水利工程中挡土墙的设计应用分析

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1、水利工程中挡土墙的设计应用分析摘要：挡土墙的主要作用是防止上游边坡塌方、倒毁等，在众多水利工程设计及施工中，挡土墙的重要性是不言而喻的，如果挡土墙的设计不符合要求，不但影响工程的美观，而且严重时将会使工程出现较大安全隐患，严重威胁国家和人民生命财产安全。本文对水利工程中挡土墙的设计应用进行了探讨。关键词：水利工程；挡土墙；设计中图分类号：TV文献标识码：A一、水利工程中挡土墙的设计标准水工挡土墙分为有挡水要求和无挡水要求两类。除设计允许水流从墙顶漫溢的挡土墙外，其他有挡水要求的永久性挡土墙除了具有防止土体崩塌作用外，其结构稳定和墙顶超高等都与洪水标准相关。由于这类挡土墙与所属的水

2、工建筑物一起承担着挡水的任务，因此其设计洪水标准应与所属水工建筑物的洪水标准一致。无挡水要求的永久性挡土墙，例如位于防洪水位以上的挡土墙，当然不作设计洪水标准的规定。位于水工建筑物上、下游河道内的挡土墙，例如作为河道护岸的挡墙等，其洪水标准应与水工建筑物上、下游河道的设计洪水标准一致。位于挡洪建筑物上游的翼墙，属于挡洪建筑物上游的一部分，其洪水标准只能与所属挡洪建筑物的设计洪水标准相同，而绝对不能低于挡洪建筑物的设计洪水标准。位于水工建筑物下游的翼墙，作为水工建筑物下游的一部分，其设计洪水标准亦应与所属水工建筑物的设计洪水标准相同，只是防洪水位值与上游的防洪水位值不一样。对于不允

3、许水流从墙顶漫溢的水工挡土墙，兼有挡土和挡水的双重任务，如水工建筑物上游的翼墙，在所属水工建筑物关闹挡水时，无论是在正常蓄水位或最高挡水位条件下，由于风力作用，墙前均会出现波浪，因此翼墙的墙顶高程不应低于正常蓄水位加波浪计算高度与相应安全加高值之和。当所属水工建筑物系泄水建筑物，遇到设计洪水位必须开闸泄水时，由于流速的影响，水面不会形成较高的波浪，至少不会形成立波波型，因此翼墙的墙顶高程不应低于设计洪水位与相应安全加高值之和。二、挡土墙的分类1、衡重式挡土墙衡重式挡土墙是一种特殊的断面结构，由上墙、衡重台与下墙三部分组成，多采用素混凝土或浆砌石建造，其稳定性主要是靠墙身自重和衡重

4、台上填土重量维持的。由于衡重台有减少土压力的作用，衡重式挡土墙断面比重力式挡土墙小，因此其应用高度较重力式大，特别是修建在岩基上的衡重式挡土墙，由于容许承载力较高，有时挡土墙的高度可大于20mo一般来说，衡重式挡土墙的自身强度都能满足要求，其结构尺寸的拟定主要取决于结构稳定和地基条件。根据工程经验，衡重台一般设置在0.4-0.5倍墙高处，衡重台以上为梯形断面，衡重台以下设4:1-5:1的倒坡，底板以上的土体破裂面连线不应超出衡重台的尾端，最好留有一定的余地，这样才能尽可能减少水平向土压力对结构稳定的影响。由于衡重式挡土墙底板断面尺寸较小，要求建造在良好的地基上。2、悬臂式及扶壁式

5、挡土墙悬臂式和扶壁式挡土墙均属于轻型钢筋混凝土结构，稳定性均是以底板上填土的重量来保证。悬臂式挡墙由断面较小的立墙和鹿板（前趾板和踵板）两部分组成；扶壁式挡墙由墙面板、鹿板（前趾板和踵板）和扶壁两部分组成。这两种挡墙的应用主要根据墙高的不同来进行选择，前一种适用于墙高处于5-10m之间，而后一种则适用于10m以上。而且，后一种更加适合较大型的土建工程施工的挡土墙设置。二者设计断面尺寸要求基本一致，根据经验，底板宽度约为墙高的0.6-0.8倍，墙趾宽度取底板宽度的0.15-0.3倍，另外，扶壁式挡土墙的扶壁间距净宽约为墙高的0.3-0.5倍，扶壁厚度约为扶壁间距净宽的1/6-1/8

6、,具体尺寸应通过挡土墙的整体稳定计算来确定；底板以及墙壁的配筋则要根据各部位结构的受力依据混凝土的结构原理来进行计算。单就扶壁式挡土墙应用来讲，工作人员在施工时还应该将其伸入墙内的宽度控制在墙高的约1/3左右，而且适宜将墙身以及墙踵制作成三边固定的型式，以保证其设计计算的各项数值的正确性。3、铺杆式档土墙锚杆式挡土墙主要由钢筋混凝土墙板及锚杆组成，其挡土墙面的稳定是靠深入墙后岩体或土体的锚杆通过粘结剂与岩体或土体的握裹力维持的，主要用于陡立边坡的防护。锚杆式挡土墙尺寸除应满足强度、刚度和抗裂要求外，还应满足挡墙立柱基础，锚杆钻孔锚固和防腐蚀要求。挡土墙立柱间距不宜大于8m，预应力

7、锚杆自由段长度不应小于5m，且应超过潜在滑裂面；锚杆的锚固段长度由计算确定。实际施工时，锚杆可采用拧入、钻孔灌浆以及开挖预埋几种方式来进行设置。需要注意的是，锚杆式挡土墙施工时，如果遇到周围有高层建筑的情况，就要采用水泥的搅拌桩或者是连续的水泥墙等措施来取代地锚施工，避免对周围建筑造成不良影响。4、重力式挡土墙按照墙背倾角的不同，可将其划分为三种，包括俯斜、竖直以及仰斜，俯斜式和直立式墙后填土易压实，利于防渗，且便于施工，应用较为普遍。仰斜式的挡土墙可降低土压力，但存在墙后填土困