水利与水运工程关于内河重力墙结构的设计差异
沈建霞1，黄海田2，钱祖宾3
【摘 要】摘要：水利与水运工程虽同属土木工程范畴的水工建筑物，但由于长久以来服务对象的区别，所属行业分支及管理部门不同，以及两个行业之间缺乏有效沟通，因此设计中间遵循的基本原则及设计思路存在较大差异。对同一结构物设计，其工期、造价往往会有较大区别。以内河重力墙结构为例，对水利与水运工程的设计差异及各自的设计特点进行分析，以期今后的水工结构物设计能够融合两个系统设计理念的精髓，形成统一的设计思路和标准，达到安全、耐久、节约投资的目的。 【期刊名称】水运工程 【年(卷),期】2011(000)007 【总页数】4
【关键词】水利工程；水运工程；内河；重力墙；设计思路；设计标准 水利工程属于水利行业，是指对自然界的地表水和地下水进行控制、治理、调配、保护、开发利用，以达到除害兴利的目的而修建的工程，为非盈利性质的基础设施工程，主要包括水闸、泵站、涵洞、渠道等涉水建筑物。水运工程属于交通运输行业，是指港口工程、航道工程、航标工程、通航建筑物工程、修造船水工建筑物工程、安装工程和支持系统及其辅助和附属工程等，大部分带有盈利性质，主要包括码头、航道、船闸、船坞、船台等涉水建筑物。 水利及水运工程虽同属土木工程范畴的水工建筑物，但由于长久以来服务对象的区别，所属行业分支及管理部门不同，以及两个行业之间缺乏有效沟通，因此设计中间遵循的基本原则及设计思路也存在较大差异。尤其是近年来水运及
水利行业都开始扩大自己的业务范围，部分设计内容诸如码头、航道、船闸等结构物出现了交叉重叠情况。由于设计思路不同，其工期、造价往往会有较大区别。为分析这种差异，本文选取内河重力墙结构进行分析。
对水利工程来说，重力墙结构主要应用于水闸、涵洞等建筑物的上下游翼墙，为主体建筑物同上下游河道的衔接部分，其特点是利用围堰挡水实现干法施工。对水运工程来说，重力墙结构主要应用于航道、船闸上下游引航道、停泊锚地及内河码头，虽大多同样采取干法施工，但其设计在很大程度上沿袭了外海码头的一些做法，融入了更多风暴潮及抛石基床、预制安装等概念。由于历史渊源不同，故即便是对同一功能的建筑物，受各自传统习惯的影响，其设计指导思想和结果也往往会有较大差异。
1 水利和水运内河重力式码头的设计区别
对于内河重墙结构，水利与水运工程的设计区别主要有以下几个方面： 1)历史发展及服务对象的不同。
水利和水运工程的发展历史及服务对象的差异是导致二者不同的主要根源：水利工程的特点是同地基直接接触，受风浪影响比较小，基本上以干法施工为主，这些特征同内河重力墙结构的设计特点基本相同。水运工程中的内河重力墙结构设计受外海码头的影响，考虑更多预制安装、抛石基床及风暴潮的因素。 2）设计规范不同。
水利工程的重力墙结构设计采用水利行业规范SL 379—2007《水工挡土墙设计规范》[1]。水运工程的重力墙结构设计没有专门规范，但重力式码头设计遵循中华人民共和国行业标准JTS 167-2—2009《重力式码头设计与施工规范》[2]。
3）结构设计方法不同。
对水利工程来说，目前所有规范均采用的是用统一安全系数表达的定值设计法，其计算过程简单明了，设计人员往往通过手算或自编简单的小程序来辅助设计，便于追寻计算中出现的问题及把控影响其经济性、安全性的主导因素，工程设计的实际裕度可以通过最终的安全系数来表达。
对于水运工程来说，除船闸规范采用的是定值设计法外，其它规范均采用的是用分项系数表达的极限状态设计法。该方法应用了可靠度的概念，其结果更为科学，但由于其取值较为繁琐，手算往往花费的时间更长。目前设计人员倾向于采用大型结构设计软件（比如丰海或易工软件）进行计算，因此对计算中可能出现的问题追溯相对困难，由于计算中的系数较多，其设计的实际安全裕度往往较难准确估计。 4）设计思路不同。
水利与水运工程重力墙结构设计思路的差异主要表现在对结构偏心的处理方面。 对水利工程来说，重力墙结构均为干法施工、现场浇筑混凝土或浆砌块石，为防止墙体的不均匀沉降及倾覆，其设计重点放在调整结构偏心上，结构偏心的调整通过控制重力墙底板的基底不均匀系数来解决，由于在不同工况下的结构偏心可以通过调整前齿长度及底板宽度来完成，因此对地基承载力足够的情况，不需要使用抛石基床来对墙底的压力进行扩散，这在客观上降低了工程投资。 水运结构物的设计借鉴了岩基及外海码头的做法：外海码头结构物往往受风浪的影响比较大，因此设计时重力墙前趾及其前沿护底往往采用块石保护，又外海码头结构往往采用预制方式比较多，因此要求前趾不能太大，这种要求也逐渐影响到以现浇为主的重力墙设计。以重力式码头设计为例，JTS 167-2—
水利与水运工程关于内河重力墙结构的设计差异
