榕江縣加筋擋土墻防洪堤工程設計
發布時間：2010-01-14 共2頁
1、工程慨況
榕江縣位于貴州省黔東南苗族侗族自治州東南部，珠江流域西江水系都柳江中游。都柳江流域處在黔東南多雨區，每遇暴雨容易產生峰高、量大的洪水，導致洪災，使榕江縣城歷年頻繁遭受洪災之苦，給縣城經濟和人民生命財產造成重大損失。
為確保榕江縣人民生命財產的安全，保障地方經濟持續、穩定發展，國家批準了榕江防洪工程的建設。
一期工程2001年度實施方案為新建加筋擋土墻防洪堤1230.76m，沿城區都柳江支流平永河右岸修建。工程總投資：1220.56萬元。防洪標準為20年一遇。
榕江防洪工程主要建筑物為防洪堤。由于榕江防洪一期工程地處平永河，河灘長年淤（沉）積有大量的砂礫石、砂卵石，為修建加筋擋土墻提供了豐富的天然填料，因而具有修建加筋擋土墻作為防洪堤的優越條件。因此，在堤型方案設計上，我們對榕江防洪工程整個一期工程4090m長的防洪堤作了漿砌石重力式防洪堤和加筋擋土墻防洪堤兩種堤型方案的經濟比較。 經過比較，漿砌石重力式防洪堤直接工程投資為6097萬元，而加筋土防洪堤為3084萬元，其工程造價比傳統的漿砌石重力式防洪堤節約49.4%。可見，采用加筋擋土墻防洪堤，可以大大節省工程投資。因此，我們采用加筋擋土墻作為榕江防洪工程的防洪堤型。
2、地質條件
榕江防洪工程位于黔東山地向桂北丘陵過度地帶，地貌類型以中山和低山丘陵河谷盆地為主。出露的地層主要有前震旦系板溪群清水江組灰綠色層狀娟云母板巖及粉砂質板巖，上白堊系紅色礫石泥巖，第四系殘坡積和沖洪積層，與工程密切相關的是第四系的砂質土層和砂礫石層。
工程區位于平永河右岸的漫灘、一級階地及一級階地前緣的第四系覆蓋層，主要為砂質土層及砂礫石層。砂質土層厚2～6m，承載力[R]=150～180Kpa，抗剪強度f=0.25、C=10Kpa，滲透系數K=10-3～10-4cm/s；砂礫石層厚度8.5～12.5m，承載力[R]=250Kpa，抗剪強度f=0.35、C=0, 滲透系數K=10-1～10-2cm/s。防洪堤基礎建于稍密實的砂質土層及砂礫石層上。
由于砂質土層及砂礫石層透水性較強，將會產生以下不良的工程地質問題：
1、滲透變形影響地基穩定。在洪水位情況下，水流沿基礎下部產生繞滲，應研究地基產生潛蝕管涌破壞問題。
2、洪水期間沿基礎下部產生的繞滲，將使防洪堤內較低洼地帶出現內澇。
3、加筋擋土墻較高時，支撐面板的基礎座于軟基上，須解決基礎承載力不足的問題。
4、防洪堤基礎置于砂質土層及砂礫石層上，各段性狀不均，壓縮變形較大，須防止地基不均勻沉降對墻體的影響。
5、須防止洪水對砂質土層、砂礫石層堤基迎水面的沖刷（掏空）導致墻體破壞。
上述問題是加筋土擋墻防洪堤設計上的最主要特點，這些特點限制了加筋擋土墻這種新結構、新技術在水利工程上的應用。目前在我省，加筋擋土墻防洪堤僅應用于基礎（巖基）情況較好的赤水市防洪工程，榕江防洪工程是加筋擋土墻在基礎情況較復雜的情況下在我省的又一次成功應用。
3、加筋擋土墻防洪堤設計
3.1 設計特點
加筋土擋墻這種新結構、新技術，具有十分顯著的技術經濟效益。它與傳統的砌石、混凝土材料擋墻相比可節約工程造價20%～50%，可就地取材、施工快速、工藝簡單、外形美觀、基礎地質條件適應性強，被國內外專家認為是支擋結構的一場革命，被譽為“是土木工程中繼發明混凝土和鋼筋混凝土后最重大的發明”。廣泛應用于公路、鐵路等建筑行業，具體應用于擋土墻和路堤等建筑物。水利建筑行業則應用較少，而應用于擋水的防洪堤則是少之又少了。加筋土擋墻由面板、拉筋和填土組成。其主要結構包括：C25鋼筋砼預制面板，厚14～18cm，面板外形可為矩形、正六邊形，面板間可相互拼接，外觀漂亮，結構牢固。面板后采用CAT鋼塑復合筋帶拉固，筋帶從面板預埋拉環或預留孔中穿過，折回另一端對齊，成扇幅狀鋪設在壓實整平的填料土中，依靠筋帶與碾壓回填料間摩擦阻力作用維持擋土墻的結構平衡。填料主要采用砂類土、礫碎石土。水利工程上宜采用砂礫（卵）石作填料。
由于水利工程有其自身的特點，加筋土擋墻應用于防洪堤時也有其不同于單純作為擋土墻或路堤等建筑物時的特點。把加筋土擋墻設計為防洪堤時，由于防洪堤的主要作用是“擋水”，因此必須考慮水流對加筋土防洪堤擋墻的各種影響，主要表現在：①防洪堤在外水壓力作用下的穩定，② 洪水沿堤身滲透的滲透穩定。③加筋土防洪堤置于土基或砂礫石基礎上時，洪水期間，在洪水位作用下，水流沿基礎下部產生繞滲、潛蝕管涌破壞問題和迎水面堤基的沖刷問題以及墻體較高時地基承載力不足的問題。④在堤身構造上還需要設置排水反濾措施以便將洪水期間滲入堤身的滲水迅速排出堤外，以免危及堤身安全。這些即是加筋土擋墻應用于防洪工程的主要設計特點。因此，除了加筋土擋墻結構自身的設計特點外，“水”對加筋土擋墻的各種影響也就成了設計要點。能否解決這些技術問題是加筋土擋墻能否應用于防洪工程的關鍵，這也是加筋土擋墻很少應用于水利工程的主要原因。
