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1、渠道边坡防护工程设计探析摘要:渠道工程会给周边环境造成较大影响,特别是对边坡的稳左性的影响。若不进行合理防护,可能威胁到边坡上部建筑物的安全。木文结合具体渠道工程实例,通过比较分析挡土墙型式,最后采用了衡重式浆砌石挡土墙形式,最后介绍了渠道边坡防护设计思路,为类似工程设计提供了参考范例。关键词:渠道;边坡防护;设计;稳定性复核;基础处理中图分类号:U213.1+3文献标识码:A文章编号:随着我国社会经济建设的快速发展,渠道工程数量也口益增加,而边坡防护一直是建设项目中一个常见的研究课题。特别是近些年来,地质灾害现象越来越多,给国民经济造成很大损失,严重威胁人民生命财产安全,边坡的防护受到重视
2、。随着支护、加固工艺的不断革新,边坡工程理论与实践取得了很大的进展,边坡防护技术也有了更大的选择空间。1工程概况某渠道边坡为扩建工程的配套项目,其设计内容为渠道东侧涉及到的坡防护。渠道边坡总高度约为14.88m,挡土墙共分6段,总长度约533叽2挡土墙型式选择通常的挡土墙按材料主要分为砌体(干砌、浆砌)挡土墙、混凝土(钢筋混凝土)描土墙。本挡土墙位于该扩建工程范围内,在结构安全可靠的前提下应尽量考虑景观效果,由此经过初步筛选:选扶壁式挡土墙、重力式挡土墙、自嵌式扌当土墙、生态格网挡土墙等4种形式进行比较。扶壁式挡土墙虽然结构稳定,材料用量省,但不能满足山庄景观要求,且施工时开挖量大,施工需架
3、设模板,施工复杂,施工期长,透水性差(图1),因此,先予以排除。图1扶壁式扌当土墙下面主要选重力式挡土墙、自嵌式挡土墙、生态格网挡土墙进行比较。2.1自嵌式描土墙采用尺寸为400mmX305mmX150mm(长X宽X高)的自嵌景观混凝土挡土块(可根据不同厂家订购的符合要求的样式而调整),C20混凝土,基础厚0.5m,宽度随高度变化,曲线施工时上层块体大孔对下层小孔,并插入锚固棒,每层互相自嵌形成12。的外坡,自嵌块每隔0.45m厚设玻璃纤维土工格栅一道,格栅纵横抗拉强度需大于50kN7m,自嵌块内设级配碎石反滤层30cm,并设250g/m2反滤土工布,土工布上下搭接长度不小于40cm。2.2
4、衡重式浆砌石挡土墙墙顶宽度为0.75叫外坡的坡度为1:0.2,平台下内坡的坡度为1:0.2,平台上内坡直立,平台宽度为0.8ni,墙体采用M10水泥砂浆砌块石。挡土墙迎水面浆砌条石按两顺一丁砌筑,丁石长度不小于0.6哄墙顶采用C20混凝土预制块压顶。挡土墙设置排水孔,排水孔釆用准75mm的PVC管,坡度向外倾斜5%,排水孔间距2m,第一排排水孔设置在地面以上0.3m处,排距1・5叽排水孔后设置袋装砂卵石反滤。墙趾宽为0.75m,基础埋深0.75m,基础采用C25细骨料混凝土砌块石。2.3生态格网挡土墙墙顶宽度为lm,外坡的坡度约为1:0.5,墙体采用不同规格的生态格网(尺寸冇1.OmX1.O
5、mX1.Om,1.5mX1.OmX1.Om,2.OmX1.OmX0.5m等)内装小块石组合而成,基础埋深0.5m,墙后采用土工布反滤。3种挡土墙方案比较见表lo表13种扌当土墙方案比较由表1可知,自嵌式描土墙最环保,但施工时开挖量大,开挖纵深长,交叉作业多,工艺相对较复杂,一般用于4m高以下的边坡护坡,在高边坡时较难控制采用;生态格网挡土墙较环保,材料要求普通小块石,但生态格网造价相对较高,施工格网要厂家订制;因本工程位于东圳干渠外边坡,考虑到渠道的整体稳定与防渗效果,尽量少开挖原渠道边坡,并综合考虑经济实用、山庄景观的需要,确定本工程护岸形式采用施工工艺简单的具有一定美感的衡重式浆砌石挡土
6、墙形式。并沿边坡做两道,即第1道挡墙基础面与山庄地面标高齐平,第2道挡墙与第1道挡墙间留足宽约为2.5m的植树平台,高程根据小区的整体建筑规划及美感要求而定。同时,在墙面勾凸缝,增加线条美感。3边坡防护设计3.1挡土墙稳定校核(1)抗滑稳定计算公式式中:Ks——抗滑稳定系数;——挡土墙每延长米垂直合力(kN);艺H——挡土墙每延米长水平合力(kN)o(1)抗倾稳怎计算公式(2)式中:Kt——抗倾安全系数;工MR——抗滑力矩(kN-m);EMS——滑动力矩(kN•M)o(2)地基压力计算公式(3)式中:——基础底面边缘的最大(小)压力设计值(kPa);"G——扌当土墙每延米长垂直合力(kN);
7、A——基础底面积(m2);M——作用于基础底面的力矩设计值(kN•m);W——基础底面的抵抗矩(m3)o本工程场地为残积砂质黏性土,墙后填土内摩擦角为24.4。,黏聚力为17.9kPa,墙背与墙后填土摩擦角为12.2°,地基土内摩擦系数为24.4°,墙与基底摩擦系数为0.28O根据GB50330-2002《建筑边坡工程技术规范》及SL379-2007《水工挡土墙设计规范》复核计算,浆砌石挡土墙的抗滑稳定安全系