重力式擋土墻在金洞子滑坡治理工程施工圖設計中的應用

申 鑫 河南省有色金屬地質礦產局第二地質大隊 450000

重力式擋土墻在金洞子滑坡治理工程施工圖設計中的應用

申 鑫 河南省有色金屬地質礦產局第二地質大隊 450000

通過金洞子滑坡治理工程施工圖設計的實例，介紹了重力式擋土墻設計的要點，從而安全、經濟地選擇治理邊坡的方案。

滑坡; 重力式擋土墻; 抗滑移穩定性;抗傾覆穩定性

根據擋土墻穩定的機理不同，擋土墻有很多形式，主要有重力式擋土墻、衡重式擋土墻、薄壁式擋土墻、錨定板式擋土墻、加筋土擋土墻等。我單位在金洞子滑坡治理工程施工圖設計中采用了重力式擋土墻方案，該設計方案切實可行，經濟安全。

1.工程概況

金洞子滑坡位于江油市九嶺鎮紅巖村4社后山坡，受5.12汶川特大地震的影響，滑坡體變形較強烈，裂縫明顯，現狀穩定性較差。金洞子滑坡分為Ⅰ號滑坡體和Ⅱ號滑坡體，現以Ⅱ號滑坡體治理工程設計為實例，探討重力式擋土墻的設計。Ⅱ號滑坡體坡向約60°～70°，坡度20°～40°。滑坡體橫向寬度約100m，縱向長度約156m，主滑方向65°，坡體物質主要為粉質黏土及卵石土組成，滑坡體厚度3.1～9.1m，平均厚度5.6m，面積約15600m2，堆積體體積約8.7×104m3，屬小型。

2.擋土墻的設計與計算

2.1 擋土墻參數設計

擋土墻高度3.60m，頂寬1.00m，底寬2.10m，擋墻基礎埋深2.00m。

2.2 推力計算

本擋土墻主要為抗滑擋土墻，因此采用滑坡推力對擋土墻進行設計。滑坡整體滑動模式推力計算成果見表1。

表1 滑坡整體滑動模式推力計算成果表

2.3 擋土墻驗算

重力式擋土墻工程結構設計安全系數取值如下：

基本荷載情況下（工況二），抗滑穩定系數Ks≥1.3；抗傾覆穩定性Ks≥1.5。

特殊荷載情況下（工況三），抗滑穩定系數Ks≥1.2；抗傾覆穩定性Ks≥1.3。

1）、擋土墻穩定性驗算

抗滑穩定系數計算公式為

抗傾覆穩定系數計算公式為

其中：

式中：

G—擋土墻每延米自重（KN/m）；

X0—擋土墻重心離墻趾的水平距離（m ）；

a0—擋土墻的基底傾角（°）；

a—擋土墻的墻背傾角（°）；

δ—土對擋土墻墻背的摩擦角（°）；

b—基底的水平投影寬度（m）；

Z—土壓力作用點離墻趾的高度（m ）；

μ—土對擋土墻基底的摩擦系數；

Ea—作用在擋土墻上的滑坡推力。

將上述有關參數分別代入(1)式和（2）式可得：

基本荷載情況下（工況二），抗滑穩定系數Ks=1.47≥1.3；抗傾覆穩定性Ks=1.64≥1.5。

特殊荷載情況下（工況三），抗滑穩定系數Ks=1.72≥1.2；抗傾覆穩定性Ks=1.91≥1.3。

說明擋土墻的抗滑和抗傾覆滿足規范要求。

2）、地基承載力驗算

本擋土墻地基為碎石土，地基承載力特征值fa=260 KPa＞擋土墻軸心荷載Pk=96 KPa，地基承載力滿足要求。

3.施工要點

1）、擋土墻采用天然基礎，設計基礎埋深2.0m。

2）、砌體材料采用結構密實、質地均勻、不易風化且無裂縫的硬質石料，石材的上下面應盡量平整，塊石厚度不應小于200mm，其強度等級應不低于MU30，采用M10的砂漿砌筑，砂漿需飽滿，嚴禁干砌；應分層錯縫砌筑，基底和墻趾臺階轉折處不應有垂直通縫。

3）、基槽開挖邊坡設計放坡2:1，基礎應分段開挖，必要時應采取臨時支護措施，以防邊坡失穩。墻后填土設計坡度20°，填土平緩過渡至自然斜坡，填土宜選用內摩擦角大，容重小，排水性能好的填料，優先選用砂類土、碎（礫）石土填筑。填土必須均勻攤鋪平整，并設不小于3%的橫坡，以利于排水。

4）、填方前應先處理填方基底，鏟除草皮，表層浮土。當擋墻后地面的橫坡坡度大于1：6時，應進行地面粗糙處理或者開挖成臺階狀再填土，以免填方順原地面滑動。墻背1.0m范圍內，不得有大型機械行駛或作業，防止碰壞墻體，并用小型壓實機械碾壓，分層厚度不得超過0.5m。

5）、砌筑時，應選用較大塊石置于墻頂；擋墻主體砌筑完成后，進行勾縫。

4.體會

重力式擋土墻具有結構簡單、施工方便、易于就地取材等優點，在工程中應用較廣泛。考慮重力式擋土墻設計要點時，應與其他工程方案進行技術經濟比較，分析其技術的可行性及經濟的合理性。

[1]陳書申，陳曉平.土力學與地基基礎.武漢理工大學出版社

[2]中華人民共和國地質礦產行業標準.滑坡防治工程設計與施工技術規范（DZ/0219-2006）.中國標準出版社

[3]中華人民共和國國家標準.建筑地基基礎設計規范（GB50007-2002）.中國建筑工業出版社

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.13.035