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1水利工程中擋土墻的設(shè)計(jì)應(yīng)用

1.1擋土墻形式的選擇

水利工程中的擋土墻分為多種形式。筆者認(rèn)為，在選擇擋土墻結(jié)構(gòu)時應(yīng)該依據(jù)施工環(huán)境和土壤的性質(zhì)，其次還需要考慮工程造價(jià)等因素。在水利施工中，設(shè)計(jì)人員常常選用重力式擋土墻。這種類型的擋土墻主要是利用自身的重量來保障工程的安全性，以此防止水利工程坍塌。重力式擋土墻中的每一類都有各自的優(yōu)勢，設(shè)計(jì)者應(yīng)該依據(jù)現(xiàn)場情況選擇適宜的結(jié)構(gòu)形式。例如:仰斜式擋土墻的主要優(yōu)點(diǎn)是對坡體的保護(hù)程度較強(qiáng)。筆者認(rèn)為，在設(shè)計(jì)中先選擇保護(hù)性能較強(qiáng)的仰斜式重力擋土墻;然后再選擇保護(hù)性次之的俯斜式重力擋土墻。雖然重力式擋土墻的保護(hù)性能較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)用料也十分簡單，但此種類型的擋土墻也存在一定的缺陷。例如:重力式擋土墻的有效高度不能超過5米，在實(shí)際施工中擋土墻的高度超過5米就需要消耗更多的材料加固地基，以此保證墻體的整體牢固性。這會增加擋土墻的造價(jià)費(fèi)用和施工難度，不如選擇其他形式的擋土墻。

1.2對擋土墻的穩(wěn)定性進(jìn)行測驗(yàn)

在水利施工中還要對擋土墻的穩(wěn)定性進(jìn)行試驗(yàn)，在試驗(yàn)過程中應(yīng)該依據(jù)擋土墻的實(shí)際尺寸和施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，對穩(wěn)定性不足的擋土墻進(jìn)行整改。筆者認(rèn)為，試驗(yàn)中還應(yīng)對擋土墻的抗滑能力和抵抗傾覆能力進(jìn)行測驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中，穩(wěn)定性測試主要表現(xiàn)在對土質(zhì)的考察上，土壤的伸縮性是穩(wěn)定性試驗(yàn)的重點(diǎn)。依據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，在土質(zhì)較為松軟的環(huán)境中建設(shè)擋土墻會造成擋土墻的結(jié)構(gòu)垮塌，對整體的施工結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。

1.3擋土墻的構(gòu)造措施

在對擋土墻進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)之后，還要對擋土墻的構(gòu)造進(jìn)行核查。如果設(shè)計(jì)人員不重視擋土墻的構(gòu)造，會給整個水利工程帶來巨大的安全事故。因此，設(shè)計(jì)人員除了要對擋土墻的穩(wěn)定性進(jìn)行試驗(yàn)之外，還要對擋土墻的構(gòu)造進(jìn)行研究。筆者認(rèn)為，擋土墻的構(gòu)造措施應(yīng)該從以下幾個方面考慮。在水利工程中，應(yīng)考察擋土墻前后的水位差，如果水位差距較大，會引起擋土墻兩側(cè)壓力不平衡，導(dǎo)致?lián)跬翂Φ姆€(wěn)定性降低。因此，在擋土墻的施工中，需要在墻體上建造排水孔，墻體上的排水孔能夠保持墻體兩側(cè)的壓力平衡，將墻體兩側(cè)的水位差保持在安全范圍之內(nèi)。在構(gòu)建擋土墻過程中，還應(yīng)充分考慮土質(zhì)的含水量，土質(zhì)的含水量過大則會降低擋土墻的安全性，為了避免這種情況發(fā)生，設(shè)計(jì)人員會在水量較大的地區(qū)設(shè)置防水層，防水層能夠防止土質(zhì)中的水侵蝕擋土墻，以此提升擋土墻的防災(zāi)效能和整體質(zhì)量。筆者認(rèn)為，為了構(gòu)筑性能更強(qiáng)的擋土墻，還應(yīng)該在擋土墻的結(jié)構(gòu)中加入伸縮縫和沉降縫。依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，擋土墻會受到溫度的影響，擋土墻的地基和墻體會在溫度突然變化的情況下產(chǎn)生裂縫，最終導(dǎo)致墻體崩塌、墻體的穩(wěn)定性降低。為了解決這一問題，在施工過程中需要在擋土墻的結(jié)構(gòu)中設(shè)置伸縮縫和沉降縫，這樣就可以避免事故的發(fā)生，提升擋土墻的安全性能。

1.4土壓力計(jì)算理論影響擋土墻細(xì)部形態(tài)

設(shè)計(jì)人員依據(jù)土壓力計(jì)算公式得出的數(shù)據(jù)是一個理論參考值。一般而言，依據(jù)土壓力計(jì)算公式所得出的主動土壓力數(shù)值偏大，雖然與實(shí)際施工中的數(shù)值有所偏差，但卻提高了擋土墻的安全性能。筆者認(rèn)為，在計(jì)算過程中，計(jì)算出的主動土壓力數(shù)值偏大是一個較為合理的情況，這樣能夠發(fā)揮擋土墻的功能;而主動土壓力的數(shù)值偏小，擋土墻的安全性能就無法達(dá)標(biāo)，不能承受更大的壓力，也就失去了其在水利工程中的保護(hù)功能。擋土墻的主動土壓力與擋土墻的傾斜角度有很大關(guān)系，例如:傾斜式擋土墻的主動土壓力最小，而俯傾式擋土墻的主動土壓力最大。因此，在實(shí)際施工中，應(yīng)該依據(jù)施工地點(diǎn)的具體情況選擇參數(shù)。設(shè)計(jì)人員不能忽略任何一個小細(xì)節(jié)，很多時候正是由于微不足道的形態(tài)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

2施工技術(shù)要求與注意事項(xiàng)

擋土墻的施工技術(shù)要求主要包括基礎(chǔ)埋置深度要求、構(gòu)造基本措施、材料使用三個方面。在進(jìn)行施工之前，要進(jìn)行擋土墻筑底工程。當(dāng)基底層為耕土?xí)r，這類土質(zhì)較為松軟，基礎(chǔ)埋置深度不能小于一米，同時還要在底層加入礫石或者碎石，以此增加穩(wěn)定性。當(dāng)基底的土壤變?yōu)檩^弱的土層時，就需要依據(jù)地域環(huán)境和現(xiàn)場環(huán)境改變基礎(chǔ)尺寸，一般采用加深、加寬、換樁的方法加固底層;當(dāng)基底為被風(fēng)侵蝕的巖土層時，應(yīng)該將現(xiàn)有的巖土層全部清除，并向下挖150公分－250公分的距離，以此保證底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。擋土墻的構(gòu)造也有一定的技術(shù)要求。例如:片石類型的擋土墻寬度不能小于50公分;采用路肩式墻頂可以使用粗料石進(jìn)行修筑，但其厚度不能大于40公分，其突出寬度也不能超過10公分。為了加強(qiáng)擋土墻的排水措施，還要在墻體打造排水孔。排水孔的尺寸為5公分x10公分、10公分x10公分的圓孔，最下方的排水孔應(yīng)該高出地面30公分左右，以此保證擋土墻的安全性能。在進(jìn)行施工時，還應(yīng)該注意材料的質(zhì)量和尺寸。例如:石料的容重不應(yīng)該小于2t/m3，施工時還應(yīng)該選擇質(zhì)量較好的石料，避免由于溫度變化產(chǎn)生裂縫的情況。施工人員在施工過程中還應(yīng)該注意相關(guān)事項(xiàng)，例如:擋墻砌筑體需待砌筑砂漿強(qiáng)度達(dá)到70%以上時，方可回真墻后填料，并使墻后填料內(nèi)磨擦角、容重等符合設(shè)計(jì)要求;基底的發(fā)達(dá)地區(qū)層磨擦角較小時，必須在開挖后換填并將地面挖成臺階形，以防填料沿地面滑動。

3結(jié)語

總而言之，水利工程的擋土墻結(jié)構(gòu)是基本的維穩(wěn)結(jié)構(gòu)，是提升工程安全性的主要方法之一。擋土墻不僅能夠提升水利工程的整體安全性和美觀性，還可以節(jié)約施工成本，減少施工預(yù)算。筆者認(rèn)為，水利工程中擋土墻設(shè)計(jì)和施工應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以此保證擋土墻的質(zhì)量，避免不必要的事故發(fā)生。

作者：田進(jìn) 單位：重慶交通大學(xué)