挡墙设计

挡墙设计（共12篇）

挡墙设计 篇1

摘要：双绞合六边形金属网加筋格宾柔性挡墙是一种新型挡墙。介绍了新型加筋格宾挡墙的特点以及设计理论, 并结合工程实例介绍了该挡墙形式在实际工程中的应用, 总结了设计方法及施工注意事项。

关键词：加筋格宾挡墙,柔性挡墙,新型挡墙

1 新型加筋格宾挡墙特点

1.1 加筋格宾筋材

加筋格宾筋材指的是双绞合六边形钢丝网。这种筋材以低碳钢丝为基本材料, 其基本单元如图1所示。钢丝表面进行防腐处理, 采用专业设备编织成工程力学上受力合理、牢固不易破损的六边形绞合结构。

1.2 加筋格宾挡墙结构及特点

加筋格宾挡墙是一种新型的应用于加筋土领域的边坡支挡结构。面墙格宾箱部分填充石块或卵石, 结构填土分层压实。图2为用于加筋土挡墙时的常用结构 (加筋格宾、绿色加筋格宾) 示意图。

与传统重力式挡墙相比, 加筋格宾挡墙属于柔性结构, 其特点是:透水性能好;对地基承载力要求相对较低;适应性强, 整体性好, 抗震性能高, 能承受大的沉降变形;施工速度快, 工程质量容易得到保证;造价低, 可以节约工程造价25%～50%。

2 加筋格宾挡墙设计方法

目前, 国内对加筋土挡墙的设计以极限平衡法为主, 但正向可靠性分析转移, 对于重要的复杂工程开始采用数值分析法进行校核。

按照《公路路基设计规范》 (JTG D30-2004) 的要求, 加筋格宾挡墙设计计算参照加筋土挡墙要求采用极限平衡理论的设计方法。

根据规范要求, 加筋挡土墙的设计应进行内部稳定计算和外部稳定计算。加筋土内部稳定性计算包括网材的抗拉强度验算与网材抗拔出验算, 采用局部平衡法;对于高度大于12m的挡土墙, 除用局部平衡法计算外, 还需用总体平衡法验算;外部稳定性计算进行抗滑稳定验算、抗倾覆稳定验算、地基承载力验算和整体稳定验算。各失稳模式下的安全系数见表1。

3 工程实例

3.1 加筋格宾挡墙设计

某高速公路K124+300～K124+895段, 平均填土高度9.00m, 最大高度11.80m。路基左右两侧加筋挡墙。在横断面布置上, 采用阶梯形断面, 视填土高度、基础条件分段进行设计。基底夯实, 换填30cm碎石垫层, 以满足承载力要求。加筋土挡墙设计参数见表2。

注:①为加筋格宾材料。②为绿色格宾筋材。

按照《公路路基设计规范》 (JTG D30-2004) 的要求, 基于极限平衡理论的设计方法, 对该路段分段进行结构设计与稳定性验算。

其中, 加筋体活动区与稳定区的分界面采用简化破裂面, 简化破裂面的垂直部分与墙面板背面的距离bH为0.3H, 倾斜部分与水平面的夹角β为45°=Φ/2。见图3。

以K124+300断面为例, 其结构如图4所示, 各失稳模式下验算的安全系数计算结果如下所示:

(1) 抗拉强度验算:各层筋材中最大水平力小于筋材抗拉强度, 满足要求;

(2) 抗拔出验算:安全系数2.155≥2.0, 满足要求;

(3) 抗滑稳定性验算:安全系数1.762≥1.3, 满足要求;

(4) 抗倾覆稳定性验算:安全系数1.683≥1.5, 满足要求;

(5) 整体稳定验算:安全系数1.641≥1.5, 满足要求;

(6) 地基承载力验算:安全系数2.312≥2.0, 满足要求。

综上所述, 该结构的安全稳定分析结果可靠, 结构安全。

3.2 加筋格宾挡墙施工注意事项

(1) 结构回填物选取

结构回填物选取基本要求是:易压实, 不含腐殖质以及对网面钢丝具有腐蚀性的化学及电化学成分的杂质。

(2) 组装

将折叠的加筋格宾箱体置于坚硬、平整的地面, 展开至其原始状态, 箱体前面板、侧板及背板应摆放垂直 (见图5) 。各相接面板边缘采用专门的绞合钢丝按间隔10～15cm单圈缠绕—双圈锁紧间隔绞合 (见图6) , 一次绞合的边缘最长不超过1m, 绞边钢丝的末端应再次缠绕在网面上。

(3) 安装、面墙填石

原地表处理完成后, 事先安装好的格宾网箱应放在指定的位置, 相邻网箱间应充分绞合以保证各网箱间构成连续的整体结构。用于填充网箱的石料强度等级不小于MU30, 抗风化, 不水解, 石料尺寸以100～300mm间为宜。

对于1m高单元的加筋格宾构件, 每次填充高度不超过网箱高度的1/3; 0.5m高的格宾单元, 填充高度为0.25m。面墙箱体面朝外的石料应采用手工摆放, 并保证外立面的美观;当填充完一层石料后, 应用人工摆放小粒径填料以减小孔隙率, 面墙石料的填充率应不小于70%。每层构件中填充的石料应超高3～5cm, 以预留填充石料的一定沉陷。

(4) 闭合

当格宾面墙填充完毕并基本整平后, 折叠网箱盖板并将拉近面板、侧板和背板。盖板与面墙箱笼顶边应吻合绞接。盖板上突出的边端钢丝应绕侧面突出边端钢丝缠绕两周, 且网箱盖板应与侧面板、后面板及隔板牢固绞合 (要求同上, 图6) 。相邻的网箱盖板应同时闭合, 且剩余的边端钢丝应折入已组装完毕的网箱内部。

(5) 土工布安装

土工布铺设于格宾网箱背侧与回填土之间, 为保证土工布安放牢固, 其在上面及下面各折入压实土中的宽度不少于300mm。

(6) 结构回填

在填料未摊铺到拉筋网面上以前, 严禁交通车辆、运料机械、摊铺机械等压实机械在裸露的拉筋网面上行驶和作业;重型机械在加筋区作业时, 加筋网面上填料最小厚度要超出20cm。

距离面墙1m范围内, 宜用人工夯实或轻型机械压实, 重型压实机械不得在距离面墙1m范围作业, 以免对格宾面墙挤压造成破坏。

4 结语

加筋格宾挡墙作为一种新技术、新工艺, 在国内公路行业中还没有广泛的应用, 在很多公路工程项目的支挡结构物中仍采用传统的重力式挡土墙、桩板式挡土墙等。相比之下, 老式的支挡结构物既存在投资较高、工期较长的问题, 又显得人工雕琢痕迹过重, 与周围环境融合较差。而加筋格宾挡墙与传统挡墙相比降低了工程投资, 节省了工期, 并且具有良好的景观效果。所以, 新型加筋格宾挡墙必将凭借其独特的优势, 在公路边坡支挡构造物中发挥更大的作用。

参考文献

[1]JTG D30-2004, 公路路基设计规范[S].

[2]公路设计手册 (路基) 第二版[M].北京:人民交通出版社, 1996.

[3]王维, 黄向京.加筋格宾结构分析理论与工程应用新技术[M].北京:人民交通出版社, 2011.

挡墙设计 篇2

工程名称：

编写者：

审批者：

大连华东项目管理有限公司

xxxx工程监理细则

一、工程概况及其特点

1、工程名称：xxx楼后边坡抢险工程

2、工程地点：xxx

3、建设单位：xx

4、设计单位：xxxx究院

5、施工单位：xxxx工程有限公司

6工程特点：xx楼后边坡抢险工程位于xxx街。根据岩土工程勘察报告，边坡顶部及底部挡墙基础均座在强风化石英石基岩上，挡墙基础是稳定的，由于坡面护坡墙与坡面素填土层摩擦力不足，致使护坡墙体整体沿坡面下滑，造成下部挡墙顶部0.5米范围内墙体受到冲剪而破坏开裂。本工程针对以上问题，对原有挡土墙进行维修加固。

二、监理依据

1、《建设工程监理规范》

2、《建设工程质量管理条例》

3、工程监理合同、施工合同；

4、岩土工程勘察报告、施工图；

5、公司有关规定；

6、《混凝土强度检验评定标准》

三、监理工作要点

1、支护工程进行当中，施工现场必须有监理人员对工程进行监理；

2、在施工单位完成锚杆钻孔后，监理应逐孔测量孔径；

3、锚杆长度要测量记录；

4、旁站监理下入锚杆的长度和灌注M30砂浆情况，并做好记录；

5、旁站监理施加预应力值及锁定；

6、监督施工单位对钢材及焊接质量、砂浆强度、砼强度留样送检；

7、监理与业主代指定验收试验锚杆，并由监理监督拉拔试验，每一根锚杆施加预应力，合格后由监理验收签字后，方可进行下一步施工。

四、需要预防的主要质量通病

1、挡墙墙身沉陷；

2、挡墙墙体倾斜；

3、挡墙墙身土体开裂；

4、挡墙面板鼓凸；

5、挡墙面板漏土。

五、质量控制要点及措施

1、质量预控要点及其措施 ：

(1)熟悉设计图纸和相关技术规范；(2)组织或参与设计交底；

(3)施工方案审查：施工前监理工程师必须要求施工单位编制详细的施工方案报监理工程师审查，需要重点审查下述内容：

①人员资质及机械设备配置计划审查：审查承包商拟配置的施工管理人员、技术人员、特种作业人员是否具备相应资质，拟配置的机械设备的型号、性能是否满足施工工艺要求。

②施工工艺审查：审查其施工工艺流程、施工顺序是否合理，其合理的施工工艺流程如下：基底、基础—面板预制、安装—筋带、锚杆、拉杆铺装—填料摊铺、压实—防水、排水。

③质量、安全保证措施审查：审查质量、安全保证措施是否可靠。

(4)材料、构件质量预控：施工前一定要做好加筋材料、填料、筋带、构件、水泥、砂、石、外加剂等材料检测、试验及其进场、使用审验工作，其质量必须符合设计及其它有关规范要求。

(5)人员、机械、设备进场审查：施工前监理工程师应要求承包商将进场的相关施工管理人员和技术人员名单及其资质证明材料提交监理机构审验，将进场的机械设备向监理机构报审。监理机构应按照审定的施工组织设计中的人员、机械设备配置计划和施工工艺要求对施工单位进场的人员、机械、设备进行审查。

2、施工过程中的质量控制要点及其措施：

（一）格构梁施工要点：

（1）采用商品混凝土现场分段浇筑完成；

（2）混凝土强度等级为C25，横梁和竖梁宽400mm，厚300mm，格构间距为2500×2500mm；

（3）格构梁每隔15m左右夹木板设置伸缩缝，木板厚度20-30mm；

（4）格构梁结点支锚处钢筋网适当加厚加密，满足张拉预应力的砼局部抗压要求；

（5）重新砌筑冠梁材料采用C25商品砼现场分段浇筑完成，梁高500mm。

（二）预应力锚杆施工要点

1、锚杆定位

（1）钻孔前按施工图纸放线确定锚杆位置，做上标记；（2）锚杆水平方向的孔距偏差不大于50mm，垂直方向的孔距偏差不大于10mm，如锚孔钻进时遇地下障碍，可做局部调整。

2、锚杆钻孔

（1）由于边坡已清理完成，钻机必须搭设承重抗震动平台，以确保施工质量和安全；

（2）钻孔机具选择应满足支护设计对锚杆钻孔参数的要求；（3）钻孔直径不小于130mm；

（4）严格按照设计要求的钻孔角度、孔深及孔径施工；（5）钻孔过程中采取切实可行的措施，以解决孔壁坍塌的问题；

（6）终孔后孔内残渣应清理干净。

3、锚杆的制作与安置

（1）锚杆采用2根φ25的（Ⅱ）级螺纹钢筋，自由段长度2.0米，锚固长度7.0米；

（2）锚杆长度（含成孔）为设计值，待基本拉拔试验完成后，根据试验结果最终调整确定。下料长度为：设计长度+千斤顶工作长度；

（3）外露锚杆及自由段应涂防腐剂并密封好；

4、锚杆注浆

（1）注浆液应采用水泥砂浆；

（2）注浆水泥应采用32.5Mpa普通硅酸盐水泥，并使用膨胀剂；

（3）水泥砂浆强度等级为M30;（4）注浆管与锚杆一同放入空中，锚杆应居于空中间，注浆管距孔底小于200mm，边注浆边拔管，直至孔口流浆；

5、锚杆张拉

（1）在大规模张拉前，应进行拉拔试验；（2）待砼和砂浆达到70%强度后方可进行张拉；

（3）张拉时用千斤顶进行，千斤顶与格构梁接触面积应大于0.4平方米；

（4）预应力正式张拉前，应首先进行一次试张拉；

（5）预应力施加值为：200KN；预应力锁定值为：150KN。

3、施工质量的事后控制要点及措施 ：

(1)工序检查验收：

施工工序较多，且多数情况下后道工序施工将造成前道工序的隐蔽，因此，监理工程师必须严把工序质量关，将每道工序验收作为监理质量控制点，坚持每道工序完工后先由施工单位自检合格，然后报监理复检，监理复检合格予以签认，否则，责令施工单位整改。

(2)安全监测：

对于安全监测装置的安装、调试监理工程师必须进行旁站监理，以确保其安全有效。(3)交工验收：

①竣工报验：完工后，施工单位必须按先关技术规范规定进行自检自评，合格后整理竣工验收资料，向监理机构报验。

②监理机构接到竣工报验申请后要根据上述规范和有关规定要求进行复验复评，如合格则组织交工验收，否则，责令施工单位整改。

七、资料整理

1、施工方案及其报批资料；

2、原材料检验资料；

3、砼配合比设计报告；

4、材料进场、使用报审资料；

5、机械设备进/出场报审资料；

6、开工报批资料；

7、中间施工质量（工序）检查、验收资料；

8、交工验收资料；

9、有关监理管理资料：设计变更、技术洽商、会议纪要、业主指令、监理通知、技术签证、监理日记、监理月报等；

格宾挡墙在公路路基中的应用研究 篇3

格宾挡墙作为一种新型的支挡结构，是一种将机编六边形双绞合蜂巢形金属网片裁剪后，组装成箱笼，并装入块石等填充料，用作挡墙的技术。该技术具有稳定性、整体性、变形性、抗震性好，使用寿命长，抗冲刷、防风浪能力强，施工方便等特点，在有效保护路堤安全的同时，充分发挥了其透水性好的优势，实现水与土体的自然交换，有利于植被生长，从而保护和改善水质，为绿化、美化环境创造条件，是一种较理想的“生态防护工程”技术，具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。

2 格宾挡墙的特点

组成格宾挡墙的箱体可以根据需要、受力特点进行各种设计、造型,使之拼装成造型美观的建筑物,改善道路景观。格宾挡墙为柔性支挡结构,能适应地基较大的不均匀变形,因此能够适用承载力不高的路段。同时，格宾挡墙能吸收地震的能量,具有较强的抗震性能。格宾挡墙的箱体可以在工厂成形，施工效率高,可缩短工期和节省劳力。格宾挡墙与重力式挡墙相比,可节省圬工数量,降低工程造价。

3 格宾挡墙工程应用实例

3.1 工程概况

梅溪经资源至龙胜公路为广西桂林市重要的旅游公路，为了打造生态旅游公路，尽量少破坏原有公路的生态环，利用沿线河流丰富的卵石材料。在梅溪经资源至龙胜公路k54 + 850～k66 + 975段路堤式挡墙中采用格宾挡墙。

3.2 格宾挡墙施工艺

3.2.1 格宾石笼及填料的选用

格宾石笼是由低碳镀锌覆塑钢丝经机械编织成六边形双绞合钢丝网制成的网箱结构，做成网箱的钢丝主要由网面钢丝、边端钢丝组成, 网格钢丝型号采用φ2. 7mm，边端钢丝型号采用φ3.4mm，绞边钢丝型号采用φ2.2mm。由于工程位于旅游景区内，为了避免开挖山体造成破坏，同时没线河流卵石非常丰富，困此，格宾石笼内的填料采用工程沿线河流的卵石。卵石粒径8～20cm 的占80%以上，其余用级配砂砾填满空隙，箱笼内的填充料的容重必须≥1.70t/m3。

3.2.2 格宾挡墙组装

首先对格宾挡墙的基础位置进行开挖，开挖至持力层后人工平整地基。将组装好的格宾笼放至设计位置，相邻的格宾笼边缘用长钢丝绞合起来,用长钢丝按间隔10 ～ 15cm单圈缠绕—双圈锁紧间隔绞合边缘，使格宾笼连接成整体。

然后架设临时支架，约束格宾笼，避免填装卵石时产生变形，影响挡墙的平整度。格宾笼装填卵石时，必须依次、均匀、分层向同层的各格宾笼内同时填装，不能一次将单个格宾笼投满填充料，控制每层填装厚度在30cm 左右。空隙要用级配砂砾填充，并进行捣实以确保填充料的密实度。外露的格宾笼面，在前面板与后面板间设置水平拉丝，间距为40cm 左右,以避免格宾笼面外鼓。外露面的填充料应人工砌垒平整。格宾笼顶面填充高度宜稍高出笼顶，以预留填充石料的沉陷高度。

格宾挡墙墙背回填采用砂砾回填，为防止回填的砂砾流失,格宾挡墙墙后设置无纺土工布。

3.3 格宾挡墙应用分析

格宾挡墙是一种新型的柔性挡墙，对地基承载力要求低，能够应用在不良地质的路基中。并且格宾挡墙具有造型美觀,良好的抗震性能,施工简便,造价低等特点。同时具有良好的自排水性、抗冲刷性以及可植被性，打造生态挡墙。

4 结语

格宾挡墙作为一种新工艺、新材料、新技术，具有很多优点，在梅溪经资源至龙胜公路路基中的应用是较为成功的，随着格宾挡墙工程实践的增多以及工程师们对其研究的深入，不断完善格宾挡墙的理论和规范规程，将为其应用推广打下基础。

浅论公路高大加筋挡墙设计方法 篇4

关键词：加筋土挡墙,特点,设计方法,技术,施工

目前我国公路施工中, 加筋土挡墙的修建高度在不断增加, 高度加筋土挡墙 (高度超过20m) 在工程实践中的应用也在逐步增多。但中国《公路加筋土工程设计规范》 (JTJ015-91) 因高大加筋土挡墙的现场测试资料可借鉴利用的资料太少, 而无法作有关规定或论述。由于这些原因导致工程技术人员在设计高大加筋土挡墙是沿用一般高度的加筋土挡墙设计理论与方法, 要么使有的方面过于保守, 要么使有的方面不安全。为满足工程设计的实际需要, 对于高大加筋土挡墙的研究至关重要。

1 概述

加筋土技术自20世纪60年代以来, 以其显著的技术经济效益, 越来越广泛地应用于土木工程中, 同时加筋土技术本身也逐渐地完善成熟了。它具有以下特点: (1) 可以做成很高的垂直填土, 从而减少占地面积。 (2) 面板、筋带可以在工厂中定型制造、加工, 在现场用人工或机械分层安装。这种装配式的方法使施工简便、快速, 可以节省劳力和缩短工期。 (3) 加筋土是柔性结构物, 能够适应地基较大的变形, 因而可用于较软的地基上。 (4) 造价低廉。据国内部分工程资料统计, 加筋土挡墙的造价一般为普通挡墙的40%~60%。 (5) 排水通畅, 不用设置专门的排水管, 可用于砌竖缝的方式解决排水问题。

2 高大加筋土挡墙设计方法

2.1墙背破裂面的型式现有的设计规范的设计方法都不能反映破裂面与填料性质之间的关系, 利用极限荷载法求出的理论破裂面则能反映出破裂面几何尺寸h1、h2、b与填料性质的关系。用极限荷载法所求得的破裂面几何尺寸间对于路堤墙, H1=H+H2, H为墙高 (m) ho为车辆荷载的等价土厚度 (m) , Hz为加筋体上路堤填土高度Hf的等价荷载高度, 即衡载 (cm) ;γ、分别为填料的容重 (KN/m3) 和摩阻角 (°)

2.2筋带拉力计算方法根据试验研究和能量方法, 在极限荷载法得出的破裂面基础上, 推导得埋深hì处拉筋的拉力Tì计算式如下 (KN) ;Kì为测压系数;hì为计算来临的拉筋距墙顶距离 (埋深) (m) ;Sr、Sy分别为拉筋距墙顶 (埋深) (m) ;ì为计算拉筋的层位号 (从上至下) , 且ì=hì/Sy;b为破裂体顶宽 (m) ;GAì为车辆荷载分布在第ì层表面的垂直压应力 (KPa) ;其余符号意义同前。

2.3垂直土压力在室内模型试验中, 下层垂直土压力平均较理论土柱压力值小39%。为此, 从安全角度考虑, 建议在计算时, 上部1/3墙高范围内垂直土压力按rhì理论值折减30%, 即垂直土压力可计算这一“土拱”现象使得靠筋带与土体之间摩擦来稳定土体的加筋土挡墙来说, 是不利的。也就是说, 在高大加筋土挡墙的设计时, 底部筋带与土体的摩擦力要进行折减, 才能安全地确定筋带的长度。同时, 这一“土拱”现象对于高填土下的涵洞却是非常有利的, 即按土柱压力rhì计算高填土涵洞顶的垂直压力过于安全。由计算可得本研究的理论计算值, 与原型墙实测结果和土柱压力rhì的对比分析可知, 垂直土压力计算方法所计算的垂直土压力于实测垂直土压力相比较是合理的, 与rhì理论计算值相比则更接近实测值, 同时它也是安全的。

在现场原型墙的测试资料还表明;垂直土压力曲线在两个台阶分层高度处, 也有两个台阶, 这反映了由于加载形式的变化对垂直压力所产生的影响, 即由于分台阶使土柱压力所产生的变化, 这种变化使得下层土压力相对上层土压力增长速率减小, 这有利于整个路堤的稳定。

2.4面板后侧压力计算由室内模型试验得到面板侧压力与筋带最大拉力之比约为0.8, 则由此可得到面板侧压力计算式根据原型墙的有关参数所得的面板侧压力计算值与原型墙的现场实测值的对比计算, 推荐的理论计算方法所得到的侧向土压力与实测值相比, 又能更好的接近实测值, 由此证明提出的计算式基本可行。

(1) 面板实测侧压力在上部1/3墙高范围内随墙高的增加呈线性增长;在中部1/3墙高范围内面板侧压力随墙高依然增长, 但增长速率趋缓;在下部1/3墙高范围内面板侧压力随墙高增加反而减小, 这反映了拉筋在替在破裂体整体受力过程中所起的作用。

(2) 在接近分台阶处, 随墙高的增加, 土体侧压力均有一个突变性减少的过程, 这说明分台处的水泥稳定碎石垫层在使其整体受力过程中是起到了显著作用的。即上一台路堤只是相当于整体荷载在下一台加筋体上, 使得下一台侧压力并非随墙高而直线增长, 这有利于减少侧压力, 从而达到增大墙高, 增加加筋土挡墙稳定性的目的。

2.5筋带长度计算, 加筋带活动区长度LHì加筋体中活动区与稳定区的分界面采用简化破裂面, 深度hì活动区加筋长度LHì为加筋锚固长度加筋土挡墙要保持其内部稳定性, 除满足加筋不被拉断外 (截面积要求) , 尚需要满足加筋带不被拔出。若设加筋带在稳定区的锚固长度为LA, 则其抗拔力为对于路肩墙, 加筋带上的垂直压力式为当hì>H/3时, 对于一般加筋土挡墙而言, 最上层部分加筋带总长度LS不得小于0.7H;底部拉筋长度LD不得小于0.4H, 并不小于3m。对于高大加筋土挡墙, 底部拉筋长度不得小于0.5H.

2.6其他高大加筋土挡墙的筋带数量计算、外部稳定性分析及地基承载力分析等与一般加筋土挡墙相似。

3 施工技术要点

3.1面板安装:面板安装前, 施工单位编绘全墙面板安装接工作图 (示出伸缩缝处面板设置等) , 由中部向两端伸缩缝安装, 用全站仪定位, 挂线操作, 并将外口用砂浆略垫高, 使面板内倾1%。相邻面板的错位用低强度砂浆调整, 严禁采用坚硬石子或铁片支垫;水平误差及前后错位应及时解决, 不能安装几层后总调整。

3.2筋带铺设:在摊铺压实好的填料上的筋带设计长度处, 用钢筋钉固定一根ф22钢筋, 钢筋平行于面板方向, 钢筋钉间距1.5m。将穿筋孔处的筋带用铁丝捆扎固定, 成辐射状, 另一端拉紧后用铁丝捆扎在钢筋上, 保持筋带张拉松紧程度一致, 不得有折曲、卷曲和重叠, 验收合格后摊铺填料。

3.3填料的摊铺与压实:采用人工和机构相结合, 用装载机将填料从一端堆起, 人工整平至虚铺厚度, 然后逐段推进, 边堆料, 边摊铺, 严禁压实机械在露出筋带上, 并保证摊铺机械缓速行驶, 不得急刹车。填料应分层压实, 其压实顺序从筋带中部逐步碾压至筋带端部, 再压实靠近面板部位, 机械压实距面板不得小于1m, 并不得在未经压实的填料上急刹车或急剧改变运行方向。面板附近1m范围内用小型机械碾压或人工夯实。填料的压实度标准:距面板1m以外范围为95%, 距面板1m以内范围大于90%。

4 施工质量、安全、文明施工要求

4.1质量措施: (1) 施工中严格控制填筑材料的粒径、材料质量、合理选配性能良好的施工设备、采用最佳的组合方式、规范施工方法和施工工艺。 (2) 推行全面质量管理, 实行项目分解及目标管理, 对加筋挡土墙施工设置QC攻关小组, 科学指导施工。 (3) 严格落实测量双检, 执行施工前的技术交底制度, 设置组织保证、工作保证及制度保证等三种保证制度。 (4) 在施工过程中根据实际情况, 不断调整、改进、补充、不断总结, 完善取得施工参数, 及时收集技术资料, 正确指导施工。

4.2安全措施:定期进行安全教育、讲话和检查制度, 设立安全监督岗制, 实行安全技术交底制;认真实施标准化作业, 严肃施工纪律和劳动纪律, 杜绝违章指挥与违章操作, 使安全生产建立在管理科学、技术先进、防护可靠的基础上;利用各种宣传工具, 采取多种形式教育职工树立安全第一的观念, 强化全员安全意识。

参考文献

[1]张庆芳, 张志国.公路桥梁混凝土结构设计原理[J].天津大学出版社.2010.

生态挡墙施工方案 篇5

一、工程概况

本工程为宁波市亭下水库灌区续建配套与节水改造工程中的二期工程，主要建设内容包括奉化市境内的部分渠道工程及其相关渠系建筑物工程和管理工程，工程位于奉化市境内，主要涉及到萧王庙街道（原萧王庙镇，俗称“萧镇”）及锦屏街道，工程全线近10km，我广水项目部主要承建桩号4+450~8+880段总干渠维修改造，拆除栎树塘老闸新建栎树塘桥，其中7+650-7+305右岸根据设计变更02号联系单，现采用三维排水联结扣+LB－M型生态袋生态边坡形式，由于该段挡墙左侧（10米）即为阳光茗都小区在建高层，同时该10米范围内又多设煤气、自来水、电缆等管道，针对该地段地况之复杂，为保挡墙附近在建高层及该些管道设施的稳定，我方特研究上报该段专项施工方案。

二、平面布置

1、施工导流

本段工程施工导流采取分段导流。由于目前正值雷雨季节加上奉化当地现季为多受台风影响时段，为了减小受该天气的影响，同时维护两侧挡墙稳定，我项目部计划自7+650开始按进度每50米增设一道土石围堰，50米施工完成即拆除一道，让已完成和尚未施工段河道内灌满水形成天然防护，以减小侧向压力，围堰内设置2台8寸水泵向围堰外排水，开挖基坑内再设置一台8寸水泵排除侧向出水以保证基坑内能正常施工。

2、边坡维护

由于该段地况复杂，因此挡墙附近在建高层及诸多生活管道设施的稳定成为安全的重中之重，我项目部计划在开挖内外边坡同时密打（40cm间距）双排5米松木维护桩，在7+400-7+250个别临近在建高层工作面特别窄且高差又特别大的的地方，根据现场情况以阶梯形式放坡卸土减小临空面，同时打设9米钢板桩加强维护。基础开挖土方严禁在岸坡堆放特别是管道集中区域，做到土方及时外运以避免增加侧向压力，土方运输及施工原材料进出采用轻型车辆，大型重车严禁通行。

3、施工拌合区

施工拌合区布置以避开管道区域及方便施工为原则，根据现场实际情况，拌合区拟设在7+450一处无埋设管道的较为宽阔的空地上，整个拌合区域铺设铁板，以减小拌合设备对基础的扰动，砼运输采用装载机或小型拖拉机，施工用电电源接附近国家电网，自备90kw柴油发电机，施工用水来自经检测合格的附近自来水或河道淡水。

三、施工进度计划

该段挡墙工程施工牵涉到阳光茗都小区部分高层及相关生活管道设施稳定情况，是宁波市亭下水库灌区续建配套与节水改造工程较为关键的部分，该段工程的施工必须要做到快、好、稳，在施工前，我方已对施工范围内的控制点及高程进行复核，并对场地进行清理等工作。

计划工程于2011年7月25日开始生态挡墙的施工，8月31日全部完成。

日强度分析：

1、基础土方开挖345米，7月25日到8月20日完成，日强度20米/天。

2、砼浇筑（包括垫层、底板），7月26日到8月22日完成，20米/天。

3、生态袋垒砌，8月3到8月26日完成，分层垒砌，每天2层，砌好后即刻工人回填、压实土方。

4、压顶浇筑，8月15日到8月28日完成，50米/天。

四、主要工程施工工序

测量→围堰，导流排水→土方开挖→垫层铺设→底板浇筑→生态袋垒砌→土方回填、压实→压顶浇筑

五、设备、人员计划投入情况

1、设备计划投入

：

设备名称

型

号

及

规

格

单位

数量

工作范围

挖掘机

PC220

辆

土方开挖

自卸汽车

5～10T

辆

土方运输

振动器

1.1KW

台

混凝土振捣

清水泵

IS系列

台

排水、养护等

柴油发电机组

90KW

台

备用电

水准仪

台

高程控制

全站仪

台

定位控制

蛙式打夯机

台

土方夯实

2、人员计划投入

：

工种

数量

工作范围

管理人员

负责提供测量、技术、质检等工作

水、电工

水电安装等工作

木工

负责模板安、拆等工作

混凝土工

负责拌和、浇筑、平仓等工作

机械工

负责挖机等机械操作

普工

辅助其他工作

六、主要施工方法

1、土方开挖

基坑的外围设置截水沟与围堰，以防止地表水流入，在浇筑前确保基坑内无积水。

基坑边坡根据设计边坡结合工程地质和施工条件等情况确定，开挖采用机械开挖，人工进行表面修整，多余的土方及时用5T自卸汽车运出场外在业主指定的弃土场倾倒。

2、土方夯填

回填前清除基坑底部的积水、杂物等。生态挡墙回填土方要求较高，填筑料需为透水性好含杂质（石块、垃圾等）少的粉砂质土（现场土方均不能满足要求，需外购），分层填筑，每层不大于30cm，逐层人工夯实。

3、生态袋垒砌

生态挡墙属新型材料，故垒砌施工必须在厂家技术人员的指导下进行。

4、砼底板、压顶

砼浇筑按设计要求经监理工程师对基础验收合格后进行砼浇筑，伸缩缝的处理应派专人负责，在砼浇筑前应做好各伸缩缝处材料的定位和预埋，在施工过程中应防止其变形和撕裂，同时应注意伸缩缝处和砼出现蜂窝狗洞，并保证在伸缩缝处的砼表面平整洁净。砼入仓后人工平仓，并配备2.2KW插入式振捣器和平板式振捣器振捣密实。

模板：模板采用普通木模施工，支撑采用支架管，局部采用满堂支撑。

砼养护：砼表面应经常保持湿润，无时干时湿现象。要有专人负责按照规范不定期地进行养护。

七、控制要点

1、施工开始前对施工现场进行封锁，并设置警戒线，在显眼的部位设置安全警示牌和警示标语。

2、基础施工采用开挖一段即浇筑一段的方式进行，待砼强度达到设计垒砌强度时即进行生态袋的垒砌，垒砌每次2层，并及时跟进工土方夯填。

3、边坡开挖根据设计断面进行放坡，并设置沉降观测点，发现地基沉降或出现地面裂缝及时填埋裂缝并用彩条布覆盖防止雨水进入。

4、土方开挖时做好基坑内排水工作，保持水位低于开挖线高程，开挖放坡时，发现塌方等现象及时上报，采取打松木桩措施防止土方坍塌。

5、施工时特别注意管道集中区域的安全，严禁在管道区域内堆放土方，严禁重车在此区域内通行，进出轻型车辆尽量避免进过。

八、施工质量控制

各分部工程施工方案编制质量直接影响工程质量、进度和成本。因此，必须重视施工方案编制质量，结合工程实际，从技术、组织、管理、经济等方面进行全面分析、综合考虑，必要时组织技术人员进行讨论、论证，进一步优化施工方案，以确保施工方案在技术上可行，施工工艺有利于提高工程质量，在经济上合理，有利于降低工程成本。

施工质量检验措施：

1、为了保证工程施工的质量，配足工程施工所必须的测量器具，并保证其准确度、量程、分辨率符合预期的要求。

2、所有测量器具都贴上标记、编号或其它标记，以明确其状态、功能及防止错用。

3、测量器具技术档案和计量的管理，应使其具有科学化、规范化，为工程计量管理提供有效的依据。

4、建立《计量工作制度》和《检定工作制度》并贯彻执行。

5、计量器具由持有人负责保管，做好登记、建卡和建立台帐、卡、物相符。

6、严格遵守工艺规程

施工工艺和操作规程，是进行施工操作的依据和法规，是确保工序质量的前提，任何人都必须严格执行，不得违犯。

7、主动控制工序活动条件的质量

工序活动条件包括的内容较多，主要是指影响质量的五大因素：即施工操作者、材料、施工机械设备、施工方法和施工环境等。必须将这些因素切实有效地控制起来，使它们处于被控制状态，确保工序投入品的质量，避免系统性因素变异发生。

8、及时检验工序活动效果的质量

工序活动效果是评价工序质量是否符合标准的尺度。为此，必须加强质量检查工作，对质量状况进行综合统计与分析，及时常握质量动态。一旦发现质量问题，随即研究处理，自始至终使工序活动效果的质量，满足规范和标准的要求。

9、设置工序质量控制点

控制点是指为了保证工序质量面需要进行控制的重点或关键部位、薄弱环节，以便在一定时期内、一定条件下进行强化管理，使工序处于良好的控制状态。在设置控制点时，首先要对施工的工程对象进行全面分析、比较，以明确质量控制点；然后进一步分析所设置的质量控制点在施工中可能出现的质量问题或造成质量隐患的原因，并针对隐患的原因，相应地提出对策措施予以预防，具体工序质量控制点设置将在单位工程质量策划中予以明确。

施工原材料、半成品及外购件质量保证措施

1、严格按照合同要求，把好原材料、半成品及外购件进场关。材料入场前，先取得产品合格证、质保单和材料样品，同时按规范要求和质量标准对其进行复检，复检合格后方可投入本工程使用。对检验不合格的原材料一律不得入库，绝对禁止不合格原材料混杂到工程建设之中。

2、所有用于本工程的材料，设专人负责验收，合格后记录入库，并妥善保管。材料按产品的种类、特性、规格、批次分类堆放整齐，做好醒目标志。

3、原材料的产品出厂合格证、质保单集中于专职质检员统一保管，工程结束后作为质量验收的备查原始资料归档于竣工验收资料中移送业主。

九、施工安全控制

1、在施工期内，我公司将按照国家、省、市颁布的有关安全法规、规程和安全生产条例、规章，建立以项目经理为首的安全领导小组，制定并实施一系列安全措施，贯彻落实“安全生产，预防为主”的方针，确保工程现场施工安全。安全目标：杜绝一、二类人生伤亡、机械设备及工程质量事故。避免三类事故和社会治安事故，维护工地正常生产，生活秩序；防止四类一般性小事故，确保施工按计划完成。

2、开工前组织有关人员认真学习安全防护规程，遵照管生产必须管安全的原则，项目经理是安全生产的第一负责人，设置专职安全员，负责安全生产责任制的制订和执行落实，经常到工作面进行检查，发现问题，及时处理，做到定时、定人、定措施整改，杜绝不安全因素。

3、树立“安全第一”的思想，提高职工的安全意识和自我保护意识，定期举行安全会议，检查安全责任制和安全措施的落实情况，各作业班组在交接前后，均进行安全作业情况的检查和总结。在主要进场道路口设置醒目的安全告示牌。

4、加强劳保用品的管理，按国家劳动保护法的规定，现场作业人员一律配发相应的劳动保护用品，如安全帽、安全带、防尘面具等。

5、加强夜间生产、生活安全措施，场内道路、作业面布置足够的照明灯具。

6、施工期按时收听、收看天气预报。

7、加强操作工的安全技术教育和培训，新入场工人上班前先进行“三级”安全教育。建立安全档案，做好安全技术交底工作，对特殊工种如各种机械、电气设备、车辆、船舶等机械操作应杜绝无证作业。定机定人，严格按安全操作规程作业。

8、加强施工用电和电机设备的安全管理，低压电器线路按标准离地5米以上临空架设，严禁乱拉乱接，对施工作业面临时线路进行挂高离地2米以上布置。对电机设备和用电机具进行切实有效的安全接地和接零保护，做好日常保护保养和定期检修工作，防止漏电触电事故发生。

9、施工现场配置颜色统一并有警示标记的配电箱，并进行编号，做到门锁齐全，乱拉乱合。

10、加强安全防火知识教育，增强职工冬季防火意识，严禁使用电炉，合理布置消防设施，对职工进行基本的防火器材使用示范训练，做到人人都会使用简单的消防器材，真正做到群防群治，把火灾事故消灭在萌芽状态。

11、对防火重点场所、仓库（如木工厂）挂置醒目的禁火牌，执行动火许可证制度，严禁无证动火，加强防火器材的配置和定期检查，确保万无一失。

12、禁止职工酒后上班，严禁施工人员酒后作业。

13、设立月度安全奖励制度，开展“百日无安全事故”活动，争取本工程项目无安全事故。

14、建立职工安全档案，严格执行安全生产“六大纪律”和安全生产“十个不准”，严禁违章指挥和违章作业，对如有违章行为者根据违章情节给予处罚和追究责任，并计入安全档案。

十一、文明施工

1、按指定地点弃土，有序堆放整平，并合理利用。严禁随意堆放弃土。

2、施工期间，工地现场和生活区设置足够的临时卫生设施，及时清理垃圾，生产和生活垃圾统一运弃，保证施工区的环境卫生。

3、工地建设时，按文明工地标准进行，按规定标准建设食堂、厕所。

4、爱护当地草木，搞好与兄弟单位的协作关系，和当地群众合睦相处，以礼待人，严明纪律，绝不侵犯群众利益。

5、在施工区域内，树立醒目标语牌，加强环保文明施工的宣传力度。

6、各施工队实际管理区域责任制，挂牌施工，文明施工，定期整治现场环境，保持现场的各类机械设备、材料摆（堆）放整齐有序，严禁乱堆、乱丢、不用的器材要及时回收，已完工的项目要做到工完场清。

7、在全部工程完成后，除已征得监理单位的同意外，我方立即拆除一切必须拆除的施工临时设置和施工临时生活设施。拆除后的场地按监理工程师指示清除干净。

8、施工期间粉尘(扬尘)的污染防治措施土石方施工和施工车辆行驶会引起尘土飞扬,使附近的总悬浮颗粒物超过环境空气质量标准

宁波市亭下水库灌区续建配套与节水改造工程二期Ⅲ标项目部

挡墙设计 篇6

关键词：航道整治 直立式钢丝网石笼挡墙 施工工艺 生态护坡

长江航道整治工程的护坡主要为堤岸边滩护坡和江心洲滩护坡，防止边滩和洲滩岸坡遭受水流冲刷侵蚀而崩塌，因地形变化使航道产生冲淤变形后影响通航尺度。长江堤岸边滩和江心洲滩多为淤泥质土，土质差，渗流较严重。部分地段紧靠长江大堤，岸坡多为耕地，土地紧张，受地形限制需采取直立式挡墙护坡。长江航道整治工程护坡挡墙经过多年的发展，从最初的干砌石、浆砌石和现浇混凝土挡墙结构，至现在的直立式钢丝网石笼挡墙结构，挡墙结构形式的演变，说明长江航道整治工程的护坡已逐步向生态和环保护坡发展。

传统的挡墙结构形式

传统的挡墙结构形式主要有干砌石挡墙、浆砌石挡墙、现浇混凝土挡墙等，干砌石和浆砌石挡墙具有取材容易、施工简单、维修方便、和工程造价低等优点；但对块石的平整度要求较高，其适应岸坡变形的能力不强；现浇混凝土挡墙构造简单，施工方便，可以较好的发挥结构的强度性能，整体性强。但其透水性较差，适应岸坡变形能力较弱。

直立式钢丝网石笼挡墙结构形式

直立式钢丝网石笼挡墙是一种新型护岸结构型式，该结构实质由充填满石料的矩形钢丝笼单元体叠砌组成，单元体由底板、隔板、侧板和盖板组成，在钢丝笼中装填石料后，封闭盖板，将单个钢丝网石笼之间通过相同材质的钢丝连接，形成一个大型的、具有一定柔韧性和整体性的工程模块，具有良好的透水性和极强的抗冲性。

在长江中游藕池口水道航道整治工程的砂埠矶护岸段，首次试验性采用了直立式钢丝网石笼挡墙和钢丝网垫混合式护岸结构型式，在坡顶陡坎江心侧设阶梯式的钢丝网石笼挡墙。挡土墙由三层高度均为1m的钢丝网石笼竖向砌筑而成，岸侧垂直，江侧成阶梯式，由下而上钢丝网石笼层宽分别为2.5m、1.5m和1m，挡墙下设无纺布和碎石垫层，墙后采用卵石回填。

砂埠矶护岸中直立式钢丝网石笼挡墙分为三层，下宽上窄，尺寸规格分别为2.5×1m×1m（长×宽×厚、下同）、1.5m×1m×1m和1.0m×1m×1m。网格尺寸为8cm×10cm，网面钢丝直径φ2.7 mm；边端钢丝直径为φ3.4mm；绑扎钢丝直径φ2.2mm。单个石笼构件如图1所示，挡墙结构图如图2所示：

图1 石笼构件图 图2 挡墙结构图

直立式钢丝网石笼挡墙的特点

钢丝网石笼挡墙主要具有以下特点：柔韧性好、有延展性、整体性好，适应变形；透水性强、抗暴雨和水流冲刷，能排水固结，利于岸坡稳定、水土保持；组装方便，可组合成不同形状、施工进度快；表面加镀锌及高尔凡保护层，防锈蚀，经久耐用；可因地制宜利用当地卵石料资源，经济性好；由于石笼垫表面粗糙，泥沙易于落淤在石笼内，可以长出青草等绿色植被，起到水土保持、消声敛光、环保绿化的效果，改善了河道的生态环境。

直立式钢丝网石笼挡墙的施工工艺

施工前，先清理好基础，铺设好无纺布和碎石垫层。施工工艺流程如下：

1、钢丝网石笼的组装

为便于运输，钢丝网石笼单元折叠后运输至现场，先将钢丝网石笼放置在坚硬平整的地面上，按原始折叠线展开，再将面板、背板、侧板和隔板竖起，组成一个开口箱体形状，将所有相邻面板的边缘钢丝绞合在一起。

2、钢丝网石笼的安装

安装时从第一层钢丝网石笼开始，先在施工区放样出每个钢丝网石笼的位置，然后将每个钢丝网石笼按放样的位置一个紧靠一个整齐地摆放在垫层上，再将相邻钢丝网石笼用钢丝紧密绞合构成一个连续的整体。

3、钢丝网石笼的石料填充

为减少孔隙率、防止石笼变形并增强美观性，采取分层填石，人工配合机械填充。每次填充高度为1/3石笼高度，且相邻两钢丝网石笼单元已填充卵石的高差也控制在1/3石笼高度以内。靠面墙单元内每装填满1/3就安装两根加固钢丝，即用两根长约1.2m的钢丝，分别从钢丝网笼箱体的后面向正面（临江面）距边缘1/3处加筋绞合，防止钢丝网笼箱体在卵石填充时变形。如此循环施工，直至钢丝网石笼箱体填充满。

4、钢丝网石笼的绞合锁盖

石笼填充完成后，先将盖板下折与相邻盖板的边缘拉至一起，再将相邻钢丝网石笼的盖板拉紧，使盖板所有边缘与相邻面板边缘充分绞合，同时与相邻的盖板充分绞合，最后将钢丝的伸出部分插入钢丝网石笼中去。

第一层钢丝网石笼完成部分后，依次进行第二层、第三层钢丝网石笼施工。

直立式钢丝网石笼挡墙的生态护坡试验

1、生态护坡的特点

生态护坡是一项综合运用工程力学、生态学、土壤学和植物学对岸坡进行保护，形成植物或者工程与植物组成护坡系统的护坡技术。

生态护坡不仅具有抵制水流冲蚀、保护坡岸的传统防护功能，而且融入了文化和生态等多方面的内容，使其具有对自然生态系统的维护和恢复功能，即改善环境功能。

2、植草生态护坡施工试验

由于钢丝网石笼挡墙结构具有较强的水土交换能力，有利于墙上植物的生长，具备生态护坡的条件。2012年3月，在藕池口水道砂埠矶护岸挡墙段进行了植草试验。

2.1草种及施工时间选择

草种的选择：由于洲滩护坡在洪水季节时会被淹没，所植的草，要有较强的抗水淹能力、繁殖能力和有较发达的根系扎根于钢丝网石笼中。据前述特点和草种的特性，选择狗牙根、高羊茅等草种，作为护坡用草种比较合适。

施工时间的选择：植草施工一要考虑草籽发芽、生长的自然条件，二要考虑播撒的草籽在洪水期来临前，能够长出较发达的根系，防止被洪水冲刷带走。因此植草施工的时间，选择在2012年3月。

2.2 钢丝网石笼挡墙植草工艺

基质土铺设：选择耕植土，除去杂草杂物，机械开挖、铺置于挡墙顶，然后人工均匀铺设并用铁锹密实。人工均匀洒水，使泥土渗透至钢丝网挡墙内部。

撒播草种：先在基质土上均匀撒播草籽，再均匀覆盖一层细土。

施肥及洒水养护：草籽播撒后及时洒水并施肥，养护时间为二十天左右。

后期管理养护：草籽发芽出土后，形成草坪后对其进行修整、洒水、施肥、农药除虫等。

结语

藕池口水道直立式钢丝网挡墙于2010年12月开始施工，2011年5月砌筑完成（见图3），2012年3月植草完成。已经历三个洪水期和枯水期，2014年5月到现场查看，挡墙稳固、变形很小，也未受到破坏；除挡墙顶部临水边缘的草皮略有冲刷外，其他部位的草皮都郁郁葱葱，一片脆绿，与周边环境和谐一致，工程试验效果良好（见图4）。

长江航道整治的护岸施工，从传统的对岸坡功能守护到结合环保及生态方面进行探索研究，有很多的新材料、新结构、新工艺逐步得到应用。相信在不久的将来，长江航道或堤防的护岸工程实施后，长江两岸的坡面上将会是一片绿荫。

图3 2011年5月挡墙完成后图 图4 2014年5月挡墙图

参考文献：

[1]长江航道规划设计研究院.长江中游藕池口水道航道整治一期工程施工图设计[R].武汉：长江航道规划设计研究院，2010年9月

[2]路彩霞，李振清，杨振明.钢丝网石笼在护岸工程中的应用[N].水利水电快报，2004（23）：26-27

[3]廖迎娣，黄慧珏，张峰.生态护岸在芜申航道整治工程中的应用研究[J].现代交通技术，2011，8（1）：83-85

地下室外挡墙结构设计与优化 篇7

在民用建筑中,挡土墙设计往往不属于结构设计的重点。但由于在地下工程中,外部挡土墙体量较大,且各规范及手册要求并不统一,极易造成钢筋浪费。或者由于设计时未考虑周全,忽略了周边工程环境的影响,从而造成墙体存留安全隐患。本文将从挡土墙基本条件的选取,荷载取值以及混凝土指标等几方面,对挡土墙结构设计进行分析整理,并将计算结果进行比较,提出优化方案。

2 基本条件

一般民用建筑地下室挡土墙设计的基本条件包含计算简图的选取,墙厚的选择以及地下水位标高的设置。

2.1 计算简图选择

1)参考《混凝土结构设计规范》[1]9.1.1板的基本规定,当挡土墙两侧有可靠约束,且宽度比高度大于等于2倍时,按单向板计算。当挡土墙宽度比高度小于2倍时,按双向板计算。支座约束详见以下各条规定。

2)底部固端,上部简支:适用于挡土墙上部有楼板连接,如一般结构的地下挡土墙以及车库挡土墙。

3)底部固端,上部自由端:适用于挡土墙上部无楼板连接,如下沉庭院挡土墙,无顶板坡道挡土墙。

4)两侧约束:一般挡土墙两侧与可靠的墙体垂直连接,可视为简支座。与墙体扶壁柱连接时,如考虑扶壁柱对墙体约束,需保证扶壁柱具备足够刚度,同时还应对扶壁柱进行侧向受弯配筋计算。

5)多层地下室挡土墙,中间楼层处可按连续铰支座考虑。

6)有竖向轴压力的地下室外墙,应按偏心受压构件进行强度及裂缝计算,而不应仅按纯弯曲构件验算。如剪力墙结构的地下室挡土墙,挡土墙顶部承受垂直荷载等。

2.2 墙厚选择

1)根据《地下工程防水技术规范》[2]4.1.7条第一款规定:防水混凝土结构厚度不应小于250mm。

2)根据工程经验以及相关配筋情况,单层地下室,下沉庭院挡土墙,消防水池墙体厚度一般取250mm即可。多层地下室,较高下沉庭院挡土墙厚度一般需300mm～400mm。

2.3 地下水位标高

一般应取防水水位高度(与抗浮水位无关)。根据《建筑结构专业技术措施》[3]3.1.8条第三款验算地下室外墙承载力时,如勘察报告已提供地下水外墙水压分布时,应按勘察报告计算,如勘察报告未提供上述资料,可取历史最高水位与最近3a～5a的最高水位的平均值(水位高度包括上层滞水),水压力取静水压力并按直线分布计算。此外,消防水池墙体应按水头高度计算,即水池上部警戒水位泄水口标高至水池底板标高计算。

3 荷载取值

荷载取值包括土压力计算系数,水土容重取值,挡土墙上部荷载,地面可变荷载以及荷载分项系数。

3.1 土压力计算系数

根据《建筑结构专业技术措施》2.0.16计算地下室外墙的土压时,当地下室施工采用大开挖方式,无护坡桩或连续墙支护时,地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力,一般静止土压力系数可取0.5。当地下室施工采用护坡桩时,地下室外墙土压力计算中可以考虑基坑支护与地下室外墙的共同作用,可按静止土压力乘以折减系数0.66近似计算。(0.5×0.66=0.33)本条同《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》[4]8.1.6条。

3.2 水土容重

根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》8.1.5条,计算土压力时,地下水位以下土的重度取浮重度。一般水重度为10kN/m3,填土重度18kN/m3。根据《建筑结构专业技术措施》2.0.5地下水位以下的土重度需考虑孔隙比,应近似取11kN/m3。此处土重度适用于砂性土,水土分算压力后相加。而当土为黏性土时,可对水土重度进行合算。地下水位以下取饱和重度,即地下水位以下的土重度加水重度。饱和重度近似取为20kN/m3。

3.3 挡土墙上部荷载

计算挡土墙裂缝时,应按实际情况考虑墙体上部荷载,避免为控制裂缝增加不必要的配筋。此处应注意上部荷载为对结构有利荷载,根据《建筑结构荷载规范》[5]3.2.5条,恒荷载的分项系数应取1.0,活荷载的分项系数应取0。

3.4 地面可变荷载

1)根据《全国民用建筑工程设计技术措施-结构》[6]2.1.2第4款第7条计算地下室外墙时,其室外地面荷载取值不应低于10kN/m2。

2)根据《建筑结构专业技术措施》2.0.6在计算地下室外墙时,一般民用建筑的室外地面活荷载可取5kN/m2(包括可能停放消防车的室外地面)。

3.5 荷载分项系数

根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》8.1.6条,地下室外墙承载能力极限状态计算时,按静止土压力计算,土、水压力作用分项系数均取1.3。本条同《建筑结构专业技术措施》2.0.16条。此外,根据《建筑结构荷载规范》3.2.5条,地面可变活荷载的分项系数应取1.4。

4 混凝土指标

混凝土指标包括混凝土强度等级,保护层厚度,裂缝宽度限值,混凝土抗渗等级以及钢筋间距与配筋率的要求。

4.1 挡土墙混凝土强度等级

1)根据《混凝土结构设计规范》3.5.3条,二a类环境不应低于C25,二b类环境不应低于C30。

2)如在腐蚀环境下,还应参考《工业建筑防腐蚀设计规范》[7]4.2.3条要求,采用对应腐蚀性等级的混凝土强度等级。一般不小于C30。

4.2 挡土墙下基础垫层的混凝土强度等级

1)根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》8.1.8条,基础垫层可取C10。

2)根据《地下工程防水技术规范》4.1.6条,防水混凝土结构底板的混凝土垫层,强度等级不应小于C15。

如在腐蚀环境下,还应参考《工业建筑防腐蚀设计规范》4.8.5条要求,采用对应腐蚀性等级的垫层材料。一般不小于C20。

4.3 挡土墙钢筋保护层厚度

1)根据《混凝土结构设计规范》8.2.1条,二a类环境不应低于20mm,二b类环境不应低于25mm。

2)根据《混凝土结构设计规范》8.2.2条第4款,当对地下室墙体采取可靠的建筑防水做法或防护措施时,与土层接触一侧钢筋的保护层厚度可适当减少,但不应小于25mm。

3)根据《地下工程防水技术规范》4.1.7条第3款,钢筋保护层厚度应根据结构的耐久性和工程环境选用,迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。

4)根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》8.1.10条,对地下墙体与土接触一侧钢筋,无建筑防水做法时不小于40mm,有建筑防水做法时不小于25mm,且不小于钢筋直径。

5)根据《工业建筑防腐蚀设计规范》4.2.5条,如在腐蚀环境下,地下室外墙混凝土保护层最小厚度为50mm。

4.4 裂缝宽度限值

1)根据《混凝土结构设计规范》3.4.5条,一类环境0.3mm,其余环境0.2mm。

2)根据《地下工程防水技术规范》4.1.7条第2款,裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通。

3)根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》8.1.13条,当地下室外墙设有建筑防水层时,外墙最大裂缝宽度的限值可取0.4mm。

4)如在腐蚀环境下,还应参考《工业建筑防腐蚀设计规范》4.2.4条要求,采用对应腐蚀性等级的裂缝宽度限值。一般不小于0.2mm。

4.5 混凝土抗渗等级

1)根据《地下工程防水技术规范》4.1.1条防水混凝土抗渗等级不得小于P6。

2)根据《地下工程防水技术规范》4.1.4条,符合表1。

本条同10版《高层建筑混凝土结构技术规程》[8]12.1.10条。

4.6 钢筋间距及配筋率

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》12.2.5条高层建筑地下室外墙设计应满足水土压力及地面荷载侧压作用下承载力要求,其竖向和水平分布钢筋应双层双向布置,间距不宜大于150mm,配筋率不宜小于0.3%。

5 工程实例及计算比较

1)北京某项目地下车库挡土墙(见表2),地下水埋深10m,无腐蚀性,挡土墙高3.5m,墙顶标高-3.000m,与车库顶板相连,墙长20m以上有侧向支撑。混凝土等级为C30,钢筋等级为Ⅲ级。墙体外侧有可靠的建筑防水保护层。施工中采用护坡桩。

由以上计算结果可以看出,计算方案2比计算方案1实配钢筋面积节省35%,计算方案3比计算方案1实配钢筋面积节省57%。本例中,静止土压力系数,迎水面保护层厚度及裂缝宽度限值的选取,对最终配筋结果影响很大。

2)银川某项目下沉庭院挡土墙(见表3),地下水埋深2.0m,弱腐蚀性,挡土墙高3.5m,内侧有0.5m高回填土。墙顶标高0.200m,不与地下室顶板相连,墙长8m有侧向支撑。混凝土等级为C30,钢筋等级为Ⅲ级。墙体外侧无建筑防水保护层。

由以上计算结果可以看出,计算方案2比计算方案1实配钢筋面积增大112%,计算方案3比计算方案2实配钢筋面积减少12%。本例中,计算高度的选择以及工业防腐规范对配筋结果影响很大。室外地面荷载的差异对配筋结果影响较小。云南某项目消防水池墙,墙高4.0m,无消防水池顶板,墙长6m有侧向支撑。混凝土等级为C30,钢筋等级为Ⅲ级。墙体内侧有建筑防水保护层。

由以上计算结果可以看出,计算方案2比计算方案1实配钢筋面积节省26%。混凝土抗渗等级降低较多。计算方案3配筋最少,且抗渗等级最低。本例中,水头高度的选取不当不仅会增大配筋面积,而且将混凝土抗渗等级提高较多。还应注意新旧高规对混凝土抗渗等级的规定有较大变化。

6 结论

1)对实际配筋面积影响较大的是静止土压力系数,一般取为0.5。如有护坡桩的情况,应考虑折减,避免钢筋浪费。

2)当墙体外侧有可靠的建筑防水保护层时,对实际配筋面积影响同样较大的迎水面保护层厚度,可根据混凝土规范及北京地区规范取为30mm,裂缝宽度限值取为0.4mm较为经济。

2)此外,遇到腐蚀环境,应参考工业防腐规范采取相应措施,避免造成安全隐患。

3)一般挡土墙的设计中,地面可变荷载一般不起控制作用,且室外地面情况较为复杂,还应取为10kN/m2。

4)在挡土墙的设计中由于新旧规范更替,规范对混凝土抗渗等级的取值有较大变化,在设计中应特别注意。

参考文献

[1]GB50010-2010混凝土结构设计规范[S].

[2]GB50108-2008地下工程防水技术规范[S].

[3]北京市建筑设计研究院.建筑结构专业技术措施[M].北京:中国建筑工业出版社:2007.

[4]DBJ11-501-2009北京地区建筑地基基础勘察设计规范[S].

[5]GB50009-2001建筑结构荷载规范(2006年版)[S].

[6]中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施-结构[M].北京:中国计划出版社,2003.

[7]GB50046-2008工业建筑防腐蚀设计规范[S].

挡墙设计 篇8

CARD/1是国际化的线路勘测设计一体化系统, 它功能强大、使用灵活, 并提供了强大的二次开发平台, 在国内的应用越来越广泛。但是在CRAD/1上不能自动进行挡墙设计, 设计人员必须利用其它软件完成, 并且要对CRAD/1产生的横断面、土石方、用地边界等进行手工修改, 使用起来相当麻烦, 且设计结果很容易出错。随着挡墙设置段落的增多, 设计人员的工作量也越来越大, 在CRAD/1上自动进行挡墙设计的功能要求也越来越迫切。

2 程序简介

针对上述情况, 本人利用CARD/1 (8.0版本) 提供的二次开发平台, 开发了挡墙自动设计程序, 该程序通过横断面开发文件QPR00093.CRD在CARD/1核心项目中调用挡墙设计文件 (DQSJ.QPC) , 读取用户输入的路基挡墙设计的基本参数文件“挡墙.DAT”和“挡墙模板.TXT”, 自动进行路基挡墙平面、立面设计, 并生成平面图、立面图、挡墙工程数量表, 同时在横断面图中绘出挡墙, 并在横断面面积中自动扣除挡墙砌体的面积。

3 程序特点

⑴一体化程度高, 直接提取CARD/1平、纵、横设计资料和成果数据, 设计出图全部在CARD/1内部完成。

⑵挡墙模板的格式比较人性化, 各参数间顺序可以任意排列, 简化了挡墙模板建立的工作, 可以直接利用理正等程序的模板。

⑶直接读取横断面、平面、纵面数据文件, 减少人工数据输入工作。

⑷数据管理项目化, 可以把一个项目的挡墙段落放在 (挡墙.DAT) 里, 便于管理。

⑸程序可以根据用户填的参数自动进行挡墙设计。

⑹在挡墙数量计算时程序自动对段落长度进行曲率修正, 工程量计算更准确。

⑺设计好的挡墙实时在横断面中显示, 能直观检验挡墙在横断面中的布置是否合理。

⑻横断面出图中加入挡墙横断面, 减少手工修改工作。

⑼在横断面面积计算中自动扣除墙身面积, 自动对横断面设计线进行截断, 便于进行用地界横断面面积计算及总体图绘制。

4 程序运行必备数据

本程序运行前应首先输入初始参数, 并存储在“挡墙.DAT”中, 具体参数名称及顺序如下:

项目名称;起点地名;终点地名;分段最大长度;分段最小长度;基顶埋置深度;墙址线限制纵坡 (%) 。

总轴线数;

设计轴线的需设计挡墙数;设计轴线号

挡墙起点桩号;终点桩号;左墙 (Z) 或右墙 (Y) ;挡墙外边缘离路基设计线外边缘距离 (Bx) ;墙顶距路基边缘点的高差 (Hx) ;墙顶高程;选用模板名称;挡墙立面输出桩号;基底类型 (基底平为0;基底与设计线平行为1) ;泄水孔间距;是否要设防撞栏 (是为1, 否为0) ;绘图比例。

5 程序运行框图

6 工程实例

以某条高速公路地点A至地点B中的656轴线中的一段挡墙设计为例, 介绍程序的具体运行过程如下:

6.1 调用“挡墙.DAT”文件, 并输入初始参数如下:

地点A至地点B高速公路; 地点A; 地点B;10;4;1;5

2 |说明:总轴线数

1;656 |说明:本轴线的挡墙段数;轴线号

260;295;Y;0;0;0;HZ01;700040;1;2.5;1;300

1;276 |说明:本轴线的挡墙段数;轴线号

255725;256035;Y;0;0;0;HZ01;700010;1;2.5;1;500

6.2 调用“挡墙模板.TXT”文件, 并输入模板参数如下:

⑴hz01 (衡重式 ) |模板名称 (衡重式命名要以HZ开头;其余的命名可以随意)

⑵ZL01 (重力式 放坡8米)

6.3 程序运行

第一步:执行核心文件QPR00093.CRD (调用DQSJ.QPC) , 进入图2。

第二步:选择功能1, 进入挡墙自动设计, 程序会根据所选参数自动进行设计, 并输出数量表、挡墙设计图。

程序产生的文件有:

a) 挡墙分段文件 (dq分段aaann.txt) :

说明:此文件可修改挡墙的分段, 墙高, 伸缩缝位置.

数据文件格式如下:

*挡墙起点桩号;终点桩号;左墙 (Z) 或右墙 (Y) ;选用模板名称;挡墙立面输出桩号;基底类型。

*分段起点桩号;分段挡墙高度 (H0;不含基础高度) ;是否设伸缩缝

260.000;295.000;Y;HZDQ;700010.000;1

260.000;4.5;0 |说明:当基底类型选择与设计线平行时为分段挡墙高度H0, 基底平时为基顶的设计高

264.000;5.00;1

268.000;5.50;1

275.000;6.5;1

285.000;6.5;1

b) 挡墙绘图分页文件 (dq分页aaann.txt) :

说明:此文件可修改挡墙图的绘图比例, 每页的起终点桩号

数据文件格式如下:

*挡墙分幅绘图格式文件

*桩号绘图轴向比例 1: 500 竖向比例 1: 500 横向比例 1: 500 共 1 页

1

260.000 295.000

c) 挡墙工程数量表 (dq数量aaann.XLS) (如表1、表2) 。

备注:类型中A为右侧衡重式挡墙

备注:类型中A为右侧衡重式挡墙

d) 挡墙设计图文件 (dtqaaann.plt) , 如图3:

7 结语

本程序自2006年推广应用至今, 已应用在我院承担的54个高速公路工程项目中所有挡墙设计, 与传统设计手段相比, 提高设计效率达10倍以上。

本程序属于《公路勘察设计一体化系统》的一个核心模块。《公路勘察设计一体化系统》于2007年通过了福建省交通厅组织的课题成果鉴定, 鉴定结论认为该系统“集成化程度高、功能齐全, 勘察、设计、出图均在系统内完成, 在CARD/1平台上首次开发出挡墙设计模块, 填补了该模块在国内应用上的空白”。该系统获得了福建省2008年度优秀工程勘察设计计算机软件一等奖及2008年度全国工程勘察设计计算机软件银质奖。通过知识产权转让, 由中国西安CARD/1公司进行推广, 成果已广泛应用于国内各大交通规划设计院所。

摘要：利用CARD/1提供的二次开发平台开发的路基挡墙自动设计程序, 可与CARD/1中的程序实现数据共享, 自动进行路基挡墙平面图、立面图、挡墙工程数量表生成, 在横断面图中绘出挡墙, 并在横断面面积自动扣除挡墙砌体的面积, 实现最优设计。

关键词：CARD/1,二次开发平台,挡墙自动设计程序,最优设计

参考文献

[1]吴夯, 张颖.道路勘测设计CARD/1应用教程[M].兰州大学出版社, 2000.

挡墙设计 篇9

1 生态景观挡墙与传统挡墙的对比

一般情况下, 挡墙必须满足较好的排水功能, 同时对河道周围的土壤进行有效的保护, 在构成不同的形态结构的同时, 还要保证实践应用过程中的安全性能和可靠性能, 因此, 挡墙的施工技术要求较高。在一般的水利工程施工中, 传统的重力式挡土墙使用的范围最广, 是由混凝土结构或者砌石堆砌而成。在实际施工过程中, 重力式挡土墙在满足安全施工和保证可靠性的条件下, 很难按照绿化和水生物等所应有的相关要求进行施工, 从而对河湖的生态环境造成了一定的影响。一般情况下, 现浇混凝土挡墙、浆砌块石挡墙和预制混凝土板挡墙, 会使水和岸完全隔离, 并且, 挡墙使用混凝土砌块和干砌的主要缺点是块石之间的缝隙都非常小, 一些河堤水生物难以生存, 也不利于植物的生长。而网兜石块档墙的外露部分在强烈的阳光照射下以及河水的冲刷下非常容易损坏, 即使采用金属的网兜材料也很容易使人受伤, 并出现生锈的问题, 严重影响网兜石块墙的使用寿命。在使用木桩和竹篱作为挡墙材料时, 结合编织袋装土一起作为挡墙, 一般来说在临时施工河段可以使用, 但是, 由于其耐用性不强, 从而无法在高级工程的施工中使用。再一方面, 因为重力式砌石土墙的体积十分庞大, 所以, 一般情况下河边地基承载力很难达到它的要求, 河道在沉降时会产生较大变形。因此, 在采用较大的挡土墙时, 必须对河道的地基进行加强处理, 以保证地基的稳定性, 确保河道施工过程的安全性。随着环保和节能政策的不断推广, 采用开山取石的方式来进行河道整治中挡土墙的施工, 已经不能很好地适应社会发展, 并且, 材料来源变得非常困难, 大大增强河道整治工程的施工成本。

现代化建设中, 混凝土块为材料的新型挡土墙得到了不断推广, 即生态景观挡墙, 与传统的现浇混凝土挡墙、浆砌块石挡墙和预制混凝土板挡墙相比, 生态景观挡墙具有以下几个方面的特点。 (1) 挡土结构的整体重量较轻。采用在预制混凝土块中预留孔洞的方式, 生态景观挡墙的重量可以保持在18~20k N/m3之间, 与现浇混凝土和石块相比, 重量轻很多, 和土质的整体重量相差不多; (2) 砌块与砌块之间在相互咬合之中是通过榫接或者是台阶的形式构建的。由于, 砌块与砌块之间存在着一定的相互自然锁定性, 这样, 接触面的剪切强度自然加强, 所以, 大大提高了河道的承担压力; (3) 砌块与墙后填土形成了一个整体结构。在墙后填土中采用分层铺设的技术, 能够土有效的使砌块和墙后填土形成一个整体, 这样可以使挡土的整体结构得到均匀受力, 其受力情况得到一定改善; (4) 生态景观挡墙的施工工艺比较简单, 可以有效提高施工速率和施工效率, 不受天气和温度的限制, 从而缩短施工工期; (5) 通过在砌块的表面使用涂料、绘画等, 可以使砌块的图样多种多样, 使河道整治工程的整体效果更加自然。

2 生态景观挡墙的设计应用

根据国家相关规定、施工技术规范和施工设计规范等, 生态景观挡墙的设计, 需要以加筋材料的筋带为计算基础, 才能保证生态景观挡墙的整体效果。一般生态景观挡墙的加筋材料是土工格栅, 在实践过程中, 土工格栅比筋带加筋具有更好的施工性能, 可以大大提高土体各组成结构的力学效果。与此同时, 在河道政治工程中, 生态景观砌块气体的墙背剩余水压力几乎为零, 具有很好的整体连锁效果, 可以加速排水效率、适应一定形态变形和降低主动土压力等, 从而提高生态景观挡墙的稳定性和安全性。因此, 根据国家相关规范标准执行, 生态景观挡墙的设计应该在对地基的承载力和挡土结构的抗剪破坏力以及抗滑稳定性的严格检测下进行, 并且, 在得到各方面的可靠数据以后方可施工。这样, 才能延长生态景观挡墙的使用寿命。

现对某地区的河道进行整治, 根据河道的具体情况来看, 整治的范围全长为845m左右, 整体施工分为二个阶段:第一阶段河道整治的河道轴线长度大约700m。河道的宽度设计是40m;第二阶段河道轴线长度是190m, 河道宽度设计是70m左右。根据河道原来的设计方案, 其施工的重力式挡墙所采用的是浆砌条块石, 给河道周围的生态环境造成一定影响。现对河道进行整治, 以标准河道为基础, 要求底宽为35m左右、面宽为45m左右, 工程静态的总投资为574万元。与此同时, 根据防洪规划的相关要求, 将整治河道的宽度设计为P=50%洪水位为界, 设计的平台为5m宽, 采用上下错层铺设的方式进行施工。另外, 设计的上下层挡墙驳岸, 上层是M.75浆砌条石挡墙结构, 包含底板在内的墙高为1.6m左右, 设计顶宽为0.5m, 下层是M7.5浆砌块石挡墙结构, 包含底板在内的墙高为4.5m左右, 顶宽的设计为0.8m。在实践过程中, 采用生态景观挡墙节约了147万元左右的投资, 节约投资比为26%左右。在采用生态景观挡墙进行河道整治工程的设计应用时, 需要对如下几个方面进行合理计算。

2.1 地基承载力校验

根据河道整治工程的施工情况来看, 生态景观挡墙可以在一些承载力不强的地基上应用于, 可以保持较好的稳定性, 并大大提高河道整治工程的施工质量。一般情况下, 墙面的倾斜角可以根据实际情况, 在10°~18°度之间进行调整。砌块重度与填土重度要保持一致性, 所以, 不需要单独对墙基的承载力进行校核, 只需成分考虑挡土结构与墙后填土的整体效果就可以了。根据我国地基设计的相关规范标准, 挡土高度的控制范围是:H≤f/r, 如果超过这个范围, 则必须对挡墙的地基进行加固处理, 才能保证河道的整体稳定性。

2.2 内部稳定的计算

首先, 最小拉结网层数。将土压力计算出来, 土工格栅规格一般选择极限抗拉强度为50k N/m, 网层一共是六层, 下部层数的间距与上部层数的间距分别为0.060m和0.075m。每一层网片所承受的拉力都应该加以分析, 以便确保它的拉力在允许的范围之内。接着, 设计分析加筋网片的拉结能力, 这个过程应该在加筋土发生剪切破坏的情况下来进行, 以便确保它的承受墙体上的内部土压力。最后, 设计和分析其内部滑移, 准确地得出在外部土层的压力作用下, 墙体沿着加筋网片滑移的距离。在实践应用中, 根据计算结果来确定各层土工格栅强度、长度、土工格栅型号和位置等。

2.3 外部稳定的计算

根据规范要求, 整体抗滑功能是生态景观挡墙的重要前提, 其安全系数应该在1.30以上, 对基底抗滑的稳定性进行设计, 加筋体的宽度应该确定为3.7m左右, 土工格栅的长度为4米左右, 抗倾覆稳定系数为4.90, 完全满足相关规范要求。

2.4 局部称定的分析计算

结网与挡土砌块之间的连接强度, 挡土砌块之间抗剪强度和顶部无加筋挡土砌块的抗倾覆, 以保证河道整治工程施工过程的稳定性和安全性, 促进河道整治工程顺利完工。

3 结语

生态景观挡墙不但具有外观的审美价值, 而且, 它的结构柔韧性能好, 对变形具有较强的适应能力, 且整体连锁性能强, 可以批量生产并且施工操作方便, 缩小占地面积、节约投资成本。生态景观挡墙安全可靠, 其不但能够满足挡土排水的需要, 还可以满足自然生态科学发展的需要。综上所述, 生态景观挡墙在河道整治工程中的应用, 具有很好的整体效果, 大大降低施工成本, 满足现代经济发展要求, 对于提高河道的整体稳定性发挥着重要作用。

摘要：在河道整治工程的施工中, 生态景观挡墙的合理应用, 使河道外观的欣赏价值得到很大的提高。同时, 也在很大程度上提高了河道适应变形的能力, 大大降低了施工成本, 使河道的生态环境得到有效的保护。该文就生态景观挡墙与传统挡墙进行对比, 对生态景观挡墙的设计应用进行分析, 提出生态景观挡墙在河道整治工程中的实践应用, 以便有效地减少河道整治工程的投资成本, 促进我国河道整治工程的可持续发展, 以及整治施工技术水平的不断提高。

关键词：生态景观挡墙,河道整治工程,设计,应用

参考文献

[1]潘树军, 王新, 张俊, 等.生态防护工程在水利工程中的应用[J].水利科技与经济, 2014 (11) :10-11.

[2]周中元, 张黎明, 贾秀华.自嵌式景观挡墙在岸坡整治工程中的应用[J].江苏水利, 2013 (11) :43-44.

[3]郭延军.河道生态化整治研究[J].水电与新能源, 2014 (4) :75-78.

[4]李杨杨, 孙占锋, 龚安国, 等.河道控制区景观规划探讨[J].水土保持应用技术, 2014 (3) :28-30.

[5]吴春波, 于强.河道景观生态修复技术文献综述[J].农业科技与信息, 2 0 1 4 (18) :30-33, 36.

挡墙设计 篇10

深圳市东部海堤位于台风多发区域, 现状海堤建设标准较低, 防潮能力较差, 尤其是2008 年受台风“黑格比”的影响, 海堤受损破坏严重。为保证海堤的安全性及防浪功能、保障周边居民生命财产安全和促进东部旅游业发展, 相关部门决定对上述海堤进行重建。

在原址重建海堤, 一般的设计思路是在海域一定范围内填筑止水围堰, 再行施工海堤。此方法对海域环境造成较大的破坏作用, 尤其是围堰填筑材料难以清理干净, 台风浪潮将余碴吹卷上岸, 破坏海堤设施。为此, 本工程采用水下蛙人清理海床, 固定拼装钢模, 水下混凝土浇灌, 解决了海域填筑材料清理的难题, 同时保证了工程质量。

1 工程慨况

深圳东部海堤重建工程 (一期) 项目位于深圳东部大鹏南澳街区月亮湾海域岸线, 紧临滨海大道。海堤重建工程总长1038.94m, 由两种不同结构型式组成:A段水产加工场和南澳观海广场岸线长378.26m, 以旧堤岸加固填补岸坡扭王字块体为主;B段水产码头至边防码头及月亮湾海域C、D段岸线长660.94m为重建段。见平面图1所示。

该海堤岸线由于处在大鹏湾东岸海域, 常年饱受风浪袭击, 台风季节, 海上波浪较大。该工程实施之前, 护堤曾由当地街区居民修建。但居民修建的海堤因结构型式简单, 设计标准较低, 岸堤建后不久, 全线多处被台风波浪冲毁, 出现了大范围坍塌滑移, 岸坡存在安全隐患, 须进行彻底的设计与施工重建。

从设计前进行的勘察得到的资料看, 该海堤岸线的地形、地质、海况如下:

①地形:紧靠街区滨海大道, 岸线狭小, 岸顶与坡脚高差6~7.5m, 陡坡较大。

②地质:上层土质为人工回填块石, 碎石杂土, 含石量70~100%不等, 层厚4.2~6.0m, 底标高-3.96~-4.63m, 填筑时间较长;下层为淤泥, 趋于流塑~软塑, 层厚9.2m~10.20m, 底标高-13.36m~14.34m;水产码头至边防码头范围块石层下均为中细砂层直至风化层。

③海况:近岸海域水深-0.5~-1.8m, 35m开外为-2~-3.6m。海面平时浪高0.35~0.85m, 台风季节强风浪高达1.2~1.6m以上, 月亮湾港区停泊较多渔船和执法公务船, 区域水浅船多, 不适合工程船机进入。

④海上区域受海洋部门管控, 新建海堤不得占用海域水线。

2 海堤护岸的设计型式

该项目近岸海域水浅工程船机无法进入, 如要进入须进行大面积航道疏浚, 增加相当大工程造价。附近岸线无场地, 同时海洋区域不得占用水域, 受到海洋管控约束。按现场情况, 海堤无法采用直立式方块结构、或扶壁式板桩结构、或斜坡式护岸结构等常规结构型式。

该海堤C、D段所处的地理位置工况较为特殊, 本文以C、D段为例, 对岸线、海况、地理、地质自然条件的分析, 特别对岸线海域水深、海上波浪, 自然环境复杂情况分析论证, 决定选用在旧护岸边线, 对原被台风波浪冲毁的坡脚, 采用深挖基槽浇筑水下混凝土重力式挡墙结构形式, 并在堤前用2 吨扭王字块和四脚空心块进行镇脚消浪, 以保证结构稳定与岸上游人安全, 海堤挡墙结构形式见图2 所示。

该工程海堤采用水下混凝土挡墙结构型式, 具有以下优点:

①结构简单, 整体性稳固, 耐久性优良, 抗风浪能力强;

②不需要预制大型构件, 不需大型预制场地, 避免水陆运输和船机调迁, 仅用陆上一般机械设备即可;

③不需要耗大量钢材;

④不需占用较大海上水域;

⑤海堤岸线为旅游景观项目, 建成后整体观感优越;

⑥施工简易、工期短, 不受复杂环境限制, 与其他结构型式相比资金投入较少, 认为是最佳的方案。

3重力式挡墙的施工

3.1基础施工及计算

为保证护岸边坡稳定安全, 基础开挖采取分层分段逐一推进方法, 并控制开挖标高。当挖至软弱土层须采取边坡稳固措施, 如底部泥层采用抛石挤压排淤方法处理, 确保施工安全。基础开挖按30~36m为一段, 由于岸坡高差较大, 垂直挖深与岸坡可能存在滑坡危险。因此我们根据勘探资料, 依土力学理论的太沙基计算公式, 对岸坡基础土体进行深入分析, 原堤岸为较均匀的块石杂填料, 可按水上、水下, 两种土层用条体划分计算方法进行验算。验算结果如图3 及表1 所示。 (按无粘结土层计算)

3.2 水下基槽平整

该工程基础开挖是在深水位以下进行的, 基槽开挖后有凹凸不平的基面, 对高低不平的基床由专业潜水员在水下进行补填扫平, 陆上测量校对。

我们采用两道小钢轨0.5~2.0mm碎石极细平, 每边平出25~30㎝, 厚度15~20㎝。水下整平控制不得太厚, 并要有足够密实度, 保证基床坚实, 不出现松动。

3.3 模板设计、计算与制作

水下混凝土挡墙主要是靠水下模板的定位浇筑成型的。因基床面至高潮位水深已达到4.5m以上, 模板的安装定位无法按陆上一般工程的方法施工。为保证挡墙水下浇筑成型符合设计要求, 模板必须专门设计。我们采用整体定型钢模板, 并根据海堤工程量, 共制作5 套整体定型钢模, 其中一套为半弧形, 用于弧度段。每套钢模由4 片定型板组成无底箱体, 长度分为6.5m及7.5m两种, 纵向模板各端预留25㎝长度作过度段搭接之用, 宽度为5.9m, 高度为3.2m, 保证低潮位时露出水面有20~30㎝。

考虑到水下混凝土采用较大坍落度, 浇筑速度快, 流动性强, 大体积水下混凝土模板所承受的侧压力较大, 我们对模板的设计面板选用4㎜厚钢板;龙骨用L53×53×5角钢, 横竖向间格52×52㎝;外围加强杆件选用[12.6 槽钢, 横向水平间距104.9㎝, 纵向外层每间格127.5㎝拼排设2根, 两根之间预留6~8cm空间作对拉螺杆穿套管之用。外围加强杆件与龙骨杆件电焊成牢固整体。如图4、5所示。

箱体拼装后应设置3 层水平对拉螺杆, 横向间距104.9cm, 底层拉杆离箱底高25cm设一排, 中间设一排, 预留 Φ50 螺孔, 并计算选用螺杆直径, 采用 Φ50PVC塑料套管, 箱体拼装完成后拧紧, 以防钢模受力变形。顶层拉杆采用[16.5 槽钢两端焊 Φ32 螺丝, 架于模板顶上与竖向槽钢相扣连接。由于基槽岸侧与施工道路间相距狭小, 螺杆无法按整根安拆, 为便于拆模, 水下部分螺杆采用分套式连接杆, 分4 段, 每段按1.2~1.8m的不等形式特制加工, 现场拼模时接成一根, 穿于塑套管内, 拆模时逐段分离拆除。

由于水下混凝土采用较大坍落度, 浇筑速度快, 流动性强, 大体积水下混凝土对大型模板产生的侧压力较大。根据模板受力状况和钢结构体系要求, 模板各受力杆件须进行设计验算, 本文仅对钢模板的主要受力杆件验算如下:

①混凝土对钢模侧压力计算 (依水运工程混凝土施工规范要求, 采用导管法浇水下混凝土时, 不允许插入振捣, 其最大侧压力按港口工程混凝土施工规范公式P=14fv (k N/m2) 计算, 并增加用导管法倾倒混凝土所产生水平动力荷载2k N/m2计入为总侧压力, 计算如下:

P=14fv=14×3×1.5=63k N/m2

最大侧压力为:

Pmax=63.00+2=65k N/m2

式中:

Pmax——混凝土对模板侧压力 (k N/m2) ;f——混凝土坍落度18~22cm的时间;v——混凝土的浇筑速度 (k N/m2)

②混凝土侧压力对横向槽钢[12.6 水平受力强度验算 (计算简图如图6)

q=Pb=65×1.049=68.185k N/m

按四等跨连续梁计算最大弯矩, 查得

“结构静力计算表”系数KB==-0.107

查钢结构普通槽钢[12.6 截面抵抗矩Wx=6210cm, 计算槽钢抗弯强度:

式中:y为截面塑性发展系数

③挠度验算。

④螺杆受拉力计算与选用:

根据钢模侧压力的分布状况计得:

由公式计算螺杆直径;选用准325号钢即:

从有关资料中查得螺杆有效直径需dc=25mm才能满足, 但考虑到螺杆周转次数较多, 长时间受海水侵蚀, 实际施工中采用了准Φ30的螺杆。

根据计算结果加工制作的箱型钢模分片运至施工道路平台拼装, 箱体总重量约6.5~7 吨左右, 由35~50 吨起重机吊起, 测量放线定位吊入基槽, 就位校核无误, 再吊导管操作架。操作架为井型钢架, 架体采用 Φ50 钢管制成, 在一定高度设操作平台。

3.4 水下混凝土墙施工

该工程水下混凝土挡墙浇筑采用导管法。使用C35普通混凝土, 塌落度采用180~220mm, 根据水下箱体面积, 导管作用半径为3m, 选用 Φ250mm导管一根即可, 上管口设杯型漏斗一个, 形状为倒杯型, 直径为1.0m、高度为1.2m, 漏斗容量须保证导管下口初始浇筑时水不向管内倒灌及浇筑过程中管内混凝土易从管内流出为目的进行制作。依经验, 对一般浇筑水深在4.5m左右的箱体水下混凝土时, 管口初始埋入混凝土深约为80~120cm, 混凝土向下管口外扩展范围达到0.8m~1.2m, 漏斗与管内剩余混凝土量和连续浇灌的施工方法是能阻止下管口海水倒灌现象。但在准备工作和操作过程必须满足连续浇灌的要求。对于泵送混凝土在本工程施工实践中还未碰到意外情况, 按上述做法浇筑较为顺利。

导管长度及导向架制定:

高潮位时水面至基槽底水深4.5m, 导管分节采用法兰盘胶垫接法。根据导管至水底最小超压力P可从有关资料查得, P=0.1, 导管需要出水面高度按下式计算:

hi=40P-0.6h

H2=40P-0.6h2=40×0.1-0.6×4.5 (水深) =2.7m

即导管总长度为H=h1+h2=7.2m。按法兰盘接法加工成5 节, 水下节为2.8m, 其余按0.8~1.2m长度加工。

导管操作架高3.8m, 浇混凝土前导管可与操作架一起吊入箱体钢模顶于中心处, 置于槽钢对拉螺杆上。

混凝土浇筑采用泵送, 泵车位于岸上, 从岸顶直接泵入导管杯口, 导管提升或下插, 采用3.5~5 吨手拉葫芦, 随混凝土浇筑高度逐步提高拆除管节, 不间歇的浇筑至设计标高。

根据设计与施工工艺要求, 水下混凝土挡墙应以结构缝的型式进行划分, 结构变形缝6m一段, 采用间隔施工法。

按基槽延长线, 每浇两段间隔一段, 两间隔段浇筑完成, 拆模后补夹模浇中间空隔段, 如图7 所示。

水下混凝土挡墙浇筑完成后, 当施工上部挡墙结构时, 应先填筑墙后块石混凝土。上部挡墙混凝土浇筑, 仍采用整体组合钢模, 但模板安装完毕, 最好在低潮时浇筑, 确保上部混凝土与水下混凝土形成整体。

4 施工技术措施

本工程由于处在大鹏湾海域, 属跨年度的施工项目, 该区域季节性气候变化较大, 台风、波浪、海潮的影响是海堤施工的不利因素, 特别是水下混凝土挡墙基础开挖、平整、钢模板吊运安装, 水下混凝土浇筑是本工程主要环节。为避免上述情况对工程较大的影响和破坏, 在施工过程采取了以下技术措施:

①基础开挖、平整, 按分层分段方法施工, 以完成一段施工一段的方法逐步推进, 台风季节期间应避免大面积的长线开挖的施工做法。对已完成的基础应在台风到来之前将水下混凝土浇筑成型。

②模板钢箱和吊运安装选在低潮时进行, 高潮时浇筑混凝土, 尽量推算至最低潮位时混凝土能露出水面20~30cm, 并进行修整。

③当遇海面较大风浪或有强台风到来之前, 应尽快组织力量对已施工的段落设法施工成整体。并在周围用现成块石进行压坡保护。

④为保证水下混凝土浇筑不被一般浪潮冲击, 混凝土浇筑之前可在施工道路面上加堆块石高度, 块石从完成段的路基上取用, 这样能起到阻挡一般风浪和海潮冲刷。

⑤对于海上工程水下混凝土, 一般浇筑完成可在24~30h拆模, 但在本时间内为避免混凝土表面不被浪潮冲刷, 导管架吊离后箱顶可用其他周转钢模进行临时覆盖, 既能起到镇压箱体稳定又能阻挡潮流冲击作用。

5 有关问题的处理

①该工程水下混凝土挡墙浇筑是采用无底箱型钢模, 施工过程随着混凝土浇筑高度上升, 基床与模板周边压力随之增大, 流动性较强的混凝土因模板周边碎石松动或存有缝隙而跑浆。我们对出现这种情况, 一般在混凝土浇筑前应对模板周边进行检查, 最好办法由潜水员对边脚内侧铺筑一层厚5~10cm瓜米石将缝隙填平, 使周边模板脚有12~15cm埋于碎石以下, 可阻止混凝土浆外流。

②在水下混凝土浇筑过程, 曾经出现过因模板内侧力和混凝土浇筑上升的侧反力致钢模整体上浮走动。在解决此问题时, 我们采取了两种办法:一种在钢模顶进行均匀的加载施压;另一种即在模板外围采用填一定量块石镇压模板边脚的方法处理, 拆除模前清理为护脚块石。

③为了降低水下混凝土挡墙造价, 我们建议较大体积的无筋水下混凝土构筑物, 当混凝土浇筑达到1.2m高度时, 可采用导向溜槽方法, 适当掺入15~20%块石。由于水下混凝土流动性较强, 块石比重大于水下混凝土比重, 这样随着混凝土的浇筑高度, 所掺入块石会被混凝土覆盖, 不但不会破坏水下混凝土浇筑质量, 还能增加水下混凝土的整体结构强度。

6 结语

对于重力式海堤护岸挡墙, 采用水下混凝土浇筑结构型式进行设计施工, 这种结构形式的案例较为少见, 但我们在该工程中, 进行了大胆的创新。

该重力式海堤工程建成后防风浪结构稳固坚实, 岸线景观优美, 具有施工快, 工期短, 造价低的优点。该工程竣工后于2014 年12 月被评为优质工程。

从该工程的设计与施工结果看:对于一般近岸海况较复杂, 岸坡狭小, 海域施工条件受限制情况下, 采用岸坡挖基槽浇水下混凝土挡墙结构的方法设计施工较为合理。

通过围堰填海方式与本工程方案对比, 工程造价节约18%, 施工时间缩短12%, 重要是避免了对施工海堤海域的填筑破坏, 保持原有海上景观。

摘要：在自然条件复杂、海况变化大、地理环境差等情况下, 我们对近岸防浪海堤挡墙, 采用水下混凝土重力式结构型式进行设计与施工。本文介绍其设计型式、施工计算、工艺措施及取得的效果。

关键词：海堤护岸,重力式挡墙,水下混凝土,岸坡稳定,设计型式,施工技术

参考文献

[1]陈万佳.港口水工建筑物[M].北京:人民交通出版社, 1989.

[2]交通部第一航务工程局设计研究院.海港码头结构设计手册[M].北京:人民交通出版社, 1975.

[3]中交水运规划设计院.中华人民共和国行业标准港口及航道护岸工程设计与施工规范JTJ300-2000[S].北京:人民交通出版社, 2000.

[4]交通部第一航务工程局.港口工程施工手册[M].北京:人民交通出版社, 1996.

挡墙设计 篇11

加筋土是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的力学性能和提高土体的整体结构性，从而达到稳定土体的作用。加筋土挡墙由填料和在填料中布置的拉筋，以及挡土面板三部分组成。现有的设计理论和规范，主要解决加筋土挡墙的稳定问题。由于加筋土结构的复杂性，加筋土理论还大大落后于工程实践，加筋土挡墙在工程应用中仍存在许多问题，为此，我们专门开展了加筋土挡墙最优布筋方式以及布筋方向的探究。

模型试验材料及参数

填料：干燥清洁粗砂，容重，抗剪强度指标，，颗粒级配良好；

加筋材料：信封用牛皮纸，试验测得其宽度为0.5cm的抗拉强度。

试验设计思路

1. 基本假定

墙墙后填土为砂土（黏聚力c≈0）；

挡墙墙后土体达到主动极限状态时，土体形成滑动楔体[2]；

模型墙体承受的土压力符合线性分布；

筋土之间的摩擦系数随填土密实度变化。

根据朗肯土压力理论，计算得砂箱模型挡土墙的主动土压力分布及填砂破裂面形状位置，如图2所示，

2.设计思路

基于加筋用量最小的加筋土挡墙最优布筋方式，主要受筋带长度、筋带宽度和布筋密度三个变量的共同影响，其中，筋带长度、筋带宽度、布筋密度为独立变量，而筋带总面积为非独立变量，因此，我们运用控制变量的方法，来确定最小布筋面积。

而对于布筋方向，同样可以采用控制变量的方法，通过计算机编程对土体的稳定性进行有限元分析，从而得出不同情况下最优倾斜角度。

模型试验探究加筋土挡墙最优布筋方式以及布筋方向

1.最佳长度试验探究

筋带长度的选择主要考虑不同的层与层之间筋带的长度，为此我们首先确定了四种方案，a，上下等长，b，上短下长，c，上长下短，d，上下等长，适当加大中间层长度。通过图2的填土破裂面，我们知道挡墙破坏时的理论破裂面是从挡墙底端起，沿抛物线形式向上和向里扩展的，因此，a和b方案就显得很不经济了，在考虑c，d方案的时候，我们在导师的帮组下用相应的软件进行了模拟，发现，虽然d方案能使墙后更多的土体受到扰动，产生应变，也就是说可以提供更大的对挡墙的拉力，防止挡墙破快，但前提是，需要更多的筋带，综合考虑起来也是不经济的，因此，我们最后确定了c方案为比较合理的布筋方式。

2. 最佳宽度试验探究

为了确定最合理的筋带宽度，我们想到了一个很好的办法，我们用弹簧拉力计测试相同埋置深度，相同长度，不同宽度的筋带从沙土中匀速拔出来时的力，并用这个力除以筋带的面积，我们定义为“比强度”，这样，只要找到比强度较大时所对应的宽度，即为合理并且经济的宽度，通过一番试验之后，我们最终确定了宽度在0.3cm到0.5cm的宽度是比较合理的。即选用“窄筋“布置时，比强度相对较大，宽度比较合理。

3.最优布筋密度的试验探究

在最初做实验的时候，为了最大程度简化试验影响因素，我们都才用了“宽筋疏布”的方式来布置筋带，这样显然也是不合理的，因为挡墙的刚度并不是很大，他需要一个比较均匀的力，即在挡墙的每一点都能提供有效拉力，从而防止发生过大变形而破坏，所以，选择“疏布”筋带就显得很不合理了。

为了解决这个问题，我们确定了两种试验思路，一方面，选择“密布”的同时，缩小筋带的宽度，从而有效的控制筋带的用量；另一方面，我们选择“错位布筋”的方式，即最大限度的减小挡墙的受力空白区。从而时期能够有效的抵抗墙后土压力的同时，不产生过大的绕度或者变形。

在确定了实验思路后，我们进行了大量的试验，并将观察结果记录于表1。最后我们确定了“窄筋密布”“错位布筋”为最优布筋方法。

4. 布筋方向的试验探究

在实际工程中，常因种种需要而采用倾斜布筋的方式，就粘着破坏条件而言，设置一定角度的向下倾斜的角度的筋条，可使作用在筋条表面的摩擦力对应的法向力作用位置降低，从而可以提高加筋土的强度，为此，我们通过等梯度连续设置不同的倾斜角度，使用计算机编程进行有限元计算，绘出图3所示的挡土墙稳定性安全系数曲线，从曲线走势可以看出，当荷载中超载所占的比例大时， 筋条水平布置， 其效果更好； 而当其自重占的比例大时，设置10°左右的下倾角，其稳定性更好。

结论

应用控制变量的方法，通过对影响加筋土挡墙稳定性的布筋密度，筋带宽度及长度等因素的试验探究，我们得出了基于最小布筋面积的最优布筋方式，总结来说，即“窄筋密布”、“窄筋长布”、“错位布筋”、“上长下短”的布筋方法，能显著提高加筋土挡墙的稳定性。在此基础上，我们通过等梯度连续设置不同的倾斜角度，使用计算机编程进行有限元计算，绘出土挡墙稳定性的安全系数曲线，从曲线走势可以看出，当荷载中超载所占的比例大时， 筋条水平布置， 其效果更好； 而当其自重占的比例大时，设置10°左右的下倾角，则能提高挡土墙的稳定性。

挡墙设计 篇12

1尾水建筑物布置

电站下游尾水管出口及尾水闸底板高程为2 352.46 m, 尾水渠底板以1∶4的反坡至高程2 366.96 m, 两侧为扶壁式钢筋混凝土挡土墙, 墙顶宽为1.0 m, 扶壁间距为3.5 m, 厚度为1.0 m, 墙底板厚度为1.5 m, 扶壁式挡土墙每隔19 m设1道结构缝, 最大墙高20.54 m, 属于高扶壁式挡土墙。如图1。

2高扶壁式挡墙结构分析与计算

齐热哈塔尔水电站下游尾水管出口扶壁式挡墙最大墙高为20.54 m, 墙体断面如图1所示。墙后回填砂砾石, 填土面为水平, 墙底基础为砂砾石层。在墙背后土压力、墙底板上的土重、墙底地基反力及水压力作用下, 挡土墙呈空间受力结构特征, 受力为复杂的三向应力状态。考虑挡土墙的受力结构特征及应力状态, 由于一般的结构力学分析方法不能真实反映挡土墙实际受力状态, 故采用三维有限元方法对本工程挡土墙进行应力分析及配筋计算。

2.1 基本资料

(1) 墙体混凝土及墙后填土参数见表1。

(2) 墙后填土高程墙后填土高程为2 371.50 m

(3) 计算工况及水位。尾水渠挡土墙计算工况及相应水位见表2。

2.2 计算模型

根据本工程尾水渠挡土墙的结构布置, 计算模型取顺水流方向为x方向, 墙轴线方向为z方向, 铅垂向上为y正方向, 具体计算模型见图2。

墙体和墙底基础按统一整体建模。有限元计算模型单元划分如图2所示。墙体及基础统一划分为8节点实体单元。

2.3 计算结果

根据挡土墙的结构布置并考虑其受力特征, 通过对各种工况的分析计算, 最不利工况为工况1, 限于篇幅, 本文仅列出工况1的计算结果, 如图3。

由上述计算结果可知, 在各种荷载作用下, 墙体底板所受拉应力较大, 方向为顺水流x方向, 最大值为2.22 MPa, 肋板处所受拉应力值为0.98 MPa。根据SL191—2008《水工混凝土结构设计规范》推荐的按应力图形配筋的方法, 得出肋板处所配钢筋为116 cm2。采用SL379—2007《水工挡土墙设计规范》配筋方法及理正程序计算的配筋量分别为210 cm2和208 cm2。从计算结果可知, 配筋量与按应力图形配筋的方法相比相差较大, 约为50%。为弄清配筋量差别较大的原因, 设计过程中将基础弹模逐渐增加, 分别取值为:2.5, 25, 250, 2.5×103, 2.5×104, 2.5×105, 2.5×106 MPa进行计算, 计算结果见表3。

将计算结果绘成图 (如图4) 。

从计算结果和图4可以看出:

(1) 随着基础弹模的增加, 挡土墙墙底所受拉应力逐渐减小, 直至变为受压状态。

(2) 随着基础弹模的增加, 挡土墙肋板所受拉应力逐渐增大;当弹模增大到一定量值时, 挡土墙肋板所受拉应力达到一定值后, 保持不变。

(3) 当基础弹模增加, 而挡土墙肋板所受拉应力不再增加时, 采用此拉应力值 (1.32 MPa) 进行配筋计算, 配筋量为217 cm2, 结果与规范及理正程序计算方法计算的配筋量基本相同。

通过上述的分析计算, 可以得出以下结论:即规范及理正程序采用的是替代荷载截条法和三面固端法, 计算过程中对底板和肋板分别计算, 未考虑在基础作用下墙体与底板的空间变形协调, 适用于基础为弹模较高的岩基。而当基础弹模较小时, 由于墙体与底板的变形协调, 肋板所受拉应力减小, 而底板所受拉应力增加。此时肋板配筋量减少, 而底板配筋量相应增加。

3结语

通过地基不同弹模分析, 可以得出如下结论:

(1) 在实际设计过程中, 对于基础弹模较大的挡土墙设计, 采用常规方法设计即可。

(2) 对于基础弹模较小的挡土墙, 应充分考虑墙体与底板的空间变形协调, 对挡土墙底板和肋板合理配置受力钢筋。

这样既节省了工程造价, 又保证了结构安全。

参考文献

[1]王勖成, 邵敏.有限单元法基本原理和数值方法[M].北京:清华大学出版社, 1997

[2]管枫年.水工挡土墙设计[M].北京:中国水利水电出版社, 1996

[3]江苏省水利勘测设计研究院.SL379—2007水工挡土墙设计规范[S].北京:水利水电出版社, 2007