空箱挡土墙在水工建筑物中的运用
- 格式:doc
- 大小:17.00 KB
- 文档页数:4
谈水利工程中挡土墙的设计应用【摘要】水利工程中的挡土墙在工程设计中具有重要的作用,本文旨在探讨挡土墙设计的原则、方法以及在水利工程中的应用。
首先介绍了挡土墙的材料选择与设计原则,然后详细讨论了挡土墙的结构形式、设计方法以及在水利工程中的应用案例。
接着分析了挡土墙设计中需要考虑的因素和注意事项,强调了挡土墙在水利工程中的重要性。
最后总结了水利工程中挡土墙的设计应用的重要性,展望了挡土墙设计在水利工程中的发展前景。
通过本文的研究,有助于加深对挡土墙设计的认识,提高水利工程设计的水平,并为工程实践提供参考。
【关键词】水利工程、挡土墙、设计、材料选择、设计原则、结构形式、设计方法、应用案例、考虑因素、注意事项、重要性、发展前景1. 引言1.1 水利工程中挡土墙的重要性水利工程中挡土墙的重要性不仅体现在保护工程安全方面,还体现在节约土地利用和资源的方面。
通过合理设计和使用挡土墙,可以最大限度地利用土地资源,实现工程的可持续发展。
挡土墙在水利工程中的设计应用显得尤为关键,需要充分考虑工程的实际情况和要求,选择合适的材料和结构形式,以确保工程的安全可靠性和经济性。
水利工程中挡土墙的设计应用不仅要注重技术和理论的结合,还要注重实践经验的总结和创新,不断推动挡土墙技术的进步和发展。
1.2 挡土墙设计的背景挡土墙设计的背景始于古代水利工程发展的需求。
古代人们为了防止洪水、灌溉农田和蓄水,开始进行挡土墙的建造。
最早的挡土墙是用土石堆砌而成,虽然简单粗糙,但能够一定程度上抵御水流的侵蚀。
随着人类社会的发展,水利工程的规模日益扩大,对挡土墙的设计提出了更高的要求。
随着科学技术的进步,挡土墙的设计逐渐从简单的土石堆砌发展为结构复杂、功能更加完善的工程。
现代挡土墙设计考虑了材料的选择、结构的稳定性、设计的经济性等因素,使得挡土墙在水利工程中具有更广泛的应用。
目前,随着工程技术的不断创新和提升,挡土墙的设计已经成为水利工程设计中不可或缺的一部分。
谈水利工程中挡土墙的设计应用水利工程中的挡土墙是一种用来抵抗土体的侧压力,保护工程或者道路稳定的重要结构。
挡土墙的设计应用在水利工程中非常广泛,包括水库、河道、港口、堤坝等项目中。
挡土墙的设计应用需要考虑以下几个方面:1. 土体力学特性:挡土墙承受土体的侧压力,所以需要对土体的力学特性进行研究,包括土体的粘聚力、内摩擦角、饱和度等参数。
这些参数将对挡土墙的稳定性、变形等产生重要影响。
2. 墙体结构形式:挡土墙的结构形式有多种,包括重力墙、加筋挡土墙、钢筋混凝土挡土墙等。
根据实际情况,选择适当的结构形式是进行设计的重要步骤。
3. 设计参数:挡土墙的设计需要考虑地基条件、设计的使用年限、地震影响等因素。
根据这些参数,进行挡土墙结构的设计计算。
4. 材料选择:挡土墙的材料选择也很重要,通常使用的材料包括混凝土、钢筋、预应力钢束等。
根据设计要求和现场条件,选择合适的材料是确保挡土墙长期稳定运行的关键。
5. 施工技术:挡土墙的施工技术也是设计应用中需要考虑的重要方面。
施工过程需保证挡土墙的质量和稳定性,同时也要考虑施工的时机、施工方法等因素。
挡土墙的设计应用还需要根据实际情况进行详细的工程勘察和分析。
在水库工程中,需要进行水平和垂直的地质勘察,确定地下水位、土体层次、土质等情况。
根据实地勘察结果,进行土体力学参数的实测或者室内试验,进一步了解土体的特性。
然后,根据勘察和试验结果进行挡土墙结构的设计,包括墙体的高度、厚度、坡度等参数的确定。
挡土墙是水利工程中非常重要的一项技术应用。
在设计中,需要综合考虑土体力学特性、墙体结构形式、设计参数、材料选择和施工技术等方面的因素。
通过详细的工程勘察和分析,确保挡土墙在水利工程中的稳定和可靠应用。
空箱挡土墙在新疆开都河小山口二级水电站工程中的运用在社会经济快速发展的北京下,水电站工程建设的要求不断提高,各种创新施工方法应用在其中,实现了水电站工程质量的稳步提升。
在本文中,我们将以新疆开都河小山口二级水电站工程为例,对当地地质情况进行分析,并探索空箱挡土墙在其中的应用措施和方法。
标签:空箱挡土墙;新疆开度河小山口二级水电站工程;应用方法1、小山口二级水电站工程的地质情况分析工程区在大的地貌单元上处于鄢耆盆地边缘,总地势为北、西、南三面高,东面低。
开都河为本区最低侵蚀基准面,开都河在大山口出峡谷以后进入盆地,大山口至大巴仓渠引水口一带,属盆地边缘的低中山带,低中山带宽4km~8km,开都河位于低中山带内。
工程区位于天山褶皱带博斯腾湖山间拗陷西段,区域构造以NWW向的断裂为主。
博斯腾湖凹陷西部边缘出露的第三系地层,产状平缓,褶皱轻微,受NWW向断裂的影响,产生差异升降,NWW向断裂尤其是松树达坂断裂控制着拗陷的形成和发展,工程区附近主要断裂有以下3条:可肯达坂断裂、松树达坂断裂、洪水沟断裂。
其中可肯达坂断裂、洪水沟断裂为活动性断裂。
由于洪水沟断裂距工程最近约2.5km,可能对工程造成一定的影响。
根据地形地貌特征,将工程区划分为滩地区和阶地区两大类型。
工程区揭露的地层主要为第四系松散堆积层及第三系中新统桃树园组(N 1 t)地层,主要岩性为泥质粉砂岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩及砂砾岩等。
工程区物理地质现象不发育,主要表现形式以小规模的松散层崩塌为主。
崩塌多见于冲沟两侧及陡坎前缘,规模很小,一般为几立方至十几立方,对工程不会造成影响。
工程区内未见地下水出露,区内地下水按其赋存条件及性质可分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两种类型。
从钻孔揭露、现场声波测试及室内岩(土)物理力学试验的情况看,第三系(N 1 t)基岩是介于岩石与土之间的过渡型地层,即所谓的“软岩硬土”,具有岩性变化大,层理不明显,抗水性、抗风化性能差,易软化和崩解的特点,野外所取岩样进行的岩石试验基本都是胶结相对较好的样品,土工试验无法进行,所提的岩土(体)物理力学指标建议值在按岩石的基础上充分考虑了土的因素。
谈水利工程中挡土墙的设计应用
挡土墙是水利工程中常用的一种结构,常见于水库大坝、河堤、边坡等工程中。
它的主要作用是抵抗水流或土体的压力,稳定坡面或边坡,保障工程的安全性和稳定性。
本文将从挡土墙的设计应用方面进行探讨。
首先,挡土墙的设计应该考虑地质条件。
不同地质条件下,选择不同的构造形式和材料是至关重要的。
比如在软弱地基上需要加强稳定性,可以采用加强筋植筋挡土墙的结构形式,在强风区和地震区需要选择能够承受外力的钢筋网挡土墙等。
其次,挡土墙的设计应该根据不同的工程要求和使用环境进行选择。
比如在施工过程中,需要采用简单的、易于组装的墙体结构来加快工程进度;在地质环境恶劣的区域,使用耐腐蚀性强的材料能够更好地保障工程的无事故运行。
此外,挡土墙的设计也需要具有承载能力和稳定性。
在设计中要充分考虑土体和水的力学性质,根据地质条件和工程要求选择恰当的构造形式和墙体厚度,保证挡土墙能够承受外部作用力而不发生变形或破坏。
最后,挡土墙的设计需要考虑其后续的维护管理。
挡土墙建成后需要定期进行检查、维护工作,及时发现问题并进行修补,确保其长期稳定运行。
因此,在设计中需要考虑维护的便捷性和成本等因素。
综上所述,挡土墙的设计应用需要根据地质条件、工程要求及使用环境进行选择,并具有承载能力和稳定性,同时需要考虑其后续的维护管理。
只有充分考虑了这些因素,才能确保挡土墙在水利工程中发挥其最大的作用。
挡土墙在水利工程中的应用挡土墙是一种重要的土木工程结构,广泛应用于水利工程中。
它具有抵御水流冲刷、保护土壤和岩石稳定、改善水利工程的安全性和可靠性等功能。
本文将介绍挡土墙在水利工程中的应用,并探讨其重要性和优势。
一、挡土墙的定义和分类挡土墙是指通过对土石体进行筑筑或固结,形成一道垂直或接近垂直于水流方向的墙体,以抵御水流的冲刷和侵蚀。
根据不同的特点和用途,挡土墙可以分为重力挡土墙、砌体挡土墙、挖方挡土墙、挤土墙等几种类型。
二、挡土墙的水利工程应用领域1. 水坝工程水坝工程是挡土墙应用的主要领域之一。
在水坝建设过程中,挡土墙可以用于加强堤坝的稳定性,减少坝体的滑移和变形;同时,挡土墙还可以作为溢流坝、泄洪道的护坡,起到保护水坝和控制洪水的作用。
2. 渠道工程挡土墙在渠道工程中也扮演着重要的角色。
渠道的护坡和侧翼墙多采用挡土墙结构,以防止水流冲刷和侵蚀,同时还能保证渠道内水流的稳定和顺畅。
3. 航道工程挡土墙在航道工程中的应用主要是为了增加河岸的稳定性,防止航道的侵蚀和塌陷。
通过筑造挡土墙,不仅可以保护航道的安全,还能提高航道的通航能力。
4. 河道整治工程挡土墙常常用于河道的整治工程,以增加河堤的稳定性和安全性。
河道整治工程中常见的挡土墙类型有重力挡土墙和挤土墙,能够有效地抵御河流水流的冲刷和侵蚀。
三、挡土墙的重要性和优势挡土墙在水利工程中起到至关重要的作用,具有以下优势:1. 抗冲刷性强:挡土墙可有效阻止水流对土壤和岩石的冲刷和侵蚀,减少土地资源和各类设施的损失。
2. 提高工程安全性:挡土墙能够增加水利工程的稳定性,减少结构变形和滑移的风险,从而提高工程的安全性。
3. 节约空间和土地资源:挡土墙可以将原本需要大面积施工的工程转化为一道竖向的结构,既能节约空间,又充分利用土地资源。
4. 适应性强:挡土墙适用范围广泛,可以根据不同水利工程的要求和特点进行设计和施工,具有较强的适应性。
四、挡土墙的设计和施工要点挡土墙的设计和施工需要考虑以下要点:1. 根据工程环境和水流特点确定挡土墙的类型和结构形式。
挡土墙在水利工程中的重要性与设计要求一、引言在水利工程中,挡土墙作为一种重要的结构工程,在防止土壤侵蚀和控制地下水流动方面起到了关键作用。
本文将就挡土墙的重要性和设计要求展开探讨。
二、挡土墙的重要性挡土墙在水利工程中具有以下重要性:1. 提供坚固的支撑挡土墙在水利工程中起到的一个关键作用是提供坚固的支撑,特别是在地势较为陡峭的地区。
其通过抵抗土壤和水的压力,保持土坡的稳定,从而保证水利工程的安全运行。
2. 防止土壤侵蚀挡土墙可以有效地防止土壤侵蚀,在水流冲击下形成稳定而坚固的防护层。
这对于水库、水坝等水利设施来说尤为重要,可以保护其周边土壤不被冲刷,从而保证其长期稳定性。
3. 控制地下水流动挡土墙在水利工程中还用于控制地下水流动。
通过合理设计挡土墙的高度和结构,可以有效地控制地下水位,保持水利工程的正常运行,并减少地下水对土壤和建筑物的影响。
三、挡土墙的设计要求在设计挡土墙时,需要考虑以下几个主要要求:1. 土壤力学特性在挡土墙的设计过程中,需要充分了解土壤力学特性,包括土壤的抗剪强度、内摩擦角等参数。
这对于选择适当的挡土墙类型和确定合适的尺寸至关重要。
2. 统一设计标准挡土墙的设计必须遵循相应的设计标准和规范,确保挡土墙的结构和材料满足安全性和可靠性要求。
常用的设计标准包括国家标准和行业标准,设计人员应熟悉并合理应用。
3. 合理布置挡土墙在水利工程中,挡土墙的布置应根据实际情况进行合理安排。
考虑河流的形状和规模,地形地貌等因素,选择合适的位置和数量的挡土墙,以达到最佳的工程效果。
4. 考虑应对地震和洪水在设计挡土墙时,还需要考虑应对地震和洪水等灾害情况。
结构设计应具备足够的抗震和抗洪能力,以保证水利工程在灾害时期的安全性和可靠性。
5. 考虑环境保护因素在挡土墙的设计中,还需要考虑环境保护因素。
采用环保材料,合理设计挡土墙的形式和高度,保护周边的自然环境,减少对生态系统的影响,是设计人员应注意的重要问题。
挡土墙在水利工程中的应用水利工程是人类利用水资源,改善水环境,实现农田灌溉、城市供水和水电发电等目标的工程实践。
在水利工程的建设过程中,挡土墙作为一种重要的工程结构,在控制水流、防止滑坡以及保护土地资源等方面起到了至关重要的作用。
挡土墙是指由土壤构筑而成的具有一定高度与倾斜度的墙体,用于阻挡水流或土体、岩石的移动。
它的主要作用是通过分层、加固土体,使其具备一定的抗剪和抗滑性能,确保工程的稳定和安全性。
下面将从三个方面介绍挡土墙在水利工程中的应用。
一、水坝工程中的挡土墙水坝是一种建于河流或河谷上的堵水建筑,其主要目的是用于蓄水、控制水流和发电。
水坝的建设需要考虑到水压、地震等多种外力因素,为了保证坝体的稳定性和安全性,挡土墙的应用不可或缺。
首先,在水坝的坝址选择和设计中,通过挡土墙的建设可以改变地形地貌,确保坝址具备坝基的均匀性和稳定性。
挡土墙可以用于填埋河床坝基,改变河道地势,减小水流冲刷和侵蚀的影响,降低坝基的渗透性和变形性。
其次,在水坝的抗洪设计中,挡土墙的设置可以起到防止洪水冲击和分流的作用。
挡土墙可以修筑在水坝的下游,防止坝库水位上升过快和冲出坝体的可能性,减少洪水对水坝的影响。
最后,在水坝的渗漏和溃决问题上,挡土墙也扮演着重要的角色。
挡土墙可以通过设置排水系统,减少水坝的渗漏量,提高坝体的整体稳定性。
同时,在坝内施工过程中,挡土墙也可以作为支护结构,预防坝体滑动和变形。
二、堤防工程中的挡土墙堤防是人工筑起的用于防止河流、湖泊或海洋泛滥的护岸工程。
在堤防的设计与施工过程中,挡土墙的应用可以增加堤坝的抗震性和抗滑性,提高堤坝的整体稳定性。
对于河流堤防,挡土墙可以用于作为防洪墙,拦截河水,防止洪水漫溢,减轻洪涝灾害的发生。
挡土墙还可以通过分散水流能量,减小河道侵蚀,延长堤防的使用寿命。
对于海堤和湖堤,挡土墙的设置可以抵御海洋潮汐和湖泊涨落引起的冲击力,保护其背后的土地资源和人类居住环境。
挡土墙还可以通过抵挡海浪的冲击,减少堤防的侵蚀和沉降,确保堤坝的稳定性。
浅析水工挡土墙的设计和应用发布时间:2022-08-14T07:52:47.765Z 来源:《城镇建设》2022年5卷3月6期作者:石熙冉[导读] 在水工建筑物中,挡土墙是用来支承土或散粒材料的侧压力石熙冉四川省水利水电勘测设计研究院有限公司摘要:在水工建筑物中,挡土墙是用来支承土或散粒材料的侧压力,以防止土坡或不稳定岩体破裂和向下滑动而常采用的结构。
合理设置的挡土墙能够确保边坡、岸坡的稳定,保障相关建筑物的安全运行。
如若设计不合理,就会埋下安全隐患,极易造成相关事故,危及工程及人员的安全。
本文主要围绕水工挡土墙的设计和应用进行了探讨分析。
关键词:水工建筑物;挡土墙;设计应用0、引言挡土墙在水利水电工程中应用范围极为广泛,例如水闸边墙与上下游河道顺接、水电站厂房尾水渠边墙、渠系水工建筑物进出口连接过渡结构、半挖半填明渠渠身、渡槽或交通桥边跨的岸墩、明渠边坡或河道岸坡滑坡及崩塌的防护工程等。
因此,水工挡土墙的合理设计显得尤为重要。
1、水工挡土墙的运用特点水工挡土墙不但具有一般挡土墙的挡土作用,它区别于其他工程挡土墙的显著特点是多在有水条件下运行,应用范围广和运行条件复杂是其突出的两个特点。
水工挡土墙还具有岸边连接、挡水、导水及侧向防渗等多种功能,其在运行和构造上具有以下重要特点:挡土墙通常需要在多种水位条件下运用,施工期、建成及运行期,墙身前后的各种特征水位不同,作用于墙身的静水压力、土压力、底板扬压力、地基应力等都不相同,故需分析其在各种工况运行下的整体稳定、应力分布及结构强度是否均能满足要求。
水工建筑物的翼墙挡土墙,还具有挡水和导水作用,对进出口水流条件也都有一定要求,因此其平面布置和结构型式的设计需要考虑进出口水流条件的顺畅和保证过流能力的满足。
水工挡土墙在浸水后,作用在墙体上的荷载会相应发生变化。
一方面墙后填土料受水的浮力作用,土容重变为浮容重,相应土压力将减少;另一方面,对于粘性土浸水后内摩擦角减小,抗剪强度指标将会降低,从而又会增加主动土压力。
谈水利工程中挡土墙的设计应用挡土墙是水利工程中常见的一种结构,它主要用于防止土体的坍塌和滑动,保护工程的安全和稳定。
在水利工程中,挡土墙主要应用于以下几个方面。
挡土墙在水坝工程中的设计应用十分重要。
水坝是一种用于拦截水流,提高水位,蓄存洪水或引水的工程。
挡土墙作为水坝的一部分,起到了支撑水压力的作用。
挡土墙的设计应满足坝体的稳定性和安全性要求,防止土体坍塌和滑动。
挡土墙的抗浸性也十分重要,应能承受水压力的冲刷和侵蚀。
挡土墙在河道整治工程中的设计应用也十分广泛。
河道整治是通过改变河床形状和流速,控制河流水位和流量,保护沿岸和河道,防止水灾的发生。
挡土墙在河道整治中主要用于河岸的加固和防护。
挡土墙的设计应考虑到河流的冲刷和侵蚀,以及河岸的稳定性和安全性。
挡土墙的设计还应与其他结构物如防护堤、挡土坝等相配合,共同发挥防洪和防灾的作用。
挡土墙还广泛应用于农田水利工程中。
农田水利工程主要是为了解决农田灌溉和排水问题,提高农田的产量和效益。
挡土墙在农田水利中主要用于坡耕地的整治和防护。
坡耕地的农田水利工程,需要解决土壤的侵蚀和滑坡等问题,以保证农田的稳定和安全。
挡土墙的设计应满足土壤保持的要求,防止坡耕地的土壤流失和滑坡的发生。
挡土墙还常见于城市建设工程中的应用。
城市建设是社会经济发展的重要方面,而挡土墙则在城市建设中起到了很重要的作用。
挡土墙常用于高速公路、铁路、隧道和地铁等基础设施工程中。
挡土墙的设计应考虑到地质条件、土壤的稳定性和坚固性,以及结构物的安全和稳定性。
挡土墙的美观性和环保性也应得到关注,以适应城市的整体规划和发展。
水工建筑物中空箱挡土墙的运用一、空箱挡土墙的概况1.空箱挡土墙的概念及特点空箱式挡土墙由底板、顶板、前墙、后墙和纵横隔墙构成的空箱形挡土墙。
可利用空箱内充填土、水的重量来维持稳定[1]。
空箱挡土墙的组成部分有前墙、后墙、隔墙、顶板与扶壁。
它可以通过前后之间的空箱内填土或者充水来调节地基应力,从而使基底的地基荷载与闸室地基荷载保持一致,进而减少不均匀沉降。
空箱挡土墙具有重力轻和地基应力分布均匀等优点,连拱式空箱挡土墙在空箱挡土墙的基础上进行改进,效果更好。
2.空箱挡土墙的结构型式挡土墙是水电站、水闸、泵站及河道护岸等水利工程的重要组成部分。
目前工程中常用的挡土墙结构有:重力式挡土墙、衡重式挡土墙、钢混扶壁式挡土墙和加筋土挡土墙,下面简单介绍这四种挡土墙的适用范围及各自的特点。
(1)重力式挡土墙当所需挡土高度低于5m时,一般选用重力式挡土墙。
主要原因是该挡土墙结构形式简单,可就地取材,主要缺点是基底应力分布不平均。
当所需挡土的高度大于5m时,该挡土墙前部分的基底应力可能会超出地基的允许承载力。
(2)衡重式挡土墙衡重式挡土墙最显著的优点是能够利用衡重平台使得墙身整体的重心向后移,从而达到平衡基底应力的目的。
但是,这种挡土墙的构造方式使得挡土墙的基底宽度相较于重力式挡土墙要小,所以在扩散基底压力这一方面,衡重式挡土墙的效果要劣于重力式挡土墙。
(3)钢混扶壁式挡土墙钢混扶壁式挡土墙的组成部分有墙踵悬臂、立臂和墙趾悬臂。
该挡土墙相较于前二者在允许挡土高度上更出色,但对底板的宽度要求更大。
该挡土墙的缺点有钢材消耗量大、造价高、施工难度大。
(4)加筋土挡土墙当地基属于软土地基时,加筋土挡土墙是一种常用结构。
它的主要特点是让墙后填料从原本的外荷载身份变成抵抗外荷载的墙体结构的一部分。
这种挡土墙的优点是造价低,经济效益良好,裝配简单,利于施工。
二、空箱挡土墙在水工建筑物中的应用1.水工建筑物的概念及分类水利工程中常采用单个或若干个不同作用、不同类型的建筑物来调控水流,以满足不同部门对水资源的需求。
空箱挡土墙在水工建筑物中的运用
作者:袁俊年陈花
来源:《建筑工程技术与设计》2014年第36期
摘要:随着社会经济的迅猛发展,水工建筑物对于技术提出了更高的要求,空箱挡土墙因为重力轻、地基应力分布均匀和效率高等优点成为了水工建筑物最常用的方式,被广泛的应用于水闸连接和水闸设计当中,对于解决水工建筑的现实问题具有重要的意义。
关键字:空箱挡土墙水闸
一、空箱挡土墙的概况
1.空箱挡土墙的概念及特点
空箱式挡土墙由底板、顶板、前墙、后墙和纵横隔墙构成的空箱形挡土墙。
可利用空箱内充填土、水的重量来维持稳定[1]。
空箱挡土墙的组成部分有前墙、后墙、隔墙、顶板与扶壁。
它可以通过前后之间的空箱内填土或者充水来调节地基应力,从而使基底的地基荷载与闸室地基荷载保持一致,进而减少不均匀沉降。
空箱挡土墙具有重力轻和地基应力分布均匀等优点,连拱式空箱挡土墙在空箱挡土墙的基础上进行改进,效果更好。
2.空箱挡土墙的结构型式
挡土墙是水电站、水闸、泵站及河道护岸等水利工程的重要组成部分。
目前工程中常用的挡土墙结构有:重力式挡土墙、衡重式挡土墙、钢混扶壁式挡土墙和加筋土挡土墙,下面简单介绍这四种挡土墙的适用范围及各自的特点。
(1)重力式挡土墙
当所需挡土高度低于5m时,一般选用重力式挡土墙。
主要原因是该挡土墙结构形式简单,可就地取材,主要缺点是基底应力分布不平均。
当所需挡土的高度大于5m时,该挡土墙前部分的基底应力可能会超出地基的允许承载力。
(2)衡重式挡土墙
衡重式挡土墙最显著的优点是能够利用衡重平台使得墙身整体的重心向后移,从而达到平衡基底应力的目的。
但是,这种挡土墙的构造方式使得挡土墙的基底宽度相较于重力式挡土墙要小,所以在扩散基底压力这一方面,衡重式挡土墙的效果要劣于重力式挡土墙。
(3)钢混扶壁式挡土墙
钢混扶壁式挡土墙的组成部分有墙踵悬臂、立臂和墙趾悬臂。
该挡土墙相较于前二者在允许挡土高度上更出色,但对底板的宽度要求更大。
该挡土墙的缺点有钢材消耗量大、造价高、施工难度大。
(4)加筋土挡土墙
当地基属于软土地基时,加筋土挡土墙是一种常用结构。
它的主要特点是让墙后填料从原本的外荷载身份变成抵抗外荷载的墙体结构的一部分。
这种挡土墙的优点是造价低,经济效益良好,装配简单,利于施工。
二、空箱挡土墙在水工建筑物中的应用
1.水工建筑物的概念及分类
水利工程中常采用单个或若干个不同作用、不同类型的建筑物来调控水流,以满足不同部门对水资源的需求。
这些为兴水利、除水害而修建的建筑物称水工建筑物。
水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物以及专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。
水工建筑物按其用途可分为一般性建筑物和专门性建筑物。
一般性建筑物具有通用性,如挡水坝、溢洪道、水闸等,专门性水工建筑物又分为水电站建筑物、农田水利建筑物、给水排水建筑物、过鱼建筑物等。
水工建筑物按其使用时间的长短分为永久性建筑物和临时性建筑物。
2.水工建筑物在水工建筑物中的应用
空箱挡土墙是用在水闸连接和设计当中,下面利用几个简单的实例来说明空箱挡土墙在水工建筑中的应用。
1.空箱式挡土墙在水闸连接中的应用
城西湖退水闸12孔,单孔净宽5.0m,闸室高度16.6m。
如与两岸直接连接,不符合经济合理的设计准则,甚至产生裂缝[2]。
七和水电站枢纽工程有5孔泄水闸,单孔净宽10m,闸墩高18m,我们在边墩后面设置了挡土墙,使边墩只在底部承受土压力,上部只起支承闸门和闸墩上部结构的作用[3]。
因此在边墩后面设计了挡土墙,使边墩仅仅起到支承闸门及上部结构的作用。
由于挡土墙地基为填土,空箱挡土墙可以利用箱格内的填土来调整地基应力且较经济,故采用空箱挡土墙。
在两岸设置空箱挡土墙时,首先降低了边墩的内力,减小了因闸墩变形引起闸门开启困难和闸室破坏等问题。
其次降低了闸室底板内力,在设计中进一步减小底板和边墩的厚度,满足经济、合理和美观的要求。
最后不仅减小了地基内力,而且使地基内力变得均匀、一致,对整个闸室的安全稳定具有重要的意义。
2.空箱式挡土墙在水闸设计中的应用
我国江苏省瓜洲闸部分乙墙,1969首先试用了连拱式空箱式挡土墙,然后在各地建闸中广泛采用空箱式挡土墙来做上、下游乙墙、闸墙等,空箱式挡土墙显著的优点是:不用钢材,砌筑施工速度快,拱圈可以提前预制或现浇,砌石砌筑工程量与重力式挡土墙比较可减少一半左右,由于空箱结构自重小,故地基反力小,尤其适用于软基础上建筑。
慎江水闸于1974年10月竣工,投入运行近四年,上、下游乙墙及闸墙所采用的连拱空箱式挡土墙均无明显的不均匀沉陷、倾料或开裂漏水等现象发生,运行正常,实践证明是成功的。
1974年底兴建的塘下水闸和1977年底动工的东方水闸,采用倒拱式底板结合连拱空箱式闸墙结构。
这两座水闸的连拱空箱式挡土墙结构在施工中与慎江水闸相比较,不同的是空箱拱圈采用现浇混凝土,实践证明,这样既加快了施工速度,又提高了空箱结构的整体性和强度,至今均无发现什么问题。
三、空箱挡土墙的优越性
1.挡土墙的自重力的可调范围广
如果挡土墙尺寸外形已经确定,可以通过以下几种方式对挡土墙的自重力进行跳帧:改变前墙或者隔墙的厚度,改变空箱内部的填料高度,改变墙体的砌筑材料,改变隔墙的间距等等,对于自主调节挡土墙的自重力很重要的现实意义。
挡土墙合理的设计思路应该是这样的:要尽一切可能在墙体的构造上增加能够提到稳定性的方法,然后再在稳定性足够的基础上尽一切可能减少墙体的自重力,使之能够适应承载力低的地基。
2.挡土墙失稳后易于扑救
一般的挡土墙在发生结构失稳之后是很难进行补救的,但是空箱挡土墙不同。
它和混凝土的脆性破坏不同,对于挡土墙来说,从失稳到破坏需要一个过程,并不是瞬间发生,这样就可以给了现场补救的时间和机会。
当空箱式挡土墙发生滑动或者倾覆时,要马上打开预制的盖板,往空箱内放入填料增加自重力,通过增大基底的摩阻力和增大抗倾覆力矩的方式达到稳定挡墙的目的。
在往空箱内部放入填料的过程中要尽可能地避免对挡土墙前墙产生侧向压力,通过在填料之间设置加筋带,或者往填料之中加入石灰等凝固剂的方式来避免这种危害。
在加入压重填料的过程中要注意不能
在一个箱体中加完之后再加另一个,要同时在相邻的空箱之内加入填料,或者少量轮流加入填料,以免因此使得基底应力分布不均或者底板受到不正常的变形。
3.施工简单
就构造而言,虽然空箱挡土墙比较复杂,但实际的施工却比较容易。
挡土墙的隔墙与前墙都是垂直墙,比仰斜或者俯斜面墙要容易施工。
拱座和底板的立模和绑扎钢筋比较复杂。
另外,空箱挡土墙造价也比扶壁挡土墙少。
参考文献:
[1] 徐旭松等.浅谈空箱挡土墙在水闸设计中的应用[J].水利建设.
2014(2):143-144
[2] 许正松等.空箱式挡土墙在水闸连接段中的应用研究[J].工程设计.2007(4):884-887
[3] 王跃武等.空箱式挡土墙在七和水电站水闸连接段的应用[J].广东水利水电.2002(4):68-69
作者简介:袁俊年(1981.08),男,湖北武汉人,湖北省水利水电规划勘测设计院,工程师,大学本科学历,研究方向:水利水电。
陈花(1985.09),女,湖北武汉人,武汉市水务科学研究院,工程师,大学本科学历,研究方向:水土保持。