□趙從容(駐馬店市水利科技推廣中心)
□任新立(河南省水利勘測設(shè)計研究有限公司)
為了保持水流平順,在南水北調(diào)左岸排水建筑物設(shè)計中,進(jìn)出口布置通常采用擋土墻進(jìn)行導(dǎo)流,據(jù)不完全統(tǒng)計,在左岸排水渡槽和倒虹吸中有90%以上的建筑物需修筑不同規(guī)模的擋土墻,在水電工程和公路建設(shè)中更是常見的工程之一。
擋土墻按其結(jié)構(gòu)型式可分為:重力式、衡重式、半重力式、鋼筋混凝土懸臂式和扶壁式、空箱式、柱板式、錨桿式、錨碇板式及垛式等類型。下面就工程上廣泛采用的重力式、半重力式及工程實(shí)踐中遇到實(shí)例加以剖析。
重力式擋土墻主要依靠自身重量來維持穩(wěn)定,是一個梯形的實(shí)體結(jié)構(gòu)。重力式擋土墻底板和墻身一般用混凝土澆筑,而墻身多數(shù)采用漿砌塊石砌筑,以節(jié)省工程造價,由于重力式擋土墻結(jié)構(gòu)斷面大,用材和重量重,限制了它在松軟地基上建筑高度,一般墻高6m以下。
某左排渡槽擋土墻是高3m的漿砌石重力式擋土墻,由于土壓力大,設(shè)計中利用混凝土底板與漿砌石墻體相結(jié)合的型式,加大了墻基摩擦力,同時又利用了部分土重,加大了抗滑和抗傾覆摩擦系數(shù),在保證設(shè)計安全系數(shù)的前提下做到投資最少。
由于重力式擋土墻斷面較大,工程造價較高。為節(jié)省工程造價,可采用半重力式結(jié)構(gòu),保留重力式墻所要的底部寬度甚至適當(dāng)放寬,大幅度縮小上部墻身斷面。一般墻面保持垂直,墻背坡度改陡,做成半重力式,通常用混凝土澆筑,局部強(qiáng)度不夠的地方適當(dāng)配置鋼筋。這樣可以較好地發(fā)揮材料的強(qiáng)度,利用填土重量維持穩(wěn)定,顯著地減少工程量。
某幼兒園職工住宅樓樓前擋土墻,土坡高12m,坡度為1:0.3,坡上、坡下都有已建的民用建筑,由于施工場地太窄,不適合建重力式擋土墻,而錨桿式擋土墻的施工工藝復(fù)雜,工程對設(shè)備的要求也高。
因此,該擋土墻的設(shè)計大膽采用了錨樁錨固的擋土墻型式,取得良好的效果。
設(shè)計前應(yīng)盡可能進(jìn)行現(xiàn)場踏勘,熟悉工程所處的地理環(huán)境。收集設(shè)計所需要的原始資料。有利于設(shè)計人員較正確地確定設(shè)計參數(shù),合理選擇墻型,綜合考慮填土、排水等影響因素,是防止設(shè)計脫離實(shí)際的重要措施之一。
設(shè)計參數(shù)的確定應(yīng)慎重。擋土墻設(shè)計的重要環(huán)節(jié)之一是設(shè)計參數(shù)的確定應(yīng)盡量切合實(shí)際,它直接關(guān)系著設(shè)計的墻體是否經(jīng)濟(jì)合理、安全、可靠。
采取可靠的構(gòu)造措施:一要根據(jù)設(shè)置擋土墻的具體條件和使用要求,合理地選擇墻型與傾斜坡度;二要注意墻背的處理,墻背的粗糙程度是提高墻背摩擦角(a),減少傾覆力,增加墻體穩(wěn)定性的有力措施;三要有可靠的排水措施,必須在墻體中設(shè)置泄水孔及反濾設(shè)施,墻頂外邊應(yīng)設(shè)置排水截水溝;防止墻后填土被滲流帶走;四要根據(jù)場地的地理位置及地質(zhì)變化情況,合理設(shè)置伸縮縫或沉降縫。
1.施工中應(yīng)重視墻體的砌筑與墻后填土質(zhì)量,因?yàn)槠鲋c填土質(zhì)量是關(guān)系到擋土墻能否正常使用的兩大關(guān)鍵。采用毛石砌筑除盡量利用石塊自然形狀,保證各輪頂順交替,上下錯縫的砌法外,還要嚴(yán)格保證“三角座落,小石卡縫,灰漿飽滿”的要求,對混凝土澆筑應(yīng)振搗密實(shí),及時灑水養(yǎng)護(hù),對含水量高、透水性差、含有雜質(zhì)的土不宜作為填料,墻后填土應(yīng)分層夯填,以提高填土質(zhì)量。
2.加強(qiáng)施工隊(duì)伍的管理與施工質(zhì)量的監(jiān)督。施工隊(duì)伍的好壞決定了工程質(zhì)量的好壞,因此,應(yīng)加強(qiáng)施工隊(duì)伍的管理和施工質(zhì)量的監(jiān)督。
目前,國內(nèi)外新型支擋結(jié)構(gòu)的研究日趨成熟,錨定板擋土墻、錨桿擋土墻、加筋土擋土墻、抗滑樁擋土、連拱空箱式等新型擋土墻已在各類工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用,這些新型擋土墻具有設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)輕巧、施工快、投資省等優(yōu)點(diǎn),許多方面特別是對于高邊坡?lián)跬翂鶅?yōu)于重力式擋土墻。