[发明专利]一种新型挡墙生态凹槽壁厚确定方法

说明书

本发明公开了一种新型挡墙生态凹槽壁厚确定方法，包括以下步骤：S1.根据水流冲击力计算生态凹槽壁所受的水流冲击压力p；S2.计算得出生态凹槽壁基座最危险点处的拉应力σ_Amax；S3.对生态凹槽壁抗弯强度进行复核；S4.根据生态凹槽壁所受的水流冲击压力p、生态凹槽壁基座最危险点处的拉应力σ_Amax计算得出生态凹槽壁厚d；该新型挡墙生态凹槽壁厚确定方法使生态凹槽既能体现功能要求，又方便施工，且节省材料。

技术领域

本发明涉及水利挡墙技术领域，具体涉及一种新型挡墙生态凹槽壁厚确定方法。

背景技术

外侧陡立的重力式混凝土(浆砌石)挡墙、钢筋混凝土悬臂式挡墙、扶臂式挡墙、锚杆锚索式挡墙等具有占地少、技术成熟、安全可靠等优点，在水利、市政、道路等工程项目中随处可见。

公开号为CN105544602B的一篇中国发明专利公开了一种能增加落水者自救性的挡土墙，包括墙体，所述墙体包括内侧面以及与水接触的外侧面，外侧面上凸出有多个凸台，平台沿墙体高度方向排布，凸台外侧边缘凸出有凸缘，凸缘、凸台与墙体之间形成一钩状部；该发明披露了具有生态凹槽的挡墙，国内外在水流冲击方面主要是针对类似于消力池尾槛建筑物的研究,而对类似于生态凹槽所受的水流冲击力没有见到公开报导。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的缺陷，提供一种新型挡墙生态凹槽壁厚确定方法，使生态凹槽既能体现功能要求，又方便施工，且节省材料。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新型挡墙生态凹槽壁厚确定方法，包括以下步骤：

S1.根据水流冲击力计算生态凹槽壁所受的水流冲击压力p；

S2.计算得出生态凹槽壁基座最危险点处的拉应力σ_Amax；

S3.对生态凹槽壁抗弯强度进行复核；

S4.根据生态凹槽壁所受的水流冲击压力p、生态凹槽壁基座最危险点处的拉应力σ_Amax计算得出生态凹槽壁厚d。

为了进一步实现本发明，S1包括以下步骤：

S11.设水流方向与挡墙夹角为θ，则生态凹槽壁单位长度受的冲击力P为：

式中，P为生态凹槽壁单位长度受的水流冲击力；k为绕流系数，0.7～1.0；γ_w为水的容重；h为挡墙临水侧阻流水深；g为重力加速度；θ为水流冲击方向与挡墙生态凹槽的夹角；v为靠近挡墙生态凹槽壁处的水流断面平均流速；

S12.将式(1)变形，可得生态凹槽壁所受的水流冲击压力p：

为了进一步实现本发明，S2包括以下步骤：

S21.沿挡墙纵向取单位宽度，使生态凹槽壁相当于悬臂梁，两侧静水压力相互抵消，则生态凹槽壁基座处截面的弯矩M为：

式中，H₀为生态凹槽壁高度，K_a为生态凹槽内填土的主动土压力系数，γ_t′为土体的浮容重。

S22.由于混凝土抗拉强度较低，最危险点处的拉应力位于生态凹槽壁基座处外缘，其拉应力σ_Amax为：