近年來,一種新型的柔性擋墻結(jié)構(gòu)——自嵌式擋墻自問世以來已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,該擋墻是一種區(qū)別于漿砌塊石擋墻和混凝土面板擋墻的加筋土擋墻,它的面板采用自嵌式擋土塊干壘而成。該擋墻應(yīng)用在水利上時(shí)水可通過面板中塊與塊之間的縫隙浸入到擋墻后的回填土中,自嵌式擋土塊后是30cm的級(jí)配碎石排水層,排水層后是介于每?jī)蓪油凉じ駯胖g的反濾土工布,土工布所包裹的土體就是經(jīng)碾壓后的回填土,如圖1。其中,反濾土工布有三種作用:一、透水性。水可浸入后面的回填土中,減少水對(duì)擋墻的壓力;二、保土性;靥钔林械耐亮2荒芡ㄟ^土工布滲出來;三、防淤堵性。土粒不能淤堵土工布,防止水滲不出來。

    自嵌式擋墻應(yīng)用在水利領(lǐng)域時(shí),水位的變化會(huì)對(duì)擋墻產(chǎn)生一定的影響。水位變化有兩種情況:驟變和緩變。所謂驟變一般是指擋墻前水位變化很快,擋墻后滑坡內(nèi)自由面或滲流浸潤(rùn)線滯后于擋墻前水位變化;所謂緩變是指在擋墻前水位變化過程中,擋墻后土體內(nèi)的自由面與擋墻前水位變化基本上同步。緩變對(duì)擋墻的影響主要集中在土體含水量的變化對(duì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響以及水位變化造成影響區(qū)域內(nèi)土體容重發(fā)生相應(yīng)變化。驟變除了會(huì)造成上述影響外,還會(huì)由于擋墻內(nèi)外及擋墻土體不同位置的水頭差導(dǎo)致滲透力的形成,使擋墻穩(wěn)定性的變化更為復(fù)雜化。

     擋墻前的水位在升高過程中,擋墻的水平位移隨水位的升高而減少,可以說水位的升高有利于自嵌式擋墻水平變形的減少,減少了擋墻變形對(duì)加筋土穩(wěn)定的影響。但水位變化對(duì)擋墻的滲透影響,仍是對(duì)擋墻破壞影響的一個(gè)重要因素。滲透影響較復(fù)雜,還需要研究人員對(duì)此專門進(jìn)行研究。同時(shí)自嵌式擋墻填料內(nèi)的水平向壓應(yīng)力隨著水位的升高而增大;水位的升高也會(huì)影響加筋層的受力,當(dāng)水位上升時(shí),加筋層的拉力減少,水位下降時(shí),加筋層的拉力增加。

    擋墻前的水位在快速下降過程中,存在雙重作用對(duì)自嵌式擋墻的變形產(chǎn)生影響:一方面,水位下降造成擋墻外水位低于擋墻內(nèi)水位,形成由擋墻內(nèi)指向擋墻外的滲流,滲透力的存在使得擋墻可能產(chǎn)生沿滲透力方向的位移;另一方面,由于擋墻內(nèi)孔隙水壓力的消散,土體由飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)化為非飽和狀態(tài),土體強(qiáng)度提高,有效應(yīng)力也發(fā)生相應(yīng)變化,這些都會(huì)對(duì)擋墻的變形造成影響。在分析時(shí)間段內(nèi),水位降落時(shí)刻及降落后一段時(shí)間內(nèi),由于水力學(xué)條件的改變,擋墻快速朝擋墻外方向移動(dòng),隨著擋墻內(nèi)外水頭差的減小,變形速率逐步減緩,并達(dá)到最大位移值;變形達(dá)到最大值后,由于水位變化引起土體強(qiáng)度提高的緣故,擋墻位移呈減小趨勢(shì),變形有所恢復(fù),并最終達(dá)到穩(wěn)定趨勢(shì)。水位快速變化情況下,不同時(shí)刻擋墻變形發(fā)展趨勢(shì)不同,主要受上述兩種作用的共同影響。

    對(duì)于受擋墻前水位驟變影響的擋墻,飽和滲透系數(shù)的大小對(duì)擋墻變形影響也較大。飽和滲透系數(shù)越大,擋墻變形發(fā)展越迅速。由于滲流對(duì)擋墻的影響是由擋墻前向擋墻后位置發(fā)展,擋墻后的滯后效應(yīng)更為明顯,因而飽和滲透系數(shù)對(duì)擋墻的影響在擋墻后距擋墻面較遠(yuǎn)的位置,表現(xiàn)得更為突出;飽和滲透系數(shù)雖然影響沉降發(fā)展趨勢(shì),但對(duì)最終沉降大小的影響不大。

     另外,地下水也會(huì)對(duì)擋墻的穩(wěn)定造成一定的影響,地下水會(huì)使土壤結(jié)構(gòu)受到破壞,粘結(jié)力失效,當(dāng)土的含水量比最佳含水量大2%時(shí),粘性土的內(nèi)摩擦角可降低30%~60%,粘聚力可降低10%~50%,使整個(gè)土體的強(qiáng)度降低從而會(huì)致?lián)鯄Φ顾,?duì)于地下水通常采用排除深層地下水措施使地下水位降低,具體方式就是鉆孔引水和打集水井的方法,同時(shí)也要做好雨季的排水措施,防止雨水對(duì)擋墻造成影響。

    因此,由于優(yōu)凝舒布洛克自嵌式擋土墻本身可透水的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),水位變化是影響擋墻穩(wěn)定性的重要因素,而且水位變化對(duì)擋土墻的抗滑移穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性會(huì)造成影響,在自嵌式擋墻設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮這一因素對(duì)擋墻產(chǎn)生的影響。