關于港航工程擋土墻結構選型探討

衛琳靜

摘要：隨著現代化經濟建設的發展，航運經濟占據經濟建設的重要地位，對港航工程建設的要求越來越高。擋土墻是港航工程建設的重要組成，加強擋土墻的穩固、抗傾覆等性能對建設碼頭、防洪堤壩、船塢建造等起著重要作用。本文通過了解擋土墻的結構類型、相關運算以及影響因素，探討在內河工程中的應用，為有關的港航工程建設提供參考。

關鍵詞：港航工程；擋土墻；結構選型

引言

我國經濟發展和港航工程建設之間的關系飛鏟密切，同時港航工程也是我國經濟發展中的關鍵環節。港航工程建設過程中，擋土墻的修建是其中重要的施工內容之一，其決定這港航工程的質量，而在擋土墻施工中如果沒有控制好施工技術，將會造成土體不穩定的情況出現，進而影響著擋土墻結構造型，所以在港航工程擋土墻施工與結構選型上是非常重要的，且不能忽視。

1擋土墻主要的結構形式

1.1重力式擋土墻

重力式擋土墻是利用自身的重力抵抗因外界擠壓而產生的壓力，其材質主要是混凝土、碎石等石料，把石料熔鑄成梯形，擋土墻的尺寸大小不一，隨墻體和墻型的改變以達到一種平衡狀態，增強擋土墻的穩固性。通過控制擋土墻的胸坡、背坡的坡度來調控墻體高度，使墻面平行于墻背，墻的基底壓力隨墻身增加的高度變化，控制地基承受壓力在可承受的范圍之內須加上墻趾，這樣可以有效抵擋來自墻后的壓力，嚴格把控擋土墻結構的施工，確保工程質量達到標準。

重力式擋土墻的類型較多，按墻背的坡度劃分，可分為三種類型。一為俯斜式，其承受的壓力是所有擋土墻結構中最大的。二為仰斜式，承受壓力最小的，與臨時邊坡結合可減少開挖填土。最后一種是直立式，直立式常用于陡峭地勢的環境，防止過高的墻身導致擋土墻失衡。

充分發揮擋土墻的作用必須要確保墻體的重心穩定，這樣才可以充分發揮出重力式擋土墻的作用。

1.2錨定式擋土墻

在錨定式擋土墻中，主要有錨定板式以及錨桿式兩種，所以錨定式擋土墻比較輕。首先，錨定板式擋土墻在構件組成上主要是錨定板、鋼拉桿以及墻面三種材料，墻面系面板要和鋼拉桿內外端相互鏈接上，錨定板的抗拔力直接影響著擋土墻的穩定性。錨定板擋土墻本不僅是輕型的擋土墻，更是適用于填土的擋土結構。其次，錨桿式擋土墻，主要是由與之鋼筋混凝土制成的，立柱和水平的錨桿，或者傾斜的擋土板可以用來抵擋土體，讓土體的穩定性更好，同時，還可以依靠埋置巖土中的錨桿抗拉力去維持土體的穩定性。

1.3加筋土擋土墻

該類擋土墻具備適應性強、抗變形、耐震、小巧、低成本的特點。墻體的拉帶和土存在摩擦，可增加拉筋改善土體的變形性能，加入拉筋的擋土墻適用于地勢平坦的填方路段而非地勢陡峭的環境。加筋擋土墻還可以通過增強中立提高穩定性，融合了重力式擋土墻的特點，減少砂漿的使用可防止擋土墻的穩固性下降。

1.4薄壁式擋土墻

在薄壁式擋土墻中主要有懸臂式擋土墻和扶臂式擋土墻兩種，懸臂式擋土墻是由墻面和底面組成的，其形狀像一個倒T型。扶臂式擋土墻要相對復雜，不光有底面和墻面，踵板和扶臂也是其中的組成部分，這些結合在一起才能夠組成扶臂式擋土墻。懸臂式擋土墻長度結構上，每間隔一段距離就要有一個扶助，這樣才能將擋土墻的作用徹底發揮出來，鞏固加強作用才更好。

2有關擋土墻的運算

2.1驗算穩定性

符合標準的擋土墻不僅要具備穩定、耐震、防滑、防倒的功能，還要適合各種復雜的工程環境。擋土墻的穩定性受工程的地質、制作擋土墻的材質、填土的質量、施工工藝控制。制作擋土墻的第一步是確定墻身的高度、墻頂和底部的寬度以及埋入的深度，而這些因素是根據施工環境以及工程師的經驗來判斷的。因為港航工程靠近水域，所以要考慮水的沖擊力，防止擋土墻的傾覆導致工程質量不合格，必須加強擋土墻的防滑能力。

2.2強身強度的驗算

擋土墻墻身強度一般選擇在墻截面突變處來進行驗算，例如墻底臺階的上截面等。對于重力式的擋土墻來說，在進行驗算時，要先計算截面以上的墻體的重力，以及在這個高度的主動土壓力，然后再計算出該截面的內應力，最后才進行強度的驗算。

2.3后背填土

防止擋土墻倒塌的措施是進行排水處理，未排水導致地表濕度大，填土的強度降低，產生的水壓增加了擋土墻的承受壓力。在施工前期可采取設計擋土墻時增加一定數量的排水孔，距離控制在2-3m。在施工中可采用碎石過濾層，防止流失細小土粒。

2.4擋土墻基底壓力計算

擋土墻的基底壓力受重力和土壓的作用下呈現線性分布，計算基底壓力時按照其性質計算，設計擋土墻要考慮基底壓力小于地基的承土壓力的各種要素，通過控制偏心距和擋土墻墻身寬度的差值來增加地基的穩固性防止其整體發生偏移。

3影響擋土墻穩定性的因素

外界的環境因素或者人為的因素都會對擋土墻的結構性能產生影響，致使擋土墻的墻體抗剪強度下降，從而降低擋土墻的穩定性。失衡的擋土墻會導致港航工程的質量不達標，對運輸、防護水庫、堤壩產生一定影響，造成嚴重的經濟損失和人員傷亡。影響擋土墻的結構因素大致包括墻背的填土材質、墻趾的埋土深度等，為了加強墻體的穩固性，對這些因素進行探討，防止擋土墻倒塌造成的嚴重后果。

根據有限元的計算原理，可以建立一套數值模型來分析這些因素的變化特征以及防滑、抗傾覆的變化規律。由研究結果可知：其一，墻頂的防滑、抗傾覆性能隨著位移無論是水平還是垂直的變化而變化，位移的變化越大，墻體的性能越好。其二，在擋土墻結構自身的重力作用下，墻頂的位移會隨著墻后的填土產生的內摩擦角度的縮小而增大，二者呈現一種互為反比的關系。內摩擦角小于10度時，擋土墻的防滑、抗傾覆性能系數下降，擋土墻出現偏移導致失衡。建立穩定性墻的擋土墻必須要求墻后填土內摩擦角在20度以上。

4港航工程中擋土墻結構選型的探討

由于擋土墻在結構上的類型之多，有重力式、錨定式、薄壁式、加筋土式、柱板式、樁板式以及垛式擋土墻。而各種擋土墻的筑造材料也是不同的。

4.1內河港航工程中重力式擋土墻的應用分析

重力式擋土墻作為一種傳統的擋土墻，其墻身主要由塊石和毛石組成。擋土墻的頂部寬度應大于500mm，墻底寬應保證為墻高的1/3至1/2。作為一個合格的擋土墻，還需要保證其抗傾覆的穩定性與抗滑移的能力。

4.2內河港航工程中錨定式擋土墻的應用分析

錨定式擋土墻由鋼筋混凝土和地錨組成。其中地錨牢牢的固定于土層中，錨定式擋土墻區別與別的擋土墻，它將側面對它的土壓力通過鉆孔灌漿，開挖埋入或強行擰入傳到土體內部，減輕了墻體的承受力，使其在內河的建設中起著主導作用，作為碼頭建設，水庫擋土墻，運河護堤的不二之選。

結語

港航工程一直都是高深莫測的，其內河設置也是多種多樣的。我國航運經濟發展比較迅速，為了確保河道的安全，需要對內河的擋土墻進行加固建設，當前的港航工程中對擋土墻的要求也會越來越高，所以在施工技術上也就有著更高要求。在擋土墻結構上主要有薄壁式結構、重力式結構以及錨定式結構三種，在各種環境內河中比較適合應用錨定式擋土墻。在施工中應該結合實際的工程需要，以及土質質量去選擇合適的擋土墻結構，以保證港航工程擋土墻質量達到最佳狀態。

參考文獻

[1]吳曉龍.松土擋土墻軟基處理施工技術[J].科技傳播，2010（21）.

[2]王華.港航工程擋土墻結構選型之探討[J].工程技術：文摘版，2015（72）：271.

[3]張丹偉，曹澤民.關于港航工程擋土墻結構選型探討[J].黑龍江科技信息，2016（5）：187.

（作者身份證號碼：410881198911298026）