小议某引水工程挡土墙设计_论文__集群智慧云科

　　小议某引水工程挡土墙设计
　　彭国良
　　湖南省怀化市水利电力勘测设计研究院
　　《城市建设》2月份
　　摘要:随着社会发展，对引水工程设计要求越来越高。本文笔者通过多年工作经验，分析比较了扶壁式、悬臂式、衡重式挡土墙的优劣后，介绍引水工程选用扶壁式挡土墙方案，并对其进行设计及稳定计算。
　　关键词:挡土墙；设计；引水工程
　　1工程概况
　　某引水工程是防城港市供水水源项目之一，位于距防城区上游约1.2km的防城河下游出海河段。工程的开发任务为以供水为主，兼顾灌溉、发电和挡潮等综合利用，是该地区重要水利枢纽。
　　本工程任务主要以供水为主，工程等别按供水对象重要性确定为Ⅱ等，主要水工建筑物拦河闸坝、供水泵站和输水管线等按3级设计，设计洪水标准为30年一遇，校核洪水标准为100年一遇；电站装机475kW，属小(2)型电站，按5级建筑物设计，设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为50年一遇。工程区地震基本烈度为Ⅵ度，建筑物抗震不设防。
　　2挡土墙型式选择
　　拟建的左岸挡土墙与供水泵站相衔接，位于该坝址左坝头上。场地不平整，起伏较大，总体地势为北西侧高、南东侧低，地面高程为2.5～17m不等，岸坡自然坡度200～600。，河岸边较陡。
　　挡土墙区覆盖土层多为残坡积含碎石粉质粘土，密实，碎石成分为泥页岩、细砂岩等，下部砂卵砾石层级配较差，胶结良好；下伏基岩为志留系上统防城群(S3fn)中厚层状泥质粉砂岩、细砂岩及薄层状泥页岩，全强风化带埋深7～17m，岩石强度较高。
　　地基承载力标准值(fk)：砂卵砾石为0.3～0.5MPa，坡残积土及全风化基岩为0.2～0.35MPa，强～弱风化基岩为0.5～1.0MPa。
　　挡土墙除了具有防止土体崩塌的作用外，还具有挡水、侧向防渗等作用。挡土墙采用直线布置且紧接拦河闸，其高度和拦河闸的高度齐平，挡土墙填土后，顶部作为交通道路与拦河闸的交通桥连接。
　　挡土墙基础为砂卵砾石层，墙顶高程为15m，墙底高程0m，墙高15m，墙背填土为砂卵石；挡土墙前、背均挡水，故墙两侧有水位差出现的可能。设计初选悬臂式、衡重式和扶壁式3种型式的挡土墙进行比选。
　　2.1悬臂式挡土墙
　　悬臂式挡土墙由底板及固定在底板上的悬臂式直墙构成，主要依靠底板上的填土重量以维持稳定。其顶部厚度一般不小于20cm，底端厚度由计算确定。底板一般做成变厚度的型式，底面呈水平，板厚自直墙向两边减薄。底板长度由稳定计算确定，一般为墙高的0.6～0.8倍。根据水位及拦河闸的高度情况，初拟得出悬臂式挡土墙的尺寸，经过验算，悬臂式挡土墙的底宽太大，受力不好，开挖量很大，方案不理想。
　　2.2衡重式挡土墙
　　衡重式挡土墙是一种较特殊的断面结构，由墙身、衡重台与底板组成，其稳定主要靠墙身自重和衡重台上的填土重量维持，由于衡重台有减少土压力的作用，故衡重式挡土墙断面比较小，但因其底板较小，对地基条件的要求也较高。根据水位及拦河闸的高度情况，初拟出衡重式挡土墙的尺寸，经过验算，衡重式挡土墙的断面需要很大才能满足地基应
　　力的要求，开挖量也相当大。
　　2.3扶壁式挡土墙
　　扶壁式挡土墙主要是靠底板以上的填土重量维持稳定的，每隔3～5m距离有由底板向墙顶方向的倾斜的扶壁。这种受力状态大大优于悬臂式挡土墙和衡重式挡土墙，也因此扶壁式挡土墙的断面面积比悬臂式和衡重式的都小。初拟出扶壁式挡土墙的尺寸后，经验算，高度相同的情况下，悬臂式和衡重式挡土墙的底板都比扶壁式的大，开挖量和混凝土量比扶壁式大很多。
　　2.4推荐方案
　　经过计算等多方面比较，衡重式挡土墙施工方便，施工难度不大，但体积庞大，混凝土量大，开挖量也大，投资较大，故衡重式挡土墙不优；悬臂式挡土墙一般在6～8m高度之间，体积较为合理，受力也较好，但该处要