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挡渣墙选址的优化设计探讨 |
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| 挡渣墙选址的优化设计探讨 |
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作者：佚名 文章来源：技术论文 点击数： 更新时间：2008-10-13 8:55:53  |
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在开发建设活动中，弃土弃渣不可避免，为防治水土流失，弃渣场也就应运而生。很多水电工程由于地处山区，弃渣处理较困难，在水保方案编制中，从方便施工、节约投资等方面考虑，一方面应尽可能在工程建设中加以利用，减少弃渣量；另一方面，结合施工设计成施工仓库、临时办公及生活福利设施、辅助企业等场地，无论对业主还是施工单位来说都是容易接受的。
由于弃渣场不但要容渣，还需兼具多种功能，施工的难易和投资也是必须要考虑的因素，因此，选择一个合理的挡渣墙位置对渣场的设计至关重要。若墙址选择不当，不但达不到渣场综合利用的目的，而且造成人力、财力的浪费。故在选址过程中需进行方案比选，做到经济合理、施工便利。
1 工程概况
某工程为一抽水蓄能电站，电站枢纽建筑物由上库、下库、输水系统、厂房及升压站等组成，其中下库利用已建水库，其余建筑物均需新建。
上库位于某山顶上，由主坝、南副坝、北副坝组成；输水系统位于上、下库之间，由上、下库进（出）水口、引水隧洞、尾水隧洞等组成；厂房位于输水系统尾部，由地面主厂房、副厂房及地面以下竖井组成；升压站位于副厂房左上侧。
经土石方平衡，整个工程弃渣量约为111．22万m3。其中上库和输水系统的上库进水口土方开挖35．21万m3，石方开挖21．98万m3，开挖石方全部用于上库筑坝，故弃方35．21万m3皆为土方。同时上库的施工场地、施工生活福利设施及各类辅助企业需布置在上库库周及附近。
经过实地踏勘和施工组织设计，根据枢纽建筑物的特点及枢纽区的地形条件、地质条件、施工条件，上库弃土场选定两处。一处布置在上库附近的块石料场（＃1弃渣场）；另一处位于北副坝北侧山岙处（＃2弃渣场）,施工设计中，＃2弃渣场结合施工要求综合利用为停车场。
施工中弃土首先堆置在＃2弃渣场满足停车场建设要求，其余全部弃在＃1弃渣场。＃2弃渣场现状山坡在510m以上较为平缓，平均坡度约22°，而510m以下较陡，为29～32°，且地表覆盖层较厚。为兼顾施工用地需要，进行了两个方案的比较。
2 方案比选
方案一：在502m处设挡墙，山坡平均坡度29°，按弃土稳定边坡和最大容渣量考虑，需在5．1m高挡墙内侧以1∶2．5的边坡弃土5m高后设平台，此时平台高程512m，平台面积约700m2。
方案二：按停车场面积1500m2要求布置，需在高程507m处设5．1m高的挡墙，墙顶高程为512．1m，挡墙内侧弃土成平台作停车场，停车场高程为512m。
挡墙稳定计算采用公式如下：
抗滑稳定计算：ke=f×∑G/∑P
式中ke——抗滑安全系数
f——基底摩擦系数
经稳定分析计算，方案一挡墙内外边坡均为1∶0．4才满足规范要求，而方案二挡墙内外边坡分别为1∶0．3和1∶0．2，均能满足规范要求.在满足墙体安全稳定的前提下，方案一虽然可比方案二多弃土方约2000m3，但对上库35．21万m3的弃土量来说所占比例甚小，大量的弃土还是需堆置在＃1弃渣场。另外，方案一墙体的断面积较大，各项主要工程量大，相应的直接费用高，且占用的土地也多。从施工条件分析，方案一墙体的底板高程比方案二要低5m，对于在坡度较陡的施工场地来说，显而易见施工难度较大。方案一用于停车的平台面积也较方案二小。综合以上因素，认为实施方案二不仅经济合理，而且施工方便，最终选择方案二作为＃2弃渣场挡渣墙的墙址。
3 结 语
挡渣墙设计一般应满足在设计荷载作用下，稳定、坚固、耐久的要求。其布置的位置，通过比选挡渣墙的规模、数量、布局、施工以及所影响到整个弃渣场的占地等条件，从技术、经济、社会等多方面分析论证，做到经济合理和技术合理，并尽量少占土地。
从上述实例分析中可见，一项工程中的一个挡渣墙位置的变化，即对其工程量、投资产生比较明显的影响。在开发建设项目水土保持措施设计中，对每一个环节，包括挡渣墙的位置都是不容忽视的，必须精心设计，以达到设计最优。
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