談水工擋土墻的基礎處理措施

蔣易辰

摘 要：擋土墻之于整個水利工程而言尤為重要，洪水災害頻發的現狀，讓水工施工者對擋土墻越來越重視，因為一旦它出現問題，勢必會給河流下游的居民的生命財產造成威脅。水工混凝土擋土墻還充當著發電、抽水、排水等功能，它是河流的中樞樞紐，不同的水工建筑對防水墻的要求也不同，因此在建設水工混凝土擋土墻時要根據建筑的級別來確定擋土墻的級別。 本文主要針對水工擋土墻的基礎處理措施進行分析和討論。

關鍵詞：水利水電工程;水工;擋土墻;基礎處理

一、水利工程擋土墻型式的選用

1、重力式擋土墻

重力式擋土墻一般由塊石砌筑，它靠自身的重力來抵抗土壓力。由于其結構簡單、 施工方便，取材容易而得到廣泛應用。根據墻背傾角的不同，重力式擋土墻可分為仰斜、豎直和俯斜三種形式。按主動土壓力大小，重力式擋土墻要優先選用仰斜式，豎直式次之，俯斜式少用。仰斜式墻后填土較困難，用于護坡時比較合理，墻背豎直或俯斜式用于填方較方便。重力式擋土墻的頂寬不宜小于500mm，底寬約為墻高的1/2-1/3，墻高較小且填土質量好的墻，初算時可取墻高的1/3。為了減少墻身材料，墻體在地面以下部分可做成臺階式，以增加墻體抗傾覆的穩定性。墻底埋深應不小于500mm，同時應滿足防沖刷要求，為了增大墻底抗滑能力，基底可做成逆坡。重力式擋土墻的缺點是當墻高超過5m時，要保證其穩定性，勢必造成很大的體量，材料用量較多，不太經濟。

2、懸臂式和扶壁式擋土墻

懸臂式和扶壁式擋土墻在設計計算時，為了使擋土墻產生很好的抗傾覆和抗滑移效果，底板伸入墻內的寬度應大于墻外的寬度，其合理的寬度應是墻外寬度的1.5-2倍。墻壁及底板的受力計算可根據混凝土結構原理進行。當墻高大于10m時，為了減小造價，必須沿墻身縱向，每隔一定距離（一般為墻高的0.3-0.6倍） 設置一道扶壁。扶壁底部伸入土中寬度可取為墻高的 1/3 較為合理、經濟。 在進行扶壁式擋土墻設計時，可將墻身及墻踵作為三邊固定的板，進行計算較為正確。

二、水工擋土墻存在不確定性

在水利工程中，擋土墻是隱蔽工程的一種，對其質量的檢測在施工完成后無法進行，由于其與人們的生活存在很大的聯系，因此出現質量問題時后果會非常的嚴重。進行擋土墻具體設計的過程中，要保證不同類型的擋土墻的施工質量能夠得到有效的保證，對其施工的可行性要進行分析。例如在某工程中，砌石擋土墻的施工，水泥砂漿出現了嚴重的缺失，很多的石塊就會堆積在一起，再加上泄水孔和反濾層沒有做好，工程的質量就會出現問題，而一般情況下，鋼筋混凝土和毛石混凝土施工的相關質量則比較容易得到保證。因此進行擋土墻設計的過程中，對其施工的不確定性要進行分析，這樣擋土墻的安全儲備才能得到保證。

在水利工程中，擋土墻都是永久性的工程，相關的外來載荷和土壓力都要進行承受，在長期使用的過程中，水災、地震等都會頻繁的給其承受的荷載造成損害，其穩定性也會大大的降低，因此進行設計的過程中，對其時效性也要進行具體的分析。

三、水工擋土墻的基礎處理措施

1、混凝土擋土墻負載

在通常情況下，水工混凝土擋土墻只是承擔普通水位水的壓力和重力，這屬于它的基本負載。如果遇到緊急情況，那么就不同了，水工擋土墻承受來自洪水更大的壓力，或者更極端的情況如地震臺風等，這屬于它的其它負載。且不管它出現哪種負載，它都必須考慮到它的承受能力，因此計算它的負載能力也是一個需要考慮的問題。在計算負載能力時可以按以下步驟進行：首先，確定水工混凝土擋土墻的整體設計和幾何結構以及自身的重量。其次，確定正常情況下水位的高度和速度以及非正常情況下水位的高度和速度。最后，用超真模擬的方法對水工混凝土擋土墻進行模擬實驗，當模擬的洪水沖垮墻體計算出墻體所受的壓力，此時也是它所能承受的最大壓力。在計算擋土墻所受的壓力時，還需要考慮到以下因素所產生的影響，如風速、水的含沙量以及填料的多少，如果不能確定它們的關系，可以通過實驗單一測試的方法確定它們的影響程度。

2、混凝土擋土墻基礎處理措施

土質地基處理方法的選擇，應根據地基處理目的和要求、地基條件、材料和機具來源以及工程投資等進行綜合分析，選擇一種或多種地基處理方法。土質地基常用的處理方法有：強力夯實法、墊層法、深層攪拌法、振沖擠密法、樁基礎、沉井基礎等;對巖石地基中的泥化夾層和緩傾角軟弱帶，應根據其埋藏深度和對地基穩定的影響程度采取不同的處理措施。對巖基中的斷層破碎帶，應根據其分布情況和對擋土墻結構安全的影響程度采取不同的處理措施。

3、混凝土擋土墻施工

基槽挖土方施工一定要配合整個墻體進行，可采用分段施工的方式，具體步驟為：通過測量放線找好開挖線和邊線的起點及終點→樹立樁標→標明高程和開挖深度→開挖。施工中要根據具體使用要求設置排水溝和集水坑的數量和位置，必須使其工作表面是干燥的，且基底未受水侵;現澆鋼筋砼擋土墻施工中，要完成現澆鋼筋基礎，應把握如下技術要點：安裝基礎鋼筋→預埋墻身豎向鋼筋→基礎澆灌砼→安裝墻身鋼筋。其中，預制鋼筋砼擋土墻的基礎鋼筋應有兩步，第一次先安裝較下層的鋼筋，當基礎堅固強度完成，并將預制墻身安裝完畢后，再進行第二階段的基礎鋼筋安裝;現澆墻身砼的擋土墻要與基礎結合面要按施工縫施工技術標準處理，具體操作步驟為：鑿毛→鑿除松散的砼或浮漿→清水沖洗表面→架起墻身模板。砼澆灌前，應先將墻面刷一層水泥漿或墊上水泥砂漿，然后再澆灌墻身砼。砼澆灌時，表面泌水多的話，為保持頂部牢固，要先做排水或逐層減水處理，澆灌頂后面時抹面要及時，定漿后還要將表面抹平。擋土墻施工中的伸縮縫、沉降縫寬2cm（可用相應厚度的泡沫板或模板填充，完工后再抽出），從墻頂到基底分布從墻的內、外、頂三方填塞深15cm的瀝青麻絲，擋土墻泄水孔選用直徑10cm的硬質空心管，在泄水孔的進口旁鋪設外包土工布的50cm×50cm×50cm的碎古，下排泄水孔進口的底層用30cm厚的粘土鋪好，作夯實處理。

4、擋水墻施工注意事項

防止擋土墻滲透和使排水合理也是設計時需要考慮的諸多因素之一。一點點的滲透可能給整個擋土墻結構帶來毀滅性的后果，由于水工混凝土擋土墻投入使用后日夜承受著水的沖擊，一點點的滲透在長期的水流作用下會慢慢變大，當遇上洪水險情之后這種滲透會以更快 的速度擴張。這種損失是可怕的，因為對于它的修復和維護更加困難，相對來說混凝土的滲透性不高，但還是存在一定的風險。這可以通過調節混凝土中各種材料的配制來解決，使水工混凝土擋土墻的滲透控制在預期的范圍之內。在設計排水管的時候要更加注意這一點，排水管從橫切面看是高低方向，各個排水管的距離不應過小，過小不利于整個墻體的穩定，也 不能過大，否則排水速度會減慢。至于排水管數量的多少，這完全取決于雨期時需要排水量的多少決定，在完全可以滿足需要的情況適當地多增加一些。

當挖基發現有淤泥層或軟土層時，需進行換土處理，報請監理工程師及業主批準后，才進行施工;砼澆灌過程中應派出木工、鋼筋工、電工及試驗工在現場值班，發現問題及時處理;砼澆灌完進行收漿后，應及時灑水養護，養護時間最少不得小于7 天，在常溫下一般24小時即可拆除墻身側模板，拆模時，必須特別小心，切莫損壞墻面。

結束語

鑒于水工擋土墻對水利水電工程的重要作用，對水利擋土墻的設計要素分析和研究就極為重要。在實際設計過程中，要對影響擋土墻工作的各方面因素進行演算，對擋土墻的各部分構造進行設計。同時還要抓住相關注意事項。這樣才能做好擋土墻的設計工作，確保擋土墻在投產后能夠安全運行，保障水利水電工程的安全性。

參考文獻：

[1] 黃岳文.關于擋土墻抗傾覆穩定分析的討論[J].巖土工程學報，2015（06）

[2] 王敏.水工擋土墻設計中的關鍵問題分析[J].黑龍江水利科技，2014，（5）

[3]王海旭，付子剛，金旭曄.淺談水工擋土墻設計應 注意的問題[J].企業導報，2011，（9）