悬臂式水工挡土墙在水库溢洪道中的应用

摘 要：悬臂式钢筋混凝土挡土墙在水库溢洪道中被广泛使用，通过对其在某水库溢洪道中的应用实例，从稳定分析和结构计算等方面对边墙8.9m高水工挡土墙的设计进行了介绍，表明了悬臂式钢筋混凝土挡土墙具有结构轻便、适用广泛、计算简便等优点，不但在水库工程中广泛使用，而且其还在水电站、泵站、防洪等工程中具有实用性。

关键词：水工挡土墙 悬臂式水工挡土墙 溢洪道 结构计算

水工挡土墙在几乎所有的水工建筑物设计时都会遇到，其多在有水条件下应用，且应用极其广泛。溢洪道是蓄水枢纽中的主要泄水建筑物。对于正槽式溢洪道的进水渠、控制段（溢流堰）、陡槽、消力池及出水渠等5部分工程中均需用到水工挡土墙。

悬臂式水工挡土墙属于轻型钢筋混凝土结构，由立墙和底板（前趾板和踵板）组成，主要靠底板以上填土重来保证其稳定性，可以在较高范围内使用。

应用实例

1、概况

孔头沟水库位于宝鸡市岐山县蒲村镇，枢纽位于渭河水系漆水河二级支流龙尾沟河上游、冯家山灌区北干渠21+777.94～22+475处。枢纽工程（未设溢洪道）于1973年4月竣工，2000年经安全鉴定为三类坝；2007年水库在进行除险加固工程设计时，对大坝进行了加固及新增溢洪道的设计内容。

溢洪道为河岸正堰开敞式，由进水渠、控制段、陡槽段、消力池、出水渠组成，总长度340.8m，设计最大下泄流量132.6m3/s 。

2、挡土墙型式选取

孔头沟水库溢洪道工程中，控制段与陡槽段间有一过渡收缩段，其两边墙较高，所需挡土墙最高断面有8.9m高，水工挡土墙的型式选用及分析计算内容介绍如下：

首现需要考虑溢洪道横断面是采用矩形还是梯形。在经过比较设计，考虑到两岸高边坡情况，在同等开挖深度情况下，梯形开口大，两侧渠岸再留平台后，其挖方量显著增加；再者考虑到本溢洪道泄流流量大，矩形横断面的水流流态好，对工程更安全可靠。综上，选取矩形横断面方案。

接着需要考虑溢洪道中最高断面选取哪种型式的水工挡土墙。水工挡土墙常用的结构型式有重力式、悬臂式、扶壁式、U型结构等。根据溢洪道的布置及挖深情况，其边墙高度均较高，最高断面可达到8.9m。若采用重力式挡土墙，其断面尺寸较大，消耗砼或砌石的量较大，不经济；U型结构适用断面较低挡墙；扶壁式一般用于10m高以上的挡墙。故经比较后，选取悬臂式钢筋砼挡土墙最经济实用。

3、挡土墙稳定分析及结构计算

结语

悬臂式钢筋混凝土挡土墙在水库溢洪道的边墙设计时被广泛使用，其适用于矩形断面、边墙高度较高的段落，并且该挡土墙自身也具有结构轻便、适用广泛、计算简便等优点，不但在水库工程中广泛使用，而且其还在水电站、泵站、防洪等工程中具有实用性。

参考文献：

[1]管枫年，薛广瑞，王殿印.水工挡土墙设计[M].北京：中国水利水电出版社，1996.

[2]辽宁省水利勘测设计院.中小型水库设计参考材料[M].辽宁省建平县印刷厂，1975.

[3]SL379—2007水工挡土墙设计规范[S].中国水利水电出版社，2007.

（作者单位：宝鸡市水利水电规划勘测设计院）