桂林市臨桂新區(qū)防洪排澇及旅游景觀水系擋土墻優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、<p>　　桂林市臨桂新區(qū)防洪排澇及旅游景觀水系擋土墻優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：桂林市臨桂新區(qū)防洪排澇及旅游景觀水系項(xiàng)目在進(jìn)行擋土墻施工準(zhǔn)備過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)施工圖紙中原設(shè)計(jì)的擋土墻斷面形式過(guò)大，且采用的片石砌筑材料在當(dāng)?shù)貋?lái)源較少，砌筑工人施工水平較差，施工質(zhì)量及工期難以得到保證，為確保施工工期，對(duì)原設(shè)計(jì)擋土墻斷面形式及材質(zhì)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足了施工的各項(xiàng)指標(biāo)要求。 </p><

2、p>　　關(guān)鍵詞：擋土墻重力式漿砌石衡重式混凝土 工期 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　1、工程概況 </b></p><p>　　桂林市臨桂新區(qū)防洪排澇及旅游景觀水系工程位于桂林市臨桂縣的臨桂新區(qū)，是臨桂縣的規(guī)劃縣城新城區(qū)，也是臨桂新城的中心城區(qū)，用地面積約62.7平方公里，項(xiàng)目總

3、投資不少于16.2億，包含水利河道整治、周邊園林景觀綠化、以及補(bǔ)水引水工程。 </p><p>　　本項(xiàng)目水利部分實(shí)施擬對(duì)臨桂新區(qū)中心區(qū)域內(nèi)的沙塘河、蔡塘河、蘭塘河及太平河湘桂鐵路橋上游河段疏浚拓寬等防洪整治措施，以加大河道行洪能力、降低洪水位，經(jīng)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，拓寬河道一級(jí)斷面為矩形，過(guò)水?dāng)嗝鏋?5m×1.0m（寬×高），采用漿砌石的設(shè)計(jì)堤型，墻體采用M7.5水泥砂漿砌片石，墻頂寬0.5m，迎水

4、面坡比為1：0.1，背水面坡比為1：0.4；堤基持力層為砂卵石，基礎(chǔ)采用C15埋石混凝土，埋石率20%。一級(jí)堤頂與新區(qū)地面之間采用1:2草皮護(hù)坡，日后交由園林部門統(tǒng)一進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)擋土墻斷面形式見(jiàn)圖1。 </p><p>　　圖1設(shè)計(jì)重力式擋土墻斷面尺寸圖（單位：mm） </p><p>　　2、擋土墻材質(zhì)優(yōu)化設(shè)計(jì) </p><p>　　根據(jù)上一階段實(shí)際施工情況

5、，為滿足擋墻砌筑的施工進(jìn)度及質(zhì)量等要求，施工方對(duì)本項(xiàng)目所實(shí)施的漿砌石擋墻材質(zhì)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，將原M7.5漿砌石擋土墻形式變更為素混凝土擋墻，變更后施工優(yōu)勢(shì)如下： </p><p>　?。?）由于水利工程施工受季節(jié)性影響較大，施工方的年度實(shí)際施工時(shí)段已較為緊張，且業(yè)主征地部分問(wèn)題未解決，造成目前工程施工進(jìn)展緩慢。把漿砌石擋墻變更為素混凝土擋墻后，擋墻可以大規(guī)模采用機(jī)械化施工，施工難度較小，施工質(zhì)量易于控制，利于緩解

6、工期壓力，提高施工進(jìn)度。實(shí)際施工時(shí)，新?lián)鯄κ┕みM(jìn)度明顯優(yōu)于漿砌石擋墻砌筑進(jìn)度。 </p><p>　?。?）混凝土擋墻作為一個(gè)澆筑整體，完工后擋墻整體穩(wěn)定、安全性要高于人工進(jìn)行砌筑的漿砌石擋墻，且使用壽命長(zhǎng)。 </p><p>　?。?）混凝土擋墻表面平滑整潔，外觀質(zhì)量高于漿砌石擋墻。 </p><p>　　3、擋土墻斷面形式優(yōu)化設(shè)計(jì) </p><

7、;p><b>　　3.1原設(shè)計(jì)方案 </b></p><p>　　按照設(shè)計(jì)院典型橫斷面圖，原擋土墻采用C15埋石混凝土作為基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底寬1.8m，基礎(chǔ)高度為0.5m，基礎(chǔ)上表面高程與湖底開(kāi)挖高程相同為152.20m?；A(chǔ)斷面面積為1.03m2。水利部分擋土墻主體采用重力式結(jié)構(gòu)，墻背坡度為1:0.4，墻高1m，頂寬0.9m，采用M7.5水泥砂漿砌塊石砌筑，斷面面積為1.15m2。擋土墻主

8、體頂部至基礎(chǔ)底部總高度為1.5m，總斷面面積為2.18m2。 </p><p>　　3.2擋土墻優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 </p><p>　　優(yōu)化方案選擇衡重式擋土墻作為擋土墻斷面形式，利用庫(kù)倫土壓力理論作為計(jì)算擋土墻穩(wěn)定性分析的基本方法對(duì)優(yōu)化擋土墻進(jìn)行抗滑穩(wěn)定、抗傾覆穩(wěn)定及地基承載力驗(yàn)算，采用試算法選取最優(yōu)擋土墻斷面尺寸 </p><p>　　3.3擋土墻優(yōu)化設(shè)計(jì)尺寸 &l

9、t;/p><p>　　擋土墻主體采用衡重式結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)驗(yàn)算最終確定的擋土墻斷面尺寸為：上墻背坡坡比為1:0.25，上墻高0.6m，頂寬0.5m，下墻背坡坡比為1:0.5（與原擋土墻相同），下墻高0.9m，底寬1.2m，擋土墻迎水面坡比為1:0.1（與原擋土墻相同），墻趾高0.5m（與原擋土墻相同），擋土墻主體總高度保持為1.5m，總斷面面積為1.62 m2。 </p><p>　　3.4擋土墻優(yōu)

10、化后穩(wěn)定、應(yīng)力計(jì)算結(jié)果 </p><p>　　擋土墻優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1所示，優(yōu)化后的設(shè)計(jì)斷面形式見(jiàn)圖2。 </p><p>　　工況 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)（Ks） 抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)（Kt） 基底最大應(yīng)力 </p><p><b>　?。╧Pa） </b></p><p>　　正常工況 5.31 10.67 65.20

11、</p><p>　　施工工況 2.30 6.84 65.70 </p><p>　　檢修工況 1.28 4.38 45.76 </p><p>　　允許值 1.2 1.5 130 </p><p>　　判斷 滿足 滿足 滿足 </p><p>　　表1擋土墻優(yōu)化后穩(wěn)定、應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表 </p><

12、p>　　圖2優(yōu)化后衡重式擋土墻斷面尺寸圖（單位：mm） </p><p>　　4、優(yōu)化設(shè)計(jì)前后對(duì)比分析 </p><p>　　4.1工期影響分析 </p><p>　　由于水利工程施工受季節(jié)性影響較大，本年度實(shí)際施工時(shí)段已比較緊張，且業(yè)主征地部分問(wèn)題遲遲未得到解決，造成目前工程施工進(jìn)展緩慢?；炷潦┕た梢源笠?guī)模采用機(jī)械化施工，施工難度較小，施工質(zhì)量易于控制，根

13、據(jù)各類工程施工經(jīng)驗(yàn)，施工時(shí)素混凝土擋墻施工進(jìn)度比進(jìn)行漿砌石擋墻砌筑快一倍以上。為緩解工期壓力，加快施工進(jìn)度，建議采用素混凝土擋墻。 </p><p>　　4.2工程量比較分析 </p><p>　　原設(shè)計(jì)1km長(zhǎng)擋土墻工程量見(jiàn)表2，優(yōu)化設(shè)計(jì)后1km長(zhǎng)擋土墻工程量見(jiàn)表3。 </p><p>　　序號(hào) 工程名稱 單位 工程量 備注 </p><p&g

14、t;　　一 M7.5水泥砂漿砌塊石 m3 1150 工程量=斷面面積×1000m </p><p>　　二 C15埋石混凝土（埋石率20%） m3 1025 </p><p>　　三 D75PVC排水管 m 1280 </p><p>　　四 反濾包 個(gè) 877 </p><p>　　五 土方開(kāi)挖 m3 3380 </p>

15、;<p>　　六 石方開(kāi)挖 m3 1600 </p><p>　　表2原設(shè)計(jì)1km長(zhǎng)擋土墻工程量表 </p><p>　　序號(hào) 工程名稱 單位 工程量 備注 </p><p>　　一 混凝土 m3 1620 工程量=斷面面積×1000m </p><p>　　二 D75PVC排水管 m 850 </p>

16、<p>　　三 反濾包 個(gè) 500 </p><p>　　四 土方開(kāi)挖 m3 2840 </p><p>　　五 石方開(kāi)挖 m3 1220 </p><p>　　表3優(yōu)化設(shè)計(jì)后1km長(zhǎng)擋土墻工程量表 </p><p>　　4.3工程造價(jià)比較分析 </p><p>　　原設(shè)計(jì)1km長(zhǎng)擋土墻工程造價(jià)見(jiàn)表4，優(yōu)化設(shè)

17、計(jì)后1km長(zhǎng)擋土墻工程造價(jià)見(jiàn)表5。 </p><p>　　序號(hào) 工程名稱 單位 工程量 合同單價(jià)（元） 合同合價(jià)（元） </p><p>　　一 M7.5水泥砂漿砌塊石 m3 1150.00 204.18 234811.03 </p><p>　　二 C15埋石混凝土 m3 1025.00 454.12 465474.08 </p><p>

18、　　三 D75PVC排水管 m 1280.00 31.88 40801.29 </p><p>　　四 反濾包 個(gè) 877.50 17.10 15005.25 </p><p>　　五 園林部分 m3 720.00 237.69 171136.80 </p><p>　　六 土方開(kāi)挖 m3 3380.00 15.64 52866.47 </p><

19、;p>　　七 石方開(kāi)挖 m3 1600.00 48.73 77975.79 </p><p>　　合計(jì) 1058070.7 </p><p>　　表4原設(shè)計(jì)1km長(zhǎng)擋土墻工程造價(jià)表 </p><p>　　序號(hào) 工程名稱 單位 工程量 合同單價(jià)（元） 合同合價(jià)（元） </p><p>　　一 C20混凝土 m3 1620.00 516.3

20、0 836401.56 </p><p>　　二 組合鋼模板工程 m3 937.00 41.87 39233.90 </p><p>　　三 D75PVC排水管 m 850.00 31.88 27094.61 </p><p>　　四 反濾包 個(gè) 500.00 17.10 8550.00 </p><p>　　五 園林部分 m3 400.00

21、 237.69 95076.00 </p><p>　　六 土方開(kāi)挖 m3 2840 15.64 44420.35 </p><p>　　七 石方開(kāi)挖 m3 1220 48.73 59456.54 </p><p>　　合計(jì) 1110232.95 </p><p>　　表5優(yōu)化設(shè)計(jì)后1km長(zhǎng)擋土墻工程造價(jià)表 </p><p

22、><b>　　5、結(jié) 語(yǔ) </b></p><p>　　根據(jù)擋土墻工程量表及擋土墻造價(jià)表，比較兩方案擋土墻施工工程量及工程造價(jià)，1km長(zhǎng)原重力式擋土墻造價(jià)為105.81萬(wàn)元； 1km長(zhǎng)優(yōu)化后衡重式C20素混凝土擋土墻造價(jià)為111.02萬(wàn)元，比原重力式擋土墻造價(jià)增加5.22萬(wàn)元，增幅為4.93%。造價(jià)表未計(jì)入伸縮縫材料費(fèi)用及措施費(fèi)用，在考慮伸縮縫材料費(fèi)用及措施費(fèi)用后，優(yōu)化后衡重式混凝土擋

23、土墻總費(fèi)用將與原擋土墻費(fèi)用基本相同?？紤]到優(yōu)化后衡重式擋土墻可以大規(guī)模采用機(jī)械化施工，施工難度較小，施工質(zhì)量得到保證，在保證施工成本增加不多情況下可以大大加快施工進(jìn)度，在擋墻施工進(jìn)度嚴(yán)重滯后的情況下，推薦采用優(yōu)化后衡重式混凝土擋土墻方案。 </p><p><b>　　6、參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] SL303-2004. 水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)

24、規(guī)范 [S].北京：中國(guó)水利水電出版社，2004. </p><p>　　[2] SL379-2007. 水工擋土墻設(shè)計(jì)規(guī)范 [S].北京：中國(guó)水利水電出版社，2007. </p><p>　　[3] 陳希哲.土力學(xué)地基基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，2003. </p><p>　　[4] 水利電力部水利水電建設(shè)總局.水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)水利水電出