港航工程擋土墻結構選型之探討

楊賢水 馮宗義

（浙江省圍海建設集團股份有限公司，浙江 寧波 315040）

修建擋土墻主要是為了避免土體或者是填土不穩的狀況，使得山坡土體和填土更加穩定。擋土墻對于港航工程建設有很重要的影響，只有擋土墻的選型適合才能夠保證工程的整體質量。接下來我們就來介紹一下具體的內容。

1 擋土墻主要的結構形式

1.1 重力式的擋土墻

重力式的擋土墻主要是要依靠擋土墻自身所存在的重力將側壓力抵抗掉，在制作這種擋土墻時主要使用的是片石、石塊和混凝土，將這些材料澆筑成梯形。但是要注意的是擋土墻的尺寸不是固定的，它可以隨著墻體和墻型的改變而變化。隨著擋土墻的墻背坡度越來越小，土的壓力也減少了。這種形式的擋土墻墻面的胸坡坡度和背坡坡的度比在1:0.2到1:0.3之間。應該進行使墻面和墻背呈平行的狀態，這樣才能提高墻體的穩定性，施工也更加容易。而且要注意墻背的背坡比例不能比1:0.25小。基底壓應力在墻身的高度到了一定的值以后就成為了控制截面尺寸的因素。為了使地基的應壓力能夠被承受，就要在墻底加設墻趾臺階。因為擋土墻要能夠抵擋住墻后的壓力，所以在選擇擋土墻時必須要保證其強度達到一定標準，這樣才能夠保證工程的質量。

1.1.1 重力式的擋土墻具體的特點和分類

重力式的擋土墻有很多分類方法，依據擋土墻墻背的坡度，可以將其分成三種，即俯斜式、仰斜式和直立式。

（1）通過分析土壓力理論，我們知道俯斜背受到填土、墻背等的的壓應力是最大的，其次是垂直墻背，最小的就是仰斜墻背。

（2）將開挖臨時邊坡和仰斜墻背結合在一起，在修建擋土墻時就不需要在開挖時填土了。但是俯斜式的墻背卻需要。所以在修建支擋挖方工程時一般都會選擇斜墻背，而填方工程，一般會選擇垂直墻背或者是俯斜墻背。

（3）如果在擋土墻前它的地形是比較平坦的，那么一般會選擇仰斜墻。如果它的地形是比較陡的，那么通常會選擇垂直墻或者是俯斜墻，這樣才能夠防止墻身太高。

1.1.2 重力式擋土墻所起到的作用：因為在衡重臺上填土會導致墻身的重心向后面移動，而擋土墻卻可以提高墻身的穩定性。

1.2 錨定式的擋土墻

錨定式擋土墻是比較輕的形式，通常有兩種，即錨桿式和錨定板式。

1.2.1 錨定板式擋土墻：因為錨定板式的擋土墻主要的組成部分是鋼拉桿、錨定板和墻面系。墻面系的面板與鋼拉桿的外端和內端相連接。擋土墻的穩定維持是依靠錨定板所提供的抗拔力。錨定板擋土墻屬于既是輕型，又是適用于填土的一種擋土結構。

1.2.2 由預制的鋼筋混凝土，立柱和水平或傾斜的錨桿以及擋土板綜合作用抵擋土體，其土體的穩定性依靠巖土中埋置的錨桿的抗拉力來維持。

1.3 薄壁式擋土墻

1.3.1 懸壁式擋土墻：往往是有擋土墻的墻面和底面組成，形狀是一個倒“T”型。

1.3.2 扶壁式擋土墻：扶壁式擋土墻與懸壁式擋土墻相比較，懸壁式擋土墻較復雜些，除了墻面和底面之外，還有踵板以及扶壁，才組成扶壁式擋土墻。在懸壁式擋土墻的長度方向上，間隔一段距離增加一個扶肋，這就轉變成為了扶壁式擋土墻。扶肋作為墻面與墻踵板之間連接的樞紐，很好的起到了鞏固加強的作用。

1.4 加筋土擋土墻

土體側壓力分布在墻背填土，拉帶及鑲面砌塊上的擋土墻。由于拉筋與土之間存在摩擦，為了使土體的變形條件和工程性能得到改善，在擋土墻中加入了拉筋。由于加筋擋土墻中存在拉筋，所以他的應用范圍一般限于平坦寬敝的填方路段上。而不適于地形較陡的山坡或挖方路段。加筋土擋土墻具有很多優點，強大的適應能力使它對于地基的微小變形不受到影響，這也決定了他能很好的抵抗地震，還有它小巧的造型，占地面積不大且美觀，價格比較低廉，具有很好的經濟效益。

2 擋土墻選型的相關驗算

2.1 穩定性的驗算

一個合格的擋土墻，需要適應的不僅是各種工程環境，還有自身的穩定性、抗傾覆、抗滑移的能力。擋土墻的穩定性取決于工程的地質。填土的質量以及墻體自身的結構材料，施工條件等，首先要根據自然環境和工作經驗來初步擬定擋土墻的墻身高，墻頂、墻底的寬度及應埋入土層的深度，而墻體所受的應力由墻體自身的重力，墻背側面的壓力，墻底土層的被動土壓力組成。

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 后背填土要求

根據大量的工程實例資料顯示，導致擋土墻倒塌最主要的原因之一就是未采取排水措施。由于地表水滲入到填土中，降低了填土的抗剪強度，同時產生了水壓力的作用。所以，墻身在設計的過程中應設置排水孔。

3 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，用于建造擋土墻的材料有磚砌、混凝土、毛石和鋼筋混凝土。在實際的工程項目中，也要根據不同的情況選擇不同結構的擋土墻。

3.1 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。

3.2 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。

總而言之，港航工程高深莫測，內河設置多種多樣。順應航運經濟的發展，河道安全的保障，內河各處擋土墻的要求也越來越高。在重力式與錨定式、薄壁式等主要的三種擋土墻中，錨定式擋土墻適應各種環境的內河。綜合工程的需要，土質的質量，材料供應，施工技術及經濟效益等因素，錨定式擋土墻和柱板式擋土墻在內河擋土墻中，發揮著主導作用。

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