α——墙背的倾斜角,即墙背与垂线的夹角,以垂线为准,反时针为正(称俯斜),顺时针为负(称仰斜)
β——墙后填土表面的倾斜角
δ——墙背与填土间的摩擦角,它与填土性质,墙背粗糙程度,排水条件,填土表面轮廓和它上面有无荷载等因素有关,应由试验确定
上式(2)可知,在φ、α、β、δ四角中,唯有α与墙体形式有关,同时φ、β、δ都是由客观自然条件决定的。因此α是KA的决定因素,当φ、β、δ一定时,KA随α减小而减小。当α为负值,即为仰斜时,土压力系数最小,则土压力最小,平衡此土压力所需自身重力最小,因此挡土墙断面最小。所需混凝土最少,这就是仰斜式挡土墙能够节省混凝土,节约投资的原因。
当φ=15°,β=10°,δ=15°时,α与KA的关系见表1。
3 仰斜式挡土墙的适用范围
虽然仰斜墙截面经济,但也有其自身的不足之处,例如,墙后回填土靠近墙背部分不易夯实,仰角过大会造成施工模板支立困难等。如何综合考虑各方面因素,选出最为合理的截面形式。一般可考虑以下因素:①按土压力理论,仰斜墙的主动土压力最小,俯斜墙的主动土压力最大,垂直墙界于两者之间。②当挡土墙施工需要开挖时,仰斜墙比较合理,反之,如果墙背本来就需要回填,则宜采用俯斜墙或垂直墙,以使填土易于夯实。③在水闸、船闸的闸室岸墙及其它一些水利水电工程中,由于设置闸门或水流等条件限制,挡土墙面需做成垂直时,仍宜采用俯斜墙。④仰斜墙坡度愈缓,主动土压力愈小,但为了避免施工困难墙背仍不宜缓于4:1。⑤为了使地基压应力不超过地基许可承载力,可在墙底加设墙趾台阶,对挡土墙抗倾稳定是有利的。
4 施工过程简介
武烈河右岸防洪坝工程,为了与左岸工程相对称呼应,12m假缝1道,依据此结构要求,混凝土浇筑分层分块进行,底板基础浇筑顺序为1、3、5…,然后2、4、6…,墙体每层3块连体跳仓浇筑。