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摘 要：三道沟工程所在地属于凉水河流域，位于陕西省榆林市府谷县庙沟门镇，由于三道沟南侧坡面建设了煤矿，为了便于煤矿对外运输，在凉水河的半坡上修筑了一条进场道路，进场道路沿沟谷依势而建，建设道路过程中一些废土及废料落入了沟道中，使沟道的边坡处于不稳定状态，故需对不稳定边坡进行综合治理。
关键词：挡土墙；排水沟；坡面绿化
中图分类号：TV861 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20151032080
1 工程概况
项目区位于陕北黄土高原，项目区在毛乌素沙漠东南缘。
三道沟为季节性河流，雨季暴涨且泥沙含量大，旱季断流，属黄河水系。
项目区坡面堆有废石和废土等松散堆积物。沟道边坡堆积的松散堆积物是人类活动的产物，电厂的施工和进场道路的施工过程中施工过程的一些废土及废料滑落到凉水河边坡及沟道中，使沟道的边坡处于不稳定状态，随时可能出现塌坡现象。
本次设计三道沟两侧的山体平均高约80m，沟底宽度约10m，沟底纵向坡度为10%，沟道历年最大洪峰来时，其最高水位为2.0m（由于区域内没有水文站，最高水位是根据调查得知），其防洪标准满足下游防洪要求。
根据地勘可知：进场道路边坡整体在自然状态下处于稳定状态。局部地段因填土存在而沉陷，路基面产生裂缝。对边坡的整体稳定无影响；总体分析，土岩接触面为弱结构面，在大气降水渗透及排水条件不利的条件下，接触面上下土层的力学性质会产生质的变化，严重影响边坡整体稳定性，故设计时应做好路基整平面及边坡坡面的防水与排水工作；路基边坡虽在自然状态下整体上处于稳定状态，但坡面局部存在不稳定因素，应进行局部治理。可采用削坡，土钉墙及重力式挡墙等工程措施，同时对坡面应采取防护处理措施，以避免岩土层的进一步风化对边坡稳定性产生的不利影响；第2层黄土状粉土具轻微湿陷性，场地为非自重湿陷性黄土场地，湿陷等级为Ⅰ级；勘察期间沟谷中有流动水体，且仅在沟谷中见地下水。据前期资料，该地下水对混凝土结构有弱腐蚀性，对钢结构有中等腐蚀性；该区抗震设防烈度为6°，地震动峰值加速度为0.05g，抗震设计分组为第二组。
2 工程设计
依据《水工挡土墙设计规范》SL379-2007和《挡土墙》国家建筑标准设计图集的规定，根据保护对象的重要性，本次设计工程等级为二级。
2.1 河道挡土墙设计
2.1.1 基础资料
历年最大冻土深为1.42m。重力挡土墙为M10浆砌石结构，重度γ=20KN/m3，地基容许承载力〔R〕=300Kpa，基底摩擦系数 =0.4。墙后回填土强度指标：水上采用等值内摩擦角φ=35°，水下采用等值内摩擦角φ=30°，回填土重度：水上填土湿容重γ=16KN/m3，水下填土浮容重γ=10KN/m3。墙后土压力按库仑公式计算。容许应力大小比[η]=2.0，抗滑稳定安全系数Kc≥[Kc]=1.08，抗倾覆安全系数K0≥[K0]=1.5。
挡土墙墙高的确定由以下3个方面综合考虑确定：河道挡土墙安全等级为二级；由于河道历年最高水位为2.0m，故挡土墙的高度应满足沟道行洪的最高水位加安全加高的值；要满足抗滑稳定、抗倾覆稳定的要求。最终确定挡土墙的结构形式。
2.1.2 挡土墙结构
挡土墙为M10浆砌石结构，块石强度等级不低于MU30。挡土墙墙体为梯形结构，其顶宽为0.5m，外边坡为1：0.5，内边坡为1：0，墙体高度为3.5m；基础为M10浆砌石矩形结构，高为1.0m，宽为2.75m，基础下设0.2m的碎石垫层。挡土墙外露面用M10水泥防水砂浆勾缝，墙顶用C20砼压顶，厚度为100mm；墙后设300mm厚的砾石反滤层，反滤层距墙顶0.5m之间填筑300mm厚的粘土，反滤层到最低一排泄水孔以下200mm处开始填筑300mm厚、高为500mm的粘土；墙后回填弱透水性填料碎石土，分层夯实，粘土的压实度不小于0.94，沙砾石压实的相对密度不小于0.65；挡土墙每间隔10m设一条上下贯通的变形缝，变形缝宽度为20mm，缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻筋；由于挡土墙位于河道内，墙后地下水位较高，故设一排泄水孔，最低一排泄水孔高出地面0.2m，排泄水孔的间距为2m，孔径为100mm，泄水孔向河道坡度为5%，泄水孔起始端包扎一层400g/m2的土工布，以起到过滤的作用，不致改变墙后填料的结构。
2.1.3 稳定验算
工况设计
根据《水工挡土墙设计规范》SL379-2007之规定，挡土墙抗滑稳定计算可分为基本组合和特殊组合。
a.基本组合稳定计算包括以下内容：
Ⅰ）完建情况下设计洪水位下、正常挡水位下的稳定；
Ⅱ）完建情况下设计洪水位下、正常挡水位、冰冻情况下的稳定。
b.特殊组合稳定计算包括以下内容：
Ⅰ）施工期的稳定；
Ⅱ）设计洪水位下、正常挡水位时遭遇地震的稳定。
根据《挡土墙国家建筑标准设计图集》04J008规定，抗震设防烈度为6度（0.05g）为非抗震设防区。
根据挡土墙的具体情况选如下一种工况：
工况1：完建情况下设计洪水位下、正常挡水位、冰冻情况下的稳定。
挡土墙基底应力验算：
采用《水工挡土墙设计规范》SL379-2007公式6.3.3
根据对挡土墙抗滑稳定、抗倾覆稳定及应力验算，说明挡土墙结构满足设计要求。
2.2 河道挡土墙排水沟设计
排水沟的结构形式通过其控制的坡面汇水面积来确定。在挡土墙墙顶外设置一条排水沟，在排水沟以外3m间需用0.3m后的粘土层封闭地表，粘土层需夯实，压实度不小于0.94。排水沟为M10浆砌片石结构，排水沟净底宽为0.5m，净高为0.5m，两侧内边坡为1：1，浆砌片石厚度为300mm，块石强度等级不低于MU30，浆砌片石下设0.1m的沙垫层，垫层下设一层200g/0.5mm/200g的土工膜防渗。
2.3 坡面纵向排水沟设计
项目区的坡段共有一个，为沟道～进场道路之间的区域，其汇水面积为16.5 hm2。
根据坡面的汇水面积确定：沟道～进场道路之间的坡面设4条纵向排水沟，长度分别为为900m、650m、710m、280m。纵向排水沟总长度为2540m。
其断面结构形式为：M10浆砌片石结构，排水沟净底宽为0.5m，净高为0.5m，两侧内边坡为1：1，浆砌片石厚度为300mm，块石强度等级不低于MU30，浆砌片石下设0.1m的沙垫层。
2.4 坡面绿化设计
挡土墙后坡面治理后坡度不大于30°，为了稳定边坡，固结坡面土料，减少边坡滑坡和坍塌的发生，需对坡面的进行绿化治理。
项目区坡面总绿化面积为16.5hm2，为沟道～进场道路之间的绿化面积。
绿化措施：坡面绿化采用喷播草籽。草籽混合草籽。种植方式：喷播植草。
3 结语
工程运行已5a有余，沟道行洪畅通，进一步保障了下游人民的生命财产安全。
关键词：挡土墙；排水沟；坡面绿化
中图分类号：TV861 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20151032080
1 工程概况
项目区位于陕北黄土高原，项目区在毛乌素沙漠东南缘。
三道沟为季节性河流，雨季暴涨且泥沙含量大，旱季断流，属黄河水系。
项目区坡面堆有废石和废土等松散堆积物。沟道边坡堆积的松散堆积物是人类活动的产物，电厂的施工和进场道路的施工过程中施工过程的一些废土及废料滑落到凉水河边坡及沟道中，使沟道的边坡处于不稳定状态，随时可能出现塌坡现象。
本次设计三道沟两侧的山体平均高约80m，沟底宽度约10m，沟底纵向坡度为10%，沟道历年最大洪峰来时，其最高水位为2.0m（由于区域内没有水文站，最高水位是根据调查得知），其防洪标准满足下游防洪要求。
根据地勘可知：进场道路边坡整体在自然状态下处于稳定状态。局部地段因填土存在而沉陷，路基面产生裂缝。对边坡的整体稳定无影响；总体分析，土岩接触面为弱结构面，在大气降水渗透及排水条件不利的条件下，接触面上下土层的力学性质会产生质的变化，严重影响边坡整体稳定性，故设计时应做好路基整平面及边坡坡面的防水与排水工作；路基边坡虽在自然状态下整体上处于稳定状态，但坡面局部存在不稳定因素，应进行局部治理。可采用削坡，土钉墙及重力式挡墙等工程措施，同时对坡面应采取防护处理措施，以避免岩土层的进一步风化对边坡稳定性产生的不利影响；第2层黄土状粉土具轻微湿陷性，场地为非自重湿陷性黄土场地，湿陷等级为Ⅰ级；勘察期间沟谷中有流动水体，且仅在沟谷中见地下水。据前期资料，该地下水对混凝土结构有弱腐蚀性，对钢结构有中等腐蚀性；该区抗震设防烈度为6°，地震动峰值加速度为0.05g，抗震设计分组为第二组。
2 工程设计
依据《水工挡土墙设计规范》SL379-2007和《挡土墙》国家建筑标准设计图集的规定，根据保护对象的重要性，本次设计工程等级为二级。
2.1 河道挡土墙设计
2.1.1 基础资料
历年最大冻土深为1.42m。重力挡土墙为M10浆砌石结构，重度γ=20KN/m3，地基容许承载力〔R〕=300Kpa，基底摩擦系数 =0.4。墙后回填土强度指标：水上采用等值内摩擦角φ=35°，水下采用等值内摩擦角φ=30°，回填土重度：水上填土湿容重γ=16KN/m3，水下填土浮容重γ=10KN/m3。墙后土压力按库仑公式计算。容许应力大小比[η]=2.0，抗滑稳定安全系数Kc≥[Kc]=1.08，抗倾覆安全系数K0≥[K0]=1.5。
挡土墙墙高的确定由以下3个方面综合考虑确定：河道挡土墙安全等级为二级；由于河道历年最高水位为2.0m，故挡土墙的高度应满足沟道行洪的最高水位加安全加高的值；要满足抗滑稳定、抗倾覆稳定的要求。最终确定挡土墙的结构形式。
2.1.2 挡土墙结构
挡土墙为M10浆砌石结构，块石强度等级不低于MU30。挡土墙墙体为梯形结构，其顶宽为0.5m，外边坡为1：0.5，内边坡为1：0，墙体高度为3.5m；基础为M10浆砌石矩形结构，高为1.0m，宽为2.75m，基础下设0.2m的碎石垫层。挡土墙外露面用M10水泥防水砂浆勾缝，墙顶用C20砼压顶，厚度为100mm；墙后设300mm厚的砾石反滤层，反滤层距墙顶0.5m之间填筑300mm厚的粘土，反滤层到最低一排泄水孔以下200mm处开始填筑300mm厚、高为500mm的粘土；墙后回填弱透水性填料碎石土，分层夯实，粘土的压实度不小于0.94，沙砾石压实的相对密度不小于0.65；挡土墙每间隔10m设一条上下贯通的变形缝，变形缝宽度为20mm，缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻筋；由于挡土墙位于河道内，墙后地下水位较高，故设一排泄水孔，最低一排泄水孔高出地面0.2m，排泄水孔的间距为2m，孔径为100mm，泄水孔向河道坡度为5%，泄水孔起始端包扎一层400g/m2的土工布，以起到过滤的作用，不致改变墙后填料的结构。
2.1.3 稳定验算
工况设计
根据《水工挡土墙设计规范》SL379-2007之规定，挡土墙抗滑稳定计算可分为基本组合和特殊组合。
a.基本组合稳定计算包括以下内容：
Ⅰ）完建情况下设计洪水位下、正常挡水位下的稳定；
Ⅱ）完建情况下设计洪水位下、正常挡水位、冰冻情况下的稳定。
b.特殊组合稳定计算包括以下内容：
Ⅰ）施工期的稳定；
Ⅱ）设计洪水位下、正常挡水位时遭遇地震的稳定。
根据《挡土墙国家建筑标准设计图集》04J008规定，抗震设防烈度为6度（0.05g）为非抗震设防区。
根据挡土墙的具体情况选如下一种工况：
工况1：完建情况下设计洪水位下、正常挡水位、冰冻情况下的稳定。
挡土墙基底应力验算：
采用《水工挡土墙设计规范》SL379-2007公式6.3.3
根据对挡土墙抗滑稳定、抗倾覆稳定及应力验算，说明挡土墙结构满足设计要求。
2.2 河道挡土墙排水沟设计
排水沟的结构形式通过其控制的坡面汇水面积来确定。在挡土墙墙顶外设置一条排水沟，在排水沟以外3m间需用0.3m后的粘土层封闭地表，粘土层需夯实，压实度不小于0.94。排水沟为M10浆砌片石结构，排水沟净底宽为0.5m，净高为0.5m，两侧内边坡为1：1，浆砌片石厚度为300mm，块石强度等级不低于MU30，浆砌片石下设0.1m的沙垫层，垫层下设一层200g/0.5mm/200g的土工膜防渗。
2.3 坡面纵向排水沟设计
项目区的坡段共有一个，为沟道～进场道路之间的区域，其汇水面积为16.5 hm2。
根据坡面的汇水面积确定：沟道～进场道路之间的坡面设4条纵向排水沟，长度分别为为900m、650m、710m、280m。纵向排水沟总长度为2540m。
其断面结构形式为：M10浆砌片石结构，排水沟净底宽为0.5m，净高为0.5m，两侧内边坡为1：1，浆砌片石厚度为300mm，块石强度等级不低于MU30，浆砌片石下设0.1m的沙垫层。
2.4 坡面绿化设计
挡土墙后坡面治理后坡度不大于30°，为了稳定边坡，固结坡面土料，减少边坡滑坡和坍塌的发生，需对坡面的进行绿化治理。
项目区坡面总绿化面积为16.5hm2，为沟道～进场道路之间的绿化面积。
绿化措施：坡面绿化采用喷播草籽。草籽混合草籽。种植方式：喷播植草。
3 结语
工程运行已5a有余，沟道行洪畅通，进一步保障了下游人民的生命财产安全。