水利工程中挡土墙设计应用论述

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1、水利工程中挡土墙设计应用论述　　摘要：本文主要对水利工程中挡土墙的设计标准、结构型式的选用和结构布置等方面进行了讨论。关键词：水利工程挡土墙设计应用中图分类号：TV文献标识码：A在几乎所有的水工建筑物设计中，都会遇到挡土墙的设计内容，水工挡土墙不但具有挡土作用，而且还兼有挡水、导水及侧向防渗等多种功能。以下就对水利工程中挡土墙的设计应用进行简要的讨论。1水利工程中挡土墙的设计标准6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，

2、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

3、，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闸挡水时，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

4、高程不应低于设计洪水位与相应安全加高值之和。2水工挡土墙结构型式的选用水工挡土墙型式很多，主要有重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、空箱式、板桩式、锚杆式和加筋式等断面结构型式，还有将以上两种及两种以上基本结构型式合并的组合式结构。设计中应如何选用挡土墙的结构型式，主要是考虑其受力条件。此外，还有贴坡式结构，虽然也有防止土体崩塌作用，但在水利水电工程中，还是属于护坡工程。6在20世纪50年代初期，国内的水工挡土墙多数采用重力式和空箱式结构，建筑材料以采用浆砌块石居多。由于地基处理技术水平较低，在坚实及中等坚

5、实地基上采用重力式或半重力式结构、在软弱地基上采用空箱式结构几乎成为一种固定的模式。20世纪60年代至70年代，由于受当时历史条件的限制，建筑材料供应跟不上工程建设的发展，为了满足工程建设的需要，广大工程技术人员不断创新，修建了一批各种型式的挡土构筑物，如悬臂式、扶壁式、连拱式、加筋式或组合式等结构型式，总的趋势是向轻型、薄壁结构发展。20世纪80年代以后，随着科学技术的进步和国民经济的发展，新工艺、新材料的不断出现，挡土构筑物的结构型式也有了很大的变化，尤其是土工合成材料的应用，更引发了挡土墙的结构型式的变化。

6、建筑材料供应和软弱地基条件已不再约束上部结构的型式和尺寸，而施工中的温度控制和基坑开挖条件限制，以及工程的综合利用需要工程管理中如何防止水或土对结构的腐蚀等，对挡土构筑物的结构设计提出了新的要求。因此，水利水电工程中挡土构筑物结构型式的选用需要考虑诸多因素，合理选择。3水工挡土墙的结构布置6根据岸墙的功能，其平面布置一般都为直线式，如为满足所属水工建筑物防止侧向土体崩塌和侧向渗流而设置的岸墙，紧贴所属水工建筑物布置，只能是直线式。在水利水电工程中，翼墙的平面布置型式很多，主要有圆弧式、椭圆弧式、直线与圆弧组合式、

7、曲线式、折线式、扭曲式等。折线式布置最简单，但水流条件较差，但在小型水利水电工程中还是可以采用的。根据大量的水工模型试验验证，当与所属水工建筑物相连接的下游翼墙直线段扩散角为6º～12º时，可以获得较好的水流条件。对于其他一些有特殊要求的水工建筑物，如平原地区有一般通航要求而设置通航孔的水闸工程，为保证过闸船舶通航安全，上、下游翼墙还兼有导航墙的作用，因此需要考虑设置助航设施。在平原地区的水利水电工程中，如上游有余水可以利用发电时，为了满足发电需要，往往结合岸墙、翼墙的布置设置小型水力发电机组

8、；有时还需结合岸墙、翼墙的布置设置小型抽水机组。此时，岸墙、翼墙的布置除了需满足所属水工建筑物的总平面布置要求外，还需分别满足小型水力发电机组或抽水机组及其进、出水管路布置，以及进、出口水流条件等要求。3.1挡土墙高度的确定6对于仅有挡土功能的挡土墙，其目的就是防止土体崩塌，要求墙顶高程高于或等于墙后填土平台的高程。但对于兼有挡土和挡水双重作用的水工挡土墙，如水工建筑物不