关于水工挡土墙设计的几点认识

【摘要】挡土墙在水利工程中具有重要的作用，尤其是在复杂地段，挡土墙发挥了重要的作用，因而，注重挡土墙结构设计显得尤为重要，合理设计挡土墙结构，了解挡土墙设计的要点、原理与注意事项具有重要的意义，基于此，本文对水工挡土墙的设计提出了几点看法，希望能够加深对水工挡土墙的认识，促进水工挡土墙设计的完善，从而保证挡土墙设计的合理性以及经济性。

【关键词】水工；挡土墙设计；认识

前言

挡土墙在水利工程中具有不可替代的位置，用途广泛，做好挡土墙设计十分重要，是提高水利工程质量的关键，因此，研究挡土墙设计的重点，分析挡土墙设计的主要类型至关重要。挡土墙作为阻止土壤坍塌的支撑物，其结构的合理性影响着水利工程的质量，因而，注重挡土墙的设计，保证设计的合理性具有重要的意义，能够保证施工质量，延长水利工程的使用年限。

一、水工挡土墙的浸水作用原理及设计要点

水工挡土墙设计的关键在于水工挡土墙需要具备较好的浸水效果，因此，挡土墙设计时需要考虑水的作用力的影响，研究水工挡土墙浸水作用原理至关重要。水工挡土墙浸水后，会受到多种因素的影响，通过影响因素的研究，能够进一步了解水工挡土墙的浸水作用原理。水工挡土墙的浸水影响因素主要体现在以下几点，第一，土质会影响挡土墙的作用，在砂性土的情况下，受水的影响不大，内摩擦角在浸水后能够保持不变，在粘性土的情况下，一旦浸水，粘性土的粘性指标就会下降，增加主动土的压力，为挡土墙造成影响。第二，静水压力的影响，水工挡土墙浸水部分的墙面与墙背都会受到静水的压力，在水位持平的情况下，静水压力相互抵消，在水位不一致的情况下，静水水位会产生压力，影响水工挡土墙的稳定性。第三，在墙外水位骤降、雨水下渗、墙后填料内渗时，也会产生水压力，影响水工挡水墙的质量。

水工挡土墙的设计要点主要体现在三个方面，第一，做好排水措施。研究显示，挡土墙倒塌的主要原因就是挡土墙的排水措施失效或者并未采取排水措施，由于地表水流入填土后会降低抗碱强度，产生压力作用，导致水工挡土墙坍塌，因此，挡土墙设计过程中必须设置排水孔，排水孔孔径需要大于10厘米，间距在1米到2米之间，做好排水工作，降低水压的作用力。第二，做好挡土墙墙身强度的验算，通过验算挡土墙墙身强度，可以了解挡土墙的承载力，在可能超出承载力的情况下做好预防措施，以免产生不可估量的损失。挡土墙墙身强度的验算方法如下，首先，计算截面上相应高度的主动土压力以及墙体重力，其次，求得截面的内力，最后进行抗压强度与抗剪强度的验算，计算出挡土墙墙身强度，在此基础上进行后续设计，保证挡土墙设计的合理性与有效性。第三，验算挡土墙基底压力，验算挡土墙基底压力是水工挡土墙设计的要点之一，通过基底压力的验算，可以了解挡土墙的自重力、压力等，以此了解挡土墙的稳定性，以便对挡土墙基底按照相应的规范进行处理，保证挡土墙的质量。

二、水工挡土墙设计的主要类型

（一）悬臂式挡土墙

悬臂式挡土墙主要依靠墙身以及底板填土的重量维持平衡，是一种轻型支挡结构，主要由墙底板以及立板组成。悬臂式挡土墙设计中需要注意以下问题，首先，悬臂式挡土墙需要具有一定坡度，其具体的坡度值需要根据刚度与强度来确定，一般在1：0.02～1：0.05之间。其次，墙底板需要进行水平设置，基本情况如下，顶面与立板连接处需要向两侧倾斜，地面需要是水平的。最后，墙底板由两部分组成，分别是墙趾板与墙踵板，墙踵板需要是底面水平，顶面倾斜，并需要通过抗滑稳定验算确定强度。墙趾板的长度则由墙体的偏心距、倾覆稳定性与基底应力等条件进行确定，宽度是墙高的0.7倍左右。

（二）重力式挡土墙

重力式挡土墙是依靠自身重力抵抗土压力的挡土墙，一般由石块铸成，具有施工简单，取材容易，结构简易的优点，应用广泛。重力式挡土墙主要分為三种形式，分别是竖直、仰斜与俯斜三种，根据土压力大小的不同，需要选择不同的重力式挡土墙形式，一般情况下，最常用的是仰斜式，其次是竖直式，最后才是俯斜式。仰斜式虽然填土困难，但是适合用于斜坡，效果显著，竖直式与俯斜式填土容易，但是效果不佳，无法应用于斜坡。重力式挡土墙在设计中需要做到以下几点，第一，底宽需要达到墙宽的二分之一，挡土墙的顶宽需要大于50厘米，挡土墙只有符合上述要求，才能够具有较好的质量。第二，为增大墙底的抗滑能力，需要将基底作为逆坡，满足防冲刷要求，同时，底部埋深不能小于50厘米。

三、水工挡土墙设计的注意事项

水工挡土墙设计中需要注意三个问题，第一，挡土墙平面布置形式主要有三种，分别是弧形、折线型以及直线型，其中直线型最为普遍，应用最为广泛，但是具体应用时必须根据地下管道的铺设情况以及地下地质地形决定，也必须需要遵循减少挖土量、减少填土量，增加挡土墙整体刚度的原则。第二，在场地坡度较大的情况下，需要灵活分隔成几段，通过前后视觉关系，提高空间效果，减少挡土墙的高度，在同样效果下节约人力、物力资源。第三，充分考虑地下管道铺设与挡土墙基础之间的关系，避免地下管道横穿挡土墙，注重挡土墙的施工顺序，先进行管道铺设，再进行挡土墙施工。不仅如此，在挡土墙设计过程中还需要注意以下几个原则，首先，当基底比挡土墙基底高时，此时应满足S≥S·tgθ，s基础间净距，为扩散角。其次，在基底比挡土墙基底低时，需要将二者基础不接触为原则。总之，在水工挡土墙设计中需要注意多个问题，以达到提高挡土墙质量的目的，发挥挡土墙的重要作用。

总结

综上所述，挡土墙设计发挥了重要的作用，研究挡土墙的选型，分析挡土墙设计的原理以及注意事项，能够提高挡土墙设计的有效性与合理性，由此可见，研究水工挡土墙设计工作具有重要价值。

参考文献：

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