水利工程挡土墙的设计与施工

水利工程挡土墙的设计与施工

陈华

都匀市匀城水利有限责任公司贵州都匀558000

摘要：作为水利工程建设的重要组成，挡土墙的设计与施工至关重要。其不仅能实现水利施工环境的优化，更能有效的提升工程建设效益。本文系统阐述挡土墙建设施工的必要性；并就其设计与施工的要点问题进行分析。以期有利于挡土墙结构设计施工质量的提升，进而推动水利工程的良性发展。

关键词：水利工程；挡土墙；设计施工

近年来，我国基础水利工程的建设数目不断增加；为进一步确保水利工程的建设质量安全，在施工中，人们采用了挡土墙结构进行施工环境优化。然而受挡土墙设计与施工不规范等因素的影响，挡土墙的功能发挥相对有限，严重阻碍了水利工程的深层次质量化发展。基于此进行挡土墙设计与施工的要点分析已经成为水利工程建设质量提升的重要举措，本文就此展开分析。

一、挡土墙设计施工的必要性

挡土墙是水利工程建设的重要组成部分，其在墙背、墙面、基底、墙顶、墙趾、墙踵的配合下，实现了施工泥土的有效阻挡，保证了坡体及山体的结构稳定。一般情况下应用部位不同，挡土墙的结构设计也会存在差异，譬如山坡墙、路堤墙等都是其重要的结构形态。就应用过程而言，挡土墙的设计与施工具有以下价值：其一挡土墙的设计与施工实现了水利工程场地的整理，在保证施工场地平整的基础上，促进了施工环境的改善与优化。其二在挡土墙的支持下，部分水利施工项目可以高效化、安全化的开展，从而间接地缩短了施工周期，实现了施工成本的控制和建设效益的获得。

二、水利工程挡土墙设计要点

科学规范的挡土墙设计是其高质量建设应用的基础，要确保挡土墙设计质量的提升，水利建设人员就必须对其进行结构选型、稳定性测试及不确定性分析。具体设计过程如下：

1.挡土墙结构形式选择

水利施工中，重力式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆式挡土墙是挡土墙应用的三种基本形式。其中重力式挡土墙是通过自身的重量来保证土压力作用下水利工程建设稳定性的，通常而言台阶状重力挡土墙是其应用的基本形式。需注意的是，重力式挡土墙一旦超过5m，其势必带来较大的材料应用，经济性相对较低。而扶壁式挡土墙通过底板之上的填土重量的作用，实现了土体水平压力、面板与交界处拉力、面板承受力的系统平衡；在该过程中配置钢筋是其拉力平衡的重要手段。另外锚杆式挡土墙是墙体所受到的压力传递到土地内部的一种场地稳定方式。在应用过程中，钢筋混凝土墙板和锚固在稳定土层中的地锚是其重要的组成部分。在水利建设中，工程建设人员应根据具体的情况进行挡土墙结构形式的选择，并做好其相关应用指标的严格控制（如下表1）。

2.挡土墙稳定性控制

稳定性控制是水利工程挡土墙设计应用的核心所在。施工过程中，水利建设人员会在挡土墙建设条件及标注内的控制下，对拟建的挡土墙尺寸进行设计，然后在充分验算的基础上，对其进行相关内容调整。一般情况下挡土墙抗滑能力和抗倾覆能力是其验算的重点所在。此外在稳定性控制过程中，水利建设人员还应充分分析土质的成分，做抱起伸缩性的严格把控。唯有如此才能有效的避免墙体滑落和倾覆现象的发生。

3.不确定因素分析

与其他工程建设内容相比，水利工程挡土墙的应用具有较高的隐蔽性。具体而言，一旦挡土墙建设完工，其施工质量难以检测，然而其在实践过程中具有较为突出的工程防护意义；一旦挡土墙设计不合理，势必造成严重的经济损失和人身伤害。因此在挡土墙设计过程中，水利工程建设人员应充分的将各种不确定因素纳入考虑范围，并做好这些因素的防护处理。譬如外部荷载超标、地震灾害等内容，只有确保这项永久性工程的不稳定因素控制合理，才能实现其结构的稳定，进而促进水利工程建设质量的有效提升。

三、水利工程挡土墙施工要点

1.规范基础埋深

挡土墙施工过程中，基底层的的埋深控制至关重要。一般情况下，土质材料不同，其埋深设置也会存在差异。以常年耕土或松土而言，其基础的埋置深度应当确保在1m以上，且需通过砂砾石或碎石对基础层的底部进行垫层加固。而在软弱土层中，水利建设人员应对软土的基础成分进行分析，然后在实际指标值的基础上，针对性的进行加深、加宽设计，必要的时候应采取换土桩基的方式对其进行加固。另外在风化岩基底层进行挡土墙施工时，在清除其风化部位的同时，更应在其基础上加挖0.15～0.25m，唯有如此才能是实现基础埋深的设置合理。

2.施工技术应用

挡土墙施工是一个专业性较强的系统实践过程，要确保其施工质量的提升，在实践过程中就必须进行施工技术的规范控制。具体控制内容如下：其一基槽开挖过程中，分段进行是其施工的基本原则，水利建设人员只有在配合墙体施工的基础上，按照放线、定装标、明高程和深度、开挖施工的顺序进行实际操作，才能宝胜基槽土方开挖的标准规范。其二排水沟和集水坑设计过程中，确保工作面及基底的干燥是其质量控制的要点所在。其三现浇钢筋基础安装过程中，基础钢筋安装是其操作的第一步，且当基础砼浇筑完成后，施工人员才可进行墙体钢筋的安装，并进行墙身砼浇筑。在该环节中，为确保现浇钢筋砼挡土墙与基础的充分集合，水利建设人员应在凿毛基础浇筑层的同时，进行表面清洁和湿润处理，然后架设墙身模板进行墙身浇筑施工。且整个浇筑过程应当按照分层浇筑、逐层减水的原则进行实际操作，并确保抹面的平整。需注意的是在挡土墙伸缩缝处理中，工程建设人员应按照从墙顶到基底、由内部到外部的顺序进行青麻丝填塞，并确保填塞深度不小于15cm；同时做好泄水孔的防护处理工作。唯有如此才能确保挡土墙水施工技术应用的科学合理。

3.施工要点控制

水利工程挡土墙建设施工中，其控制的内容较为繁多，具体要点如下：第一挡土墙基础为风化岩层是，必须对表面进行凿除处理；第二确保砂浆水灰比合理，且填缝饱满；第三为确保岩层结构的整体性，砌料英语基坑侧壁进行有效集合；第四挡墙砌筑体填料时，其砌筑砂浆的强度需达到70%以上。第五对于层磨擦角较小的地区，施工人员应按照台阶形的结构形式进行地面开挖，进而避免填料的滑动。第六对于墙背为高坡的挡土墙施工内容，应做好排水沟渠的设计处理。

4.实现土压力理论的充分应用

挡土墙施工过程中，其细部形态受到土压力理论的直接影响。具体而言，土压力理论是挡土墙设计的基础，一旦计算数据偏小，挡土墙的承压能力较弱，就难以满足工程防护的应用需要。因而在水利工程挡土墙设计中，墙体的选择必须注重土压力理论的充分应用，进而实现其细部形态的合理设计。唯有如此才能保证挡土墙建设质量的有效提升。

结论

挡土墙设计施工对水利工程建设环境优化和工程效益提升具有深刻影响。新时期，水利建设人员只有充分认识到挡土墙施工的必要性，系统设计其施工的诸多方面，并做好具体的施工要点把控，才能有效的提升挡土墙设计施工质量，进而推动水利工程的良性、可持续发展。

参考文献：

[1]何岩,荣维志.水利工程中的挡土墙设计与施工[J].工程技术:全文版,2016(9):88-88.