谈水工挡土墙的基础处理措施

蒋易辰

摘 要：挡土墙之于整个水利工程而言尤为重要，洪水灾害频发的现状，让水工施工者对挡土墙越来越重视，因为一旦它出现问题，势必会给河流下游的居民的生命财产造成威胁。水工混凝土挡土墙还充当着发电、抽水、排水等功能，它是河流的中枢枢纽，不同的水工建筑对防水墙的要求也不同，因此在建设水工混凝土挡土墙时要根据建筑的级别来确定挡土墙的级别。 本文主要针对水工挡土墙的基础处理措施进行分析和讨论。

关键词：水利水电工程;水工;挡土墙;基础处理

一、水利工程挡土墙型式的选用

1、重力式挡土墙

重力式挡土墙一般由块石砌筑，它靠自身的重力来抵抗土压力。由于其结构简单、 施工方便，取材容易而得到广泛应用。根据墙背倾角的不同，重力式挡土墙可分为仰斜、竖直和俯斜三种形式。按主动土压力大小，重力式挡土墙要优先选用仰斜式，竖直式次之，俯斜式少用。仰斜式墙后填土较困难，用于护坡时比较合理，墙背竖直或俯斜式用于填方较方便。重力式挡土墙的顶宽不宜小于500mm，底宽约为墙高的1/2-1/3，墙高较小且填土质量好的墙，初算时可取墙高的1/3。为了减少墙身材料，墙体在地面以下部分可做成台阶式，以增加墙体抗倾覆的稳定性。墙底埋深应不小于500mm，同时应满足防冲刷要求，为了增大墙底抗滑能力，基底可做成逆坡。重力式挡土墙的缺点是当墙高超过5m时，要保证其稳定性，势必造成很大的体量，材料用量较多，不太经济。

2、悬臂式和扶壁式挡土墙

悬臂式和扶壁式挡土墙在设计计算时，为了使挡土墙产生很好的抗倾覆和抗滑移效果，底板伸入墙内的宽度应大于墙外的宽度，其合理的宽度应是墙外宽度的1.5-2倍。墙壁及底板的受力计算可根据混凝土结构原理进行。当墙高大于10m时，为了减小造价，必须沿墙身纵向，每隔一定距离（一般为墙高的0.3-0.6倍） 设置一道扶壁。扶壁底部伸入土中宽度可取为墙高的 1/3 较为合理、经济。 在进行扶壁式挡土墙设计时，可将墙身及墙踵作为三边固定的板，进行计算较为正确。

二、水工挡土墙存在不确定性

在水利工程中，挡土墙是隐蔽工程的一种，对其质量的检测在施工完成后无法进行，由于其与人们的生活存在很大的联系，因此出现质量问题时后果会非常的严重。进行挡土墙具体设计的过程中，要保证不同类型的挡土墙的施工质量能够得到有效的保证，对其施工的可行性要进行分析。例如在某工程中，砌石挡土墙的施工，水泥砂浆出现了严重的缺失，很多的石块就会堆积在一起，再加上泄水孔和反滤层没有做好，工程的质量就会出现问题，而一般情况下，钢筋混凝土和毛石混凝土施工的相关质量则比较容易得到保证。因此进行挡土墙设计的过程中，对其施工的不确定性要进行分析，这样挡土墙的安全储备才能得到保证。

在水利工程中，挡土墙都是永久性的工程，相关的外来载荷和土压力都要进行承受，在长期使用的过程中，水灾、地震等都会频繁的给其承受的荷载造成损害，其稳定性也会大大的降低，因此进行设计的过程中，对其时效性也要进行具体的分析。

三、水工挡土墙的基础处理措施

1、混凝土挡土墙负载

在通常情况下，水工混凝土挡土墙只是承担普通水位水的压力和重力，这属于它的基本负载。如果遇到紧急情况，那么就不同了，水工挡土墙承受来自洪水更大的压力，或者更极端的情况如地震台风等，这属于它的其它负载。且不管它出现哪种负载，它都必须考虑到它的承受能力，因此计算它的负载能力也是一个需要考虑的问题。在计算负载能力时可以按以下步骤进行：首先，确定水工混凝土挡土墙的整体设计和几何结构以及自身的重量。其次，确定正常情况下水位的高度和速度以及非正常情况下水位的高度和速度。最后，用超真模拟的方法对水工混凝土挡土墙进行模拟实验，当模拟的洪水冲垮墙体计算出墙体所受的压力，此时也是它所能承受的最大压力。在计算挡土墙所受的压力时，还需要考虑到以下因素所产生的影响，如风速、水的含沙量以及填料的多少，如果不能确定它们的关系，可以通过实验单一测试的方法确定它们的影响程度。

2、混凝土挡土墙基础处理措施

土质地基处理方法的选择，应根据地基处理目的和要求、地基条件、材料和机具来源以及工程投资等进行综合分析，选择一种或多种地基处理方法。土质地基常用的处理方法有：强力夯实法、垫层法、深层搅拌法、振冲挤密法、桩基础、沉井基础等;对岩石地基中的泥化夹层和缓倾角软弱带，应根据其埋藏深度和对地基稳定的影响程度采取不同的处理措施。对岩基中的断层破碎带，应根据其分布情况和对挡土墙结构安全的影响程度采取不同的处理措施。

3、混凝土挡土墙施工

基槽挖土方施工一定要配合整个墙体进行，可采用分段施工的方式，具体步骤为：通过测量放线找好开挖线和边线的起点及终点→树立桩标→标明高程和开挖深度→开挖。施工中要根据具体使用要求设置排水沟和集水坑的数量和位置，必须使其工作表面是干燥的，且基底未受水侵;现浇钢筋砼挡土墙施工中，要完成现浇钢筋基础，应把握如下技术要点：安装基础钢筋→预埋墙身竖向钢筋→基础浇灌砼→安装墙身钢筋。其中，预制钢筋砼挡土墙的基础钢筋应有两步，第一次先安装较下层的钢筋，当基础坚固强度完成，并将预制墙身安装完毕后，再进行第二阶段的基础钢筋安装;现浇墙身砼的挡土墙要与基础结合面要按施工缝施工技术标准处理，具体操作步骤为：凿毛→凿除松散的砼或浮浆→清水冲洗表面→架起墙身模板。砼浇灌前，应先将墙面刷一层水泥浆或垫上水泥砂浆，然后再浇灌墙身砼。砼浇灌时，表面泌水多的话，为保持顶部牢固，要先做排水或逐层减水处理，浇灌顶后面时抹面要及时，定浆后还要将表面抹平。挡土墙施工中的伸缩缝、沉降缝宽2cm（可用相应厚度的泡沫板或模板填充，完工后再抽出），从墙顶到基底分布从墙的内、外、顶三方填塞深15cm的沥青麻丝，挡土墙泄水孔选用直径10cm的硬质空心管，在泄水孔的进口旁铺设外包土工布的50cm×50cm×50cm的碎古，下排泄水孔进口的底层用30cm厚的粘土铺好，作夯实处理。

4、挡水墙施工注意事项

防止挡土墙渗透和使排水合理也是设计时需要考虑的诸多因素之一。一点点的渗透可能给整个挡土墙结构带来毁灭性的后果，由于水工混凝土挡土墙投入使用后日夜承受着水的冲击，一点点的渗透在长期的水流作用下会慢慢变大，当遇上洪水险情之后这种渗透会以更快 的速度扩张。这种损失是可怕的，因为对于它的修复和维护更加困难，相对来说混凝土的渗透性不高，但还是存在一定的风险。这可以通过调节混凝土中各种材料的配制来解决，使水工混凝土挡土墙的渗透控制在预期的范围之内。在设计排水管的时候要更加注意这一点，排水管从横切面看是高低方向，各个排水管的距离不应过小，过小不利于整个墙体的稳定，也 不能过大，否则排水速度会减慢。至于排水管数量的多少，这完全取决于雨期时需要排水量的多少决定，在完全可以满足需要的情况适当地多增加一些。

当挖基发现有淤泥层或软土层时，需进行换土处理，报请监理工程师及业主批准后，才进行施工;砼浇灌过程中应派出木工、钢筋工、电工及试验工在现场值班，发现问题及时处理;砼浇灌完进行收浆后，应及时洒水养护，养护时间最少不得小于7 天，在常温下一般24小時即可拆除墙身侧模板，拆模时，必须特别小心，切莫损坏墙面。

结束语

鉴于水工挡土墙对水利水电工程的重要作用，对水利挡土墙的设计要素分析和研究就极为重要。在实际设计过程中，要对影响挡土墙工作的各方面因素进行演算，对挡土墙的各部分构造进行设计。同时还要抓住相关注意事项。这样才能做好挡土墙的设计工作，确保挡土墙在投产后能够安全运行，保障水利水电工程的安全性。

参考文献：

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[2] 王敏.水工挡土墙设计中的关键问题分析[J].黑龙江水利科技，2014，（5）

[3]王海旭，付子刚，金旭晔.浅谈水工挡土墙设计应 注意的问题[J].企业导报，2011，（9）