桂林市臨桂新區(qū)防洪排澇及旅游景觀水系擋土墻優(yōu)化設計

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)化設計</p><p>　　摘要：桂林市臨桂新區(qū)防洪排澇及旅游景觀水系項目在進行擋土墻施工準備過程中，發(fā)現(xiàn)施工圖紙中原設計的擋土墻斷面形式過大，且采用的片石砌筑材料在當?shù)貋碓摧^少，砌筑工人施工水平較差，施工質量及工期難以得到保證，為確保施工工期，對原設計擋土墻斷面形式及材質進行了優(yōu)化設計，滿足了施工的各項指標要求。 </p><

2、p>　　關鍵詞：擋土墻重力式漿砌石衡重式混凝土 工期 </p><p>　　中圖分類號：TU37文獻標識碼： 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、以及補水引水工程。 </p><p>　　本項目水利部分實施擬對臨桂新區(qū)中心區(qū)域內的沙塘河、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，經設計院設計，拓寬河道一級斷面為矩形，過水斷面為45m×1.0m（寬×高），采用漿砌石的設計堤型，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，基礎采用C15埋石混凝土，埋石率20%。一級堤頂與新區(qū)地面之間采用1:2草皮護坡，日后交由園林部門統(tǒng)一進行綠化設計。設計擋土墻斷面形式見圖1。 </p><p>　　圖1設計重力式擋土墻斷面尺寸圖（單位：mm） </p><p>　　2、擋土墻材質優(yōu)化設計 </p><p>　　根據上一階段實際施工情況

5、，為滿足擋墻砌筑的施工進度及質量等要求，施工方對本項目所實施的漿砌石擋墻材質進行了優(yōu)化設計，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，施工方的年度實際施工時段已較為緊張，且業(yè)主征地部分問題未解決，造成目前工程施工進展緩慢。把漿砌石擋墻變更為素混凝土擋墻后，擋墻可以大規(guī)模采用機械化施工，施工難度較小，施工質量易于控制，利于緩解

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

7、;p><b>　　3.1原設計方案 </b></p><p>　　按照設計院典型橫斷面圖，原擋土墻采用C15埋石混凝土作為基礎，基礎底寬1.8m，基礎高度為0.5m，基礎上表面高程與湖底開挖高程相同為152.20m。基礎斷面面積為1.03m2。水利部分擋土墻主體采用重力式結構，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)化設計方法 </p><p>　　優(yōu)化方案選擇衡重式擋土墻作為擋土墻斷面形式，利用庫倫土壓力理論作為計算擋土墻穩(wěn)定性分析的基本方法對優(yōu)化擋土墻進行抗滑穩(wěn)定、抗傾覆穩(wěn)定及地基承載力驗算，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)化設計尺寸 &l

9、t;/p><p>　　擋土墻主體采用衡重式結構，經過驗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、應力計算結果 </p><p>　　擋土墻優(yōu)化設計計算結果見表1所示，優(yōu)化后的設計斷面形式見圖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） 基底最大應力 </p><p><b>　　（kPa） </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、應力計算結果表 </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)化設計前后對比分析 </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，本年度實際施工時段已比較緊張，且業(yè)主征地部分問題遲遲未得到解決，造成目前工程施工進展緩慢?；炷潦┕た梢源笠?guī)模采用機械化施工，施工難度較小，施工質量易于控制，根

13、據各類工程施工經驗，施工時素混凝土擋墻施工進度比進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>　　原設計1km長擋土墻工程量見表2，優(yōu)化設計后1km長擋土墻工程量見表3。 </p><p>　　序號 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 877 </p><p>　　五 土方開挖 m3 3380 </p>

15、;<p>　　六 石方開挖 m3 1600 </p><p>　　表2原設計1km長擋土墻工程量表 </p><p>　　序號 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 500 </p><p>　　四 土方開挖 m3 2840 </p><p>　　五 石方開挖 m3 1220 </p><p>　　表3優(yōu)化設計后1km長擋土墻工程量表 </p><p>　　4.3工程造價比較分析 </p><p>　　原設計1km長擋土墻工程造價見表4，優(yōu)化設

17、計后1km長擋土墻工程造價見表5。 </p><p>　　序號 工程名稱 單位 工程量 合同單價（元） 合同合價（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 877.50 17.10 15005.25 </p><p>　　五 園林部分 m3 720.00 237.69 171136.80 </p><p>　　六 土方開挖 m3 3380.00 15.64 52866.47 </p><

19、;p>　　七 石方開挖 m3 1600.00 48.73 77975.79 </p><p>　　合計 1058070.7 </p><p>　　表4原設計1km長擋土墻工程造價表 </p><p>　　序號 工程名稱 單位 工程量 合同單價（元） 合同合價（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 500.00 17.10 8550.00 </p><p>　　五 園林部分 m3 400.00

21、 237.69 95076.00 </p><p>　　六 土方開挖 m3 2840 15.64 44420.35 </p><p>　　七 石方開挖 m3 1220 48.73 59456.54 </p><p>　　合計 1110232.95 </p><p>　　表5優(yōu)化設計后1km長擋土墻工程造價表 </p><p

22、><b>　　5、結 語 </b></p><p>　　根據擋土墻工程量表及擋土墻造價表，比較兩方案擋土墻施工工程量及工程造價，1km長原重力式擋土墻造價為105.81萬元； 1km長優(yōu)化后衡重式C20素混凝土擋土墻造價為111.02萬元，比原重力式擋土墻造價增加5.22萬元，增幅為4.93%。造價表未計入伸縮縫材料費用及措施費用，在考慮伸縮縫材料費用及措施費用后，優(yōu)化后衡重式混凝土擋

23、土墻總費用將與原擋土墻費用基本相同?？紤]到優(yōu)化后衡重式擋土墻可以大規(guī)模采用機械化施工，施工難度較小，施工質量得到保證，在保證施工成本增加不多情況下可以大大加快施工進度，在擋墻施工進度嚴重滯后的情況下，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 </b></p><p>　　[1] SL303-2004. 水利水電工程施工組織設計

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