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水工建筑物基础(第2版)
1.12.6.3 三、两岸连接建筑物的结构形式
三、两岸连接建筑物的结构形式

两岸连接建筑物从结构上分析属于挡土墙。常用的形式有重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式及连拱空箱式等。

图9-64 重力式挡土墙(单位:m)

(a)浆砌石挡土墙;(b)混凝土挡土墙

1.重力式挡土墙

重力式挡土墙主要依靠自身的重力维持稳定(图9-64)。常用混凝土和浆砌石建造。由于挡土墙的断面尺寸大,材料用量多,建在土基上时,其墙高一般不宜超过5~6m。

重力式挡土墙顶宽一般为0.4~0.8m,边坡系数m为0.25~0.5,混凝土底板厚约0.5~0.8m,两端悬出0.3~0.5m,前趾常需配置钢筋。

为了提高挡土墙的稳定性,墙顶填土面应设防渗(图9-65);墙内设排水设施,如图9-66所示,以减少墙背面的水压力。排水设施可采用排水孔[图9-66(a)]或排水暗管[图9-66(b)]。

重力式翼墙结构计算同挡土墙。

图9-65 翼墙墙顶的防渗设施

图9-66 挡土墙的排水

图9-67 悬臂式挡土墙剖面图

2.悬臂式挡土墙

悬臂式挡土墙是由直墙和底板组成的一种钢筋混凝土轻型挡土结构(图9-67)。其适宜高度为6~10m。用作翼墙时,断面为倒T形,用作岸墙时,则为L形[图9-58(e)],这种翼墙具有厚度小、自重轻等优点。它主要是利用底板上的填土维持稳定。

底板宽度由挡土墙稳定条件和基底压力分布条件确定。调整后踵长度,可以改善稳定条件;调整前趾长度,可以改善基底压力分布。直墙和底板近似按悬臂板计算。

3.扶壁式挡土墙

当墙的高度超过9~10m以后,采用钢筋混凝土扶壁式挡土墙较为经济。扶壁式挡土墙由直墙、底板及扶壁三部分组成,如图9-68所示。利用扶壁和直墙共同挡土,并可利用底板上的填土维持稳定,当改变底板长度时,可以调整合力作用点位置,使地基反力趋于均匀。

图9-68 扶壁式挡土墙(单位:cm)

1—立墙;2—扶壁;3—底板

钢筋混凝土扶壁间距一般为3~4.5m,扶壁厚度0.3~0.4m;底板用钢筋混凝土建造,其厚度由计算确定,一般不小于0.4m;直墙顶端厚度不小于0.2m,下端由计算确定。悬臂段长度b约为(1/3~1/5)B。直墙高度在6.5m以内时,直墙和扶壁可采用浆砌石结构,直墙顶厚0.4~0.6m,临土面可做成1∶0.1的坡度;扶壁间距2.5m,厚0.5~0.6m。

4.空箱式挡土墙

空箱式挡土墙由底板、前墙、后墙、扶壁、顶板和隔板等组成,如图9-69所示。利用前后墙之间形成的空箱充水或填土可以调整地基应力。因此,它具有重力小和地基应力分布均匀的优点,但其结构复杂,需用较多的钢筋和木材,施工麻烦,造价较高。故仅在某些地基松软的大中型水闸中使用。

图9-69 空箱式挡土墙(单位:cm)

5.连拱式挡土墙

连拱空箱式土墙也是空箱式挡土墙的一种形式,它由底板、前墙、隔墙和拱圈组成,如图9-70所示。前墙和隔墙多采用浆砌石结构,底板和拱圈一般为混凝土结构。拱圈净跨一般为2~3m,矢跨比常为0.2~0.3,厚度为0.1~0.2m。拱圈的强度计算可选取单宽拱条,按支承在隔墙(扶壁)上的两铰拱进行计算。连拱式挡土墙的优点是:钢筋用量少、造价低、重力小,适用于软土地基。缺点是挡土墙在平面布置上需转弯时施工较为困难,整体性差。

图9-70 连拱空箱式挡土墙

1—隔墙;2—预制混凝土拱圈;3—底板;4—填土;5—通气孔;6—前墙;7—进水孔;8—排水孔;9—前趾;10—盖顶