實(shí)際對(duì)擋土墻的形式進(jìn)行具體的選擇，以此來保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性及合理性，避免設(shè)計(jì)缺陷問題對(duì)工程的整體質(zhì)量造成影響，使工程自身的效用能夠充分的發(fā)揮出來。

參考文獻(xiàn)

[1]董 厚.水利工程擋土墻設(shè)計(jì)的缺陷及解決措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017，2（11）：4238-4238.

[2]蔡曉東.水利工程中擋土墻設(shè)計(jì)的缺陷及解決措施[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015，3（4）：173-173.

[3]馮露露.水利工程擋土墻設(shè)計(jì)的缺陷及解決措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，9（8）：132-132.

[4]胡建躍.剖析水利工程中的擋土墻設(shè)計(jì)的常遇問題[J].新材料新裝飾，2014，4（8）：426-426.