【摘要】建筑結(jié)構(gòu)學(xué)、土力學(xué)是土木工程、水利水電工程及工程管理專(zhuān)業(yè)等建筑工程類(lèi)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，其理論性很強(qiáng)，實(shí)踐性更強(qiáng)。擋土墻設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)學(xué)與土力學(xué)建筑基礎(chǔ)課程中的重要知識(shí)，由于擋土墻的設(shè)計(jì)和計(jì)算涉及很多知識(shí)，受影響的因素太多，含蓋了土力學(xué)所學(xué)的很多內(nèi)容，是水利水電工程中不可缺少的極其重要的部分，所以，擋土墻結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定會(huì)影響整個(gè)水利工程的安全。本研究就此方面做出精確分析。

【關(guān)鍵詞】擋土墻；水利水電工程

擋土墻是水利、電力、航道以及房屋建筑等工程中經(jīng)常出現(xiàn)的支擋結(jié)構(gòu)物，水工專(zhuān)業(yè)存在防洪、灌溉、供水、發(fā)電、閘壩、等工程中擋土墻的設(shè)計(jì)問(wèn)題。所以擋土墻的設(shè)計(jì)在水利水電工程專(zhuān)業(yè)土力學(xué)教學(xué)中的設(shè)置是及其重要的部分。尤其在當(dāng)今21世紀(jì)生態(tài)水利、資源水利與環(huán)境水利的時(shí)代，水工擋土墻在傳統(tǒng)的擋土、擋水情況之外，更多時(shí)候作為一道景觀(guān)墻，兼?zhèn)湓炀肮δ?，?chuàng)造人與自然和諧相處的生態(tài)濱水環(huán)境，為水利水電工程帶來(lái)一道亮麗的風(fēng)景線(xiàn)。

1. 擋土墻的分類(lèi)

1.1重力式擋土墻

我們都知道，目前在我國(guó)，重力式擋土墻是很常用的一種擋土墻，這種重力墻是以擋土墻自身重力來(lái)維持擋土墻在土體側(cè)壓力作用下穩(wěn)定的設(shè)施。此款擋土墻可用石塊磚塊和混凝土預(yù)制塊作為砌體，另外一種形式就是采用片石混凝土或混凝土進(jìn)行整體澆筑；它具有體積、重量大的特點(diǎn)，在軟弱地基上修建重力式擋土墻時(shí)往往受到承載力的限制，在國(guó)內(nèi)，主要應(yīng)用于鐵路、公路、水利、礦山等領(lǐng)域。據(jù)科學(xué)檢測(cè)，根據(jù)擋土墻墻背的坡度又可將重力式擋土墻分為仰斜式擋土墻、俯斜式擋土墻、直立式擋土墻三種類(lèi)型。如果擋土墻墻體太高，那么需要耗費(fèi)的建筑材料也就會(huì)越多，采用重力式擋土墻在經(jīng)濟(jì)上也不劃算。在地基較好同時(shí)擋土墻高度合適，建筑所在地又有石料可用的情況下，重力式擋土墻就應(yīng)該是首選。重力式擋土墻一般不配鋼筋，在墻高在6m以下，地層穩(wěn)定且開(kāi)挖土石方時(shí)不會(huì)危及相鄰建筑物安全的情況下使用時(shí)，他的經(jīng)濟(jì)效益是特別明顯的。

1.2懸臂式擋土墻

除了重力式擋土墻，另外一種懸臂式擋土墻又稱(chēng)為扶臂式擋土墻，它的主要特點(diǎn)是主要靠底板上的填土重量來(lái)維持穩(wěn)定的擋土墻。懸臂式擋土墻由底板和固定在底板上的直墻構(gòu)成，構(gòu)件有立壁、趾板及踵板三個(gè)鋼筋混凝土。這類(lèi)擋土墻墻體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，施工起來(lái)也很方便，能適應(yīng)較松軟的地基，當(dāng)墻很高時(shí)，立壁下部的彎矩很大大，材料用量增多，經(jīng)濟(jì)會(huì)有很大影響，此時(shí)應(yīng)該采用扶壁式擋土墻。

2. 擋土墻與水利水電工程的應(yīng)用結(jié)合

2.1擋土墻在水工的凍脹設(shè)計(jì)

在我國(guó)的東北地區(qū)，天氣寒冷，凍脹是很常見(jiàn)的問(wèn)題，那么它是什么原因造成的呢？是的，溫度過(guò)低時(shí)，土中水分子凍結(jié)、凝結(jié)成冰體積增長(zhǎng)就會(huì)引起土體膨脹、地面不均勻而隆起的現(xiàn)象。凍脹力如果作用在建筑物、構(gòu)筑物和道路上，會(huì)造成很大的破壞，嚴(yán)重者還會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。因此水工擋土墻在凍脹環(huán)境下的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

根據(jù)《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》，我們可以知道，在需要考慮水工擋土墻凍脹設(shè)計(jì)的地區(qū)需按規(guī)范要求對(duì)擋土墻的尺寸、重量進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)，根據(jù)擋土墻的高度選擇計(jì)算荷載，下一步確定工程設(shè)計(jì)凍深，計(jì)算點(diǎn)地表凍脹量、最大單位水平凍脹力標(biāo)準(zhǔn)值及墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，研究技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照計(jì)算結(jié)果進(jìn)行擋土墻在凍脹條件下的設(shè)計(jì)。

2.2承重式擋土墻在水工中的施工技術(shù)

承重式擋土墻在水利水電工程中的施工技術(shù)有什么需要特別注意的呢？重力式擋土墻施工時(shí)的埋置深度、施工材料及施工時(shí)所在不同場(chǎng)地的不同應(yīng)對(duì)方法的選擇對(duì)擋土墻整體的穩(wěn)定性及安全性均具有較大的影響，設(shè)計(jì)時(shí)需要格外注意。

重力式擋土墻的埋置深度是其建造中極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，與擋土墻的穩(wěn)定性、安全性有緊密聯(lián)系，因此施工過(guò)程中應(yīng)首先嚴(yán)格根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋置的深度。例如基底層為土層時(shí)，埋置深度應(yīng)大于等于1m，并且在基底適當(dāng)位置做砂石墊層；相同的，當(dāng)基底的土壤較軟時(shí)，說(shuō)明著基底有很多水分，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉痘庸烫幚?，否則就會(huì)對(duì)后續(xù)工作埋下較大隱患；當(dāng)基底是巖石的時(shí)候，應(yīng)該將其巖層進(jìn)行全部清除，基坑開(kāi)挖之前，為了讓防止地表水對(duì)重力式擋土墻的侵蝕，還要在地面進(jìn)行一定的排水工作，為了施工方便，一般大于基礎(chǔ)外援邊線(xiàn)一米或半米基坑開(kāi)挖是最基本的原則；基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的暴露是特別忌諱的，如果讓基坑經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的暴曬和腐蝕，就會(huì)降低基底的承載能力，所以基坑開(kāi)挖后要盡快進(jìn)行擋土墻的施工?；油瓿芍笠M(jìn)行施工材料的準(zhǔn)備，擋土墻的砌塊要選用硬度較大的塊體，同時(shí)砂漿配合比與其流動(dòng)性也必須滿(mǎn)足相應(yīng)嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求，并建立與其相應(yīng)的檢查機(jī)制，在設(shè)計(jì)的同時(shí)可以隨時(shí)檢查砂漿的配合比與流動(dòng)性是否符合設(shè)計(jì)要求，在此前提下砂漿一定要攪拌充分并均勻，嚴(yán)格保證石塊之間的灰縫填充密實(shí)無(wú)間。除此之外還需要注意砂漿的運(yùn)輸，在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格檢查砂漿的質(zhì)量和稠度，特別在冬季寒冷氣候進(jìn)行施工時(shí)，注意砂漿對(duì)砌筑強(qiáng)度的影響性，對(duì)塊石進(jìn)行砌筑之前，一定要保證基底已經(jīng)干凈整潔。

2.3擋土墻在水工中的排水措施

不管是建筑施工工程，還是水利水電工程中，排水措施都非常重要，嚴(yán)重者甚至影響整個(gè)工程的進(jìn)度和質(zhì)量，依據(jù)所施工的目標(biāo)，排水甚至貫穿于整個(gè)施工過(guò)程中，是施工中需要格外注意的項(xiàng)目，在設(shè)計(jì)時(shí)需要依據(jù)嚴(yán)重程度再行詳細(xì)設(shè)計(jì)，水利水電工程的排水較建筑工程更重要一些，尤其是水利水電工程中的擋土墻施工中的排水措施。

水利水電工程中擋土墻排水系統(tǒng)的設(shè)置主要包括地面排水以及墻身排水兩個(gè)方面。地面排水設(shè)置主要有地面排水溝、截引地表水和地面水下滲等方法，在有需要的情況下，除上述方法外還需要設(shè)置鋪砌層；墻身排水系統(tǒng)的設(shè)置的作用主要是排出墻后積水，此項(xiàng)工作設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在泄水孔的孔眼大小、安裝位置及安裝坡度上。

結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)公共建筑、各大民間建筑、國(guó)家水利水電工程的發(fā)展過(guò)程中，擋土墻的地位已經(jīng)越來(lái)越重要，尤其在各大水利發(fā)電站的應(yīng)用上更是整個(gè)工程的主體工程。例如三峽水利工程的擋土墻高181m，長(zhǎng)2509m，總重4000多萬(wàn)噸，號(hào)稱(chēng)“世界第一重壩”，年供電量達(dá)971億度電，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)際地位具有重大意義。然而在擋土墻具有重大效益，運(yùn)用于各大重要的建筑中時(shí)，擋土墻應(yīng)用的各大問(wèn)題也表現(xiàn)的格外突出，裂縫處理、排水措施等各問(wèn)題處理的研究也成為了各大建筑、水利工作研究者的研究主題，所以，在建筑領(lǐng)域的各式墻體及其安全防護(hù)問(wèn)題是整個(gè)領(lǐng)域的主導(dǎo)，建筑事業(yè)工作者有責(zé)任也有義務(wù)為了安全防護(hù)問(wèn)題奉獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn)

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