1.概述

在河道堤防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，漿砌石重力式擋土墻因其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、占地面積小、投資相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。但根據(jù)以往工程實(shí)踐，滿足抗滑穩(wěn)定要求的擋土墻往往斷面過(guò)寬，體型臃腫，既不美觀協(xié)調(diào)，也不經(jīng)濟(jì)。為解決這一問(wèn)題，可以在擋土墻基底采用防滑凸榫結(jié)構(gòu)，可以大幅度減小擋土墻斷面尺寸。凸榫結(jié)構(gòu)相比墻體承受更大的彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，為保證結(jié)構(gòu)安全，設(shè)計(jì)中采用混凝土凸榫。本文對(duì)普通漿砌石擋土墻和帶防滑凸榫的漿砌石擋土墻進(jìn)行了計(jì)算和對(duì)比，并且設(shè)計(jì)了一種混凝土防滑凸榫和漿砌石墻體的嵌入型式，可以保證墻體和凸榫的連接強(qiáng)度。研究結(jié)果表明，采用混凝土防滑凸榫結(jié)構(gòu)的漿砌石擋土墻在抗滑及抗傾穩(wěn)定滿足規(guī)范要求下斷面尺寸大大減小。

2.防滑凸榫的作用機(jī)理及抗滑穩(wěn)定計(jì)算

防滑凸榫是在基礎(chǔ)底面設(shè)置一個(gè)與基礎(chǔ)連成整體的榫狀凸塊，利用凸榫前土體所產(chǎn)生的被動(dòng)土壓力來(lái)增加擋土墻的抗滑力，以實(shí)現(xiàn)提高擋土墻穩(wěn)定性的目的。增設(shè)防滑凸榫結(jié)構(gòu)的擋土墻抗滑力由豎向荷載產(chǎn)生的摩擦力和凸榫結(jié)構(gòu)的被動(dòng)土壓力組成，其中榫前只有被動(dòng)土壓力，無(wú)摩擦力。防滑凸榫尺寸及計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1所示，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算式如下：

式中：KC—抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；

f—底板與堤基之間的摩擦系數(shù)；

∑P—作用于墻體上的全部水平力的總和（kN）。

6.1 根據(jù)核密度估計(jì)法提取的商業(yè)中心在等級(jí)上與其商業(yè)發(fā)展水平具有強(qiáng)相關(guān)性。商業(yè)中心的核密度隨著與城市中心距離的增加而衰減，由城市中心圈層向外圍圈層逐漸擴(kuò)散，結(jié)果符合客觀事實(shí)。中心城區(qū)作為城市空間發(fā)展的傳統(tǒng)核心區(qū)域，在人口分布、交通可達(dá)性、人文環(huán)境等商業(yè)活動(dòng)影響因素上具有較大的商業(yè)區(qū)位優(yōu)勢(shì)，仍是城市商業(yè)活動(dòng)最活躍的區(qū)域。外圍城區(qū)的商業(yè)中心離散地分布在行政中心，集聚規(guī)?？傮w偏小，且商業(yè)中心的核密度低，集聚規(guī)模存在顯著差異。

3.防滑凸榫的設(shè)計(jì)

為使榫前被動(dòng)土楔能完全形成且墻背的主動(dòng)土壓力不因設(shè)凸榫而增大，必須將整個(gè)凸榫置于前、后墻趾的兩包線之內(nèi)。

如圖1所示，防滑凸榫的位置、寬度和高度必須滿足以下要求：

式中：—防滑凸榫面處地基土的內(nèi)摩擦角

圖1 防滑凸榫尺寸及計(jì)算簡(jiǎn)圖

圖2 a 防滑凸榫擋土墻（滿足抗滑要求）

4.對(duì)比分析

以貴州某河道治理工程為例，將增設(shè)防滑凸榫的重力式漿砌石擋土墻和普通重力式漿砌石擋土墻進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算和對(duì)比分析，擋土墻斷面型式如圖2所示。主要計(jì)算條件如下：

墻后填土內(nèi)摩擦角：35°；

墻后填土容重: 19.0kN/m3；

墻底摩擦系數(shù)：0.36；

地基土容許承載力: 250kPa；

運(yùn)營(yíng)期現(xiàn)金流的計(jì)算是財(cái)務(wù)模型的另一個(gè)重要方面，主要是通過(guò)計(jì)算項(xiàng)目收入并減去運(yùn)營(yíng)成本和稅負(fù)，加入運(yùn)營(yíng)期現(xiàn)金余額的利息，從而獲得運(yùn)營(yíng)期現(xiàn)金流。通過(guò)運(yùn)營(yíng)期現(xiàn)金流的計(jì)算，可以獲得在運(yùn)營(yíng)期間投資人在各個(gè)時(shí)段所能夠預(yù)計(jì)獲得的分紅金額。除了現(xiàn)金流量表之外，財(cái)務(wù)模型中還需要計(jì)算的是項(xiàng)目損益和資產(chǎn)負(fù)債情況。項(xiàng)目損益計(jì)算目的是計(jì)算稅負(fù)，并由此計(jì)算凈收入。項(xiàng)目損益通常是通過(guò)項(xiàng)目收入減去運(yùn)營(yíng)成本和折舊從而獲得息稅前利潤(rùn)，減去凈利息從而獲得稅前利潤(rùn)，再減去稅負(fù)從而獲得凈利潤(rùn)。資產(chǎn)負(fù)債表的作用通常是為了檢驗(yàn)計(jì)算的正確性，其對(duì)現(xiàn)金流量沒(méi)有直接影響。

由圖4可知，柔爆索爆炸推動(dòng)碎片的加速過(guò)程可以分為鉛層撞擊加速段(對(duì)應(yīng)理論模型的第1和第2階段)和產(chǎn)物推動(dòng)加速段(第3階段)2個(gè)階段。這在一定程度上證明了模型分析的正確性。

墻后水位與墻前水位差：1.5m。

計(jì)算結(jié)果如表1所示。

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-2013）要求，該工程重力式漿砌塊石堤為5級(jí)，基本組合工況下土基上擋墻抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值為1.2，抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)允許值為1.4。通過(guò)表1計(jì)算結(jié)果可知，防滑凸榫擋土墻設(shè)計(jì)滿足抗滑穩(wěn)定要求，而相同斷面尺寸下不帶防滑凸榫的普通擋土墻抗滑穩(wěn)定遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足規(guī)范要求；滿足抗滑要求的普通擋土墻，斷面尺寸是防滑凸榫擋土墻的2.7倍。

宋代的瓷器與玉器都有用于禮儀活動(dòng)、觀賞品鑒和日常使用等方面，宋代瓷器與玉器的發(fā)展，受到整個(gè)宋代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)政治和文化思潮的深刻影響，玉文化與瓷文化反過(guò)來(lái)滲透在宋代社會(huì)的方方面面。玉器和瓷器作為宋代社會(huì)中兩種關(guān)乎生活方式又蘊(yùn)含精神屬性的重要器物，呈現(xiàn)出諸多相類似的特質(zhì)，甚至達(dá)到一種超越其他朝代的高度契合狀態(tài)。

根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50003-2011），M7.5漿砌塊石沿砌體灰縫截面破壞時(shí)的彎曲抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為180kPa，抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為290kPa。根據(jù)《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2006），C25混凝土容許完全拉應(yīng)力為500kPa，容許剪應(yīng)力為1000kPa。通過(guò)對(duì)防滑凸榫擋墻的計(jì)算，凸榫結(jié)構(gòu)承受的最大彎曲拉應(yīng)力為424.4kPa，超過(guò)漿砌塊石彎曲抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，因此需采用混凝土結(jié)構(gòu)。

圖2 b 不帶防滑凸榫的擋土墻（不滿足抗滑要求）

圖2 c 不帶防滑凸榫的擋土墻（滿足抗滑要求）

表1 計(jì)算結(jié)果

擋墻型式 項(xiàng)目（基本組合工況） 結(jié)果 計(jì)算說(shuō)明抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 1.457圖2a滿足抗滑穩(wěn)定要求的防滑凸榫擋墻抗傾穩(wěn)定安全系數(shù) 1.743擋墻斷面面積（m2） 12.74凸榫彎曲拉應(yīng)力（kPa） 424.4凸榫剪應(yīng)力（kPa） 202.1抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 0.699 與圖3a斷面尺寸相同下的抗滑效果比較圖2b 抗傾穩(wěn)定安全系數(shù) 1.701擋墻斷面面積（m2） 12.04圖2c抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 1.447 與圖3a抗滑效果基本相同下斷面尺寸比較抗傾穩(wěn)定安全系數(shù) 2.769擋墻斷面面積（m2） 34.10

5.混凝土凸榫與漿砌石墻身的連接

防滑凸榫擋土墻中凸榫承受的被動(dòng)土壓力是保證其抗滑穩(wěn)定的重要因素，如果凸榫結(jié)構(gòu)和漿砌石墻身的連接不能保證，極易引發(fā)擋土墻的滑移破壞。在河道治理堤防填筑施工中，由于工期短、勞動(dòng)強(qiáng)度大和施工質(zhì)量波動(dòng)較大等原因，如果采取簡(jiǎn)單的混凝土表面鑿毛、埋入塊石等措施，連接質(zhì)量可能無(wú)法達(dá)到要求。因此，混凝土防滑凸榫可以采用伸入漿砌石墻身的嵌入結(jié)構(gòu)并且在表面鑿毛處理，可以保證防滑凸榫與漿砌石墻身的整體性，實(shí)現(xiàn)抗滑穩(wěn)定需求。嵌入連接結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 混凝土凸榫嵌入結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

6.結(jié)論

根據(jù)貴州省某河道治理工程實(shí)例，研究防滑凸榫擋土墻的作用機(jī)理及凸榫設(shè)計(jì)，并與普通擋土墻在抗滑效果上進(jìn)行了計(jì)算對(duì)比，得出結(jié)論如下：

（1）防滑凸榫擋土墻在榫前被動(dòng)土壓力下抗滑能力得到了顯著提高，相比普通擋土墻斷面面積大大減少，河道治理工程漿砌石重力式堤防設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先考慮設(shè)置防滑凸榫結(jié)構(gòu)，可以有效節(jié)約工程投資。

（2）防滑凸榫結(jié)構(gòu)承受較大彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，為保證結(jié)構(gòu)安全，應(yīng)優(yōu)先采取混凝土結(jié)構(gòu)。

在建筑空間設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用智能化技術(shù)。智能技術(shù)可以通過(guò)各種電氣設(shè)備完善和提高節(jié)能控制，從而降低建筑能耗、調(diào)節(jié)室內(nèi)空間的溫度和濕度，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適性。由此可見(jiàn)，智能化技術(shù)是綠色節(jié)能建筑的重要組成部分。

（3）為保證凸榫與擋墻的連接強(qiáng)度和整體性，可以采用嵌入式結(jié)構(gòu)。

圖6中可以看出，當(dāng)泊松比和長(zhǎng)徑比較小時(shí)，相對(duì)壓強(qiáng)保持相對(duì)平穩(wěn)，僅在較小范圍內(nèi)增大；當(dāng)泊松比和長(zhǎng)徑比增大到一定程度后，隨著泊松比和長(zhǎng)徑比的增大，相對(duì)壓強(qiáng)急劇增大。表明模孔結(jié)構(gòu)能顯著影響擠壓制粒成型所需的擠出力，進(jìn)而影響制粒能耗和設(shè)備的使用壽命。隨著?？组L(zhǎng)徑比的增加所需的擠出壓強(qiáng)呈指數(shù)形式增長(zhǎng)，長(zhǎng)徑比過(guò)大將顯著提高制粒能耗，反之長(zhǎng)徑比過(guò)小又可能導(dǎo)致制粒條件不滿足，顆粒無(wú)法成型。因此，根據(jù)物料特性選擇合適的環(huán)模結(jié)構(gòu)尺寸是確保滿足制粒成型條件的同時(shí)有效降低制粒能耗的重要途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]尉希成.支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1995．

[2]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50286-2013,堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2013．

[3]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50003-2011，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2012．

[4]中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10025-2006,鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)鐵道出版社,2006．