王起銀

（新疆塔里木河流域阿克蘇管理局 新疆 阿克蘇 843000）

擋墻也就是俗稱的護(hù)坡，傳統(tǒng)的擋墻工程對(duì)邊坡的處理主要是強(qiáng)調(diào)其強(qiáng)度功效，一般建于坡地，用以加固土坡或石坡，防止山崩，以及防止土塊和石塊落下以保護(hù)行人和附近建筑物的安全。亦可防止水土侵蝕，在本工程中主要是用于河堤加固防止水土侵蝕。在進(jìn)行擋墻施工時(shí)，受到場地、工程地質(zhì)條件等的限制，常常無法采用放坡開挖的方式建造臨時(shí)邊坡，傳統(tǒng)的擋墻結(jié)構(gòu)型式及其施工工藝無法實(shí)施。所以，為了保證擋墻結(jié)構(gòu)的可行性，需要結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行工程擋墻結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)。

1 工程概況

本工程為渠首樞紐工程，主要布置有引水閘、沖沙閘、護(hù)底堤壩、溢流堰和導(dǎo)流堤等。沖沙閘與河道主流方向一致，位于樞紐左側(cè)，引水閘與河道主流方向呈現(xiàn)31.64°夾角，位于樞紐右側(cè)，兩閘之間通過圓弧形翼墻進(jìn)行連接，設(shè)計(jì)流量3.34m3/s，閘室凈寬3m，閘底板高程1700.9m，消力池高程1700.5m，閘墩頂高程1705.7m，閘室高4.8m，引水閘鋪蓋長度為10m，閘室長度為7m，沖沙閘布置3孔弧形鋼閘門，閘室總凈寬12m。

本工程按兩岸分層引水型式布置，泄洪閘底板高程1420.5m。東岸進(jìn)水閘高程為1421.7m，西岸進(jìn)水閘高程為1421.5m，泄洪閘兩側(cè)設(shè)懸板式?jīng)_砂廊道，閘后采取裙板消能，閘底板用耐磨砼護(hù)面。進(jìn)水閘、泄洪閘均為弧形鋼閘門。導(dǎo)流堤用砂卵石填筑，迎水坡用漿砌卵石護(hù)砌，復(fù)合土工布防滲。

2 擋墻型式設(shè)計(jì)

2.1 工程條件

工程區(qū)河流河床中的深覆蓋層的巖性一般均為單一的第四系的砂卵礫石，具有透水性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)松散、孔隙率大等特征[1]。中部出露中生界，邊緣為古生界，褶皺和斷裂稀少，未見巖漿侵入活動(dòng)。本工程擋墻設(shè)計(jì)還必須考慮經(jīng)常性浸水與季節(jié)性浸水、水對(duì)墻身的沖刷作用等等[2]。根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（2001）》分析，工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度0.05g，相應(yīng)的地震基本烈度6度，屬抗震有利地段。

由于該工程區(qū)深層為砂卵礫石，較為適宜做衡重式漿砌石擋墻。而淺層的細(xì)粉砂土質(zhì)不適宜作為填土，但是外購?fù)翐Q填會(huì)增大建設(shè)成本。故而采用自嵌式+衡重式漿砌石擋墻技術(shù)，在碎石反濾層后，用粉細(xì)沙+灰土（也就是加入一定配比的水泥調(diào)配成的灰土）進(jìn)行回填，再用400g反濾土工布包裹，用土工格柵加筋，成功解決了這一難題。

2.2 擋墻型式設(shè)計(jì)

結(jié)合該堤段地形，對(duì)于陡岸及河灘高程較低段采用漿砌石擋墻。擋土墻橫斷面形式的選擇按堤防穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、合理性等綜合因素考慮，擋土墻段堤防位于縣城城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)周邊，其斷面形式在滿足自身穩(wěn)定及強(qiáng)度的情況下，結(jié)合縣城的人文景觀、城市建筑物布局進(jìn)行選取，擬選擇的擋土墻形式為衡重式漿砌石擋土墻。

使用衡重式漿砌石擋土墻可以大大減小重力式擋土墻斷面的尺寸，而且一般在擋墻高度小于12m時(shí)采用。根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50286-98進(jìn)行本次堤防斷面與擋墻型式的設(shè)計(jì)，首先考慮如何在墻體位置布設(shè)排水孔；其次，對(duì)于排水孔的布設(shè)要分正常和非正常兩種情況分別考慮和計(jì)算。

本工程所選擇的堤防斷面型式必須能充分滿足墻身強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性的要求，減少斷面設(shè)計(jì)工作量，并且能夠結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行堤防斷面設(shè)計(jì)。本工程各個(gè)河段的堤防高度均在10m左右，完全符合衡重式漿砌石擋土墻的適用范圍，故而采用本型式擋墻。中間設(shè)5道沉降縫，縱向共分6段，中間段擋墻最高達(dá)11m，基礎(chǔ)寬達(dá)5m，擋墻立面和側(cè)面各斷面如圖1所示。

3 擋墻穩(wěn)定性驗(yàn)算

3.1 工程時(shí)期與實(shí)際情況

在本工程擋墻整體穩(wěn)定計(jì)算過程中，選用以下三種計(jì)算情況。

（1）完建期。作用于擋土墻的荷載，主要有擋土墻自重和土壓力，當(dāng)墻后地下水位高時(shí)，墻后受靜水壓力，底部受揚(yáng)壓力作用。

圖1 本工程擋墻立面和側(cè)面各斷面圖

表1 斷面參數(shù)一覽表

（2）正常擋水位運(yùn)用期。上游為正常擋水位，下游為相應(yīng)的低水位，此時(shí)作用擋土墻上的荷載有自重、土壓力、水重、靜水壓力、揚(yáng)壓力、浪壓力等。

藏羊肉水解氨基酸：蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。如果人體缺乏任何一種必需氨基酸，就可導(dǎo)致生理功能異常，影響機(jī)體代謝的正常進(jìn)行，最后導(dǎo)致疾病。即使缺乏某些非必需氨基酸，也會(huì)產(chǎn)生機(jī)體代謝障礙。藏羊肉中富含大量人體必需氨基酸，是提高人體免疫力的不二之選，因此可以最大程度上利用這一優(yōu)勢，通過生物技術(shù)將藏羊肉制備成更加便于攜帶、更加具有針對(duì)性的，以提高人體免疫力為功效的藏羊肉氨基酸口服液等保健食品，面向中老年人、工作壓力大的人群、及其他特定人群進(jìn)行銷售。

（3）非常擋水位期。上游為校核洪水位，下游為相應(yīng)低水位。作用荷載類別與正常擋水位運(yùn)用期相同，只是具體荷載大小不同。

漿砌石衡重式擋土墻設(shè)計(jì)斷面穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算，擋墻穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算分別在各工程段選擇一個(gè)墻體最高的斷面進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，作為最不利斷面。斷面結(jié)構(gòu)型式為頂寬0.5，臨水坡 1∶0.1，上墻背水坡 1∶0.25，下墻背水坡1∶0.20。

結(jié)合本工程實(shí)際情況來看，適合采用衡重式漿砌石擋墻型式。為了使最終設(shè)計(jì)出來的擋墻在土壓力和外荷載等作用下，充分滿足穩(wěn)定性和強(qiáng)度等要求，在擋墻設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該對(duì)其沿基底的抗滑動(dòng)穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性、基底應(yīng)力和偏心距以及墻身強(qiáng)度等進(jìn)行驗(yàn)算。由于篇幅所限，本文只進(jìn)行了抗滑動(dòng)穩(wěn)定性及抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算。而且一般情況下，主要由滑動(dòng)穩(wěn)定性及傾覆穩(wěn)定性來控制設(shè)計(jì)，其他各項(xiàng)可不必驗(yàn)算[3]。

3.2 抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算

抗傾覆驗(yàn)算按照下列公式計(jì)算。

式中，ΣMb——對(duì)b點(diǎn)的抗傾覆穩(wěn)定力矩的和，kN/m；

ΣM b'——對(duì)b點(diǎn)的傾覆力矩的和，kN/m。

受力分析如圖2所示。

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-98)，4級(jí)堤防正常運(yùn)用條件下防洪墻的抗傾覆安全系數(shù)應(yīng)不小于1.45，非常運(yùn)用條件下防洪墻的抗傾覆安全系數(shù)不小于1.35。經(jīng)計(jì)算，正常運(yùn)用條件下防洪墻K0=5.7＞1.45，非常運(yùn)用條件下K0=1.60～2.53≥1.35，證明設(shè)計(jì)擋墻抗傾覆安全系數(shù)滿足規(guī)范要求。

圖2 本工程擋墻受力分析圖

3.3 抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算

根據(jù)下列公式，將本工程相關(guān)數(shù)據(jù)代入可以求得：

其中，Ks——抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；

Σf——總抗滑動(dòng)力，kN；

Σf'——總滑動(dòng)力，kN。經(jīng)計(jì)算：

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-98)，4級(jí)堤防正常運(yùn)用條件下防洪墻的抗滑安全系數(shù)應(yīng)不小于1.20，非常運(yùn)用條件下防洪墻的抗滑安全系數(shù)不小于1.05。經(jīng)計(jì)算，正常運(yùn)用條件下防洪墻Ks=2.63＞1.20，非常運(yùn)用條件下Ks=1.14～1.55≥1.05，擋土墻抗滑穩(wěn)定是滿足要求的。

3.4 地基應(yīng)力驗(yàn)算

地基應(yīng)力驗(yàn)算,按照下列公式。

式中，∑N——垂直力的總和，kN/m；

∑M——力矩的總和，kN/m；

F——堤防基礎(chǔ)底面面積，m2；

W——地基基礎(chǔ)底面的截面模量，m3；

[δ]——地基允許應(yīng)力，kN/m2，根據(jù)《地質(zhì)勘察報(bào)告》，[δ]=200kPa(砂礫石地基)。

經(jīng)計(jì)算 δ=102.50kPa～171.20 kPa≤200 kPa，地基承載力可以滿足設(shè)計(jì)要求。

以上計(jì)算結(jié)果證明本工程所采用的漿砌石擋土墻是安全的。

4 結(jié)論與展望

由上述過程可以看出，衡重式擋土墻是一種利用土的下壓力和墻重心的后移作用以增加墻穩(wěn)定性且節(jié)約斷面尺寸的一種擋墻設(shè)計(jì)模式。一般情況下，當(dāng)工程的施工位置確定時(shí),土質(zhì)的參數(shù)是較難改變的。因此，選定擋墻形式后，需要對(duì)擋墻的尺寸進(jìn)行不斷調(diào)整，以符合其穩(wěn)定性的驗(yàn)算。

目前，由于高科技在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，注重研究土顆粒與衡重式擋墻筋帶之間的摩阻理論已不再適用。我們只要借助電阻應(yīng)變就可以非常直觀地觀察到擋墻加筋環(huán)在土壓作用下產(chǎn)生的拉伸變形，沒必要再進(jìn)行深入的微觀分析，只要積累一定量的觀察資料即可，通過對(duì)資料的分析和研究，便可提出適用于本地區(qū)工程條件的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這種革新對(duì)衡重式擋墻外部形態(tài)和所適用的工程條件幾乎沒有任何影響，它保留了擋墻的全部工程特性，外部穩(wěn)定計(jì)算理論和方法也不用做任何改變。陜西水利

[1]鄧銘江,裴建生,王智.干旱區(qū)內(nèi)陸河流域地貌單元特征及地下水儲(chǔ)水構(gòu)造[J].水力學(xué)報(bào).2006,(11):1360-1365.

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