扶壁式挡土墙设计研究及工程应用

扶壁式挡土墙设计研究及工程应用

王法栋

山东省水利勘测设计院有限公司  山东省济南市  250013 

摘要：随着我国经济的发展和社会的进步，我国水利工程建设事业突飞猛进，在极大程度上满足了防洪、灌溉、发电等各方面需求。然而，在水利工程发展的过程中，其建设质量也开始受到关注。扶壁式挡土墙的设置有效防止水利工程中填方边坡的滑动，从而保证水利工程的正常使用。但是扶壁式挡土墙在其应用过程中也存在着较多问题，比如挡土墙的强度、尺寸等都需经过专业验算，这就为施工单位带来一定挑战。文主要针对扶壁式挡土墙的设计以及工程应用进行研究分析，以供参考。

关键词：扶壁式挡土墙；设计研究；工程研究

1、扶壁式挡土墙的概念以及特点

1.1扶壁式挡土墙的概念

扶壁式挡土墙是一种薄壁式挡土墙，其所应用的材料主要是钢筋混凝土，指的是在悬臂式挡土墙沿墙长度方向每隔一定距离加设一道扶壁将立壁式面板与墙踵板连接起来的支挡结构。因为其施工简单，且有较好的性价比，因此广泛应用到水利工程领域，用以满足特定地区水利工程建设要求，对于防止较高填方边坡滑动具有重要作用。但是其在施工的过程中也存在着一些难点需要我们去解决。

1.2扶壁式挡土墙的特点

施工简单。因为扶壁式挡土墙的结构并不复杂，且所需要的材料也不多，只需要保证钢筋混凝土的质量，并解决好施工位置的选择问题，就可以进行施工。因此扶壁式挡土墙被大量应用在现代水利工程建设中，并有效缩短了施工工期，提升了水利工程的建设效率。

其次是适应性好，一般的扶壁式挡土墙都有着非常好的适应能力。当扶壁式挡土墙完工之后，可以更快投入到使用之中。并且在使用的过程中，其材料特性以及结构特征可以更好地为水利工程项目后续建设提供支持。

材料性能发挥好。因为扶壁式挡土墙所应用的材料是钢筋混凝土，其有着较强的硬度和质量，因此可以充分满足现代水利工程项目的建设需求。

2、扶壁式挡土墙的设计研究

在进行扶壁式挡土墙施工之前，要做好工程的相关设计工作，只有保证设计工作的科学性、合理性和可实施性，才能让挡土墙在以后的应用过程中发挥最大的作用，实现挡土墙建设的意义。

2.1扶壁间距的设计

扶壁间距的确认是扶壁式挡土墙设计的重要内容之一，如果间距过大或者过小，很造成挡土墙整体结构不合理情况的出现，不仅费时费力，造成企业成本的支出，同时也不利于挡土墙发挥其应有的作用。因此在进行间距设计的过程中，要结合挡土墙的施工实际位置以及过往的经验，然后进行专业的测绘和计算，从而确定扶壁式挡土墙最合适的间距。确保扶壁的间距对于扶壁式挡土墙来说非常的重要，做好间距确认工作不仅能够避免材料滥用和资源的浪费，同时还可以有效保证挡土墙的结构稳定和安全，从而避免了因为扶壁不合理导致挡土墙出现问题。因此企业在进行设计的过程中，要做好监督和控制作用，从而保证间距的确认合理和正确。

2.2墙体的设置

设计完成后就需进行后续的扶壁式挡土墙墙体设置工作。墙体是扶壁式挡土墙的最重要内容，主要依托在地形地势以及扶壁的操作下进行的。扶壁式挡墙的墙身由竖向扶壁和基础底板支撑，其从远处来看主要是呈现为稳定的三角形结构。一般而言扶壁式挡墙的墙身由竖向扶壁和基础底板支承。当墙体两边的尺寸小于等于2时，一般的结构形式主要是近似三角形的结构，其内力的计算以及配置可以自行进行自由的配置。而当墙体的尺寸大于2时，就需要进行专业的配筋设置了，从而保证整体的稳定性。

并且在墙体设置的过程中，因为一般作用力是由上而下增加的，因此一般下方材料的整体密度要高于上方，其整体呈现出上面薄而下方厚的趋势，这种结构也需要进行一定的设计，从而保证墙体的设置工作可以充分的保证其结构的安全和合理性。

2.3扶壁的设计

扶壁是与墙体一起工作的，因此对于扶壁的质量设计和角度设计也要加以重视。首先是扶壁的质量设计，在随着扶壁间距的确认和墙体的确认之后，扶壁材料的选择也要加以确认，一般材料主要是斜筋、水平筋和垂直筋，根据扶壁的不同结构设计，其应用的材料也是不同的。斜筋为悬臂 T 形梁的受力钢筋，所以一般都是按照斜边来进行布置的。水平筋作为悬臂 T 形梁的箍筋，主要是承受墙体与扶壁的拉应力，同时也要保证扶壁的倾斜强度和质量，因此，水平筋从而将扶壁和墙体进行了有效的连接，并且也避免了因为拉力等作用力导致二者出现断裂、破损情况的出现。垂直筋承受着由于基础底板的局部弯曲作用，并且在扶壁内产生了垂直向上的拉力，从而使得扶壁和墙体的连接更加稳固可靠，避免我因为竖向力的作用导致扶壁和墙体的地板连接出现问题，同时也避免了因为设计不合理导致意外情况的出现。

2.4基础底板的设计

基础底板主要是由墙趾板及墙踵板组成。其设计主要是为了适应墙体结构以及扶壁结构，从而保证其墙体的稳定性和坚固性。因此在进行基础底板设计的过程中，一方面要保证墙趾板突出部分，可以按向上弯曲的悬臂板计算。另一方面要保证墙踵板由扶壁的底部和墙身的底部支承。

3、扶壁式挡土墙的工程应用设计

3.1工程参数的设计

扶壁式挡土墙应用到工之中，尤其是公路功能方面，其较高的性价比和适用性可以很好地帮助工程建设，从而促进工程的完善和发展。因此工程在进行扶壁式挡土墙设计的过程中，因为工程有着自己的特殊性，并且施工场地的不同，其在参数的设计过程中也要多结合工程的实际情况进行设计。尤其是扶壁间距的设计和墙体结构的设计，其设计合理与否直接关系到扶壁式挡土墙的作用发挥。

3.2墙体稳定性验算

因为在使用的过程中，往往会出现墙体的质量以及强度不够，从而造成挡土墙出现损坏，这给后期维修维护带来了很大的压力。因此在挡土墙完工之后，要对挡土墙的整体结构进行检验。其验算指标主要是：滑动稳定性验算、倾覆稳定性验算、地基应力及偏心距验算、墙趾板强度计算以及墙踵板强度计算，只有保证各项指标均符合要求之后，挡土墙才可以投入到使用。墙体稳定性的验算保证了挡土墙的质量是按照工程要求和需求交付的，同时在验算的过程中也可以及时发现施工问题，从而保证可以在使用之前进行及时的解决，避免后期投入使用的过程中出现问题，轻则造成使用寿命缩短，并不能正常工作，重则会造成安全事故的发生。因此作为扶壁式挡土墙的最后一步，其工作过程要严加管理，并且保证验算的科学性和技术性，避免验算失误情况的出现。

4、总结

综上所述，扶壁式挡土墙在诸多水利工程中都得到了广泛的应用，并且发挥了不俗的效果。同时在应用的过程中也要注意挡土墙的设计工作和工程应用设计，从而保证挡土墙的质量和要求，可以更好地为工程提供帮助。

参考文献：

[1]吴贤东. 高速铁路扶壁式挡土墙设计研究[J]. 铁道勘察， 2018(5):5.

[2]任庚. 高扶壁式挡土墙设计及应用研究[D]. 中国地质大学（北京）, 2013.

[3]郭宝山. 扶壁式挡土墙设计及应用研究[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2014(24).