水利工程中挡土墙的设计应用研究

水利工程中挡土墙的设计应用研究

摘要：水利工程属于利国利民的一项大工程，而挡土墙如今在其中正发挥着重

要的作用。本文将对水利工程中挡土墙的主要类型加以介绍，并且阐述其稳定性

的测验方式与注意要点，同时从冻胀、渗水、排水等角度出发，分析其构造措施，进而指出合理的建造挡土墙的技术要求，以期为有关部门提供可靠参考。

关键词：水利工程；挡土墙；土体稳定；构造措施；稳定性测验

引言：所谓挡土墙，即支承山坡土体或路基填土、避免土体或者填土失稳、变形的一类

构造物。水利工程通常用到的挡土墙主要包括扶壁式、重力式以及悬臂式。应用挡土墙的主

要优势在于其便于施工、造价较低、有简单结构以及占地较少等优势。

1水利工程中挡土墙的类型

1.1扶壁式

此类挡土墙即将扶壁每隔固定距离加到悬臂式挡土墙立臂上，使踵板和立壁得以被连接

到一起，其特征在于有较轻的质量、较小的墙身断面，且便于施工，其能够将材料强度性能

充分发挥出来，多被用在有较小承载力地基上，还能合理抵抗滑移以及倾覆。此类挡土墙在

6-12m高度填方边坡更加适用，规避填方边坡滑动的效果良好。该挡土墙的主要组成部分包

括扶肋、墙面板、墙踵板以及墙趾板等[1]。

1.2重力式

此类挡土墙即凭借墙体的自重，对土体侧的压力加以抵抗的一类挡土墙，其总体浇筑多

运用混凝土以及片石混凝土。施工人员能够运用混凝土或者石砌等方式构建重力式挡土墙，

通常都呈现梯形。这种挡土墙的优势在于有较好的经济效果，便于施工。所以，其已经被广

泛应用于我国的矿山、水利、公路以及铁路等项目当中。需要注意的是，此类挡土墙因为有

较大重量和体积，很难被建设于软弱地基。

1.3悬臂式

此类挡土墙的主要结构包括踵板、立壁以及趾板这三大钢混悬臂构件，其主要的组成部

分为底板和立板。在通常情况下，施工单位为了使施工更方便，会将墙被做成竖直的立面，

而墙面则能够被做成斜坡，其坡度值处于1：0.02-1：0.05范围内，其确定依据主要为立板刚

度以及强度。若墙高较低，挡土墙立板可以被作为等厚度，且一般墙顶最小的厚度处于20-

25cm范围里；若墙高很高，则应于立板之下加厚截面。此类挡土墙有着简单构造，能够适

用于松软地基上，其高度处于6-9m范围内[2]。

2挡土墙稳定性的测验

水利工程中，为优化挡土墙设计，需要对其稳定性进行测验。具体工作中，需要根据挡

土墙尺寸、重量和体积等相关参数，对其进行技术测算。测算过程中，发现相关结构出现质

量不合格问题，应及时处理，避免发生严重后果，影响水利工程整体结构稳定性。此外，挡

土墙稳定性与土墙整体的抗倾覆能力和抗滑能力有关，需要对相关方面进行技术规范，保证

其应用性能与水利工程项目建设标准相一致，发挥稳定性测验应用价值。

实践表明，结构较为松软的挡土墙容易发生坍塌和倾覆，影响水利工程安全性与稳定性，因此需要对其内部结构进行强化。需要说明的是，在开展水利工程项目挡土墙稳定性测验中，

应考虑挡土墙的土质情况，对其土壤结构的伸缩性进行严格要求，使得挡土墙稳定性能更加

良好，满足工程项目施工要求。

3挡土墙构造措施

3.1墙体冻胀和抗冻

在较为寒冷的地区，大部分挡土墙往往会因为较低的温度而发生冻胀问题，这种状况极

易发生于春夏换季的时节。施工企业在开工前计算参数的时候，其计算条件主要为非冻胀理论，然而经过实践可知，此计算方式偏差较大，会对挡土墙的稳定性产生不良影响。经由分

析可知，将填土当中水分含量降低能够顺利防止挡土墙出现冻胀问题。

3.2墙体止水和分缝

一旦水利工程存在施工问题或者设计问题，便容易导致挡土墙发生有时挡土墙会出现墙

体渗水和分缝问题。若想规避因为地基的沦陷所引发的裂缝问题，应该把伸缩缝、沉降缝设

置于挡土墙上，避免渗水。

3.3墙体排水

防渗设计对于水利工程挡土墙而言，能够全面提升其使用寿命。在一般状况下，经由合

理数量排水孔的设置，有利于排出地下水以及墙后积水。若挡土墙为粘性材料所构成，便需

要将其强度指标强化，使墙体土压力降低。

4建造挡土墙的技术要求

4.1施工管理的强化

在水利工程挡土墙的施工环节中，相关建设企业需对实地作业人员进行专项培训工作，

保证其形成正确的工作意识，具有较高的责任感，个人负责的小项目可以保质保量地完成，

以免因个人因素影响施工的作业周期。同时，现场相关的管理工作者，在施工材料的选用方面，需做好相应的性能检测，确保其材料在温度以及风化方面具有较好的性能。混凝土填放

是施工过程中较为关键的内容，实际作业期间，施工方需注重其冷化的厚度、外形和融合效

果等客观性能。此外，现场作业人员在实际施工期间，应完全掌握对应环节的施工流程以及

相应的作业标准，以保证各项施工环节能够有序进行，避免出现作业混乱等情况，严重影响

工程进度，还易引发安全事故，对施工方造成不良影响[3]。

4.2基础埋深

基础埋置的深度直接影响到该部分施工的稳定程度，对其整体结构存在干扰性，因此，

施工方应结合现场地质情况以及其他客观条件进行深度设计。一方面，若挡土墙的地下结构

为土层，需在其原本的基础上进行二次处理，通常情况下会添加砂石，并且其厚度需超过一米，以到达基本的稳定效果。另外，若现场的土层较软，由此可知，地层存有大量的地下水，对此，施工方需应用桩基，做好基本的加固处理，采用此种方式，最大限度地消除挡土墙的

应用风险。除基本的加固措施外，施工方需确保基层表面的整洁性，并安设相应的排水系统，以免因客观条件影响挡土墙的使用性能和使用周期。另一方面，挡土墙使用的砖体材料需确

保其基本的硬度，并在其表面做好砂浆处理，确保其中无较大的空隙，以免影响整体的施工

质量。

4.3建造细节

施工人员要严格按照施工标准操作，若挡土墙的建造措施不符合标准则会产生较大的安

全隐患，在建造挡土墙之前要确保每个建造步骤可以顺利进行，并且要注意每个细节，保证

计算数据的准确性。其中相关人员要对土侧压力系数等相关的数据进行准确计算，首先要充