第一篇：重力式救生艇釋放裝置的檢驗要點

重力式救生艇的脫鉤裝置

救生艇作為船舶的主要救生設(shè)備，其性能和狀況一直以來都受到海事組織，船旗國，港口國以及船級社的關(guān)注。各類安全檢查中，救生艇的缺陷在安檢缺陷統(tǒng)計中所占比例相當(dāng)高，特別是重力式救生艇，其釋放裝置機構(gòu)較為復(fù)雜，其作為此系統(tǒng)的關(guān)鍵性設(shè)備，自1974SOLAS公約生效以來，對其的要求也經(jīng)過多次的演變，先后多次提高了對救生艇釋放脫鉤裝置的技術(shù)要求以及試驗和維護保養(yǎng)的要求。為了相關(guān)人員正確理解和執(zhí)行公約和海安會相關(guān)通函的的要求，提高對救生艇脫鉤裝置的維護及檢驗質(zhì)量，本文將從各個時期該裝置的運作機理和典型缺陷兩方面進(jìn)行梳理和分析總結(jié)，以期船員和相關(guān)檢驗人員能對此有更深的認(rèn)識，明確維護重點從而提高維護質(zhì)量，保障船員安全。

一，救生艇脫鉤裝置的演變。

（一）SOLAS公約83修正案以前的釋放裝置

1974年SOLAS公約的規(guī)定：應(yīng)設(shè)有將救生艇與吊艇索迅速但不必同時脫開的裝置（Ch.III Reg.36.12）”。故僅在吊艇索和艇鉤之間設(shè)置鏈環(huán)，確保兩者能在救生艇浮于水面時能脫開即可。此時的救生艇為開敞式救生艇，故其脫鉤裝置較為簡單，維護要求也相對較低；

圖一 典型型式圖片

（二）SOLAS公約1983修正案之后的脫鉤裝置（適用于1986年6 月1 日后建造的船舶）

SOLAS 1983修正案開啟了“全封閉式救生艇”時代，這帶來的最本質(zhì)的變化是艇內(nèi)外空間的隔離，這就造成了海難時有可能發(fā)生如下情況：海上有油類燃燒因此艇內(nèi)乘員無法鉆出救生艇摘除艇鉤上的卸扣；海況惡劣容易導(dǎo)致救生艇觸水后難以摘除艇鉤上的卸扣；在大船還有剩余航速時降艇容易導(dǎo)致救生艇觸水后難以摘除艇鉤上的卸扣；由于發(fā)生降艇機械故障而導(dǎo)致救生艇懸吊于半空，人員無法撤離.為了在以上情況下仍能夠保證其脫鉤能力，83修正案規(guī)定每艘使用單根或多根吊艇索降落的救生艇應(yīng)設(shè)置符合下列要求的脫開機械裝置：

1，該裝置的布置應(yīng)能同時脫開所有吊艇鉤； 2，該裝置應(yīng)具有下列兩種脫開能力：

（1）正常脫開能力，當(dāng)救生艇浮在水面或吊艇鉤無負(fù)荷時會把救生艇脫開；

（2）受載脫開能力，吊艇鉤有負(fù)荷時它會把救生艇脫開。此脫開的布置應(yīng)使救生艇在有任何負(fù)荷的情況下，從漂浮在水面上救生艇的無負(fù)荷情況到等于救生艇載足全部成員及屬具后

一個在有/無負(fù)載兩種狀態(tài)下均起作用，即釋放手柄上或艇鉤處的安全銷；一個僅在有負(fù)載狀態(tài)下起作用。即水壓連鎖器，一旦救生艇完全浮于水面（負(fù)載卸除），其將自動打開，去除保護。

（四）2008年7月1日生效的新版LSA規(guī)則要求的脫鉤裝置（適用于2008年7 月1 日后建造的船舶）

本次修改再次對救生艇的脫鉤裝置進(jìn)行了的改寫,并對其提出了很多新增的要求,主要包括: 1，安全檔（Safety latch）應(yīng)布置成不僅在負(fù)載脫開時能自動松脫吊環(huán)，而且在無負(fù)載狀態(tài)脫鉤時也能做到這一點。

2，為了防止救生艇在回收過程中的意外脫開，除非吊鉤已經(jīng)完全復(fù)位，否則該吊鉤不得承受任何負(fù)荷，或手柄或安全銷在沒有額外受力情況下也不得回至復(fù)位(關(guān)閉)位置。每個吊站內(nèi)還應(yīng)張貼危險標(biāo)示，提醒船員注意復(fù)位的正確方法；

3，艇員在艇內(nèi)能夠直接判斷艇鉤是否完全復(fù)位，即應(yīng)該有一個指示器。

4，需要在救生艇或艇鉤以外，配置一個維修用的吊掛件(下圖中的Maintenance Pendant attachment)。

圖四 新版LSA規(guī)則要求的典型艇鉤結(jié)構(gòu)圖

（五）即將生效的SOLAS修正案和LSA修正案的新要求

根據(jù)近年來的救生艇鉤安全事故及相關(guān)調(diào)查。自從74 SOLAS 1983修正案要求救生艇應(yīng)具備“有載脫鉤”能力以來，救生艇發(fā)生的跌落事故較之原74 SOLAS 時代的“無載脫鉤”有增多的趨勢, 從前文中可以看出,海事組織在脫鉤裝置的可靠性和安全性方面一直做著不斷研究,對其的技術(shù)要求也在持續(xù)的強化,IMO關(guān)于SOLAS公約和救生設(shè)備規(guī)則最新的修正案將于2013年1月1日生效，主要針對艇鉤的技術(shù)規(guī)格提出更高的要求，2014年7月1日及以后建造船舶的救生艇必須配備符合新要求的艇鉤。

新要求主要的修改包括：

（1）對艇鉤及其各部件的性能標(biāo)準(zhǔn)作了細(xì)化和明確；（2）對艇鉤的復(fù)位提出了保險措施，即為防止在回收救生艇時發(fā)生跌落事故，當(dāng)艇鉤未復(fù)位時，艇鉤應(yīng)不能承受載荷或手柄或安全插銷不能恢復(fù)到正常位置，且任何指示器不應(yīng)指示為已經(jīng)正常復(fù)位。

（3）如設(shè)有靜水連鎖，該連鎖應(yīng)在救生艇被提升離開水面時自行復(fù)位。

另外，該兩修正案中有三條要求對2014年7月1日之前建造的船舶上的現(xiàn)有艇鉤是具有追溯性要求的，要求各國主管機關(guān)盡早依據(jù)專門制訂的并經(jīng)MSC89批準(zhǔn)的“現(xiàn)有救生艇釋放及回收裝置評估和更換導(dǎo)則”進(jìn)行按型號的評估。具體要求為:

圖五

(三)脫開控制器：

此裝置主要包括手柄(圖中手柄A)和安全銷，是船員直接操作的部位，最重要的就是安全銷的可靠性，安全銷主要分為兩種，第一是安全手柄上的插銷，這種結(jié)構(gòu)比較簡單，維護保養(yǎng)比較容易，一般不會出現(xiàn)嚴(yán)重的缺陷。第二種常見的就是安裝在前后艇鉤的艇內(nèi)部分上的保險銷，這種形式一般在脫開控制其上會有另一個手柄(圖中手柄B)，通過鋼纜同時控制前后保險銷。此裝置的典型缺陷如同聯(lián)動裝置,主要是護套的破損造成鋼纜銹蝕，進(jìn)而造成鎖閉不到位帶來安全隱患或是開鎖不到位，使得艇鉤不能及時脫開。

(四)水壓連鎖器 我們已經(jīng)知道，在1998年7月1日之后安放龍骨的船舶的救生艇和部分1986年7月1日以后安放龍骨的船舶的救生艇上，出了安全銷外,其釋放裝置上是存在一套水壓聯(lián)鎖保護裝置的, 當(dāng)救生艇降落至水中時，由聯(lián)鎖裝置的液壓傳導(dǎo)線推動保護手柄解鎖，這時推動釋放手柄可以脫開艇鉤。當(dāng)救生艇在水中將艇鉤復(fù)位后，救生艇升起離開水面，聯(lián)鎖裝置的液壓傳導(dǎo)線拉動手柄重新鎖死釋放手柄，完成整個裝置的最終復(fù)位。如果救生艇在水面上脫開，則需要手動搬動聯(lián)鎖裝置的手柄，再推動釋放手柄脫開艇鉤，而后的復(fù)位和升起程序則是一樣的。此裝置最常見也是危險的缺陷就是保護裝置的手柄因為其轉(zhuǎn)動部件調(diào)試過緊或者回位彈簧失效而不能正確復(fù)位，導(dǎo)致喪失了負(fù)載脫鉤過程中的一層保護，這類缺陷的危害性很明顯，很容易在放艇時誤操作而釋放手柄，造成救生艇意外跌落等嚴(yán)重事故。

圖六 釋放裝置典型缺陷

另外,關(guān)于水壓連鎖器的設(shè)計，有兩個技術(shù)問題需要澄清和明確，其一是有些救生艇的說明書中對釋放裝置和聯(lián)鎖保護裝置的機制作了不適當(dāng)?shù)慕忉尅＿@種解釋將救生艇的無負(fù)荷脫開稱之為正常脫

第二篇：“重力下垂式救生艇”典型放艇故障分析與預(yù)防-楊成才

“重力下垂式救生艇”典型放艇故障分析與預(yù)防

中波輪船股份公司 楊成才 俞海軒

【內(nèi)容提要】基于“生命至上”的人類價值觀，SOLAS公約確定了救生艇在船舶管理中的重要性，而對于重力下垂式救生艇，作為能實現(xiàn)其功能的必要條件之一，救生艇絞車的良好工況就成了我們管理工作的重中之重。本文就以一起典型的絞車故障為例，來分析其工作原理、故障原因、檢修技巧、以及維修保養(yǎng)注意事項，以確保危難時機放艇工序的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：重力下垂式救生艇

絞車 楔塊單向離合器

1.故障過程 中波“HONG XING"輪，97年建造，DWT 21963MT，救生艇采用典型的“重力下垂式”，絞車為EL.Winch，型號EW-5.5。

2013年3月18日，航行于英國New Port水域，船舶減速至4節(jié)時，借船舶棄船演習(xí)之際，對1號救生艇進(jìn)行放艇，計劃活絡(luò)各個鉸鏈機構(gòu)，同時以確認(rèn)各部件良好工況。在救生艇放下1米后，停止下放，然后用電馬達(dá)上絞救生艇，當(dāng)上絞約0.5米后，停止上絞，正常情況下救生艇應(yīng)待持在剛才的上絞位置，但此時救生艇卻依靠重力快速下落至海面，并由于船舶航速，救生艇又向船艉方向后拖了約5米，才停止與船舶的相對移動。在主機緊急停車后，我們對救生艇絞車進(jìn)行了檢修工作。由于時間緊迫、情況危急、起始工作原理不清等原因，致使整個檢修過程很被動。約6個小時，我們在清洗了下圖中的楔塊單向離合器Y（Sprag Coupling---圖紙注），恢復(fù)其單向功能后，才成功把救生艇回收至艇架。

2.工作原理（圖1）

圖1

EL.Winch EW-5.5 SECTIONAL ARRANGEMENT

A~F球形軸承，G推力軸承，H 滾針軸承，I推力滾針軸承，X內(nèi)圈，Y楔塊單向離合器，Z外圈，8中間 正齒輪，9小齒輪軸，11正齒輪，12小齒輪，13剎車外殼，14離合器外殼，15末端軸承外殼，16剎車支架，17錐形制動器，18剎車支架，19剎車塊，20螺紋襯套，23剎車重，24馬達(dá)小齒輪

2.1 上絞原理

依靠剎車重塊23的自重，通過螺紋襯套20向右施加一推力，推動錐形制動器17的軸并使其錐形面上的摩擦片緊壓在剎車支架16上。電馬達(dá)起動后，通過鍵轉(zhuǎn)動帶動馬達(dá)小齒輪24以驅(qū)動正齒輪11，11通過鍵驅(qū)動小齒輪軸9，而9又通過鍵驅(qū)動錐形制動器17，17通過摩擦力驅(qū)動剎車支架16,16通過鍵傳動至小齒輪12,進(jìn)而驅(qū)動中間正齒輪8，最后通過其他齒輪傳動到鋼絲絞盤。從而實現(xiàn)上絞功能。

由此可見，錐形制動器17與剎車支架16之間的摩擦力在上絞功能中起到了關(guān)鍵作用。2.2 待持原理

實現(xiàn)待持功能的重要部件是楔塊單向離合器Y（圖片2），俗稱單向軸承。原理圖見圖3：外弧線代表外圈Z的內(nèi)圓面，內(nèi)弧線代表內(nèi)圈X的外圓面，兩弧形中間不規(guī)則類“8”型圖代表Y的單個滾柱。假設(shè)Z和X的間距設(shè)計時為a，而滾柱兩弧面間距最大為b，且設(shè)計為a < b，這樣安裝好的單個滾柱是“躺”在Z和X之間。由此，當(dāng)內(nèi)圈X逆時針轉(zhuǎn)動時，滾柱與X的接觸面將進(jìn)行滑動，而使X可以轉(zhuǎn)動；當(dāng)X順時針轉(zhuǎn)動時，滾柱的下弧面將與內(nèi)圈X產(chǎn)生一輕微的摩擦力Cf（此時滾柱表面無

圖2 任何潤滑介質(zhì)），假設(shè)能使?jié)L柱以上弧面某點為圓心而轉(zhuǎn)動時的最小摩擦力為Df，當(dāng)設(shè)計為Cf > Df時，滾柱將以上弧面某點為圓心而轉(zhuǎn)動。同時因為a

a 當(dāng)電馬達(dá)停用時，艇靠自重拉緊鋼絲，通過齒

b

圖3 輪傳動到8，12，再到16，16通過摩擦力傳動到17，而17欲帶動X通過C和Y轉(zhuǎn)動，但由于Y的單向功能，致使16不能轉(zhuǎn)動，而作用于Y的扭矩通過Z、銷子，最后傳遞給離合器外殼14。實現(xiàn)其待持功能。

由此可見，楔塊單向離合器Y在待持功能中起到了關(guān)鍵作用。2.3 下放原理

手動抬起剎車重23，螺紋襯套20外移，致使17與16錐形面摩擦力消失，此時艇及艇架重力將通過8、12，最終停止在16，從而帶動16高速旋轉(zhuǎn)，剎車塊19在離心力作用下摩擦剎車外殼13進(jìn)行減速，以減緩放艇速度。

由此可見，錐形制動器17與剎車支架16之間的摩擦力消失在下放功能中起到了關(guān)鍵作用。

3.故障原因

當(dāng)上絞救生艇停止后，由上述原理可知，依靠16與17之間的摩擦力可以把由艇及艇架重力而產(chǎn)生的扭矩由16傳遞給17，而17依靠Y的單向作用，再把扭矩傳遞給外殼14，從而致使16停止轉(zhuǎn)動。外觀顯示救生艇能待持靜止。當(dāng)我們拆檢Y時，發(fā)現(xiàn)狀況如圖4，整個軸承被涂滿了牛油，在Z和X之間無任何單向功能。

牛油的添加大大減少了滾柱與內(nèi)圈X的摩擦力Cf，同時由于牛油的粘性，又增加了使?jié)L柱以上弧面某點為圓心而開始反向轉(zhuǎn)動時

圖4 的最小摩擦力Df，當(dāng)Cf與Df轉(zhuǎn)變至Cf < Df時，滾柱將失去單向功能。當(dāng)我們用煤油把所有的牛油清洗干凈后，Y的單向功能恢復(fù)，安裝使用后恢復(fù)了絞車的待持功能。

4.檢修技巧

絞車的故障現(xiàn)象主要有三種：救生艇不能被絞起、不能待持，以及不能下放。

4.1 救生艇不能被絞起

典型故障原因是錐形制動器17與剎車支架16之間的摩擦力消失或太小，不足以承受整個救生艇及艇架重量。具體原因有三：

一是剎車重給螺紋襯套20的扭矩沒能使20轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生足夠向右的軸向推力。解決方法：重新調(diào)節(jié)剎車重23的角度使其扭矩增加；清潔螺紋襯套20。

二是有足夠的軸向推力，但推力沒能完全或大部分傳遞給錐形制動器17的錐形摩擦面。需拆檢錐形制動器17，消除各種阻力，確保17的中心套筒在小齒輪軸9上能活動自如。

三是錐形制摩擦面有足夠推力，但摩擦片失效。需清潔摩擦片，必要時換新。4.2 救生艇不能待持

典型故障原因是剎車支架16與錐形制動器17之間不能產(chǎn)生足夠摩擦力，或楔塊單向離合器Y失效。解決方法不再累述。

此種情況的重點不是怎么解決故障，而是起初怎么快速確認(rèn)故障點：打開齒輪箱，在艇下落時，如果正齒輪11不跟隨中間齒輪8一起轉(zhuǎn)動，則故障點可能在錐形制動器17；反之，則故障點可能在楔塊單向離合器Y。

4.3 救生艇不能下放

典型故障原因是手動抬起剎車重23后，螺紋襯套20阻力太大不能外移，或20外移后錐形制動器17仍緊壓在剎車支架16上，使摩擦力不能減少或消失。解決方法類似4.1。

5.維修保養(yǎng)注意事項

維修保養(yǎng)的困難點在于時機的選擇。由于絞車位于甲板，平常從外觀看很難發(fā)現(xiàn)問題，所以通常把維修保養(yǎng)的時機重點放在了故障發(fā)生以后，而發(fā)生故障后，由于時間緊急，情況緊迫，就會給檢修工作帶來被動。

因此，除定期打開齒輪箱檢查各齒輪和更換潤滑油外，還應(yīng)定期檢查錐形制動器17以確保其活動阻力盡量小，和檢查楔塊單向離合器Y以確保其單向功能，切記在任何時候檢修Y時，安裝前都不要添加任何潤滑介質(zhì)，同時確保其水密性。

結(jié)束語

基于絞車的良好工況是救生艇能夠?qū)崿F(xiàn)其功能的必要條件，所以主管人員需掌握整個絞車各種功能的原理，以做到在故障發(fā)生前未雨綢繆、臨危而不亂。同時必須提高日常保養(yǎng)頻率以減少故障發(fā)生率，同時掌握維修要點以提高故障解決速度，滿足SOLAS公約對救生艇及其絞車的各相關(guān)要求。

*作者：楊成才 中波輪船股份公司 輪機長 機務(wù)監(jiān)督

俞海軒 中波輪船股份公司 輪機長

第三篇：裝置氣密性檢驗方法總結(jié)

裝置氣密性檢驗方法總結(jié)

裝置氣密性檢驗采用的一般方法是：通過氣體發(fā)生器與附設(shè)的液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強時產(chǎn)生的現(xiàn)象(如氣泡的生成，水柱的形成，液面的升降等)來判斷裝置氣密性的好壞。在實際檢驗過程中，由于氣體發(fā)生器結(jié)構(gòu)不同，因此檢驗方法也有一定的差異?，F(xiàn)就一些常見裝置的檢驗方法總結(jié)如下，以供同學(xué)們參考。

1．如右圖，此裝置為最簡易的制取氣體裝置，對于該裝置的氣密性檢查，主要是通過氣體受熱后體積膨脹，壓強增大。把導(dǎo)管的一端插到水里，用手緊握(必要時可雙手同時用)試管的外壁。如果水中的導(dǎo)管口處有氣泡冒出，松開手，水在導(dǎo)管里形成了一段水柱，則裝置的氣密性良好。只有氣密性良好的裝置才能進(jìn)行有關(guān)實驗。2.對下圖A所示的裝置，要先向左邊試管里加水封閉長頸漏斗的下口后再檢查；對下圖B所示的裝置，要先向漏斗里加水封閉漏斗頸后再檢查；對下圖C所示的裝置，關(guān)閉導(dǎo)氣管活塞，向長頸漏斗中加水后使之出現(xiàn)液面差，通過觀察液面的變化，判斷裝置的氣密性是否良好。

A的具體方法為：通過漏斗加入一定量的水，使漏斗的下端管口浸沒在液面以下，夾緊彈簧夾，再加入少量的水，停止加水后，漏斗中與試管中液面差（即水柱高度）保持不變，說明該裝置不漏氣。

3.如圖檢查氣密性方法：用止水夾夾住橡皮管，打開a，用酒精燈微熱B，若導(dǎo)氣管口有氣泡產(chǎn)生，移開酒精燈導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則裝置氣密性良好。

4.如圖為啟普發(fā)生器。該裝置的原理與2圖A的原理是一樣，但主要是該裝置中彈簧夾被活塞代替。

具體方法為：關(guān)閉導(dǎo)氣管上的活塞，從球形漏斗中加入足量的水，使球形漏斗中出現(xiàn)水柱，水柱高度在一段時間內(nèi)保持不變，則說明裝置不漏氣。

5.如上圖為利用雙氧水和二氧化錳制取氧氣的實驗室裝置。

具體方法是：關(guān)閉分液漏斗上的活塞，塞緊燒瓶瓶塞，把導(dǎo)氣管的一端浸入水中，用雙手緊握燒瓶底部。如果觀察到導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，而且在松開手后，導(dǎo)管中形成一段水柱，則證明裝置氣密性好。6.帶有刻度的注射器類

答案：關(guān)閉酸式滴定管活塞，用手捂熱燒瓶，若注射器活塞外移，松手后又回到原來位置，說明氣密性良好?；蜿P(guān)閉滴定管活塞，記下注射器活塞刻度，然后輕拉（推）活塞，松開手后假如注射器活塞能回到原來位置，說明裝置氣密性良好。

7.可以利用右圖所示的裝置測定不同濃度的硫酸與鋅的反應(yīng)速率。檢查氣密性方法為：關(guān)閉分液漏斗的活塞，然后把注射的活栓外拉一段距離，然后松手，如果注射器的活栓能恢復(fù)原狀（“0”位置處），則表明該裝置的氣密性良好。

8.關(guān)閉活塞m,n，把裝置中右側(cè)的量氣管下移一段距離，使裝置左右兩管形成一定的液面差，如果一段時間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表明裝置漏氣（或往右側(cè)量氣管中加適量的水，使裝置左右兩管中形成一定的液面差，如果一段時間后液面差保持不變，則說明該裝置的氣密性良好；反之，則說明該裝置漏氣）

9.如圖所示是一個制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置，多余的氯氣可以貯存在b瓶中，其中各試劑瓶中所裝試劑為：B（氫硫酸）、C（碘化鉀淀粉溶液）、D（水）、F（紫色石蕊試液）。

怎樣檢驗裝置G的氣密性？

方法為：關(guān)閉A中分液漏斗旋塞和G中活塞K，從c中向容器內(nèi)加液體，當(dāng)c的下端浸入液面且c中液面高于b瓶內(nèi)液面，并保持長時間不下降，則說明氣密性好。10.實驗前如何檢查裝置的氣密性？________________

答：在E中加入水，導(dǎo)管沒入水中，在A中放入水，使水面浸沒分液漏斗頸下端，打開旋塞a和分液漏斗活塞，在圓底燒瓶底部微熱，若A中漏斗頸內(nèi)水面上升且E中導(dǎo)管口有氣泡逸出，則裝置氣密性良好。

（也可關(guān)閉a，在燒瓶底部加熱和D下部加熱，檢查前后兩部分氣密性）。檢查裝置氣密性方法小結(jié)

在中學(xué)化學(xué)實驗及有關(guān)實驗設(shè)計習(xí)題中，經(jīng)常涉及裝置的氣密性檢驗問題。一般說來，無論采用那種裝置制取氣體，在成套裝置組裝完畢裝入反應(yīng)物之前，必須檢查裝置的氣密性，以確保實驗的順利進(jìn)行。

裝置氣密性檢驗采用的一般方法是：通過氣體發(fā)生器與附設(shè)的液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強時產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成，水柱的形成，液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞。在實際檢驗過程中，由于氣體發(fā)生器結(jié)構(gòu)不同，因此檢驗方法也有一定的差異。現(xiàn)就一些常見裝置的檢驗方法總結(jié)如下，以供同學(xué)們參考。

1．如圖1，此裝置為最簡易的制取氣體裝置，對于該裝置的氣密性檢查，主要是通過氣體受熱后體積膨脹，壓強增大。

具體方法為：把導(dǎo)管口的下端浸入水中，用雙手緊握試管。如果觀察到導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，則證明裝置不漏氣。

注意：若外部氣溫較高，實驗現(xiàn)象不明顯，我們可以使用酒精燈對試管底部微微加熱，但現(xiàn)象一定要注意撤走酒精燈后，導(dǎo)管中能形成一段水柱，并且一段時間不下降，才能說明氣密性好。

2．如圖2所示，此裝置漏斗與大氣相通，無法如上例那樣進(jìn)行檢查。要進(jìn)行其氣密性檢查，首先要考慮的問題是如何使錐形瓶不直接通過漏斗與大氣相通。要解決這一問題，顯而易見的用水（或液體）做液封，從而實現(xiàn)這一目的

具體方法為：從漏斗加入一定量的水，使漏斗的下端管口浸沒在液面以下，夾緊彈簧夾，再加入少量的水，停止加水后，漏斗中與錐形瓶中液面差（即水柱高度）保持不變，說明該裝置不漏氣。3．圖3為啟普發(fā)生器。該裝置的原理與上圖2的原理是一樣的，但主要是該裝置中彈簧夾被活塞代替。

具體方法為：關(guān)閉導(dǎo)氣管上的活塞，從球形漏斗中加入足量的水，使球形漏斗中出現(xiàn)水柱，水柱高度在一段時間內(nèi)保持不變，則說明裝置不漏氣。

4．圖4為利用雙氧水和二氧化錳制取氧氣的實驗室裝置，利用分液漏斗等儀器。這套裝置與圖2或圖3不同，主要的原理與圖1一樣。

具體方法是：關(guān)閉分液漏斗上的活塞，把導(dǎo)氣管的一端浸入水中，用雙手緊握試管底部。如果觀察到導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，而且在松開手后，導(dǎo)管中形成一段水柱，則證明裝置氣密性好，不會漏氣。

一、裝置氣密性的檢查原則：

1、檢驗時利用裝置自身的儀器，在沒有特殊需要的情況下，往往是不可以隨意添加其它儀器來檢驗裝置氣密性的。

2、在檢驗裝置的氣密性時操作往往是使裝置中的氣體體積發(fā)生變化，但變化的程度要小，大幅度的變化是不能看出裝置是否漏氣的。

以上兩點中以第2點最為重要，是我們?nèi)菀缀鲆暤囊粋€方面。

二、裝置氣密性的檢查原理：

一般說來，無論采用那種裝置制取氣體，在成套裝置組裝完畢裝入反應(yīng)物之前，必須檢查裝置的氣密性，以確保實驗的順利進(jìn)行。

裝置氣密性的檢驗，原理通常是想辦法造成裝置不同部位氣體有壓強差，并產(chǎn)生某種明顯的現(xiàn)象。使氣壓增大的常見方法有：①對容積較大的容器加熱（用手、熱毛巾、或微火）容器內(nèi)受熱氣體膨脹，壓強變大，現(xiàn)象是從導(dǎo)管出口（應(yīng)浸沒在水下）排出氣泡，冷卻時氣體收縮，液體回流填補被排出的氣體原來的位置，從而形成一段液柱；②通過漏斗向密閉容器內(nèi)加水，水占領(lǐng)一定空間使容器內(nèi)氣體壓強變大。現(xiàn)象是使加水的漏斗頸中的水被下方的氣體“托住”，形成一段穩(wěn)定的液柱。在敘述上要注意細(xì)節(jié)描述的嚴(yán)密性。如： 1.將導(dǎo)管末端浸入水中(或是加水或是插入)。2.要注意關(guān)閉或者開啟某些氣體通道的活塞或彈簧夾。3.關(guān)閉分液漏斗活塞，或加水至“將長頸漏斗下口浸沒”等。

三、裝置氣密性的檢查基本方法：

1.受熱法：將裝置只留下1個出口，并先將該出口的導(dǎo)管插入水中，后采用微熱（手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱等），使裝置內(nèi)的氣體膨脹。觀察插入水中的導(dǎo)管是否有氣泡。停止微熱后，導(dǎo)管是否出現(xiàn)水柱。2.壓水法：如啟普發(fā)生器氣密性檢查

四、裝置氣密性檢查的基本步驟： 1.只裝置只剩一個氣體出口。2.采用加熱法、水壓法等進(jìn)行檢查 3.觀察氣泡、水柱等現(xiàn)象得出結(jié)論。注：若連接的儀器很多，應(yīng)分段檢查。

三、裝置氣密性檢查的實例

【例1】如何檢查圖A裝置的氣密性

方法：如圖B將導(dǎo)管出口埋入水中，用手掌或熱毛巾焐容積大的部位，看水中的管口是否有氣泡逸出，過一會兒移開焐的手掌或毛巾，觀察浸入水中的導(dǎo)管末端有無水上升形成水柱。若焐時有氣泡溢出，移開焐的手掌或毛巾，有水柱形成，說明裝置不漏氣。

【例2】請檢查下面裝置的氣密性

方法：關(guān)閉分液漏斗活塞，將將導(dǎo)氣管插入燒杯中水中，用酒精燈微熱園底燒瓶，若導(dǎo)管末端產(chǎn)生氣泡，停止微熱，有水柱形成，說明裝置不漏氣。

【例3】啟普發(fā)生器氣密性檢查的方法，方法：如圖所示。關(guān)閉導(dǎo)氣管活塞，從球形漏斗上口注入水，待球形漏斗下口完全浸沒于水中后，繼續(xù)加入適量水到球形漏斗球體高度約1/2處，做好水位記號 靜置幾分鐘，水位下降的說明漏氣，不下降的說明不漏氣。

【例4】檢查下面有長頸漏斗的氣體發(fā)生裝置的氣密性。

方法：同啟普發(fā)生器。?若頸中形成水柱，靜置數(shù)分鐘頸中液柱不下降，說明氣密性良好，否則說明有漏氣現(xiàn)象。

【例5】檢查圖A所示簡易氣體發(fā)生器的氣密性。

方法：關(guān)閉K，把干燥管下端深度浸入水中（圖B所示），使干燥管內(nèi)液體面低于燒杯中水的液面，靜置一段時間，若液面差不變小，表明氣密性良好?！纠?】

方法：如圖所示。關(guān)閉導(dǎo)氣管活塞，從U型管的一側(cè)注入水，待U型管兩側(cè)出現(xiàn)較大的高度差為止，靜置幾分鐘，兩側(cè)高度差縮小的說明漏氣，不縮小的說明不漏氣。

【例7】如下圖所示為制取氯氣的實驗裝置：盛放藥品前，怎樣檢驗此裝置的氣密性？

方法：向B、D中加水使導(dǎo)管口浸沒在水面下，關(guān)閉分液漏斗活塞，打開活塞K，微熱A中的圓底燒瓶，D中導(dǎo)管有氣泡冒出；停止加熱，關(guān)閉活塞K片刻后，D中導(dǎo)管倒吸入一段水柱，B中沒入液面的導(dǎo)管口會產(chǎn)生氣泡。有這些現(xiàn)象說明氣密性良好。儲氣作用、防堵塞防倒吸安全瓶作用

【例8】如何檢查下面裝置的氣密性？

分析：較復(fù)雜的實驗裝置，一次性檢查效果不好，可以分段檢查氣密性。如用止水夾夾住b、C裝置間的導(dǎo)管的橡皮管，并關(guān)閉分液漏用酒精燈在a裝置下微熱，若b裝置中的導(dǎo)管產(chǎn)生一段水柱，表明止水夾前面的裝置氣密性良好。再在C處的錐形瓶中用酒精燈微熱，若e處出現(xiàn)氣泡，停止微熱，插在e處液面下的導(dǎo)管產(chǎn)生一段液柱，表明這部分裝置的氣密性良好。

第四篇：重力式碼頭設(shè)計總結(jié)及感想

重力式碼頭課程設(shè)計總結(jié)及感想

為期兩周的課程設(shè)計終于在緊張的節(jié)奏中接近尾聲，兩周的時間，同學(xué)們都受益匪淺，它是繁忙的，但更是充實的。我學(xué)到了很多，也找到了自己身上的不足。

重力式碼頭課程設(shè)計，是《港口水工建筑物》課程的最后一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是我們港航專業(yè)第一次也是最重要的一次較全面地運用三年來所學(xué)各方面水文學(xué)、水力學(xué)知識進(jìn)行實踐性訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，它牽涉到了兩年來所學(xué)的有關(guān)力學(xué)、結(jié)構(gòu)類方面課程，如《工程水文學(xué)》、《土力學(xué)》、特別是《港口水工建筑物》的內(nèi)容，還牽涉到了曾學(xué)習(xí)的《畫法幾何及工程制圖》、《材料力學(xué)》等課程內(nèi)容，可以說它是對兩年來前面所學(xué)各課程的一個很好總結(jié)，更是一個前所未有的實踐性挑戰(zhàn)！

兩周的時間，是漫長的?？梢钥闯?，一天天，同學(xué)們大都是一步步熬過來的，像對結(jié)構(gòu)平面布置，施工圖繪制及對結(jié)構(gòu)安全的校核等部分內(nèi)容我們雖學(xué)過，但都有些懵懵懂懂，這要花費我們一部分時間去一點一點兒的查找資料學(xué)習(xí)，在加上校核的反復(fù)性，說是熬過來的一點兒也不為過。但兩周的時間，也是短暫的。超負(fù)荷的工作量，讓我們從早上8點到晚上將近12點除了吃飯把所有的時間都泡在了專業(yè)設(shè)計中，但仍然感覺時間是那么的不夠用。無論如何，沒有人放棄，大家都堅強的挺了過來。

總結(jié)：兩周的課程設(shè)計，要談感受，沒有人說自己認(rèn)識不深刻的，它雖然花去了我們大量的勞力精力，但相應(yīng)的，我們得到的也很多。通過這次課程設(shè)計，使我們真正的將理論與實際相結(jié)合，將各專業(yè)課程所學(xué)的知識串聯(lián)起來，融會貫通的運用到實際設(shè)計之中，檢驗了我們獲取知識和運用知識的能力；另外，加深了對以前學(xué)過的相關(guān)結(jié)構(gòu)驗算方面的知識，對今后的社會實踐及就業(yè)無疑起到重要作用。同時，課程設(shè)計中，同學(xué)之間的相互幫助，師生間的指導(dǎo)與交流，都如這個夏日般溫暖。兩周的時間，大家是繁忙的，但更是充實的。

課程設(shè)計結(jié)束了，但我們一起奮斗的精神和這份寶貴的經(jīng)歷將會成為人生道路上一道亮麗的風(fēng)景線。因為我們贏得了挑戰(zhàn)!

李勝輝

港航08-04200891250431

第五篇：重力式擋土墻安全問題的研究

畢 業(yè) 論 文

論文題目：重力式擋土墻安全問題的研究

學(xué)生姓名 學(xué) 號

類 型 網(wǎng)絡(luò)教育 專 業(yè) 土木工程 層 次 指導(dǎo)教師 日 期

目錄

摘要.................................................................1

一、研究重力式擋土墻安全問題的目的與意義.............................2

二、重力式擋土墻的分類、構(gòu)造與應(yīng)用...................................2(一)重力式擋土墻的分類.............................................2(二)重力式擋土墻的構(gòu)造及材料.......................................3(三)應(yīng)用范圍及適用條件.............................................3

三、重力式擋土墻的設(shè)計與施工要求.....................................4(一)擋土墻設(shè)計.....................................................4(二)擋土墻施工應(yīng)符合規(guī)定...........................................4(三)重力式擋土墻跟蹤檢查...........................................4

四、重力式擋土墻的常見問題及原因.....................................5(一)墻體地基問題引發(fā)的墻體失穩(wěn).....................................5(二)水引起的擋墻破壞...............................................6(三)后期養(yǎng)護.......................................................7

五、重力式擋土墻安全問題的防治.......................................7(一)設(shè)計的合理性...................................................7(二)填料的選擇.....................................................8(三)完善設(shè)計與施工中排水的處理.....................................8(四)施工質(zhì)量控制...................................................9(五)后期維護管理..................................................10

六、重建擋土墻安全評估體系..........................................11

七、結(jié)論............................................................12 參考文獻(xiàn)............................................................14 致謝................................................................15

重力式擋土墻安全問題的研究

摘要

重力式擋土墻能夠就地取材，施工方便，經(jīng)濟效果好，所以，重力式擋土墻在我國鐵路、公路、水利、港灣、礦山等工程中得到廣泛的應(yīng)用。本文將通過對擋土墻的安全隱患進(jìn)行分析，進(jìn)而對構(gòu)建擋土墻安全評估體系進(jìn)行闡述，對擋土墻的安全問題進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：重力式；擋土墻；安全問題；防治；安全評估

一、研究重力式擋土墻安全問題的目的與意義

在國家大力發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè)的今天，擋土墻作為路橋、碼頭、礦山等工程當(dāng)中的重要構(gòu)造物，其安全問題直接影響到各類基礎(chǔ)工程的順利施工與后期使用，而其安全問題在施工過程當(dāng)中因為環(huán)境、地質(zhì)、設(shè)計方法、施工工藝等各種原因?qū)映霾桓F，在各種安全問題上沒有采取有效合理的措施進(jìn)行預(yù)防和治理，給構(gòu)造物的施工和使用帶來了巨大的安全隱患，因擋土墻失穩(wěn)造成的損失不計其數(shù)，本文著重從重力式擋土墻的常見問題、產(chǎn)生的原因以及具體的防治措施幾個方面來探討當(dāng)下重力式擋土墻的砌筑工藝，以期對重力式擋土墻常見安全隱患的預(yù)防以及具體問題的治理起到積極的促進(jìn)作用。

二、重力式擋土墻的分類、構(gòu)造與應(yīng)用

(一)重力式擋土墻的分類

重力式擋土墻以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定，它是我國目前常用的一種擋土墻。重力式擋土墻可用塊石、片石、混凝土預(yù)制塊作為砌體，或采用片石混凝土、混凝土進(jìn)行整體澆筑，一般都做成簡單的梯形。

按照擋土墻墻背的形式，可分為四大類：第一類，仰斜式，墻背偏向右，可形象的看作鐘表一點時針?biāo)肝恢茫坏诙?，直立式，墻背垂直，可形象的看作鐘表十二點時針?biāo)肝恢?；第三類，俯斜式，墻背偏向左，可形象的看作鐘表十一點時針?biāo)肝恢?；第四類，折背式，墻背上半部分偏向左，墻背下半部分偏向右，可看作是上半部分為俯斜式、下半部分是仰斜式的?fù)合式擋土墻。

(二)重力式擋土墻的構(gòu)造及材料

由于重力式擋土墻靠自重維持平衡穩(wěn)定，因此，體積、重量都大，在軟弱地基上修建往往受到承載力的限制。當(dāng)?shù)鼗^好，擋土墻高度不大，本地又有可用石料時，應(yīng)當(dāng)首先選用重力式擋土墻。

重力式擋土墻一般不配鋼筋或只在局部范圍內(nèi)配以少量的鋼筋，墻高在六米以下，地層穩(wěn)定、開挖土石方時不會危及相鄰建筑物安全的地段，其經(jīng)濟效益明顯。重力式擋土墻的尺寸隨墻型和墻高而變，仰斜墻背坡度愈緩，土壓力愈小。但為避免施工困難及本身的穩(wěn)定，墻面盡量與墻背平行。

當(dāng)墻身高度超過一定限度時，基底壓應(yīng)力往往是控制截面尺寸的重要因素。為了使地基壓應(yīng)力不超過地基承載力，可在墻底加設(shè)墻趾臺階。加設(shè)墻趾臺階對擋土墻抗傾覆穩(wěn)定也有利。墻趾的高度與寬度比，應(yīng)按圬工（砌體）的剛性角確定，墻趾臺階連線與豎直線之間的夾角要滿足要求，一般墻趾的寬度不大于墻高的二十分之一，墻趾高應(yīng)按剛性角定。

墻體材料：擋土墻墻身及基礎(chǔ)，采用混凝土不低于C15，采用砌石、石料的抗壓強度一般不小于MU30，寒冷及地震區(qū)，石料的重度不小于20kN/m3，經(jīng)25次凍融循環(huán)，應(yīng)無明顯破損。擋土墻高小于6m砂漿采用M5；超過6m高時宜采用M7.5，在寒冷及地震地區(qū)應(yīng)選用M10。

(三)應(yīng)用范圍及適用條件

對于道路建設(shè)中，擋土墻主要應(yīng)用于以下幾種情況：填挖方路段，即路基與路外場地存在高差，且不具備放坡條件的，在這種條件下，有兩種情況:一種為填方路段，一種為挖方路段。填方路段，在平原地區(qū)的公路施工中比較普遍，在城市跨河段，橋頭兩側(cè)引道路段也常常遇到。挖方路段，在山區(qū)路段中非常普遍，道路沿著有一定坡度的場地修建時，考慮填挖方平衡，通常一側(cè)挖方，另一側(cè)為填方。沿河路段，根據(jù)具體情況，修建路基防護，即駁岸。填埋路段，對于道路跨越河道時，可根據(jù)實際情況，酌情考慮路基防護。

三、重力式擋土墻的設(shè)計與施工要求

（一）擋土墻設(shè)計

設(shè)計重力式擋土墻，一般先通過滿足擋土墻的抗滑移要求確定擋土墻的總工程量，再進(jìn)行細(xì)部尺寸調(diào)整，以滿足擋土墻的抗傾覆要求。

根據(jù)重力式擋土墻結(jié)構(gòu)類型及其特點，我們可以根據(jù)實際條件，選擇不同類型的斷面結(jié)構(gòu)。如果地面橫坡比較陡峭，若采用仰斜式擋土墻，一定會過多增加墻高，斷面增大，造成浪費，而采用俯斜式擋土墻會比較經(jīng)濟合理。只有在路塹墻、墻趾處地面平緩的路肩墻或路堤墻等情況下，才考慮采用仰斜式擋土墻。

重力式擋土墻是靠自身重力來抵抗土壓力，在設(shè)計時，重力式擋土墻的截面尺寸一般按試算法確定，可結(jié)合工程地質(zhì)、填土性質(zhì)、墻身材料和施工條件等方面的情況按經(jīng)驗初步擬定截面尺寸，然后進(jìn)行驗算，如不滿足要求，則應(yīng)修改截面尺寸或采取其它措施，直到滿足為止。

(二)擋土墻施工應(yīng)符合規(guī)定

當(dāng)基礎(chǔ)開挖較深或邊坡穩(wěn)定性較差時，應(yīng)分段、跳槽開挖，并采取臨時支護措施。臨時棄土或堆放材料距坑邊的距離不應(yīng)小于兩米，機械行駛不得影響施工安全?；討?yīng)隨基礎(chǔ)施工分層回填夯實，頂面做成向外不小于百分之四的排水坡。

墻面應(yīng)平順整齊，墻頂排水及防滲設(shè)施應(yīng)及時施作。泄水孔應(yīng)在砌筑墻身時留置，必須保持排水通暢。墻背拆模時，應(yīng)在墻背側(cè)設(shè)置必要的臨時支撐。

（三）重力式擋土墻跟蹤檢查

重力式擋土墻施工應(yīng)進(jìn)行全面檢查，并認(rèn)真填寫檢查記錄表。對檢查中發(fā)現(xiàn)的不符合規(guī)定的情況，應(yīng)簽發(fā)安全檢查整改通知單，限期整改，并跟蹤驗證。

四、重力式擋土墻的常見問題及原因

重力式擋土墻通過自身的質(zhì)量來承受側(cè)向土體的壓力，所以一般體積和質(zhì)量較大，但由于其整體結(jié)構(gòu)簡單、取用材料方便、適用范圍廣泛等優(yōu)點，所以被廣泛的應(yīng)用于道路、橋梁、鐵路等路基施工中。由于施工情況、地質(zhì)條件、水文條件等因素的影響，重力式擋土墻自身的損壞可能會引發(fā)安全隱患。一般而言，重力式擋土墻的安全隱患損壞形式有以下兩個大類:(一)墻體地基問題引發(fā)的墻體失穩(wěn)

重力式擋土墻地基的不均勻沉降可以導(dǎo)致墻體的位移、傾覆以及沿著地基軟弱層滑動失穩(wěn)。

發(fā)生墻體地基的不均勻沉降主要是由于擋土墻的地基承載力不強，當(dāng)墻體占據(jù)的地基部分所承受的墻體豎向壓力大于其能夠承受的承載力時，就會造成墻體地基的不均勻沉降。墻體地基的不均勻沉降存在很大的安全隱患，當(dāng)不均勻沉降較小時，墻體可能只是出現(xiàn)細(xì)微的裂縫影響墻體美觀，而當(dāng)不均勻沉降不斷增大時，墻體就可能出現(xiàn)局部的塌陷甚至整體塌陷危險，從而導(dǎo)致道路基的損壞，造成安全事故。

重力式擋土墻的穩(wěn)定性與抗滑力和滑動力之比有關(guān)，二者之比越大，穩(wěn)定性越好，而擋土墻的抗滑力涉及擋土墻自重、豎向力之和、水平分重、豎向分重和傾斜角度等多個因素。當(dāng)影響擋土墻抗滑力的因素發(fā)生變化時，擋土墻的抗滑力就會減小，從而引發(fā)基礎(chǔ)移動，一旦擋土墻的基礎(chǔ)移動，擋土墻所保護的邊坡土體就會與擋土墻之間形成縫隙，從而引起土體的下滑，進(jìn)一步影響墻體的穩(wěn)定性，重力式擋土墻沿地基軟弱層滑動造成的損壞主要是由于墻體地基剪切強度差，有的是由于地基下存在強度不同的夾層，從而造成擋土墻墻體沿地基強度差所在的部位產(chǎn)生裂縫，并引發(fā)進(jìn)一步的破壞，從而造成墻體損壞引發(fā)安全隱患，當(dāng)這種相互之間力的作用不斷加大時，墻體最終會由于重心失穩(wěn)而造成傾覆。

(二)水引起的擋墻破壞

地表水、地下水的蓄滲以和水流的沖刷以及墻背土體的凍脹是引起擋土墻破壞的重要原因。眾所周知，墻后填土的物理力學(xué)性質(zhì)決定了擋土墻上的土壓力，此外，土體中含水量的情況也在一定程度上影響著擋土墻的土壓力。擋土墻后的土體在沒有浸水的情況下，是靠自重來抵抗傾覆力矩及滑動力而保持穩(wěn)定的，當(dāng)土體浸在水中時，主動土壓力和水壓力逐漸增大，以致?lián)鯄Σ荒艿挚雇翂毫?，而發(fā)生傾覆或基底滑出破壞的現(xiàn)象。這是因為浸水以后，水分在土粒表面形成潤滑劑，減小了內(nèi)摩擦角，從而減弱了土體顆粒間的電分子力和粘聚力

由于在擋土墻設(shè)施施工中忽略了必要的排水設(shè)施或排水措施不當(dāng)，墻背回填材料性能差，未夯實或回填不飽滿，當(dāng)雨季到來時，雨水沿山坡下流，經(jīng)過蓄滲形成地下潛水，從而增加了擋土墻的壓力。墻后填土的含水量劇增，使土的抗剪強度相應(yīng)降低，這實際上是增加了擋土墻的土壓力。此外墻背積水又增加了水壓力，墻的設(shè)計和施工并未考慮這部分壓力，因而造成許多擋土墻墻體滑動．傾斜、開裂甚至倒塌現(xiàn)象。此類擋土墻病害的預(yù)防一是要防止地面水的滲透；二是要選擇透水性良好的墻背填料并保障泄水孔暢通。

有些路塹挖方或半填半挖路段含水層接近路基頂面或被路塹邊坡切斷，而擋土墻的設(shè)計中容易忽略地質(zhì)條件的變化，多數(shù)擋土墻的基礎(chǔ)埋深較淺，基底位于凍結(jié)線以上，墻背未做必要的引排水設(shè)施，冬季排水不暢，一是引起墻背土體凍脹加大壓力；二是在基底兩側(cè)產(chǎn)生不等的向上凍脹力，造成墻體變形；另外到次年春天地基解凍時還會引起不均勻沉降，造成墻體裂縫，頂面鼓包等病害。此類病害的預(yù)防主要是要根據(jù)地質(zhì)條件設(shè)計基礎(chǔ)埋深，墻背回填選擇凍脹危害較小的填料。

沿河擋土墻沖刷破壞。沿河擋土墻病害最大的要算水毀了，其主要原因是基礎(chǔ)埋深不夠，當(dāng)擋土墻受洪水沖擊時，在擋土墻處產(chǎn)生環(huán)流，形成較大沖刷，如果基礎(chǔ)埋深不夠，必然會造成基底掏空，擋土墻倒塌的事故。如果擋土墻能夠直接放在巖基上，特別是在穩(wěn)定河段上河槽狹窄，水流湍急，擋土墻直接建在巖基上是必要的，否則就應(yīng)進(jìn)行合理的沖刷計算，確定切實可行的基礎(chǔ)埋置濃度。

(三)后期養(yǎng)護

重力式擋土墻的及時養(yǎng)護和維修在其生命周期當(dāng)中扮演重要角色，當(dāng)病害發(fā)生初期，若不認(rèn)真檢查，很難及時發(fā)現(xiàn)，也就不能及時進(jìn)行養(yǎng)護、修補；或者發(fā)現(xiàn)后，未能準(zhǔn)確找出真正病害原因，而采取不正確的處治方法，殆誤時機，導(dǎo)致嚴(yán)重病害的發(fā)生。

五、重力式擋土墻安全問題的防治

針對重力式擋土墻的上述安全問題，可以從以下幾個方面入手來進(jìn)行預(yù)防和治理：

(一)設(shè)計的合理性

擋土墻設(shè)計是否經(jīng)濟合理，關(guān)鍵是正確地計算土壓力，確定土壓力的大小、方向與分布。土壓力計算是一個十分復(fù)雜的問題，它涉及墻身、填土與地基三者之間的共同作用。計算土壓力的理論和方法很多，庫倫理論和公式是目前應(yīng)用最廣的土壓力計算方法。

在重力式擋土墻設(shè)計中，傳統(tǒng)的設(shè)計方法是安全系數(shù)法。這一方法把土看作是具有某種“平均”性質(zhì)的“均質(zhì)”材料，將土工參數(shù)的各種指標(biāo)、各種參數(shù)定值化，并選用一定的數(shù)學(xué)模式來進(jìn)行計算。由于把那些未知的、不定的因素都?xì)w到一個單一的安全系數(shù)上，其所得到的結(jié)果是明確的，因此也易于為人們所接受。然而安全系數(shù)法卻忽略了土工參數(shù)的不確定性，與實際是不相符的。近幾年來，人們在逐漸認(rèn)識到土工參數(shù)不確定性的基礎(chǔ)上，將可靠度分析方法引入了支擋結(jié)構(gòu)工程。區(qū)別于傳統(tǒng)的安全系數(shù)法，可靠度分析方法在對支擋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的分析中用概率的方法定量地考慮了實際存在的種種不確定因素，因而更為客觀、更為真實的反映了支擋結(jié)構(gòu)的實際安全性。

在擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)考慮其周圍建筑物荷載對擋土墻的影響，盡量避免

其他建筑物基礎(chǔ)落于墻后土體破裂角范圍之內(nèi)。若無法避免時，則須計入這部分荷載對擋土墻的作用。擋土墻修建在斜坡地面上時，還應(yīng)注意避免墻后填土沿原地面滑動。如果原地面坡度緩于計算的填土破裂角時，則實際沿原地面滑動產(chǎn)生的土壓力可能大于計算值。特別是當(dāng)原地面有植被覆蓋而回填前又未清除的情況下，隨著植被的腐爛，將會形成一個軟弱的交接面，墻后土體沿此面滑動時，土壓力往往超過計算值。簡單有效的解決辦法是將表面植被清除并開挖成臺階狀，然后回填，可以達(dá)到阻滑的目的。

為減少基底壓應(yīng)力，增加抗傾覆的穩(wěn)定性，可以在墻趾處設(shè)置臺階，以拓寬基底，以增大穩(wěn)定力臂。另外可以改變墻背或墻面的坡度,以減小土壓力或增大力臂。改變墻身形式,如采用衡重式、拱橋式等。

重力式抗滑擋土墻的墻背坡度一般采用1:0.25，墻后常設(shè)卸荷平臺，墻基一般做成倒坡或臺階形，墻高和基礎(chǔ)的埋深必須按地基的性質(zhì)，承載力的要求,地形和水文地質(zhì)等條件,通過驗算來確定。此外，為避免因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件的變化和墻高，墻身斷面的變化而設(shè)置沉降縫和伸縮縫。

(二)填料的選擇

墻后填料的選擇也是一項重要的工作。由土壓力理論可知，填土重度愈大，主動土壓力愈大，填料的內(nèi)摩擦角愈大，主動土壓力愈小。所以宜選擇重度小而內(nèi)摩擦角大的填料，通常填料重度差別不大，主要考慮內(nèi)摩擦角大的材料，如塊石，礫石，粗砂等，這樣的填料透水性強，抗剪強度穩(wěn)定，易排水，可顯著減小土壓力。黏性土的壓實性和透水性都較差，又常具有吸水膨脹性和凍脹性，產(chǎn)生側(cè)向膨脹壓力，影響擋土墻的穩(wěn)定，應(yīng)盡量少采用。當(dāng)不得不采用黏性土?xí)r，應(yīng)適當(dāng)混以礫石，填土必須分層夯實，保證填筑質(zhì)量。

(三)完善設(shè)計與施工中排水的處理

擋土墻的排水設(shè)施通常由地面排水和墻身排水兩部分組成。擋土墻的排水處理是否得當(dāng)，直接影響到擋土墻的安全及使用效果。擋土墻設(shè)計的關(guān)鍵就是處理好擋土墻的排水問題。在進(jìn)行擋土墻的設(shè)計時，應(yīng)注意以下幾方面：

首先，在進(jìn)行擋土墻設(shè)計之前，應(yīng)該對擋土墻所在位置周圍的環(huán)境和地形情況有一個較為全面的了解，比如地面有無排水設(shè)施，地表水的排除是否通暢等。此外，應(yīng)及時排除地表水，設(shè)計中要重視地表水的排除，可采用多種辦法來排除地表水，必要時還可以在墻后地面設(shè)防水層封閉，防止雨水滲入墻后。

其次，查明地下水的情況。地下水具有一定的隱蔽性并且對擋土墻的危害嚴(yán)重，可以軟化擋土墻的地基，降低其承載能力和抗滑能力，且事后不易處理，尤其是建在遇水容易軟化巖層(如泥巖，粉砂巖等)上的高擋墻，更應(yīng)做好基底防護措施，確保其不被地下水侵蝕破壞。

再次，擋土墻排水設(shè)施的設(shè)置。合理設(shè)置排水設(shè)施，不僅可以減少擋墻后水分的積聚，還可以節(jié)省資源。例如，在擋土墻設(shè)置排水孔時，應(yīng)考慮滲水的及時排除，保證排水孔應(yīng)有一定的密度，一般兩米至三米設(shè)一個。此外，當(dāng)墻后填料的透水性較差時，需加速土體中水分的排除，這時可以在墻背設(shè)置連續(xù)的反濾層。

（四）施工質(zhì)量控制

首先，對于基礎(chǔ)施工階段的要求是：第一，在施工前做好地面的排水工作，在安全、可靠、經(jīng)濟并滿足設(shè)計要求的條件下，確定基礎(chǔ)埋置深度及地基處理措施，同時，掌握地基的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，并按實際情況調(diào)整設(shè)計；第二，一般要求地基大致水平，當(dāng)基礎(chǔ)落在坡度較大且較堅硬的石質(zhì)地段時，應(yīng)把擋土墻的基礎(chǔ)要做成臺階狀，并與墻體連在一起，同時砌筑；第三，雨季施工，要采取有效的排水措施，同時基坑挖好后應(yīng)及時封閉坑底，此外，為避免在擋土墻的砌筑過程中發(fā)生坍滑，在松軟地層地段開挖基坑時，應(yīng)采用跳槽間隔分段開挖的方法，不宜全段開挖，以保證施工安全。

其次，對材料的要求是：按擋土墻類別、部位及用途選用砌筑擋土墻用的砂漿，此外，應(yīng)盡量選用較大的石料砌筑，一般要求石料結(jié)構(gòu)密實、質(zhì)地均勻、不易風(fēng)化、無裂縫，并且抗壓強度不宜小于30mp，同時表面要干凈，不能粘有泥土或油質(zhì)。

再次，墻體施工的技術(shù)要求是：砂漿飽滿、密實，石頭與砂漿緊密結(jié)合，不得有縫隙、空洞等，同時，采用“坐漿”、“灌漿”、“擠漿”相結(jié)合的施工方法進(jìn)行砌筑，以保證擋土墻的內(nèi)部符合要求。對施工的具體要求有:第一，保證伸縮縫

與沉降縫內(nèi)兩側(cè)壁豎直、平齊、無搭疊；第二，采用錯縫砌筑的方法漿砌擋土墻，并保證嵌填飽滿密實，當(dāng)墻體的砂漿強度達(dá)到設(shè)計強度的75%以上時，再回填墻后填料；第三，為了使積水能迅速排出，減少動水壓力，應(yīng)盡量采用透水性好的砂礫土作為填料。

(五)后期維護管理

擋土墻是否堅固、穩(wěn)定、完整，對行車安全影響甚大，特別是使用年限較久的路肩墻，為此必須有相應(yīng)的檢查維修制度。

檢查時應(yīng)注意墻身有無開裂、凸出或傾斜，有無勾縫脫落風(fēng)化、石塊松動變形，墻頂有無積水、開裂和下沉，趾前地面有無沖刷或擠出，墻后地面排水設(shè)備和墻身泄水孔有無長草、堵塞等。一旦發(fā)現(xiàn)病害應(yīng)及時維修處理。對于墻身裂縫應(yīng)聯(lián)系墻后山體、地面、地基、排水、施工質(zhì)量等情況進(jìn)行登記，并做明顯的標(biāo)志進(jìn)行監(jiān)視。擋土墻的日常養(yǎng)護除經(jīng)常檢查其是否有損壞外，每年應(yīng)在春秋兩季各進(jìn)行一次定期檢查，北方冰凍嚴(yán)重的地區(qū)尤應(yīng)重視這種定期檢查。主要檢查擋土墻在冰凍融化后墻身及基礎(chǔ)的變化情況，以及冰凍前所采取的防護措施的效果。另外在反常氣候、地震或重型車輛通過等特殊情況后也應(yīng)進(jìn)行及時檢查。發(fā)現(xiàn)了裂縫、斷裂、傾斜、鼓肚、滑動、下沉或表面風(fēng)化、泄水孔堵塞、墻后積水、周圍地基錯臺、空隙等情況，應(yīng)盡快查明原因，并觀察其發(fā)展情況，應(yīng)做好工作記錄，設(shè)立技術(shù)檔案備查。

每年春秋季節(jié)病害檢查后，應(yīng)分輕重緩急安排維修計劃。除新修擋土墻需整治路基病害外，還要做好已有擋土墻的保養(yǎng)、觀測等工作。如疏通泄水孔，除草，墻身勾縫抹面修補，基礎(chǔ)加固及沖刷防護，擋土墻地基的填注補缺，夯實裂縫，做好地面排水以及裂縫和土壓力的觀測等，甚至對擋土墻進(jìn)行全面的修理，拆除、重建或增建較大的擋土墻。

養(yǎng)護中應(yīng)注意以下幾點：

擋土墻的泄水孔應(yīng)保持暢通。如有堵塞，應(yīng)及時疏通。如無法疏通，應(yīng)另行選擇適當(dāng)位置增設(shè)泄水孔，或在墻背后沿?fù)跬翂υ鲎鰤笈潘O(shè)施，一般可增設(shè)盲溝將水流引出路基以外，以防止墻后積水引起土壓力增加或凍脹。

擋土墻表面出現(xiàn)風(fēng)化剝落時，應(yīng)將風(fēng)化表層砸除，噴涂水泥砂漿保護層，防

止剝落惡化。當(dāng)風(fēng)化剝落嚴(yán)重時，應(yīng)將風(fēng)化部分拆除重砌。

錨桿、錨定板擋土墻及加筋擋土墻，應(yīng)做頂面和墻外的防水、排水，經(jīng)常注意有無變形、傾斜或肋柱、擋土板斷裂、損壞。如有損壞，應(yīng)及時修理、加固或更換。對暴露的錨頭、螺母、墊圈應(yīng)定期涂刷防銹漆，同時應(yīng)經(jīng)常檢查錨頭螺母有無松動、脫落，如有松動、脫落應(yīng)及時緊固和補充。

浸水擋土墻，除平時經(jīng)常檢查其有無損壞時，應(yīng)在洪水期前后詳細(xì)觀察、檢查。汛前檢查的目的是確定其作用、效果和是否完整穩(wěn)定，能否承受洪水的襲擊以及應(yīng)采取的防護、加固措施;汛后檢查的目的是觀察其有無損壞，如有損壞，應(yīng)及時修理和加固。

浸水擋土墻受洪水沖刷，出現(xiàn)基礎(chǔ)被淘空，但未危及擋土墻本身時，可采取拋石加固或用塊石將淘空部分塞實并灌漿。當(dāng)擋土墻本身出現(xiàn)損壞，如松動、下沉、倒塌、開裂等，應(yīng)按原樣修復(fù)。

六、重建擋土墻安全評估體系

路基的重力式擋土墻由于損壞會引發(fā)多種安全問題，需要構(gòu)建安全評估體系，本著“預(yù)防為主、保證安全”的原則，對引發(fā)問題的一些關(guān)鍵因素進(jìn)行分析評估，從而對擋土墻的安全性能進(jìn)行預(yù)判，采取有針對性的措施予以解決，從而保證擋土墻的穩(wěn)定，保證道路橋梁的安全使用

擋土墻相對于地面道路擋土墻而言，其與地基的接觸面摩擦力相對較小，對其穩(wěn)定性構(gòu)成的考驗更大。對擋土墻的穩(wěn)定性進(jìn)行安全評估，主要考慮兩個方面的參數(shù)：抗滑動力和抗傾覆力。進(jìn)行安全評估，首先需要通過技術(shù)手段對影響這兩個參數(shù)的各種因素，包括自然、地質(zhì)等方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行勘探收集，將收集到的信息通過公式進(jìn)行計算，將得到的數(shù)據(jù)與規(guī)范要求數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而對擋土墻的穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)判分析。通過得到的評估結(jié)果，確定橋梁可以繼續(xù)使用，還是需要維修或停用，對擋土墻需要進(jìn)行維護保養(yǎng)、中等程度維修、大修還是進(jìn)行搶救性維修劃分不同的安全等級。

路線當(dāng)中橋梁擋土墻的地基位于河床之上，所以具有一定的不穩(wěn)定性，其發(fā)生不均勻沉降的可能性非常大。對墻體基礎(chǔ)不均勻沉降的安全評估，主要考慮的參數(shù)是地基基底合力的偏心距，當(dāng)基底合力的偏心距過大時，就會產(chǎn)生不均勻沉降或者是使得擋土墻的墻體發(fā)生不均勻沉降，根據(jù)其大小可以評估擋土墻的安全等級。通過得到的結(jié)果，確定橋梁擋土墻的安全狀態(tài)，進(jìn)而確定對其進(jìn)行相應(yīng)程度的維護保養(yǎng)。

重力式擋土墻不僅要承受側(cè)向邊坡土體的壓力，而且還要承受另一側(cè)水流的沖擊壓力，所以墻體損壞的可能性較大。對墻體損壞的安全評估，不僅要考慮墻體本身損壞程度的評估，還要對墻體受力較大面承受軸向力的偏心距進(jìn)行考慮，通過對前者進(jìn)行分析，將后者與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而可以得出墻體的損壞程度，進(jìn)而采取一定的技術(shù)處理措施對其加以保護。

由于路線當(dāng)中橋梁擋土墻多位于河床之上，而河床多處于軟弱地基處，并且隨著時間的推移具有一定的流動性，所以對橋梁擋土墻軟弱層滑動的安全評估顯得尤為重要。對軟弱層滑動的安全評估，主要通過考慮邊坡穩(wěn)定性對其進(jìn)行分析在軟弱層滑動不明顯的時候，擋土墻墻體并不會出現(xiàn)裂縫或者是產(chǎn)生明顯變化。但是，只要擋土墻發(fā)生了移動，那么擋土墻所承受壓力一側(cè)的邊坡土體肯定會發(fā)生松動，其穩(wěn)定性就會遭到破壞，而通過橋梁表面直線破裂面法、圓弧破裂面法等方法，我們就可以通過計算得出擋土墻墻體是否發(fā)生位移的結(jié)論。從而對擋土軟弱層滑動進(jìn)行安全評估墻。

七、結(jié)論

上所述，重力式擋土墻在現(xiàn)代的道路、橋梁等交通干線施工中應(yīng)用廣泛，充分保護路基不受流水侵蝕和浸泡而遭受損壞，從而保證公路構(gòu)造物的安全性和穩(wěn)定性。在使用過程中，重力式擋土墻存在一些安全隱患，通過構(gòu)建重力式擋土墻安全評估體系，可以對這些危害進(jìn)行提前評估和預(yù)判，從而采取針對性的措施加以改進(jìn)，保證結(jié)構(gòu)物的安全使用。

參考文獻(xiàn)

[1]張觀勝.重力式擋土墻+初探[J].海峽科學(xué),2008,(7)[2]李中山,王義偉.擋土墻的設(shè)計與養(yǎng)護技術(shù)［J］.甘肅科技,2005 [3]陳忠達(dá)、王海林，公路擋土墻施工[J].人民交通出版社，2004 [4]王良,劉元雪.重力式擋土墻抗滑移的可靠度分析[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,22(6):609-611 [5]郭瑩,郭承侃, 陸尚謨.土力學(xué)[M].大連: 大連理工大學(xué)出版社,2003 [6]陳棟梁,黨進(jìn)謙.重力式擋土墻的截面優(yōu)化設(shè)計研究[J].巖土力學(xué),2007,28(9):1969-1973 [7]陳紅蛟.擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性可靠度分析[J].鐵道建筑,1998

致謝

我歷時將近兩個月時間終于把這篇論文寫完了，在這段充滿奮斗的歷程中，我的職業(yè)生涯收獲了無限的激情和收獲。在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。在查找資料的時候，老師和同學(xué)給我提供了很多方面的支持與幫助，尤其要強烈感謝我的論文指導(dǎo)老師，沒有她對我不厭其煩的指導(dǎo)和幫助、無私的為我的論文進(jìn)行修改和改進(jìn)，就沒有我這篇論文的最終完成。在此，我向指導(dǎo)和幫助過我的老師們表示最衷心的感謝！同時，我也要感謝本論文所引用的各位學(xué)者的專著，如果沒有這些學(xué)者的研究成果的啟發(fā)和幫助，我將無法完成本篇論文的最終寫作。至此，我也要感謝我的朋友和同學(xué)，他們在我寫論文的過程中給予我了很多有用的素材，也在論文的排版和撰寫過程中提供熱情的幫助！金無足赤，人無完人。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和同學(xué)批評和指正！